程世杰1 汤振阳2
1.辽宁红沿河核电有限公司 辽宁 大连 116000；2.中电投电力工程有限公司 上海 200233
摘要：某电厂取水隧洞为圆环形钢筋混凝土结构，内衬混凝土使用全圆针梁钢模台车进行施工。施工过程中，底拱混凝土表面出现蜂窝、麻面、气泡等质量缺陷。本文针对圆环形结构混凝土表面质量缺陷产生原因进行分析，介绍了缺陷防治的主要措施。
关键词：圆环形钢筋混凝土结构；混凝土表面质量缺陷；防治措施
1 工程概况
某电厂取水隧洞由两条平行隧洞组成，第一条取水隧洞全长1234m，第二条取水隧洞全长1248m。
隧洞采用圆环形结构，内径5.5m，采用C50W10钢筋混凝土预制管片与现浇C45W10钢筋混凝土内衬结合的衬砌结构，其中管片外径6.7m，厚0.35m，内衬厚0.25m，内衬钢筋为单层钢筋网片，环向钢筋采用HRB400 18@250单层布置，纵向HRB400 12@200。
2 全圆针梁钢模台车
全圆针梁钢模台车由半径为2750mm的拱形“顶模板、左右边模板、底模板”组成。顶模和边模、底模由固定于模板台车上的丝杆支撑。行走主要由液压驱动针梁使台车前移，台车上配备有电柜提供电源、操作与控制台。台车模板上带有36个功率为1.5kw的附着式振捣器。为方便作业时混凝土灌注及振捣需求，衬砌台车左右边模及底模板上按照1.5m间距共开设48个尺寸为0.5m×0.5m工作窗口（同时也是排气孔和振捣孔）。台车顶模设有4个浇筑口和4个注浆口，端头采用木模做封头板。
3 施工工艺
选取前50米作为试验段施工，浇筑过程分为2个工作面和9个浇筑窗口，分层浇筑高度为500mm，用插入式振捣器进行振捣20~30s，以混凝土表面不再下沉、出现浮浆为准。同时开启相应高度处的附着式振捣器振捣时间40~50s，若仍出现气泡、浆液面下落，则间隔4~5min，再开启振捣器振捣40~50s。
图3 浇筑断面图
浇筑顺序： B排窗口在浇筑面一、二依次浇筑→C排窗口在浇筑面一、二依次浇筑→开启A、B排附着式振捣器进行振捣→D排窗口在浇筑面一、二依次浇筑→E排窗口在浇筑面一、二依次浇筑→G排顶模窗口在浇筑面一浇筑。
4 混凝土质量缺陷及原因分析
试验段混凝土质量缺陷主要出现在底部60°区域内，出现的主要缺陷有以下几个方面：
（1）底部混凝土表面形成大量气泡
（2）混凝土表面出现蜂窝、麻面。
针对内衬施工过程中出现的质量问题，现场召开内衬混凝土施工专家研讨会，对出现问题的成因进行分析，主要原因如下：
（1）混凝土配合比不满足性能要求，流动性差，浇筑时间长易泌水、离析；
（2）圆形薄壁结构中，插入式振捣器不能到达全部区域，附着式振捣器功率不足，不能有效的将气泡引出混凝土；
（3）脱模剂性能低，涂刷不均匀，气泡附着在模板上无法排出。
5 方案优化及缺陷防治措施
5.1优化混凝土配合比
为提高混凝土工作性能，主要从以下几个方面优化配合比：
（1）取消原设计混凝土中聚乙烯醇纤维；
（2）减少石子用量，提高砂率；
（3）更换减水剂，选用高性能减水剂RW-PC。
通过以上措施提高混凝土流动性，改善混凝土保水性，减少水的用量。
5.2调整混凝土浇筑工艺
（1）改变底部混凝土浇筑方式，由两侧向底部集中浇筑改为由底部进行反向压浆向两侧扩散，更有利底部气泡及时排除。
图5 附着式振捣器布置图
5.3调整混凝土运输方量
根据施工工艺调整混凝土罐车运输方量，由之前的16m3、16 m3、16 m3、8 m3更改为14 m3、10 m3、16 m3、16 m3，确保混凝土浇筑连续进行，有效避免混凝土罐车长时间停放现场导致混凝土失水流动性变差。
5.4模板清理与脱模剂喷涂
每次脱模后要对模板台车进行打磨作业，减少模板表面上混凝土粘结
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物质，涂刷轻质机油，防止模板表面生锈。
由于衬砌结构仅有25cm，作业空间极其狭窄，采用喷枪方式造成台车底部脱模剂涂刷质量不高。采取全圆布置自动雾化式喷雾管，代替喷枪，利用模板台车前后移动进行脱模剂涂刷，有效的解决底部60°范围内脱模剂涂刷质量不高的问题，简便高效。
6 实施效果评价
通过对配合比的优化及各项改进措施的落实，内衬混凝土的表观质量得到了显著提升，底部混凝土无大范围大直径气泡。局部存在气泡，最大直径不超过5mm。腰侧和顶部混凝土表面光滑。
7 结语
圆环形结构底拱混凝土易产生气泡、蜂窝、麻面等质量缺陷，特别是对薄壁结构且空间狭小的区域尤为明显。通过优化混凝土配合比、选择合理的浇筑振捣方式、控制浇筑时间、清理模板与涂刷脱模剂等措施可以有效的改善混凝土的表观质量，对局部缺陷处理后完全能够满足规范及设计要求。
论文作者:程世杰1,汤振阳2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/4
标签：混凝土论文; 气泡论文; 台车论文; 隧洞论文; 内衬论文; 模板论文; 缺陷论文; 《防护工程》2018年第13期论文;