渠道衬砌混凝土常见质量缺陷处理方案.doc
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1、南水北调中线一期工程总干渠 宝郏段第三标段合同编号:HNJ-2021/BJ/SG-003 渠道衬砌混凝土常见质量缺陷处理方案中国水利水电第九工程局南水北调中线工程总干渠宝郏段第三标工程部二一三年八月十日第 24 页目 录1. 工程概述12. 编制依据13. 渠道衬砌混凝土常见质量缺陷24. 渠道衬砌混凝土常见质量缺陷处理方法24.1 混凝土面板裂缝2 4.1.1渠道衬砌混凝土裂缝类型及产生的原因分析2 4.1.2 渠道衬砌混凝土裂缝类别4 4.1.3 渠道衬砌混凝土裂缝处理措施54.2 混凝土面板渗水6 4.2.1 混凝土面板渗水处理措施74.3 逆止阀安装不合格8 4.3.1 逆止阀安装缺陷
2、处理措施84.4 土工膜切穿10 4.4.1 土工膜修补处理措施104.5 切缝深度不够11 4.5.1 切缝深度不够处理措施114.6 混凝土麻面、气泡及混凝土冻蚀、剥离11 4.6.1 成因分析11 4.6.2 处理措施124.7 其它缺陷13 4.7.1 其它缺陷处理措施135. 质量控制要点及预防措施135.1 混凝土面板裂缝13 5.1.1 土方填筑及垫层施工应注意的方法13 5.1.2 衬砌混凝土施工应注意的方法145.2 混凝土面板渗水15 5.2.1 混凝土振捣应注意的方法15 5.2.2 复合土工膜施工应注意的方法155.3 逆止阀安装不合格165.4 土工膜切穿及切缝深度不
3、够165.5 混凝土麻面、气泡及混凝土冻蚀、剥离175.6 其它缺陷17 5.6.1 混凝土外表平整度不合格17 5.6.2 相邻两块混凝土面板错台17渠道衬砌混凝土常见质量缺陷处理方案1. 工程概述南水北调中线一期工程总干渠沙河南黄河南委托建管工程宝丰郏县段第三施工标段,本标段位于宝丰县境内,桩号:SH329+500SH335+800,全长为6.3km。全段采用混凝土衬砌,混凝土衬砌强度等级为C20,抗冻标号F150,抗渗标号W6。渠道边坡构造自下而上为:砂砾料层20cm、聚苯乙烯板2cm2.5cm、复合土工膜150g/m22、C20衬砌混凝土10cm;渠底构造自下而上为:砂砾料层20cm、
4、复合土工膜150g/m22、C20衬砌混凝土8cm。渠坡通缝:10cm,渠坡半缝:6cm;渠底通缝8cm,渠底半缝:6cm;诱导缝:4cm。上部填充2cm深的密封胶,下部填充闭孔泡沫板。渠道逆止阀分为换填逆止阀与衬砌逆止阀。全挖方段渠坡衬砌逆止阀从坡脚至坡肩共三道,平行及渠道轴线方向每道每隔12m设一个逆止阀,渠底设三道,及渠坡布局相似;半挖半填段渠坡衬砌逆止阀从坡脚至坡肩共两道,平行及渠道轴线方向每道每隔12m设一个逆止阀,渠底设两道,及渠坡布局相似。全挖方段渠坡换填逆止阀从坡脚至坡肩共两道,平行及渠道轴线方向每道每隔8m设一个逆止阀,渠底设两道,及渠坡布局相似;半挖半填段渠坡换填逆止阀从坡
5、脚至坡肩共一道,平行及渠道轴线方向每道每隔8m设一个逆止阀,渠底设两道,及渠坡布局相似。2. 编制依据1、?南水北调中线干线宝丰郏县段工程施工作业指导手册?;2、?关于加强南水北调中线工程渠道衬砌管理的假设干意见?国调办建管【2021】86号;3、?南水北调中线一期工程总干渠逆止阀应用技术要求?试行中线局技【2021】50号;4、?南水北调中线干线工程河南直管代建工程渠道衬砌工法实施指南?; 5、?南水北调工程渠道衬砌技术交流论文集?; 6、?南水北调中线干线工程主要技术标准汇编?上。3. 渠道衬砌混凝土常见质量缺陷 1混凝土面板裂缝; 2混凝土面板渗水; 3逆止阀安装不合格; 4土工膜切穿;
