老挝南屯1水电站混凝土缺陷处理

老挝南屯1水电站混凝土缺陷处理

苏帅　孟文廷

（中国水利水电第三工程局有限公司  陕西省西安市  710024）             

[摘要]水工混凝土的施工质量轻则影响工程整体美观，重则影响工程结构安全和使用功能，直至造成质量事故。如何最大限度的消除水工混凝土的质量缺陷，保证工程结构安全尤为重要。本文结合老挝南屯1水电站项目出现的各种缺陷问题制定相应的处理方法，通过对消缺工艺流程、材料选择、过程实施、验收检查等重点环节进行严格控制，为后续类似工作开展积累经验并提供借鉴与参考。

[关键词]南屯1水电站  混凝土  缺陷处理

1 工程概况

南屯1水电站位于老挝波利坎赛省（Bolikhamxay）的坎丁河上，为一等大（1）型工程，电站装机容量为 650MW。拦河坝为碾压混凝土大坝，最大坝高177m，坝顶全长771.5m，泄水建筑物由坝体6孔溢流表孔和1孔泄流底孔组成。主要建筑物包括：碾压混凝土重力拦河坝、岸塔式取水口、引水隧洞、半埋式厂房、压力管道等结构。

主要合同工程量为：碾压混凝土370万m3，常态混凝土34.75万m3，钢筋 1.79万T，土石方开挖58万m3，帷幕灌浆35749m，排水孔44945m，金属结构6550T。

常见的混凝土缺陷有：蜂窝麻面、定位锥孔洞、外漏拉杆头、表面错台、气孔及裂缝等，同时也是咨询工程师重点关注及消缺内容。如何采用先进的质量管理手段，有效处理施工过程中产生的各种缺陷，进一步提高混凝土外观质量，降低消缺成本，最终实现优质、高效施工生产，确保合同顺利履约提出了迫切要求。

2缺陷处理流程

为进一步规范缺陷处理程序，有效指导消缺工作有序开展，根据合同验收规范及消缺处理实施细则，绘制流程图如下：

消缺处理流程图

3材料选择

采用西卡（中国）有限公司生产的Sika化学建筑产品，公司均提供全方位的解决方案及强有力的技术支持。所有消缺材料经过优选、论证，在正式投入使用前项目部联合业主、监理单位共同参与，对材料性能指标进行取样检测，检测结果均符合设计要求，具体如下：

（1）Sika Latex 为苯乙烯丁烯白色乳液，先与水按1：1或1:3形成混合液后，再根据水灰比加入适当水泥搅拌，最终形成界面粘接剂，涂刷在待修复的基底面上，进一步提高修复砂浆与结构物界面的粘接效果，主要用于干燥的水上建筑物或不浸泡在水里的结构体，性能指标检测详见表1：

表1   Sika Latex  7天龄期性能检测结果统计

（2）Sikadur-32Normal 为环氧树脂和特殊材料的组合，是一种耐潮湿的双组分粘合剂，A、B组分混合搅拌后，均匀涂刷在待修复的基底面上，进一步提高修复砂浆与结构物界面的粘接效果，主要用于潮湿的水下结构或过水面等特殊部位，使用配比为 A1.34kg+B0.66kg=2kg/套，性能指标检测详见表2：

表2   Sikadur-32Normal  7天龄期性能检测结果统计

（3）Sika Rep@S 高性能聚合物改性单组分修补砂浆，具有高强度的光滑修复效果，主要用于混凝土表面气孔、麻面等低于2cm厚的薄层修复，使用配比为 水：Sika Rep@S=4.7～5.3L：20kg（1袋），性能指标检测详见表3：

表3   Sika Rep@S 28天龄期性能检测结果统计

（4）Sika Monotop-412NFG是一种聚合物，含纤维、阻绣成分的水泥修补砂浆，具有良好的施工特点及表观效果，主要用于孔洞填补、凿削严重的蜂窝麻面及厚度超过2cm以上的修复层，使用配比为 水：Sika Monotop-412NFG=3～3.5L：25kg（1袋），性能指标检测详见表4：

