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1、混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定的说明第一章 总则一.编制技术规定的原因1.南水北调中线工程，工程规模巨大。南水北调中线工程总干渠(干线工程)从丹江口水库取水口至北京团城湖1277km，加天津引水干线155km共计1432km，渠首设计流量630m3/s，加大流量800 m3/s，一期调水95亿m3，后期调水120-140亿m3。总干渠采用明渠和局部管道输水形式，其中渠首至北拒马河明渠段总长1196.95km，全部采用混凝土衬砌、北京PCCP管58.738km暗涵段21.314km、天津暗涵段155km。总干渠跨越众多河流、鉄路、公路、渠道再加上本身控制性工程，共需要建设1715座建筑物，
2、其中交叉建筑物1530座，占建筑物总数的89%。南水北调中线总干渠工程总混凝土工程量2806万方，是三峡工程全部混凝土工程量的1.004倍，其中建筑物混凝土占71.5%，渠道衬砌混凝土占28.5%。 2.南水北调中线工程技术复杂1).地质背景复杂南水北调总干渠线路长(1432km)，穿越扬子准地台、秦岭褶皱系、华北准地台三个一级构造单元九个二级构造单元，各构造单元的分界断裂均为深大断裂，具有切割深和长期活动的特点，地质构造背景复杂，再加上存在着120km强和中膨胀土、245km湿陷性黄土、15km软粘土、93km煤矿采空区，489km 7度和8度强地震地区，存在着结构抗震、饱和细砂土液化、泥石
3、流、边坡稳定、岩溶、潜在活性骨料、防渗、防冻涨、防浸没、防盐碱化等问题，地质背景复杂。2).气候条件复杂南水北调总干渠跨越我国几个气候区域，年平均气温差异大，骤降频繁，骤降幅度大，空气湿度差异悬殊，混凝土温控、保温、养护要求高。3.建筑物种类繁多南水北调总干渠建筑物种类繁多，有大型渡槽、倒虹吸、暗渠、涵洞、分水闸、节制闸、退水闸、隧洞、桥梁等建筑物，其中不乏大体积混凝土工程，如穿黄隧洞全长4.708km，双洞，洞径7.0m，盾构施工，设计流量265 m3/s，加大流量320 m3/s，全部混凝土管片工程量9.38万方，工程量大，技术复杂。4.工程技术难度大南水北调总干渠工程大量采用了预应力混凝
4、土结构、盾构施工等先进施工技术，工程技术难度大，要求严。5.技术规定不一致南水北调总干渠工程涉及到鉄路、公路、航运、石油、输电、通讯等众多行业，各行业技术规程、规范、规定并非一致，在设计、施工中往往产生矛盾，导致如滹沱河倒虹吸结构裂缝的产生。6.施工及监理单位多多南水北调总干渠工程战线长，施工单位众多，有的施工单位分属不同行业，有着各自施工传统和风格，习惯执行原有行业施工规程和规定。7.水利系统无统一规定截止目前为止，我国水利系统，尚无一本统一的水利水电混凝土工程缺陷和裂缝处理规程规范。 8.管理层次较多南水北调中线工程规模巨大、战线长、参建单位众多，相应管理层次也较多，有施工单位、承包商、建
5、设单位，省市南水北调中线办公室、中线办公室、国务院南水北调办公室，有设计单位、施工监理单位、及质量监督单位管理层次较多。二.编制目的鉴于上述种种原因，在南水北调总干渠混凝土工程中，尚难完全避免出现一些施工缺陷、温度裂缝、干缩裂缝甚至结构性裂缝。为了搞好南水北调中线工程质量管理工作，明确混凝土结构质量缺陷的检查、分类、申报、验收等管理程序，统一混凝土结构质量缺陷的分类标准、处理原则，规范混凝土结构质量缺陷处理工作，妥善解决有关混凝土结构质量缺陷的技术和管理两个层面的问题，有必要尽早编制南水北调中线干线工程混凝土结构缺陷和裂缝等处理技术规定。三.定位与适用范围及内容由于本技术规定名为(南水北调中线