6、 5切缝深度不够; 6混凝土麻面、气泡及混凝土冻蚀、剥离; 7其它缺陷:混凝土外表平整度不合格,相邻两块混凝土面板错台。4. 渠道衬砌混凝土常见质量缺陷处理方法4.1 混凝土面板裂缝渠道衬砌混凝土裂缝既有混凝土裂缝的共性,又有不同于大体积混凝土裂缝 的突出表现。通过对我标段已衬砌混凝土面板裂缝统计,分析渠道裂缝类型及成因主要有以下几种。 1温度裂缝混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生水化热,从而使混凝土内部温度升高,而混凝土外表因昼夜温差较大,散热较快,形成内外的较大温差造成内部及外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土外表产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,外表收缩的混凝土受内
7、部混凝土的约束就会产生裂缝。由于衬砌板厚仅810cm,而连续浇筑形成较大的浇筑面,在浇筑过程中不留伸缩缝,受温差的影响非常大,容易使表层裂纹开展为贯穿性裂缝。 2塑性收缩裂缝塑性收缩是指混凝土在凝结前,外表因失水较快而产生的收缩,一般在干热或大风天气出现。此类裂缝常出现在混凝土外表,形状规那么长短不一,互不连贯,裂缝较浅。其产生的主要原因是:混凝土浇筑后终凝前,混凝土未能及时覆盖保湿,受高温或较大风力影响,外表失水过快,混凝土的强度不能抵抗其本身的收缩而产生裂缝。混凝土塑性收缩开裂的影响因素有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。 3干缩裂缝干缩裂缝多出现在混凝土养护完毕后的一段
8、时间或是混凝土浇筑完毕后的半月左右。多表现为外表性,纵横交织、无规律、分布不均。造成干缩裂缝的主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,外表水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的外表干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。渠道衬砌为大面积薄板素混凝土构造,散热较快,容易引起此类裂缝。 4沉降裂缝沉降裂缝多是由于坡面平整度、地基土质不匀、松软、回填土不密实及浸水 造成的不均匀沉降所致。渠道削坡基面或垫层平整度差,甚至凹凸不平,使面板浇筑厚度不同,造成面板柔性的降低,抗拉应力也随之减小,从而造成应力裂缝; 假设基面上质不均匀
9、或回填土 (或砂石垫层) 不密实,衬砌面板会产生局部的不均匀沉降,从而产生沉降裂缝。裂缝宽度及沉降量大小成正比,当根底变形稳定后,沉降裂缝也根本趋于稳定。 5冻胀裂缝冬季降雨降温时,下部土料地基与砂砾料由于受冻产生膨胀导致渠道混凝土 衬砌面板被拉裂。 6混凝土养护影响混凝土浇筑完毕后养护不及时或措施不得力,会造成混凝土早期干缩,形成 裂缝。 7切缝影响混凝土连续浇筑施工时不留伸缩缝,混凝土终凝后再及时切缝。由于切缝时间受湿度、施工组织、施工效率等的影响,施工中切缝时间差异较大,切缝太晚,当混凝土内部产生的拉应力大于混凝土容许值时,混凝土板就会开裂,切缝的时间及气温与温差均有关系。另外如果切缝深
