浅谈码头工程混凝土常见质量问题的成因及处理方法

毕毕 业业 设设 计计 设计题目 浅谈码头工程混凝土常见质量问题的成因及处设计题目 浅谈码头工程混凝土常见质量问题的成因及处 理方法理方法 姓 名 院 系 专 业 年 级 学 号 指导教师 目 录 1 前言 8 2 混凝土施工气泡原因及处理 8 3 混凝土麻面原因及防治措施 9 4 混凝土孔洞处理 10 5 混凝土结构露筋 10 6 混凝土裂缝处理 11 7 缺棱掉角 13 8 表面不平整 13 9 强度不够 均质性差 14 10 温度裂缝 15 11 结束语 15 参考文献 16 致谢 17 浅谈码头工程混凝土常见质量问题的成因及处理方法 摘摘 要 要 混凝土是水运工程建设中的主要材料 在施工全过程中时常出现一些质量问 题 对混凝土加强质量控制对保证工程质量 避免不必要的时间和资金浪费等有着重要的意 义 水运工程由于其特殊的使用环境 部分混凝土长期处于潮湿环境 尤其是海水环境下 这就对混凝土的耐久性提出了更高的要求 最新修订的 JTS257 2008 水运工程质量检验 标准 在混凝土保护层及抗氯离子渗透等方面就提出了更高的明确要求 关键词 关键词 水运工程 施工过程 质量问题 工程质量 检验标准 2000c wharf engineering concrete common quality causes of problems and solutions Abstract Abstract Concrete is water project construction the main materials in construction process in some quality problems often appears on concrete strengthen quality control to ensure the engineering quality avoid unnecessary waste of time and money and has important significance Port Construction process Quality problem Engineering quality Inspection standards 正文正文 1 前言 混凝土是水运工程建设中的主要材料 在施工全过程中时常出现一些质量问 题 对混凝土加强质量控制对保证工程质量 避免不必要的时间和资金浪费等有 着重要的意义 水运工程由于其特殊的使用环境 部分混凝土长期处于潮湿环境 尤其是 海水环境下 这就对混凝土的耐久性提出了更高的要求 最新修订的 JTS257 2008 水运工程质量检验标准 在混凝土保护层及抗氯离子渗透等方面就提出 了更高的明确要求 除了保护层厚度等 混凝土表观质量问题也是影响其耐久 性的一个重要因素 如 气泡 麻面 空洞的存在导致混凝土保护层厚度的减 小 裂缝尤其贯穿裂缝及露筋则将钢筋直接暴露在海水中 加速钢筋腐蚀 影 响钢筋混凝土使用寿命 此外 上述问题同其他土木工程一样 也影响着混凝 土表面质量 最近 我公司在岚山港承建了 日照港岚山港区 8 12 泊位改 建工程 主要包括沉箱预制 码头主体工程 码头后方堆场面层施工等 下面 我就参与水运工程施工过程中 对混凝土常见质量问题产生原因及处理方法谈 谈自己的体会 2 混凝土施工气泡原因及处理 码头沉箱斜趾处 扭王字块边角等不易振捣的部位拆模后 常在混凝土表 面会看到一些小凹坑 是由于混凝土施工中的一些气泡未被排出而破裂后形成的 称 之为气泡 2 1 原因分析 气泡的形成主要是由于砂子偏细 引气剂掺量不当 铺料厚度过大 振捣 不到位或振捣时间不够等原因 使混凝土中的气泡未被完全排出而造成 在一些混 凝土斜面或曲面部位 由于上部支有模板 使混凝土振捣和气泡排出困难 出现的 气泡较多 2 2 预防措施 采用细度模数 2 0 3 0 范围的天然砂或人工砂 保证其各项指标符合规范要 求严格进行混凝土配合比试验并按确定的混凝土配合比施工 控制外加剂掺量 认 真进行混凝土摊铺 振捣作业 每层混凝土摊铺厚度控制在 30 cm 50 cm 间 振 捣时振捣棒应缓慢拔出 不欠振或漏振 2 3 处理措施 气泡影响混凝土外观 个别气泡一般不必处理 局部较多或大面积出现气泡应 处理 且拆模后要尽早处理 将产生气泡部位刷毛或凿毛 