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引水隧洞混凝土衬砌施工缺陷及措施分析
摘要:水利水电项目与国计民生息息相关,也是目前受到广泛重视的建筑工程项目之一。引水隧洞混凝土衬砌在水利水电项目中占据着举足轻重的地位,它的施工质量直接关系到隧洞工程。引水隧洞混凝土衬砌因其施工条件差、难度高而成为水利水电工程项目中的一个难点。本文以具体施工案例为背景,通过对引水隧洞混凝土衬砌施工情况进行调研,分析了诱发施工缺陷产生的因素,并针对引水隧洞混凝土衬砌中存在的问题提出了相应的治理对策,以确保施工质量与施工进度。
关键词:引水隧洞;混凝土衬砌;施工缺陷
水利水电工程是关系到国计民生的大事,也是目前简要阐述的项目中倍受关注的项目。引水隧洞是水利水电工程中非常重要的一部分,在施工过程中存在着较大的困难,并且在施工过程中质量以及外观易受很多因素的干扰。若是忽略了施工中的这几个方面,将埋下很多的隐患,同时还会影响到施工效率与质量。为促进引水隧洞施工质量的提高,需关注影响因素并综合把控施工环节。引水隧洞工程主要由隧洞开凿,隧洞衬砌和隧洞边坡支护组成,其施工环境较为复杂,施工控制较为困难,要想保证施工质量就必须强化对施工缺陷的处理,促进整体施工质量的提高。
1.工程案例
某区引水工程全长10000m。引水隧洞工程长3360m。引水隧洞衬砌采用钢筋混凝土结构形式,选用钢模台车施工。引水隧洞混凝土衬砌工程全部项目工期12个月。衬砌进尺按施工需要每月280m。
2.施工准备
根据施工要求进行施工材料和施工设备的配置。隧洞衬砌施工之前需根据有关规范检查进场设备和材料,并通过现场试验明确具体衬砌施工配合比。经原料检验合格和各种检测报告批准后方可进行衬砌施工作业。隧洞底板衬砌施工需把处理后的钢筋和其他材料运至施工现场,完成绑扎和焊接工作,同时完成底部和小边墙的模板制作与安装。边顶衬砌施工需先铺设轨道并保证轨道质量符合要求后方可进行后续施工。边顶衬砌的施工轨道可选用型钢连接两段,以避免轨道发生变形。
3.施工缺陷及其产生原因
3.1混凝土裂缝
引水隧洞混凝土裂缝多由温度控制不当和养护不当引起。混凝土在浇筑时和拆模后,由于冷却不当和温度不均,易产生温度裂缝而产生裂纹。受人为的影响,混凝土浇筑的不连续性和停歇间隔的时间过长都将导致冷缝的产生和开裂。
3.2蜂窝和麻面
混凝土拌和时,因骨料与砂浆的掺混不均、搅拌与振捣工艺控制不当等原因,造成砂浆料的拌合不均、浆料质量达不到标准要求。混凝土卸料时骨料的分离使集料发生集中,若砂浆不充分将使一部分混凝土封闭不彻底而产生混凝土蜂窝的问题。混凝土模板的表面清洗不彻底会产生混凝土的麻面。混凝土浇注时,因模板上带有沉积物或者硬水泥垢等,混凝土凝固时,发生漏浆现象,因而产生麻面。若施工控制不到位,混凝土间歇时间太长,还会在混凝土的不同部位出现凝固效果不一致的情况,导致麻面的形成。
3.3 其他缺陷
除裂缝、蜂窝和麻面外,混凝土常见缺陷还有露筋,止水处渗水和错台。露筋,主要指钢筋裸露在外。露筋主要由于浇筑时钢筋与模板保护层设置不合理而造成保护层析出移位。混凝土振捣时保护层混凝土吸水过多,保护层混凝土较细,同时存在钢筋裸露问题。安装止水处时,模板破损,止水带离钢筋太近,止水带起皱,均有局部缝隙产生。止水处的施工控制不到位将发生止水处渗水现象。错台指混凝土施工时因小边墙与钢模台车底端的钢膜间不够致密且存在间隙而造成已浇注伸缩缝与钢模台车间存在间隙而诱发错台或者漏浆现象。