10、度不够,使切缝起不到及时释放应力的作用,从而导致裂缝的产生。 8其它其它由于施工原因造成的裂缝:混凝土原材料不合格、配合比不合理、拌合 不均匀、骨料离析、温控不严、机械的碾压、坡肩坡脚处混凝土振捣缺乏等。4.1.2 渠道衬砌混凝土裂缝类别根据?南水北调中线干线工程主要技术标准汇编?上规定,渠道衬砌混凝土裂缝从其宽度、长度及深度上划分为2类混凝土裂缝。类裂缝:缝宽0.2mm,缝深较浅,为龟裂或呈细微不规那么状。类裂缝:缝宽0.2mm,缝长200cm,缝深根本穿透构造厚度。根据不同的裂缝种类,采用外表涂抹、凿槽嵌缝、撤除重新浇筑混凝土等方法。 1裂缝类型判别 裂缝长度可用普通卷尺测量,裂缝宽度用带
11、刻度放大镜测量,通过切割混凝土板的方法检测裂缝深度。当裂缝长度L1m时,在裂缝中间或者裂缝宽度最宽位置切割,切割范围如图4.2所示长10cm,宽5cm;当裂缝长度L1m时,每隔1m切割,如图4.1所示。通过切割后的混凝土判断裂缝深度并采取相应的处理方法。 图4.1 切割示意图单位:mm 图4.2 切割范围单位:mm 2切割方法及切割后混凝土浇筑人工用小型手柄式切割机切割,切割时控制切割深度,防止割破下层复合土工膜。对切除混凝土的周边进展凿毛,并用水清洗周边碎渣。在原混凝土周边涂刷一层界面剂,再用C30混凝土浇筑。C30混凝土掺少量微膨胀剂,防止出现混凝土收缩裂缝。浇筑时人工用小型振动棒振捣密实
12、,抹面后及时去除周边的混凝土废渣。并及时覆盖土工布,洒水养护不少于28天。4.1.3 渠道衬砌混凝土裂缝处理措施 1外表涂抹处理对于缝宽0.4mm的裂缝,涂抹水泥基渗透结晶型防水材料或水泥基柔性防水材料进展外表处理,即可以保证原混凝土的整体性,又可利用防水材料的渗透作用,填塞缝隙,到达防水的目的。1) 施工方法及要求水泥基渗透结晶型防水材料 .防水基面预处理:专业质量缺陷处理人员用钢丝刷将裂缝两侧各5cm、端部各10cm范围内的混凝土表层清理干净,除去浮灰、浮浆、油脂等物,冲洗干净;铲除空鼓、疙瘩以及起皮等疏松部位;将外表打磨粗糙后用水浸透防水基层。 .制备料浆:按体积比水泥基渗透结晶型防水材
13、料:水=5:2进展配置,搅拌均匀,每次拌料应在25min内用完,使用过程中不得二次加水,料浆用量以干粉计约lkg/m2。.在缝宽0.4mm的裂缝两侧及端部涂刷,涂刷一遍,厚度约lmm。.养护:当涂层固化到不会被洒水损坏时开场养护,以喷洒水雾为主,保持涂层湿润,养护3天以上。养护主要是促进防水涂层的强度尽早表达、防止开裂、更好的渗透。.施工温度:环境温度在540之间。 水泥基柔性防水材料.水泥基柔性防水材料涂抹前,混凝土强度应不低于设计值的80%。.专业质量缺陷处理人员用钢丝刷将裂缝两侧各5cm、端部各10cm范围内的混凝土表层清理干净,并洒水润湿使其基面处于表干状态。.施工前,基层面保持根本枯
14、燥,无大面积潮湿面时即可施工。.水泥基柔性防水材料A及B组份按重量比1:1的配比混合A组份为水泥色砂浆、B组份为棕色液体或按供货厂家说明掺配,均匀搅拌。搅拌时用砂浆搅拌机或手提电钻配以搅拌齿进展现场搅拌。一次不要搅拌太多,根据涂抹速度进展搅拌,搅拌好的砂浆要在20min内用完。材料用量1-2kg/m2.使用毛刷在裂缝两侧及端部涂刷水泥基。涂刷一遍表干后再次涂刷,涂刷总厚度应大于1mm,并对外表压实、抹平。.水泥基柔性防水材料凝结后,进展自然养护,养护温度不低于5。未到达硬化状态时,不得浇水养护或直承受雨水冲刷。 2凿槽嵌缝处理 对于缝宽0.4mm的裂缝或贯穿性裂缝,进展凿槽嵌缝处理,嵌缝材料为
