淺談碼頭工程混凝土常見質(zhì)量問題的成因及處理方法

1、畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計計 設計題目：淺談碼頭工程混凝土常見質(zhì)量問題的成因及處設計題目：淺談碼頭工程混凝土常見質(zhì)量問題的成因及處理方法理方法 姓 名 院 系 專 業(yè) 年 級 學 號 指導教師 目 錄1 前言.82 混凝土施工氣泡原因及處理.83 混凝土麻面原因及防治措施94 混凝土孔洞處理.105 混凝土結(jié)構露筋.106 混凝土裂縫處理.117 缺棱掉角.138 表面不平整.139 強度不夠,均質(zhì)性差.1410 溫度裂縫1511 結(jié)束語.15參考文獻.16致謝.17淺談碼頭工程混凝土常見質(zhì)量問題的成因及處理方法摘摘 要：要：混凝土是水運工程建設中的主要材料,在施工全過程中時常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,對混

2、凝土加強質(zhì)量控制對保證工程質(zhì)量、避免不必要的時間和資金浪費等有著重要的意義。水運工程由于其特殊的使用環(huán)境，部分混凝土長期處于潮濕環(huán)境，尤其是海水環(huán)境下，這就對混凝土的耐久性提出了更高的要求，最新修訂的（JTS257-2008）水運工程質(zhì)量檢驗標準在混凝土保護層及抗氯離子滲透等方面就提出了更高的明確要求。關鍵詞：關鍵詞：水運工程；施工過程；質(zhì)量問題；工程質(zhì)量；檢驗標準2000c wharf engineering concrete common quality causes of problems and solutionsAbstract:Abstract: Concrete is water

3、 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 &waterway engineering due to its spec

4、ial use environment, some concrete long-term be in damp environment, especially seawater environment, this to the durability of concrete put forward higher request, the latest revision of the (JTS257-2008) port &waterway engineering quality inspection standards in concrete cover and anti-chlorid

5、e ion penetration etc put forward higher explicitly requested. Keywords:Keywords: port &waterway engineering; Construction process; Quality problem; Engineering quality; Inspection standards 正文正文1 前言混凝土是水運工程建設中的主要材料,在施工全過程中時常出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,對混凝土加強質(zhì)量控制對保證工程質(zhì)量、避免不必要的時間和資金浪費等有著重要的意義。水運工程由于其特殊的使用環(huán)境，部分混凝土長期

6、處于潮濕環(huán)境，尤其是海水環(huán)境下，這就對混凝土的耐久性提出了更高的要求，最新修訂的（JTS257-2008） 水運工程質(zhì)量檢驗標準在混凝土保護層及抗氯離子滲透等方面就提出了更高的明確要求。除了保護層厚度等，混凝土表觀質(zhì)量問題也是影響其耐久性的一個重要因素，如：氣泡、麻面、空洞的存在導致混凝土保護層厚度的減小，裂縫尤其貫穿裂縫及露筋則將鋼筋直接暴露在海水中，加速鋼筋腐蝕，影響鋼筋混凝土使用壽命。此外，上述問題同其他土木工程一樣，也影響著混凝土表面質(zhì)量。最近，我公司在嵐山港承建了“日照港嵐山港區(qū) 8#、12#泊位改建工程” ，主要包括沉箱預制、碼頭主體工程、碼頭后方堆場面層施工等。下面，我就參與水運

7、工程施工過程中，對混凝土常見質(zhì)量問題產(chǎn)生原因及處理方法談談自己的體會。2 混凝土施工氣泡原因及處理 碼頭沉箱斜趾處、扭王字塊邊角等不易振搗的部位拆模后，常在混凝土表面會看到一些小凹坑,是由于混凝土施工中的一些氣泡未被排出而破裂后形成的,稱之為氣泡。2.1 原因分析 氣泡的形成主要是由于砂子偏細、引氣劑摻量不當、鋪料厚度過大、振搗不到位或振搗時間不夠等原因,使混凝土中的氣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,使混凝土振搗和氣泡排出困難,出現(xiàn)的氣泡較多。2.2 預防措施 采用細度模數(shù) 2.03.0 范圍的天然砂或人工砂,保證其各項指標符合規(guī)范要求嚴格進行混凝土配合比試

