某变电站预制T形梁外观质量缺陷分析及防治

刘 艳

(国网重庆市电力公司永川分公司建设部,重庆402160)

在电力系统的变电站工程建设中，清水混凝土预制T形梁的应用十分普遍。混凝土预制T形梁的施工应以《混凝土结构工程施工规范》(GB 506666-2011)为依据。根据规范要求，施工过程控制中应对预制T形梁施工质量进行严格控制，尤其是清水混凝土预制构件还必须满足相应的专项规定。从经济上考虑，在设计上为节省钢筋和混凝土用量，减轻结构自重, 采取较大的梁高和较薄的梁肋是很有利的。但从施工方面而言, 过大的梁高与较薄的梁肋, 增大了钢筋绑扎和混凝土浇筑的操作难度。由于预制T形梁的构造特点容易引起施工外观缺陷和质量事故的出现，因此施工中必须采取措施预防质量事故的出现。

1 工程概况

某变电站工程，占地面积约5 480 m2，建筑面积约757.21 m2。本站为户外常规变电站，站内主要构筑物由生产综合楼、二次设备间、事故油池、110 kV户外配电装置、电容器、围墙等组成。

由于预制T形梁具有跨度大、受力好、节省工期、便于吊装等优点，户外配电装置结构采用混凝土预制T型梁与水泥电杆组成钢筋混凝土装配式结构(图1)。预制T型梁跨度为10.4 m，梁截面总高度600 mm，梁腹板宽150 mm，翼缘宽450 mm，翼缘高150 mm。该工程的装配式结构一共采用36根预制T形梁。

图1 预制T形梁装配式结构

混凝土T形梁的预制是施工过程中的关键环节，其外观质量也是施工验收的重点检查项目。该工程现场预制的T形梁拆模后，发现36根预制梁均不同程度地存在外观质量缺陷(图2)。主要的外观质量缺陷包括：

图2 预制T形梁的外观质量缺陷情况

(1)预制T梁腹板侧表面有蜂窝、麻面现象，局部有气泡。

(2)预制T梁侧模拼缝处、堵头模板两侧处漏浆，有“烂边”、“烂根”现象。

(3)预制T梁翼缘板下阴角处模板拼缝处不平整，有“错台”现象。

(4)预制T梁腹板底部缺棱掉角或棱角不直。

(5)预制T梁顶面混凝土板表面质量差、高低不平。

2 外观质量缺陷原因分析

2.1 混凝土表面气泡产生的主要原因

少量表面气泡会影响混凝土外观质量，气泡较多时还会降低混凝土的耐腐蚀能力。混凝土表面气泡产生的主要原因有：

(1)商品混凝土需加入引气型的减水剂，这种外加剂加入后，在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分布、稳定而封闭的微小气泡。有了这些微小的气泡，混凝土的保水性、和易性、可泵性等性能将会大大加强，但随着引气减水剂的类型和掺量的不同，所产生气泡数量和大小将会随之改变。一般当气泡直径大于200 μm就会带来不利影响。

(2)混凝土搅拌时间过长，会使混凝土在搅拌的过程中所夹带进入的空气气泡越来越多，从而会产生一个负面的作用。振捣时间过短(欠振)以及存在未振捣到的地方(漏振)也会使混凝土出现不密实而导致的混凝土孔洞或空气型的不规则大气泡。如钢筋密集处混凝土振捣不足，气泡未完全排出，部分气泡残留在混凝土与模板之间。

(3)混凝土配合比的设计中，采用的水灰比过大导致混凝土结构表面所产生的气泡过多。

2.2 混凝土表面蜂窝、麻面产生的主要原因

麻面是指混凝土表面呈现出无数绿豆般大小的不规则小凹点，直径通常不大于5 mm。蜂窝是指混凝土表面无水泥浆，骨料间有空隙存在，形成数量或多或少的窟窿，大小如蜂窝，形状不规则，露出石子深度大于5 mm，深度不露主筋、可能露箍筋。

前述的 “烂边”和“烂根”主要是由于模板拼缝不严密、接缝处止浆不好、模板下底边结合不紧密、振捣时混凝土表面失浆造成。漏浆较少时边角出现“毛边”，漏浆严重出现混凝土蜂窝麻面。

