刍议水工隧洞混凝土衬砌质量通病预防和处理

孔祥政

(辽宁润中供水有限责任公司，沈阳 110167)



刍议水工隧洞混凝土衬砌质量通病预防和处理

孔祥政

(辽宁润中供水有限责任公司，沈阳 110167)

摘要：输水隧洞二次衬砌混凝土在施工过程中易发生蜂窝麻面、水泡气泡、露骨露筋、错台、缺棱掉角、表面点线状渗水、裂缝及施工冷缝等质量通病。对不同种类的混凝土质量通病采取有针对性的预防措施以减少混凝土质量通病的发生，并对已经发生的质量通病进行适当的修复处理，可使混凝土衬砌的外观质量满足设计和施工规范的要求，保证工程的施工质量。

关键词：输水隧洞；衬砌混凝土；质量通病；预防措施；修复处理

0前言

辽宁省某大型输水工程为自流输水隧洞，全长85.32 km，采用以TBM掘进机法为主、钻爆法为辅的开挖方法施工。其中，TBM3施工段全长18.6 km，开挖洞径8m，开挖断面形式为圆形。TBM3施工段在二次衬砌混凝土施工过程中，由于施工工艺及混凝土自身特性等原因，部分混凝土衬砌段在脱模后存在蜂窝麻面等混凝土质量通病，影响混凝土的外观质量和工程运行安全。因此，根据施工经验和现场情况，提出衬砌混凝土质量通病的预防措施，采取适当的方法对已经发生的质量通病进行处理，使混凝土衬砌的外观质量满足设计和施工规范的要求，是十分必要的[1]。

1衬砌混凝土质量通病的预防措施

衬砌混凝土施工过程中，易出现的混凝土质量通病有：蜂窝、麻面、水泡气泡、露骨露筋、错台、缺棱掉角、表面点线渗水、裂缝及施工冷缝等。针对这些容易出现的质量通病，在施工过程中应坚持以“预防为主”的原则，积极采取防治措施，尽可能避免在衬砌混凝土脱模后出现以上质量通病。具体预防措施如下：

1.1蜂窝麻面

针对蜂窝麻面的产生机理，在拌制混凝土时应严格执行实验室下发的衬砌混凝土施工配合比，计量准确，拌合均匀，塌落度适宜。架立模板时保证模板支撑牢固，防止发生漏浆、跑浆。此外在混凝土浇筑过程中严格按照技术交底施工，不漏振、过振。

1.2水泡气泡

在防治水泡气泡方面，应根据要求选用内外形结构尺寸符合标准的模板台车，合理布置排气孔的位置，避免因台车封闭不严、排气不畅引起水泡气泡产生。在清理模板时加强对台车模板清理的检查力度，确保模板清理干净，专用脱模剂涂刷均匀。浇筑前严格控制入模混凝土的塌落度，必需满足泵送要求，且混凝土内含气量≤4.5%。浇筑过程中应加强边顶拱和反弧部位的施工振捣作业，控制振捣时间及顺序，防止人为带入气泡[2]。

1.3露骨露筋

为防止露骨露筋的出现，应确保混凝土拌合物称量准确，和易性良好。在钢筋安装、绑扎时严格按照施工作业规范要求施工，保证混凝土钢筋的保护层厚度满足设计要求。

1.4错台

每5模对模板台车两端的断面进行检查，保证台车两端断面一致。加强模板台车的维保工作，在台车定位时，保证台车轨道稳定牢固。浇筑前检查丝杆紧固情况，确保所有丝杆全部旋紧，防止浇筑中由于支撑不牢固导致台车模板变位等情况。检查抗上浮千斤顶是否顶紧，防止台车上浮。在浇筑过程中，台车两侧对称灌注，浇筑高差≤50cm，防止出现偏压。

1.5缺棱掉角

缺棱掉角主要是在脱模时出现，为防止脱模时此类现象发生，在架立堵头木模板时，预先对木模板进行润湿处理，防止木质吸水造成混凝土疏松脱落。台车模板表面应充分打磨，清理干净，脱模剂涂刷均匀，防止由于模板局部不平造成缺陷。在混凝土脱模时，负责操作人员与巡视人员协调一致，保证各液压油缸动作一致。脱模时应缓慢脱开模板，避免用力过猛、过急造成混凝土表面脱落。

1.6表面渗水

严格控制进场原材料的质量及检测工作，质量不过关产品严禁入场。不同品种的水泥不能混用，外加剂掺量称量准确，防止由混凝土疏松引起表面渗水。

1.7表面裂缝

严格控制水泥的品种及用量，在浇筑过程中振捣密室，提高混凝土的抗拉能力。此外严格控制进场骨料的含泥量满足施工要求。

1.8施工冷缝

在施工过程中保证混凝土供应的连续性，避免由于供料间歇时间过长引起混凝土施工冷缝的出现。

2衬砌混凝土质量通病的处理措施

虽然在衬砌混凝土施工时采取了上述预防措施，但是在衬砌混凝土脱模后也难免会发现上述质量通病，为了避免或减少混凝土质量通病对外观质量的影响，必须对出现的质量通病进行处理。处理后的混凝土表面应和周围混凝土颜色一致，平整度满足要求。衬砌混凝土质量通病的具体处理方法如下：