8、驗并按確定的混凝土配合比施工,控制外加劑摻量;認真進行混凝土攤鋪、振搗作業(yè),每層混凝土攤鋪厚度控制在 30 cm50 cm 間,振搗時振搗棒應緩慢拔出,不欠振或漏振。2.3 處理措施 氣泡影響混凝土外觀,個別氣泡一般不必處理,局部較多或大面積出現(xiàn)氣泡應處理,且拆模后要盡早處理,將產(chǎn)生氣泡部位刷毛或鑿毛,用水清洗濕潤,用相同或高于結(jié)構物混凝土強度等級的水泥砂漿填補并壓光,采取覆蓋養(yǎng)護措施,防止水流沖刷。對斜面和曲面部位可在混凝土澆筑完 6 h 后拆模處理氣泡,其處理效果較好,但拆模時要避免擾動已澆混凝土。3 混凝土麻面原因及防治措施 混凝土局部表面出現(xiàn)缺漿和許多小凹坑、麻點，形成粗糙面，但無鋼筋

9、外露現(xiàn)象，稱之為麻面。3.1 原因分析(1)模板表面粗糙或黏附水泥漿渣等雜物未清理干凈，拆模時混凝土表面被粘壞。 (2)模板未澆水濕潤或濕潤不夠，構件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水過多出 現(xiàn)麻面。 (3)模板拼縫不嚴，局部漏漿。 (4)模板隔離劑涂刷不勻，或局部漏刷或失效，混凝土表面與模板粘結(jié)造成麻面。 (5)混凝土振搗不實，氣泡未排出，停在模板表面形成麻點。3.2 防治措施實心方塊、胸墻、軌道梁、樁帽等構件模板采用膠合板木模版，模板綁扎時混凝土模板表面清理干凈，不得粘有水泥砂漿等雜物，澆灌混凝土前，模板澆水充分濕潤， 模板縫隙，用油氈紙、膩子等堵嚴；模板隔離劑應選用長效的，涂刷均勻，不

10、得漏刷；混凝土分層均勻振搗密實，至排除氣泡為止。対出現(xiàn)麻面的部位，在麻面部位澆水充分濕潤后，用原混凝土配合比去石子砂漿，將麻面抹平壓光。4 混凝土孔洞處理孔洞是指結(jié)構內(nèi)部有空腔,局部沒有混凝土或蜂窩缺陷過多,大部分孔洞是指超過鋼筋保護層厚度,但不超過物件截面尺寸 1/3 的缺陷?？锥词菇Y(jié)構物斷面減少,降低結(jié)構物承載能力,水工結(jié)構物還可能形成滲漏通道。4.1 形成原因 在沉箱等薄壁結(jié)構分層施工中，拆模后有時發(fā)現(xiàn)底部局部產(chǎn)生空洞。主要由于混凝土拌和物嚴重離析,混凝土料干硬,入倉混凝土料架空或骨料集中,混凝土攤鋪料太厚,漏振,模板嚴重漏漿等。4.2 預防措施 混凝土拌和物應均勻,混凝土和易性好,分層

11、攤鋪、振搗、平倉及時,振搗均勻,不漏振,模板縫隙密合,模板支撐牢固。4.3 處理方法 對面積較小、深度較淺的孔洞采用蜂窩、麻面的處理方式,將孔洞部位的松散物鑿除干凈,用干硬性預縮砂漿或聚合物砂漿、細石混凝土填塞處理。對面積較大、深度較深的孔洞,將孔洞鑿除徹底,打錨筋和架設鋼筋網(wǎng)。5 混凝土結(jié)構露筋露筋是指混凝土結(jié)構內(nèi)部的主筋、架立筋、箍筋等沒有混凝土包裹而外露的缺陷。碼頭工程中的露筋一般是由于混凝土表面腐蝕、浸蝕、凍融破壞,使混凝土保護層脫落、保護層厚度不夠或受到各種意外撞擊所致。露筋不處理,可使鋼筋產(chǎn)生銹蝕破壞,腐蝕后，鋼筋不僅達不到設計強度，還會使混凝土內(nèi)部形成孔隙，影響混凝土抗壓及耐久性