混凝土表面蜂窝麻面产生的主要原因有：

(1)混凝土搅拌时间短，加水量不准，导致混凝土和易性差，混凝土浇筑后局部砂浆少石子多，形成蜂窝。

(2)混凝土未按规定分层浇筑，造成混凝土出现较严重的离析。

(3)混凝土入模后振捣不实或漏振。

(4)新拌混凝土入模后，停留时间过长，振捣时已有部分初凝。

(5)浇筑前没有在模板上撒水湿润，或湿润不足，混凝土的水分被模板吸去或模板拼缝漏浆，靠近拼缝的构件表面浆少。

(6)模板表面未清理干净，附有水泥浆渣等杂物。

(7)混凝土浇筑方法不当，没有采用带浆法下料和赶浆法振捣。

2.3 模板拼缝处错台现象产生的主要原因

错台现象主要指模板拼缝处构件表面高低不平整，产生的主要原因有：

(1)模板拼缝经反复拆装企口变形严重或支模时模板垂直度控制不好，相邻两块模板本身接缝不平。

(2)相邻两块模板支撑紧固程度不同，模板受振后膨胀程度不一致。

(3)混凝土侧压力比较大，支撑出现松动。

2.4 混凝土表面缺棱掉角产生的主要原因

缺棱掉角现象指结构或构件边角处混凝土局部掉落，不规则，棱角有缺陷。产生的主要原因有：

(1)模板未充分浇水湿润或湿润不够，混凝土浇筑后养护不好，造成脱水、强度低，或模板吸水膨胀将边角拉裂，拆模时，棱角被粘掉。

(2)低温施工过早拆除侧面非承重模板。

(3)拆模时，边、角受外力或重物撞击，或保护不好，棱角被碰掉。

(4)模板未涂刷隔离剂，或涂刷不均。

2.5 T形梁顶混凝土板表面不平产生的主要原因

表面不平是具有装饰效果的清水混凝土构件的外表缺陷，产生的主要原因有：

(1)浇筑顶板混凝土时，因钢筋过密，顶板较薄，若下料太快，人工锹铲时板厚控制不准确则导致浇筑较厚。

(2)顶板下料后，采用插入式振捣器振捣时，混凝土下沉，而混凝土未及时补足，则顶面可能露筋或相对其它地方较低。

(3)抹面的时间掌握不对和抹面的遍数不够使得表面平整度差。

(4)混凝土浇筑后，表面仅用铁锹拍子，未用抹子找平压光，造成表面粗糙不平。

3 预制T型梁外观质量缺陷预防与处理措施

3.1 混凝土表面蜂窝麻面、气泡预防与处理措施

3.1.1 预防措施

(1)混凝土搅拌时间要适宜，一般应为2～3 min。

(2)振捣遵循“快插慢拔”原则，振动棒插入到拔出时间控制在20 s为佳，插入下层5～10 cm，振捣至混凝土表面平坦泛浆、不冒气泡、不显著下沉为止。浇筑过程中有专人检查模板质量情况，并严格控制每次振捣时限。

(3)新拌混凝土必须按水泥或外加剂的性质，在初凝前振捣。放置时间过长但未达初凝的混凝土可拉回拌和站按设计配合比重新拌和。混凝土塌落度过小时亦应拉回搅拌站重新拌制。