2.1蜂窝麻面

修补材料采用水泥：白水泥：107胶=5∶3∶1的混合材料[1]，具体处理措施为：预先用彩笔画出缺陷范围，用无齿锯沿彩线锯成反坡(燕尾槽形)，深度为5mm，用手钎凿除麻面内混凝土渣，清洗干净，擦干水膜。涂刷水泥浆底层，抹压预缩细石混凝土，表层用配制好的修补材料抹平，初凝前采用“细软钢丝刷”打磨至与周围混凝土平整度一致。

2.2水泡气泡

采用P.O 42.5级水泥：水：高效速凝剂=1:0.3:1%的混合材料进行修补，修补材料应搅拌均匀，用手可攥成团，静放2h以上，再充分搅拌后将其嵌抹入气泡、水泡内，对于细小的(直径<2mm)水气泡可不予处理。

2.3露骨露筋

在骨料出露位置的处理方法同蜂窝麻面处理方法。露筋处理先在露筋部位凿深25mm的槽，用气割割除外露的钢筋头，割除完毕后将受高温灼伤的混凝土凿除，清洗干净，采用预缩砂浆夯实抹平即可。 (预缩砂浆配比P.O 42.5级水泥:砂:水:高效速凝剂=1∶2.4∶0.3∶1%)。

2.4错台

脱模后对>2mm的错台进行处理，方法是把错台位置的混凝土凿平，然后用修补蜂窝麻面的修补材料抹平。

2.5缺棱掉角

在缺棱、掉角部位将其凿成毛面，冲洗干净，用碘钨灯烤干冷却后，将修补模板固定牢固后采用丙乳砂浆进行修补并找平。(丙乳砂浆配比如下：w/c=0.25，c/s=1∶1，丙乳为13%，水:水泥:砂:丙乳=131∶820∶820∶123)

2.6表面渗水

对于析出Ca(OH)2的点线状渗水，采用自下而上的处理顺序，斜孔或骑缝用风钻钻Φ38 mm孔，孔深钻入岩石5~10 cm，以待灌浆用，钻前采用“钢筋探测器”探测钢筋大致位置，防止钻孔触及钢筋。在疏松混凝土表面凿深20 mm，在其渗水量较大的部位钻Φ38 mm孔，孔深200 mm，埋入长400 mm灌浆管，管头150 mm成花状管，将灌浆管周围用丙乳砂浆分层抹压至与表面齐平。养生后采用高压泵灌入HSC超细水泥注浆材料，灌浆压力为0.2～0.3 MPa。灌浆结束标准为:停止吸浆后，再继续灌注30 min结束。

2.7表面裂缝

沿裂缝凿成燕尾槽，在槽内每隔0.5m钻一个灌浆孔，孔深为衬砌混凝土厚度的1/2～2/3，一般≤150 mm，孔径Φ38 mm，骑缝埋入灌浆管(Φ10～Φ20 mm)。灌浆管与燕尾槽用丙乳砂浆埋牢封闭，养生3d后进行灌浆处理[2]。灌浆采用专业手压泵灌水溶性聚氨酯LW(80%)+HW(20%)混合液。

3衬砌混凝土质量通病处理的安全措施

衬砌混凝土质量通病处理施工过程中应严格按照安全标准施工，并随时接受行业安全检查人员依法实施的监督检查，并做好以下安全措施：

1) 衬砌混凝土质量通病处理前，应先对进洞施工人员进行安全培训，并形成记录。施工安全防护人员应经过专门的培训并具有较强的责任心。

2) 设专职安全员对施工现场进行巡检,发现违规行为立即给予纠正并处以一定处罚。

3) 施工材料、工具严禁放入行车限界，现场安全防护人员应不断检查，以防止物品侵入行车限界，如果发现应立即清除，不留隐患。施工作业时，施工人员不得随意抛掷杂物。

4) 施工凿槽过程中应注意对衬砌壁上电缆进行保护并且施工时应杜绝对电缆的各种伤害，一处施工过后，对该处电缆及时进行恢复。

4结语

输水隧洞二次衬砌混凝土衬砌的质量通病是难以避免的，但是采取必要的预防措施后可以大大减少混凝土质量通病的发生，再根据不同种类混凝土质量通病的特点分别采用适当的处理方法进行处理，完全可以修复衬砌混凝土的外观质量，达到设计和施工规范的要求。

参考文献：

[1]侯琳.隧道衬砌混凝土裂缝的成因及防治方法 [J].黑龙江交通科技，2007(04):65-66.

[2]王少波.隧洞衬砌混凝土裂缝的成因与防治 [J].湖南水利水电，2012(02): 57-59

[作者简介]孔祥政(1975-)，男，满族，辽宁丹东人，高级工程师。

[收稿日期]2015-06-28

中图分类号：TV554.14

文献标识码：B

文章编号：1007-7596(2015)10-0125-03