15、水泥基柔性防水材料或聚硫密封胶。1) 施工方法及要求 水泥基柔性防水材料.沿裂缝方向凿成宽约24cm 的“U型槽沟,槽深为槽宽的倍。 .去除缝内的污物及杂质,用清洁的压力水彻底冲洗、湿润,确保施工面干净、潮湿。.粉料、液料按约5:1的比例混合成厚质膏状。.将拌与好的防水砂浆填入槽内压实,为确保外表平整度,在初凝具有一定强度后立即进展找平处理。 .施工环境温度宜在540,拌与好的料浆在20min内用完。聚硫密封胶 .沿裂缝方向凿成宽约24cm 的“U型槽沟,槽深为槽宽的倍。.去除缝内的污物及杂质,并保持缝内枯燥。.将混合好的双组份底涂液涂刷在被粘外表上,枯燥成膜。.按产品使用规定的配合比,将两个
16、组份混合,到达色泽均匀无色差,填平密封处,并压实。 3撤除重新浇筑混凝土 对于单块混凝土板有多处宽度大于4mm裂缝的进展撤除处理,撤除后重新浇筑混凝土。假设在混凝土撤除过程中土工膜被损坏,按?复合土工膜修补方案?修补前方可重新浇筑混凝土。4.2 混凝土面板渗水混凝土面板下铺设的土工膜破损或焊粘接不牢、混凝土振捣不密实都可能导致混凝土面板渗水。4.2.1 混凝土面板渗水处理措施 混凝土面板渗水处理流程如图4.3所示。画出切除混凝土面板范围切除渗水点周边10cm10cm范围混凝土人工破碎混凝土并清理碎渣重新画出切割混凝土面板范围切除破损土工膜周边30cm30cm范围混凝土人工破碎混凝土并清理碎渣修
17、补破损或未焊粘接结实土工膜浇筑C30混凝土洒水养护图4.3 混凝土面板渗水处理流程图 1质检人员画出渗水点周边10cm范围为方便现场施工,矩形切割,切割范围参考图4.5混凝土面板切割范围示意图,画线定位。 2采用小型手柄式切割机,切割混凝土面板,要控制切割深度,防止切破复合土工膜。切开后,人工用风镐破碎混凝土并清理碎渣,检查土工膜是否有破损或焊粘接不结实。 I.土工膜无破损及焊粘接结实对切除混凝土的周边进展凿毛,并用水清洗周边碎渣。待枯燥后,在原混凝土周边涂刷一层界面剂,再用C30混凝土浇筑。C30混凝土掺少量微膨胀剂,防止出现混凝土收缩裂缝。浇筑时人工用小型振动棒振捣密实,抹面后及时去除周边
18、的混凝土废渣。对新浇筑的混凝土面板及时覆盖土工布,洒水养护不少于28天。II.土工膜破损或焊粘接不结实切除破损或焊粘接不结实土工膜周边30cm30cm范围混凝土,并对切除混凝土的周边进展凿毛,并用水清洗周边碎渣。待枯燥后,裁剪一块新的复合土工膜长60cm+L,L为破损或焊粘接不结实土工膜长度;宽60cm,撕掉下层土工布。使用毛刷将加热好的KS热熔胶均匀涂刷在原土工膜上层,刷胶时要求涂刷均匀,不得出现漏涂现象。然后将新的土工膜也涂刷KS胶,再放在原复合土工膜上,迅速使用橡皮锤在新的土工膜上均匀敲击,使两粘接面充分严密。在粘接过程与粘接后2h内,粘接面不得承受任何拉力,防止粘接面发生错动。2h后即
19、可浇筑C30混凝土,浇筑方法及养护同I。4.3 逆止阀安装不合格渠道衬砌逆止阀安装过程中,由于工人操作不标准,导致逆止阀及PVC管连接错位、PVC管破损以及逆止阀凹陷混凝土外表大于2cm等缺陷。4.3.1 逆止阀安装缺陷处理措施逆止阀缺陷处理主要流程:画出切除混凝土面板的范围切除周边30cm范围的混凝土面板人工破碎混凝土凿毛清理碎渣撤除逆止阀安装PVC管剥掉原复合土工膜上层土工布及新复合土工膜下层土工布KS热熔胶粘接新的土工膜逆止阀安装浇筑C30混凝土洒水养护。 1质检人员画出逆止阀防水盘周边30cm范围为方便现场施工,矩形切割,切割范围如图4.4所示,画线定位。 2采用小型手柄式切割机,切割
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