(4)浇筑混凝土时，无论哪种模板，均需洒水湿润，但不得积水。浇筑前检查模板拼缝，发现可能产生漏浆的缝，应及时设法封堵。

(5)模板表面清理干净，脱模剂应涂刷均匀。

(6)振捣工具的性能必须与混凝土的工作度相适应；振捣工人必须按振捣要求精心振捣，尤其加强模板边角和结合部位的振捣。

(7)严格执行带浆下料和“赶浆法”振捣，注意混凝土已振捣密实的具体表现。

(8)混凝土拌制时间应足够，分层厚度不得超过规范规定，防止振捣不到位。

3.1.2 处理措施

(1)麻面的修补措施。

①用稀草酸溶液将该处脱模剂油点或污点用毛刷洗净，于修补前用水湿透。

②修补用的水泥品种必须与原混凝土一致，砂子为细砂，粒径最大不宜超过0.3 。

③水泥砂浆的配合比为1∶2或1∶2.5，由于数量不多，可用人工在小桶中拌匀，随拌随用，必要时掺拌白水泥调色。

④按照漆工刮腻子的方法，将砂浆用刮刀大力压入麻点，随即刮平。

⑤修补完成后，用麻袋进行保湿养护。待修补的水泥砂浆达到一定强度后用水砂纸打磨光滑。

(2)小蜂窝修补方法。

①将蜂窝软弱部分凿去，用高压水及钢丝刷将结合面冲洗干净。

②修补用的水泥品种必须与原混凝土一致，砂子用中粗砂。

③水泥砂浆的配比为1∶2到1∶3，并搅拌均匀；有防水要求时，在水泥浆中掺入水泥用量1 %～3 %的防水剂，起到促凝和提高防水性能的目的。

④按照抹灰工的操作方法，用抹子大力将砂浆压入蜂窝内，刮平，在棱角部位用靠尺将棱角取直。

⑤处理完成后，用麻袋进行保湿养护。

3.2 模板拼缝处错台的预防与处理措施

3.2.1 预防措施

(1)模板加固用的背枋必须统一尺寸，避免模板受力后接缝出现不平整，定期修整模板，确保模板底边和拼缝处平整度满足规范要求。

(2)设专人紧固模板的加固件，必须对每一颗扣件的螺丝进行检查。

(3)装模时叮嘱操作工人检查拉杆的工作情况，杜绝使用已坏丝的拉杆螺母和已变形拉杆。混凝土侧压力比较大时，拉杆上双螺帽。振捣强烈时螺帽底下加垫减振弹簧垫片，防止拉杆崩丝，出现跑模。亦可用精轧螺纹钢当对拉杆使用。

(4)加强混凝土浇筑的过程控制，随时进行模板变形监测,发现模板变形应及时调整。

3.2.2 处理措施

(1)将错台高出部分用磨光机打磨平整，新茬表面比构件表面略底，稍微凹陷成弧形。用水将新茬面冲洗干净，洒水使混凝土结合面充分湿润。

(2)在基层处理完后，先抹一层素水泥浆打底，然后用1∶2的水泥砂浆，自下而上按照抹灰工的操作方法大力将砂浆压入结合面，反复搓动，抹平。修补用的水泥应与原混凝土品质一致，砂子用中粗砂，必要时掺拌白水泥，保证混凝土颜色一致。

(3)为使砂浆与混凝土表面结合良好，抹光后的砂浆表面应覆盖塑料薄膜，达到一定强度后用砂纸打磨光滑。

3.3 混凝土表面缺棱掉角的预防与处理措施

3.3.1 预防措施

(1)无论哪种模板在浇筑混凝土前应充分湿润。

(2)混凝土浇筑后应认真浇水养护，拆除侧面非承重模板时，混凝土应具有1.2 N/ mm2以上强度。

(3)拆模时注意保护棱角，避免用力过猛过急。

(4)吊运模板，防止撞击棱角，运输时，将成品阳角用草袋等保护好，以免碰损。

3.3.2 处理措施

(1)缺棱掉角的位置，可将该处松散颗粒凿除，冲洗干净充分湿润后，被破损部分用1∶2或1∶2.5水泥砂浆抹补齐整；或支模用比原来高一级細石混凝土捣实补好。

(2)处理完成后，用麻袋进行保湿养护。

3.4 T形梁顶混凝土板表面不平的预防与处理措施

3.4.1 预防措施

(1)严格按施工规范操作，在顶板预留钢筋上弹墨线统一标出浇筑标高，浇筑时尽量依此线为浇筑标准。

(2)现场旁站技术员，要求操作工在需人工铲倒混凝土的地方必须严格控制好标高。

(3)混凝土终凝后及时浇水养护。

(4)安排责任心强和技术相对熟练的工人进行预制梁的抹面工作。

3.4.2 处理措施

(1)平整度在2 mm内的可不做处理，其它偏差较大部位则可以錾麻后用水冲洗干净后用同配合比的砂浆抹平压光。

(2)若混凝土表面不平整现象较严重，加之使用后顶面没有覆盖层，则必须凿除凸出的混凝土，冲刷干净后，用1:2水泥浆或细石混凝土抹平压光。

4 结束语

采用上述处理措施后，该变电站工程中的混凝土预制T形梁经再次验收，符合规范要求。可见，混凝土的外观质量是预制构件施工质量的直观体现，特别是预制T形梁的表面工艺质量是变电站工程的亮点，对创建优质工程十分重要。

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[2] 白静.混凝土结构表面气泡、蜂窝麻面的成因和防治[J].交通世界,2012，(13)

[3] 郭宏.混凝土薄腹梁[J].国外建材科技,2002,23(2)

[4] GB 50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范(2011版)[S]