12、。5.1 形成原因 鋼筋安裝偏移,混凝土保護層無墊塊,混凝土澆筑過程中鋼筋移位,模板拉筋同結(jié)構筋焊接在一起并外露,混凝土振搗漏振,模板嚴重漏漿等。5.2 預防措施 鋼筋安裝位置準確,鋼筋綁扎、焊接牢固,混凝土保護層墊塊均勻牢固,澆筑中禁止人員隨意搬動、踩踏鋼筋,防止機械碰撞,混凝土人倉防止一側(cè)集中下料將鋼筋擠偏,防止漏振和漏漿。5.3 處理方法 鑿除漏筋處混凝土,將鋼筋搗入混凝土內(nèi),留足混凝土保護層,清除干凈外露鋼筋上的銹斑,沖洗干凈后填補砂漿,抹平壓光,覆蓋養(yǎng)護。在不影響混凝土使用空間或外觀的部位,可鑿除露筋處混凝土后,支模澆筑混凝土加厚,將外露鋼筋包裹起來。6 混凝土裂縫處理裂縫是混凝土中

13、最常見的缺陷之一,尤其是碼頭胸墻等大體積混凝土。裂縫的形式多種多樣,有表層的、深層的、貫穿的、縱向的、橫向的、斜向的等,表面的微裂縫有的呈網(wǎng)狀、有的呈放射狀、有的呈平行狀,深層或貫穿的裂縫有的外寬內(nèi)窄、有的內(nèi)寬外窄。按照縫寬、縫深、縫長及裂縫成因,可將裂縫分為不同類型,對大體積混凝土,I 類即龜裂或細微裂縫,一般縫寬 a0.2 mm,縫深 h30 cm;II類系表面(淺層)裂縫,一般縫寬 0.2 mma0.3 mm,縫深 30 cm500 cm。6.1 形成原因 混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構不合理，原材料不合格（如堿骨料反應） ，模板變形

14、，基礎不均勻沉降等。 混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應力。后期在降溫過程中，由于受到基礎或老混凝上的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周、時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的 110 左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.61.0）104， 長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.22.0）104.由于原材料不均勻，水灰

15、比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構內(nèi)出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結(jié)構設計和施工極為重要。6.2 預防措施 為了防止裂縫，可以從控制溫度方面著手，具體措施如下： （1）采

16、用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量； （2）拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度； （3）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱； （4）在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫； （5）規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度； （6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構，在寒冷季節(jié)采取保溫措施； 此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養(yǎng)護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要恢復其結(jié)構的整體性是十分困難的，因此施工中

17、應以預防貫穿性裂縫的發(fā)生為主。 在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉(zhuǎn)率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發(fā)，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數(shù)值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應力，具有顯著的效果。 加筋對

18、大體積混凝土的溫度應力影響很小，因為大體積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩(wěn)定的，而與應力狀態(tài)、時間及溫度無關。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小，在溫度變化時兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的 715 倍，當內(nèi)混凝土應力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應力將不超過 100200kgcm2。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好?；炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構的表面常常

19、會發(fā)生細而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結(jié)構的強度和耐久性仍有一定的影響。6.3 處理方法裂縫補強處理可分為三種,即表面修補、內(nèi)部處理、錨固處理。表面修補主要是進行縫口封閉,防止?jié)B漏和鋼筋銹蝕。處理方法包括沿縫 IZl 鑿縫嵌縫、縫IZl 貼橡膠皮板和做防滲層、縫 11 涂刷環(huán)氧玻璃絲布、高分子聚合物縫口浸漬等。內(nèi)部處理主要是恢復結(jié)構的整體性,用于深層裂縫及貫穿裂縫。常用方法為水泥灌漿和化學灌漿。以堵漏為目的的,常選用丙凝、水玻璃、水溶性聚氨酯漿材;以恢復結(jié)構整體性為目的的,常選用粘結(jié)強度高的環(huán)氧、甲凝類漿材。錨固處理主要是恢復結(jié)構整體性和原受力狀態(tài),主要方法