4.施工缺陷的治理措施
4.1混凝土裂缝的处理措施
综合分析土衬砌结构,若为衬砌后方空洞或者厚度不够而诱发密集裂缝时,需做好防水加固工作,并向裂缝两侧灌注浆液并再次凿孔,待混凝土强度达到施工要求时,设置锚杆垫板,用环氧树脂砂浆抹平。若为贯穿型开裂,则需沿开裂方向刨凿V槽,完工后冲洗干净,将V槽中粉尘、杂物治理干净,再用环氧树脂水泥砂浆锚固,手工完成砂浆抹平。施工冷缝需采取嵌缝法,在施工冷缝位置及周围区域开凿加工,并嵌入刚性止水材料,再加工混凝土表面。为确保混凝土完整性与整体性,必须确保U形沟槽并合理地设置其宽度与深度,用高压水枪将杂质冲走,然后再回填环氧砂浆并振捣密实,最后在混凝土表面进行抹平以消除其表面开裂现象。
4.2蜂窝、麻面等加工措施
对于蜂窝与麻面而言,需依据蜂窝麻面的深浅有针对性地加工处理。如果蜂窝麻面的深度<5 mm,需要挖凿出足够的修补空间,并且对其边缘进行挖凿,得到齿槽状的结构。在修整完混凝土的缺陷边缘之后,用钢丝刷及高压水枪冲洗并通过环氧砂浆回填的方式完成混凝土表面的修复。若蜂窝麻面深度≥5 mm时,需凿开蜂窝麻面上的瑕疵,凿开深度应大于瑕疵深度5 mm;加工获得多边形平面,再加工深入钢筋内的瑕疵,并将未达到标准要求的混凝土捶打干净,最后用预缩砂浆修补作业加工。混凝土表面有蜂窝麻面瑕疵,则需先用钢丝刷刷去表面杂质并经高压水冲洗干净,再用水泥与粘接胶拌合而成的水泥素浆对蜂窝麻面进行修复。为保证修补质量,水泥标号应和原有水泥标号一致,并将混凝土表面抹平、磨光,以获得外表光滑的混凝土结构。
4.3其他缺陷处理措施
对于其他的混凝土缺陷,需要采取针对性的措施进行处理。对于露筋缺陷首先要分析钢筋是否裸露,若裸露钢筋发生氧化锈蚀会影响混凝土整体结构。为确保混凝土的安全性,必须将裸露的钢筋打磨除锈并在表面涂聚脲增强抗氧化性。若露筋深度较大,则需在有关缺陷周围凿除,以获得一个与四边呈90°夹角方形空间。采用分层方式对预缩砂浆进行回填,并选用分层回填方法进行处理以保证外表质量。对于止水处渗水处理,伸缩缝连接处需治理。先把渗水的地方凿开,凿开松散的混凝土,再把周围的混凝土清理干净,削平挫毛,然后涂黏结胶并贴止水带。四周贴上膨胀止水条,用钢丝刷处理,吹扫保持干爽,再用预缩砂浆修复处理。对于混凝土错台缺陷需首先凿平表面,再用专业设备打磨后控制表面顺水流向及垂直流向坡度。用环氧胶泥修复,待环氧胶泥变硬,再用细砂纸磨光打磨。
5.结语
引水隧洞衬砌在引水隧洞工程中占有举足轻重的地位,它的施工质量好坏直接关系到引水隧洞工程质量的优劣。要想综合确保水利水电工程的质量,就必须要结合施工环境以及施工特点,通过对项目进行综合分析后选择适宜的施工工艺并强化施工质量管理。引水隧洞混凝土衬砌施工中存在的缺陷会影响到最终的施工质量,要想降低缺陷的发生,就必须强化施工控制管理并有针对性地采取措施予以治理,才能确保引水隧洞工程的顺利实施。引水隧洞混凝土衬砌中常见的缺陷主要包括裂缝,错台和蜂窝麻面,对其进行治理可以确保衬砌的施工质量和促进项目效益的提高。
参考文献:
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[2]水电站引水隧洞渗水分析与治理[J].刘坚.电力安全技术,2022(11)
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