表4   Sika Monotop-412NFG 28天龄期性能检测结果统计

（5）Sikadur-52是一种无溶剂的双组分环氧灌浆树脂，具有粘接强度高，抗压、抗剪力强的特点，适用于无水的干裂缝灌浆，使用配比为 A1.34kg+B0.66kg=2kg/套，性能指标检测详见表5：

表5   Sikadur-52 14天龄期性能检测结果统计

（6）Sika Injection-127H 活化疏水性聚氨酯灌浆材料，对于阻止水从混凝土裂缝或蜂窝中的空隙里渗漏效果较好，具有粘度低、渗透能力强、遇水膨胀固化时间短等优点，适用于渗水点灌浆，固化后呈黄色软泡，使用参考配比为 A20kg+B2kg=22kg/套，经试验确定随着B成分的配比增加，遇水膨胀固化时间缩短，具体详见表6：

表6   Sika Injection-127H 配比与固化时间统计

4缺陷处理方法

4.1处理原则

对于混凝土表面的缺陷修补，首选打磨平整的方法进行处理，宜多磨少补、宁磨不凿，尽量不损坏建筑物原有混凝土表面的完整性，保证结构物的外观质量。

面积大且深的缺陷区域，采用新混凝土置换修补，置换前先在已经凿除并清洗洁净的结合基面上涂刷一层粘接剂（Sika Latex/Sikadur-32TH）。

缺陷深度在2cm以下的缺陷宜采用Sika Rep@S进行修补；深度在在2～5cm的缺陷宜采用Sika 412进行修补；深度在5cm以上，且范围超过1.5×3m的缺陷宜采用细骨料混凝土进行换填。

4.2施工准备

质检人员根据缺陷类型采用自喷漆进行标记确认，根据不同的缺陷类型制定不同的消缺处理措施，并编制消缺验收申请报送监理；质检员会同监理、消缺负责人到消缺现场对消缺工作进行核实确认；由技术质量部组织消缺全员参与，开展消缺前技术质量交底，进一步明确质控要点，规范消缺行为，指导消缺具体实施；新材、新设备在正式使用前，必须提前按照使用说明书要求，开展效果测试。

4.3拉杆处理

以待处理的拉筋头为中心，沿混凝土表面切缝、凿槽（尺寸按5×5cm方形控制，凿槽深度≥2.5cm）；使用切割机或电焊机贴着槽底面将外漏拉筋头彻底切除，高压水清洗结合面岩粉、杂物后，在基面上涂刷一层粘接剂，采用Sika412砂浆填补修复，涂刷养护剂养护1～2天后，采用砂纸打磨光滑。

4.4蜂窝麻面处理

较小的蜂窝：洗刷干净后采用Sika Rep@S砂浆抹平压实；较大的蜂窝：先用手持式切割机沿消缺标记线进行切缝（便于接口平顺，凿面彻底）；使用电镐彻底凿除松散处薄弱体（特殊结构的钢筋混凝土结构，需凿至钢筋覆裹层以下至少5cm），并用高压水冲洗，确保结合基面洁净无岩粉、无积水；在基面上涂刷一层粘接剂，并用Sika 412砂浆或同标号的细石混凝土逐层修复，确保修复结构密实、表面平整光洁；待修复面初凝后，涂刷sika antisol s 养护剂进行养护。

4.5错台处理

对于错台部分，采用平顺过度处理，从符合设计要求的表面或缝面底一侧按1:5的坡度进行打磨，与成型混凝土平顺连接；提前先将突出的部分凿除，预留约5mm的厚度，再角磨机打磨平整；凿除凸出的混凝土的过程中，要控制好挖凿力度，避免形成深坑，反而需要修补。

4.6漏浆挂帘处理

对于混凝土两仓结合部位，由于模板与下层混凝土未紧贴密实或模板出现跑模位移，在对于混凝土表面挂浆部分，直接采用刮板或灰刀铲除，无法铲除的部分使用角磨机打磨至混凝土结构面。