20、是采用預應力錨索加固措施。7 缺棱掉角結(jié)構或構件邊角處混凝土局部掉落，不規(guī)則，棱角有缺陷。7.1 原因分析(1)木模板未充分澆水濕潤或濕潤不夠；混凝土澆筑后養(yǎng)護不好，造成脫水，強度低，或模板吸水膨脹將邊角拉裂，拆模時，棱角被粘掉。 (2)低溫施工過早拆除側(cè)面非承重模板。 (3)拆模時，邊角受外力或重物撞擊，或保護不好，棱角被碰掉。 (4)模板未涂刷隔離劑，或涂刷不勻。7.2 防治措施該工程混凝土構件模板全部采用膠合板等木模板，在澆筑混凝土前充分濕潤，混凝土澆筑后應認真澆水養(yǎng)護；拆除側(cè)面非承重模板時，混凝土應具有1.2MPa 以上強度，拆模時注意保護棱角，避免用力過猛過急；吊運模板，防止撞擊棱角

21、，運輸時，將成品陽角用草袋等保護好，以免碰損。缺棱掉角，可將該處松散顆粒鑿除，沖洗充分濕潤后，視破損程度用 12 或 12.5 水泥砂漿抹補齊整，或支模用比原來高一級混凝土搗實補好，認真養(yǎng)護。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)混凝土澆筑后，表面僅用鐵鍬拍平，未用抹子找平壓光，造成表面粗糙不平。 (2)模板未支承面不足，或支撐松動、泡水，致使新澆灌混凝土早期養(yǎng)護時發(fā)生不均勻下沉。 (3)混凝土未達到一定強度時，上人操作或運料，使表面出現(xiàn)凹陷不平或印痕。8.2 防治措施嚴格按施工規(guī)范操作，澆筑混凝土后，根據(jù)水平控制標志或彈線用抹子找平、壓光，終凝后澆水

22、養(yǎng)護；模板應有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，支在堅實的基礎上，有足夠的支撐面積，并防止浸水，確保不發(fā)生下沉；在澆灌混凝土時，加強檢查；混凝土強度達到 1.2MPa 以上，方可在已澆結(jié)構上走動。9 強度不夠,均質(zhì)性差 現(xiàn)象：同批混凝土試塊的抗壓強度平均值低于設計要求強度等級。9.1 原因分析(1)水泥過期或受潮，活性降低；砂、石集料級配不好，空隙大，含泥量大，雜物多；外加劑使用不當，摻量不準確。 (2)混凝土配合比不當，計量不準，施工中隨意加水，使水灰比增大。 (3)混凝土加料順序顛倒，攪拌時間不夠，拌合不勻。 (4)混凝土試塊制作未振搗密實，養(yǎng)護管理不善，或養(yǎng)護條件不符合要求，在同條件養(yǎng)護時，早期

23、脫水或受外力砸壞。9.2 防治措施該工程選用的水泥為指定品牌的華潤水泥，水泥應有出廠合格證，混凝土下料砂、石子粒徑、級配、含泥量等符合要求；攪拌站在下料過程中嚴格控制混凝土配合比，保證計量準確，混凝土按順序拌制，保證攪拌時間和拌勻；每次澆筑過程中按施工規(guī)范要求認真制作混凝土試塊，并加強對試塊的管理和養(yǎng)護。10 溫度裂縫 溫度裂縫有表面的、深進的和貫穿的。表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性，長度尺寸較大的結(jié)構，裂縫多平行于短邊，大面積結(jié)構裂縫?？v橫交錯。深進的和貫穿的溫度裂縫，一般與短邊方向平行或接近于平行，裂縫沿全長分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，一般在 0.5mm 以下，沿全長無大變化。表面裂縫多發(fā)生地在施工期間，深進的或貫穿的裂縫多發(fā)生在澆灌完 23 個月或更長時間?？p寬受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細。10.1 原因分析(1)表面溫度裂縫，多由于溫差較大引起。(2)深進和貫穿的溫度裂縫，多由于結(jié)構溫差較大，受到外界約束引起，如大體積混凝土澆筑在堅硬地基或厚大混凝土墊層上，如混凝土澆灌時溫度較高，當混凝土冷卻收縮，受到地基、混凝土墊層或其它外部結(jié)構的約束，將使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)很