用水清洗湿润 用相同或 高于结构物混凝土强度等级的水泥砂浆填补并压光 采取覆盖养护措施 防止水流 冲刷 对斜面和曲面部位可在混凝土浇筑完 6 h 后拆模处理气泡 其处理效果较 好 但拆模时要避免扰动已浇混凝土 3 混凝土麻面原因及防治措施 混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑 麻点 形成粗糙面 但无钢筋外 露现象 称之为麻面 3 1 原因分析 1 模板表面粗糙或黏附水泥浆渣等杂物未清理干净 拆模时混凝土表面被 粘坏 2 模板未浇水湿润或湿润不够 构件表面混凝土的水分被吸去 使混凝土 失水过多出 现麻面 3 模板拼缝不严 局部漏浆 4 模板隔离剂涂刷不匀 或局部漏刷或失效 混凝土表面与模板粘结造成 麻面 5 混凝土振捣不实 气泡未排出 停在模板表面形成麻点 3 2 防治措施 实心方块 胸墙 轨道梁 桩帽等构件模板采用胶合板木模版 模板绑扎 时混凝土模板表面清理干净 不得粘有水泥砂浆等杂物 浇灌混凝土前 模板 浇水充分湿润 模板缝隙 用油毡纸 腻子等堵严 模板隔离剂应选用长效的 涂刷均匀 不得漏刷 混凝土分层均匀振捣密实 至排除气泡为止 対出现麻 面的部位 在麻面部位浇水充分湿润后 用原混凝土配合比去石子砂浆 将麻 面抹平压光 4 混凝土孔洞处理 孔洞是指结构内部有空腔 局部没有混凝土或蜂窝缺陷过多 大部分孔洞是指 超过钢筋保护层厚度 但不超过物件截面尺寸 1 3 的缺陷 孔洞使结构物断面减 少 降低结构物承载能力 水工结构物还可能形成渗漏通道 4 1 形成原因 在沉箱等薄壁结构分层施工中 拆模后有时发现底部局部产生空洞 主要 由于混凝土拌和物严重离析 混凝土料干硬 入仓混凝土料架空或骨料集中 混凝 土摊铺料太厚 漏振 模板严重漏浆等 4 2 预防措施 混凝土拌和物应均匀 混凝土和易性好 分层摊铺 振捣 平仓及时 振捣均 匀 不漏振 模板缝隙密合 模板支撑牢固 4 3 处理方法 对面积较小 深度较浅的孔洞采用蜂窝 麻面的处理方式 将孔洞部位的松 散物凿除干净 用干硬性预缩砂浆或聚合物砂浆 细石混凝土填塞处理 对面积 较大 深度较深的孔洞 将孔洞凿除彻底 打锚筋和架设钢筋网 5 混凝土结构露筋 露筋是指混凝土结构内部的主筋 架立筋 箍筋等没有混凝土包裹而外露 的缺陷 码头工程中的露筋一般是由于混凝土表面腐蚀 浸蚀 冻融破坏 使混 凝土保护层脱落 保护层厚度不够或受到各种意外撞击所致 露筋不处理 可使 钢筋产生锈蚀破坏 腐蚀后 钢筋不仅达不到设计强度 还会使混凝土内部形成 孔隙 影响混凝土抗压及耐久性 5 1 形成原因 钢筋安装偏移 混凝土保护层无垫块 混凝土浇筑过程中钢筋移位 模板拉筋 同结构筋焊接在一起并外露 混凝土振捣漏振 模板严重漏浆等 5 2 预防措施 钢筋安装位置准确 钢筋绑扎 焊接牢固 混凝土保护层垫块均匀牢固 浇筑 中禁止人员随意搬动 踩踏钢筋 防止机械碰撞 混凝土人仓防止一侧集中下料将 钢筋挤偏 防止漏振和漏浆 5 3 处理方法 凿除漏筋处混凝土 将钢筋捣入混凝土内 留足混凝土保护层 清除干净外露 钢筋上的锈斑 冲洗干净后填补砂浆 抹平压光 覆盖养护 在不影响混凝土使用 空间或外观的部位 可凿除露筋处混凝土后 支模浇筑混凝土加厚 将外露钢筋包 裹起来 6 混凝土裂缝处理 裂缝是混凝土中最常见的缺陷之一 尤其是码头胸墙等大体积混凝土 裂缝 的形式多种多样 有表层的 深层的 贯穿的 纵向的 横向的 斜向的等 表面 的微裂缝有的呈网状 有的呈放射状 有的呈平行状 深层或贯穿的裂缝有的外 宽内窄 有的内宽外窄 按照缝宽 缝深 缝长及裂缝成因 可将裂缝分为不同 类型 对大体积混凝土 I 类即龟裂或细微裂缝 一般缝宽 a 0 2 mm 缝深 h 30 cm II 类系表面 浅层 裂缝 一般缝宽 0 2 mm a 0 3 mm 缝深 30 cm500 cm 6 1 形成原因 混凝土中产生裂缝有多种原因 主要是温度和湿度的变化 混凝土的脆性 和不均匀性 以及结构不合理 原材料不合格 如碱骨料反应 模板变形 基 础不均匀沉降等 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热 内部温度不断上升 在表面引起拉 应力 后期在降温过程中 由于受到基础或老混凝上的约束 又会在混凝土内 部出现拉应力 