4.7定位锥孔洞处理

采用高压水冲洗或毛刷掏除孔洞内的杂物；然后涂刷粘接剂并用sika412砂浆回填并抹光压实。

4.8气泡处理

对于直径＜2mm的气泡及水纹在短期拆模结束后，采用Sika Rep@S砂浆填补修复，养护1～2天后，采用砂纸打磨光滑。

对于部分直径≥2mm的气泡，先用砂纸打磨，使气泡孔口完全打开，并用高压水冲洗，确保结合基面洁净无岩粉、无积水；在基面上涂刷一层粘接剂，采用Sika Rep@S砂浆填补修复，养护1～2天后，采用砂纸打磨光滑。

4.9裂缝及渗水处理

（1）对于表皮浅缝：若无特殊要求，可不考虑处理。

（2）对于贯穿深缝：开槽封缝后再进行化学灌浆处理，具体步骤如下：

1）清理检查，制定方案：采用高压水冲洗或铲除裂缝表面附着的钙质、灰浆等杂物；检查并确认裂缝渗水情况，进一步确定化灌材料（渗水裂缝采用Sika Injection-127H，干裂缝采用Sikadur-52进行化灌）。

2）钻孔：使用用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔，钻孔直径与注浆嘴（止水针头）直径保持一致，钻孔角度宜≤45度，孔深≤结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝，但不允许打穿结构体；孔距按20～30cm进行控制。

3）埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称为止水针头），并用专用六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。

4）洗缝：用高压水清洗机以6Ma的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。

5）凿槽：齐缝凿“V”型槽，槽深、槽宽均按3～5cm进行控制，并清洗干净。

6）封缝：采用快凝快硬性的低碱度硫酸盐水泥与河沙按质量比1:2.04拌和形成M35型水泥砂浆进行封口，砂浆流动性可根据施工需要调整水的用量来控制（根据需要掺与一定量的SAC-1型硫铝速凝早强剂，可获得更快的凝结硬化效果）。

7）灌浆：待封缝砂浆养护1天（固化强度≥设计强度的75％），使用高压注浆机向灌浆孔内灌注浆液，立面灌浆顺序为由下向上；平面可从一端开始，单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后保持压力3～5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。

8）完工清理：确认灌浆结束，采用角磨机将外漏针头割除；灌浆面打磨光滑平整。

5质量验收与评定

5.1验收检查

2021年9月20日，QC会同监理、试验代表对G1～G4坝体廊道内消缺质量开展联合验收检查，通过采用2m靠尺、钻孔取芯、锤敲击等方法对消缺区域表观平整度、内部密实度及化灌效果实施抽检，其中：靠尺累计检测42个点，合格42，检测结果为混凝土外观平整度均小于10mm，结构表面光洁平整、色泽一致，均符合施工质量要求；钻孔取芯累计15个点，检测结果：混凝土内部密实，无内部缝隙，表面干燥无渗水，均满足化灌处理质量要求。

5.2验收评价

坝体廊道内各类缺陷均按照消缺方案及技术交底处理完成，工序合理、材料使用正确，相关资料齐全完整，同意验收通过。

6结论/结束语

混凝土消缺处理是一项复杂而细致的工作，对于提高水工建筑物外观质量，增强抗渗性、抗冲耐磨及安全稳定性具有重要作用。为进一步降低消缺工作量，减少缺陷产生，首先，在混凝土浇筑过程中严格按照工艺要求组织施工，并加强施工各环节的质量管控；其次，在消缺前必须进行缺陷标记确认，针对不同类别的缺陷制定相应的处理措施；组织相关人员进行进行技术质量交底，明确工艺流程，材料使用及质控要点；最后，在消缺过程中必须安排技术人员进行跟班指导，督促落实方案实施执行，杜绝返工事件发生。

参考文献

[1]赵东辉,水工建筑物表面缺陷修补。2008，第000卷，第003期。

[2]任长远，斑玉刚，水工混凝土表面缺陷的成因及处理方法。2010，第04卷，第4期。

[3]李振华，水工混凝土缺陷修补处理初深。2014，第000卷，第006期。