劉福林
(遼寧省白石水庫管理局,遼寧 朝陽 122000)
在建筑物施工中,常因混凝土砂漿填充不足發(fā)生骨料分離,嚴(yán)重者稱空洞;深度不超過最大骨料粒徑者稱蜂窩;混凝土表面水泥砂漿不致密者稱麻面。
在建筑物重要部位發(fā)生較大的混凝土骨料架空現(xiàn)象,對建筑物危害相當(dāng)嚴(yán)重?;炷羶?nèi)部骨料架空將降低混凝土的密實(shí)性、抗?jié)B性、抗凍性和容重,因而降低建筑物的安全度和耐久性。尤其是水工建筑物,當(dāng)混凝土骨料的架空體與止水相通時,會導(dǎo)致滲水、漏水。當(dāng)架空出現(xiàn)在受力鋼筋層附近時,會降低混凝土與鋼筋的握裹力,使鋼筋生銹、氧化,危及結(jié)構(gòu)的正常使用,當(dāng)溢流壩面出現(xiàn)蜂窩、麻面時,易遭磨損和氣蝕破壞。局部范圍內(nèi)的封閉性架空,對建筑物結(jié)構(gòu)危害不大(重要受力部位除外)。
目前工程常用的方法仍然是以打孔檢查為主,常用的有風(fēng)鉆孔和機(jī)鉆孔,檢查手段主要有壓水、注水和壓風(fēng)。大范圍內(nèi)的串漏架空,打孔壓水或壓風(fēng)檢查時,表現(xiàn)為串漏,不起壓,其水或風(fēng)供不應(yīng)求。有的工程采用了無破損檢查法,如超聲波和回彈儀法?;貜梼x法只能測表面和一定深度內(nèi),由于強(qiáng)度和密實(shí)度相關(guān),故亦查明表層混凝土的施工質(zhì)量。
水泥灌漿是處理混凝土內(nèi)部架空的基本方法,即通過施工記載,對有疑問的部段打檢查孔,一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)部架空,就把檢查孔做為灌漿孔,同時把指定的灌漿孔也作為檢查孔,分序灌漿,少打孔,多灌漿,灌濃漿或砂漿。灌漿前孔內(nèi)應(yīng)盡量避免進(jìn)水或少進(jìn)水,灌漿中應(yīng)注意選擇位置適中,暢通良好的排水和排氣孔,鉆孔孔徑要盡量小,盡可能采用風(fēng)鉆干孔鉆進(jìn),因鉆機(jī)需注水,會稀釋漿液的濃度,影響補(bǔ)強(qiáng)質(zhì)量。但鉆孔深度超過10 m,風(fēng)鉆鉆孔有困難時,必須采用鉆機(jī)鉆孔,考慮到水的稀釋影響,灌漿濃度一定要大于風(fēng)鉆鉆孔灌漿時濃度。
混凝土的表面缺陷和外形結(jié)構(gòu)尺寸缺陷,可直觀量測,根據(jù)缺陷的形態(tài)、產(chǎn)生原因和危害大小,一般有以下幾類:一是蜂窩麻面和空洞,是由于施工過程中混凝土骨料嚴(yán)重分離,漏振或砂漿流失造成的,也是最常見缺陷;二是外形輪廓尺寸存在偏差,是由于施工測量放線錯誤或模板支立不牢所致;三是表面不平、錯臺、陡坎,是由于施工抹面工藝不及時或模板不牢固造成的;四是泄水建筑物表面由于早期過水沖刷破壞形成溝槽、淺槽和沖坑。
對有抗磨、抗沖刷要求的溢流面,一旦出現(xiàn)表面缺陷或因施工需要預(yù)留孔洞而竣工后又需要處理的部位,目前應(yīng)用較多的是用丙乳砂漿填補(bǔ)。預(yù)留孔洞較大時,要鑿?fù)诔呻A梯或錯臺,但階梯和錯臺的棱角處應(yīng)倒角,防止混凝土受力后,應(yīng)力集中而破壞。對水下潮濕面出現(xiàn)的缺陷,一般要選擇抗水、早強(qiáng)、快硬性材料,如水玻璃等。對在施工中,混凝土斷面結(jié)構(gòu)尺寸超越和低于設(shè)計(jì)輪廓線時,目前普遍采用:因模板走樣所造成的超澆部分,一般采用鑿除后抹面,若超澆較多可采用先打防震孔再進(jìn)行小藥量爆破炸除或用膨脹炸藥炸除后,再根據(jù)要求研究表面的處理方法。因施工失誤造成混凝土結(jié)構(gòu)尺寸小于設(shè)計(jì)輪廓線,需補(bǔ)充混凝土滿足設(shè)計(jì)要求時,處理的方法主要有:一是鑿毛后在老混凝土表面上打錨筋孔,用錨筋連接新老混凝土;二是把老混凝土表面鑿成階梯、臺階、鋪裝螺紋防裂筋,以防新老混凝土之間裂縫。防裂鋼筋應(yīng)在φ12 mm以上,間距應(yīng)不大于20 cm。