气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力 当这些拉应 力超出混凝土的抗裂能力时 即会出现裂缝 许多混凝土的内部湿度变化很小 或变化较慢 但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化 如养护不周 时干时 湿 表面干缩形变受到内部混凝土的约束 也往往导致裂缝 混凝土是一种脆 性材料 抗拉强度是抗压强度的 1 10 左右 短期加荷时的极限拉伸变形只有 0 6 1 0 104 长期加荷时的极限位伸变形也只有 1 2 2 0 104 由于 原材料不均匀 水灰比不稳定 及运输和浇筑过程中的离析现象 在同一块混 凝土中其抗拉强度又是不均匀的 存在着许多抗拉能力很低 易于出现裂缝的 薄弱部位 在钢筋混凝土中 拉应力主要是由钢筋承担 混凝土只是承受压应 力 在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力 则须依 靠混凝土自身承担 一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力 但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度 往往在混凝土内 部引起相当大的拉应力 有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力 因此 掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要 6 2 预防措施 为了防止裂缝 可以从控制温度方面着手 具体措施如下 1 采用改善骨料级配 用干硬性混凝土 掺混合料 加引气剂或塑化剂 等措施以减少混凝土中的水泥用量 2 拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度 3 热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度 利用浇筑层面散热 4 在混凝土中埋设水管 通入冷水降温 5 规定合理的拆模时间 气温骤降时进行表面保温 以免混凝土表面发 生急剧的温度梯度 6 施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构 在寒冷季节采取保 温措施 此外 改善混凝土的性能 提高抗裂能力 加强养护 防止表面干缩 特 别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要 应特别注意避免产生贯穿裂缝 出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的 因此施工中应以预防贯穿性裂缝 的发生为主 在混凝土的施工中 为了提高模板的周转率 往往要求新浇筑的混凝土尽 早拆模 当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间 以免引起混凝土表面 的早期裂缝 新浇筑早期拆模 在表面引起很大的拉应力 出现 温度冲击 现 象 在混凝土浇筑初期 由于水化热的散发 表面引起相当大的拉应力 此时 表面温度亦较气温为高 此时拆除模板 表面温度骤降 必然引起温度梯度 从而在表面附加一拉应力 与水化热应力迭加 再加上混凝土干缩 表面的拉 应力达到很大的数值 就有导致裂缝的危险 但如果在拆除模板后及时在表面 覆盖一轻型保温材料 如泡沫海棉等 对于防止混凝土表面产生过大的拉应力 具有显著的效果 加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小 因为大体积混凝土的含筋率极 低 只是对一般钢筋混凝土有影响 在温度不太高及应力低于屈服极限的条件 下 钢的各项性能是稳定的 而与应力状态 时间及温度无关 钢的线胀系数 与混凝土线胀系数相差很小 在温度变化时两者间只发生很小的内应力 由于 钢的弹性模量为混凝土弹性模量的 7 15 倍 当内混凝土应力达到抗拉强度而开 裂时 钢筋的应力将不超过 100 200kg cm2 因此 在混凝土中想要利用钢筋 来防止细小裂缝的出现很困难 但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多 