混凝土應(yīng)力集中造成裂縫;冬季混凝土施工由于保溫條件不良,混凝土內(nèi)外溫差大產(chǎn)生溫度裂縫;懸臂承重段混凝土提前受力而產(chǎn)生拉應(yīng)力裂縫等;混凝土終凝后養(yǎng)護(hù)不及時產(chǎn)生的干縮裂縫等。
目的是掌握其形態(tài)、性狀,為分析裂縫產(chǎn)生原因、危害性和處理方法提供依據(jù),檢查項(xiàng)目包括縫長、縫寬、縫深、延伸方向、縫的寬度隨氣溫變化影響和荷載的關(guān)系等。一般檢查的方法有:1)普查,用肉眼觀測裂縫的部位和走向,用儀器和尺量測縫寬和縫長,并將成果繪制成圖;2)超聲波探測;3)鉆孔壓水法,采用機(jī)鉆鉆孔進(jìn)行壓水,根據(jù)縫面滲水情況判斷縫深;4)經(jīng)驗(yàn)判斷法,根據(jù)大量裂縫深度調(diào)查統(tǒng)計(jì),一般裂縫深度是縫寬的3 000倍左右。
混凝土工程在裂縫的處理上,應(yīng)根據(jù)裂縫所在部位重要性來決定處理方法?;痉椒ㄊ枪酀{處理,有的工程還采用了縫口防滲和表面保護(hù)。對受力結(jié)構(gòu)有影響的重大裂縫,還應(yīng)經(jīng)過計(jì)算采用預(yù)應(yīng)力鋼絲束、張拉錨固、減壓排水等綜合處理。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些新技術(shù)、新材料、新工藝不斷被引進(jìn)和開發(fā)。2000年建成的遼寧省白石水庫建筑物表面缺陷處理材料就完全采用了丙乳(丙烯酸脂共聚乳液的簡稱)砂漿和丙乳凈漿,此種方法施工簡便易行,現(xiàn)已經(jīng)過10年考驗(yàn)效果良好。丙乳砂漿的主要性能如表1。
丙乳砂漿是由丙乳、水泥、水和砂4種材料組成,用原混凝土同品種水泥,砂子用2.5 mm孔徑篩過的,其細(xì)度模數(shù)控制在1.8~2.2之間,灰砂比為1∶1,丙乳摻量為水泥用量的27.5%,水灰比為0.2∶1。丙乳砂漿要在專用容器內(nèi)人工拌和,每次拌和量根據(jù)施工能力決定,配制好的砂漿一般要求在30 min之內(nèi)用完。
對麻面、蜂窩和局部骨料架離等部位,要求清除全部疏松的混凝土至密實(shí)處。為避免出現(xiàn)薄邊斷面,周邊表面應(yīng)垂直切除,深度至少30 mm。對處理的缺陷部位用清水沖洗干凈,并保持飽和濕潤,先用丙乳水泥凈漿(丙乳∶水泥=1∶2)涂刷層打底,稍后進(jìn)行填筑,并用力壓實(shí),隨后抹面,注意向一個方向抹,避免進(jìn)行反復(fù)抹面。對于仰面厚度超過10 mm的部位,要求分層涂抹,每層厚度小于10 mm,最后進(jìn)行抹面壓光。
對“穿裙子”、錯臺部位,先用扁鏟將所漏灰漿鏟除干凈,再用手砂輪將錯臺部位打磨光滑平緩,垂直水流方向錯臺處理坡度為1∶0.5,順?biāo)鞣较驗(yàn)?∶20,沖洗干凈后涂刷2~3遍丙乳水泥凈漿。
裂縫縫寬大于0.4 mm的灌漿處理:第一步沿裂縫騎縫鉆孔,每隔50 cm鉆一個孔,孔深10~20 cm;第二步用細(xì)的金屬管插入孔中,外露5~10 cm,用丙乳水泥砂漿固定,然后將整條裂縫用丙乳水泥凈漿涂刷封閉,封閉厚度3 mm,縫兩側(cè)各富余50 mm;第三步待金屬管與混凝土結(jié)合牢固約24 h,與灌漿機(jī)相連,用手動壓漿機(jī)向縫內(nèi)灌丙乳水泥凈漿 (水泥∶硅粉∶丙乳∶水=1∶0.1∶0.3∶2)封閉??p寬在0.25~0.4 mm之間的裂縫采用密封處理:首先用小毛刷將裂縫基礎(chǔ)面清除干凈,清水濕潤24 h,再用丙乳水泥凈漿(水泥∶硅粉∶丙乳∶水=1∶0.1∶0.2∶0.1)封閉,直接抹面,厚度 3 mm(縫兩側(cè)各富余50 mm)。對于縫寬小于0.25 mm的裂縫不予處理。
因修補(bǔ)的體積相對較小且淺薄,原混凝土很易吸走填料中的水份,或因修補(bǔ)早期水份蒸發(fā)過多導(dǎo)致修補(bǔ)體發(fā)生干縮裂縫、起皮或表面質(zhì)量下降,因此,修補(bǔ)后要立即進(jìn)行噴霧養(yǎng)護(hù),對于側(cè)立面或頂面缺陷修補(bǔ)部位,一般噴水養(yǎng)生比較困難,宜用養(yǎng)護(hù)劑噴涂養(yǎng)生或濕麻袋覆蓋,養(yǎng)護(hù)7 d以上。