间 距小 宽度与深度较小了 而且如果钢筋的直径细而间距密时 对提高混凝土 抗裂性的效果较好 混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝 其中大多数属于干缩裂缝 虽然这种裂缝一般都较浅 但它对结构的强度和耐 久性仍有一定的影响 6 3 处理方法 裂缝补强处理可分为三种 即表面修补 内部处理 锚固处理 表面修补主 要是进行缝口封闭 防止渗漏和钢筋锈蚀 处理方法包括沿缝 IZl 凿缝嵌缝 缝 IZl 贴橡胶皮板和做防渗层 缝 1 1 涂刷环氧玻璃丝布 高分子聚合物缝口浸 渍等 内部处理主要是恢复结构的整体性 用于深层裂缝及贯穿裂缝 常用方法 为水泥灌浆和化学灌浆 以堵漏为目的的 常选用丙凝 水玻璃 水溶性聚氨酯 浆材 以恢复结构整体性为目的的 常选用粘结强度高的环氧 甲凝类浆材 锚固 处理主要是恢复结构整体性和原受力状态 主要方法是采用预应力锚索加固措施 7 缺棱掉角 结构或构件边角处混凝土局部掉落 不规则 棱角有缺陷 7 1 原因分析 1 木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 或涂刷不匀 7 2 防治措施 该工程混凝土构件模板全部采用胶合板等木模板 在浇筑混凝土前充分湿 润 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 2MPa 以上强度 拆模时注意保护棱角 避免用力过猛过急 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 缺棱掉角 可将 该处松散颗粒凿除 冲洗充分湿润后 视破损程度用 1 2 或 1 2 5 水泥砂浆 抹补齐整 或支模用比原来高一级混凝土捣实补好 认真养护 8 表面不平整 混凝土表面凹凸不平 或板厚薄不一 表面不平 8 1 原因分析 1 混凝土浇筑后 表面仅用铁锹拍平 未用抹子找平压光 造成表面粗糙 不平 2 模板未支承面不足 或支撑松动 泡水 致使新浇灌混凝土早期养护时 发生不均匀下沉 3 混凝土未达到一定强度时 上人操作或运料 使表面出现凹陷不平或印痕 8 2 防治措施 严格按施工规范操作 浇筑混凝土后 根据水平控制标志或弹线用抹子找 平 压光 终凝后浇水养护 模板应有足够的强度 刚度和稳定性 支在坚实 的基础上 有足够的支撑面积 并防止浸水 确保不发生下沉 在浇灌混凝土 时 加强检查 混凝土强度达到 1 2MPa 以上 方可在已浇结构上走动 9 强度不够 均质性差 现象 同批混凝土试块的抗压强度平均值低于设计要求强度等级 9 1 原因分析 1 水泥过期或受潮 活性降低 砂 石集料级配不好 空隙大 含泥量大 杂物多 外加剂使用不当 掺量不准确 2 混凝土配合比不当 计量不准 施工中随意加水 使水灰比增大 3 混凝土加料顺序颠倒 搅拌时间不够 拌合不匀 4 混凝土试块制作未振捣密实 养护管理不善 或养护条件不符合要求 在同条件养护时 早期脱水或受外力砸坏 9 2 防治措施 该工程选用的水泥为指定品牌的华润水泥 水泥应有出厂合格证 混凝土 下料砂 石子粒径 级配 含泥量等符合要求 搅拌站在下料过程中严格控制 混凝土配合比 保证计量准确 混凝土按顺序拌制 保证搅拌时间和拌匀 每 次浇筑过程中按施工规范要求认真制作混凝土试块 并加强对试块的管理和养 护 10 温度裂缝 温度裂缝有表面的 深进的和贯穿的 表面温度裂缝走向无一定规律性 长度尺寸较大的结构 裂缝多平行于短边 大面积结构裂缝常纵横交错 深进 的和贯穿的温度裂缝 一般与短边方向平行或接近于平行 裂缝沿全长分段出 现 中间较密 裂缝宽度大小不一 一般在 0 5mm 以下 沿全长无大变化 表 面裂缝多发生地在施工期间 深进的或贯穿的裂缝多发生在浇灌完 2 3 个月或 更长时间 缝宽受温度变化影响较明显 冬季较宽 夏季较细 10 1 原因分析 1 表面温度裂缝 多由于温差较大引起 2 深进和贯穿的温度裂缝 多由于结构温差较大 受到外界约束引起 如 大体积混凝土浇筑在坚硬地基或厚大混凝土垫层上 如混凝土浇灌时温度较高 当混凝土冷却收缩 受到地基 混凝土垫层或其它外部结构的约束 将使混凝 土内部出现很大拉应力 产生降温收缩裂缝 裂缝为较深的 有时是贯穿性的 常破坏结构整体性 10 2 防治措施 预