6、干线工程混凝土结构缺陷和裂缝等处理技术规定)，所以本规定的定位为1.仅适用于不包含丹江口水库工程，包含穿黄工程的全部南水北调中线干线工程。适用于南水北调的混凝土建筑物工程，也适用于南水北调的混凝土输水渠道混凝土衬砌工程。南水北调工程中线工程中其他工程(如非干线工程)可参照执行。2.本规定不讨论混凝土本身质量缺陷，仅讨论混凝土结构的质量缺陷。不讨论混凝土结构的质量缺陷的预防，仅讨论混凝土结构的质量缺陷的检查、分级、申报、处理和验收。她既包含有关混凝土结构的质量缺陷的检查、分级等技术规定，也包含有混凝土结构的质量缺陷的申报、验收等管理要求。3. 混凝土结构的质量缺陷包含有混凝土结构的外观、内部、止
7、水缺陷。鉴于混凝土结构的质量缺陷中裂缝的普遍性，本规定设专门章节，对混凝土结构裂缝处理做出规定。4.本规定仅适用于竣工验收前南水北调中线工程的混凝土結构质量缺陷，故本规定不含结构碳化、老化等问题。四.编制本规定的基本要求：1.必须反映南水北调工程众多薄壁结构的特点。2.必须反映南水北调工程分级管埋的特点。3.严格区分允许偏差和结构质量缺陷的界限，严格区分质量事故与质量缺陷的界线。4.与相关工程质量规定力争协调，出之有据。5.本规定的具体标准，原则上应不低于国家、行业、设计文件、合同文件中相应标准。6.鉴于水利系统尚无有关混凝土结构质量缺陷的具体规定，更无有关混凝土薄壁结构缺陷的具体规定，本规定
8、需参照房建和其他大型水利工程相关规定编写，由于某些国家规定与行业规定之间本身并非一致，某些规定与南水北调中线工程特点有一定差距，编写难度甚大，其中必有许多不妥之处，故本规定为试行本，希望在实践中不断完善。第二章 混凝土结构质量缺陷检查一.混凝土结构质量缺陷定义：1.混凝土结构质量缺陷与质量事故的界限：经济损失小于10万元，延误工期不足一个月，经过处理后，仍能满足设计要求，不影响工程正常使用及工程寿命的非事故性混凝土结构质量缺陷。2. 混凝土结构质量缺陷与设计或合同允许偏差的界限：一般工程在设计中或合同中均允许一定的偏差，如外形偏差、如允许裂缝开度等，并规定凡小于规定的缺陷(偏差)，可不予处理。
9、根据上述两条，即可明确按结构质量缺陷处理的范围。(看似不难，但由于下限繁多、不一致、不完全、不适合薄壁结构等，上限无具体标准，很难编写，很难把握)。二. 混凝土结构质量缺陷分类混凝土结构质量缺陷分类有许多方法，如按缺陷部位分内部、外部缺陷，也可按对结构影响分为，影响结构整体性、抗渗性、耐久性、美观的缺陷等，本规定考虑南水北调中线工程多为薄壁结构，易产生止水和裂缝缺陷的特点，分为：混凝土结构外部质量缺陷、混凝土结构内部质量缺陷、混凝土结构裂缝、混凝土结构止水缺陷等。三. 混凝土结构质量缺陷检查(一).检查时间混凝土结构质量缺陷检查，应在混凝土结构拆模后、单元工程质量评定前或发现异常现象后进行。(
10、二)混凝土结构外观质量检查1.主要检查项目：混凝土结构外观质量主要检查项目为：建筑物外部形状、尺寸偏差、表面蜂窝、麻面、气泡、错台、缺损、挂帘、孔洞，钢筋头外露、管件头外露等；2.混凝土结构外观质量主要检查方法：混凝土结构外观质量检查方法主要为外部尺寸量测、外部缺陷量测、靠尺、吊锤等。(二).混凝土结构内部质量检查：1.混凝土结构内部质量主要检查项目为：混凝土结构的混凝土强度、抗渗、抗冻、密实度等性能及混凝土内部空洞、架空等。2. 混凝土结构内部质量主要检查方法：混凝土强度及密实度检查无损伤检查：常用回弹法、超声波回弹综合法、面波法等必要时可进行有损强度检查，常用芯样强度法、射钉法、拔出法、拉
11、剥法等。具体取样要求及测点数量应根据相关规程和规范执行。混凝土结构抗渗性检查 常通过结构过水或压力试验确定，也可用渗水测试仪测试，还可利用取芯样抗渗试验确定。 混凝土结构抗冻性检查 常通过结构冬季冻融破坏现象并辅以取芯冻融试验确定。最近还有红外热像仪、探地雷达等方法，测量混凝土内部缺陷。45表1 几种无损检查法比较方法原理适用条件中介物理参量相关方程相关性砼含水对测试结果影响精度筒便性对检测人员要求适用规范回弹法根据砼表面硬度推算砼强度内外均匀砼C10-C40砼表面硬度R=Nb一般大一般好一般有超声综合回弹根据超声波在砼内传播速度推求砼强度不完全适合于C30以上和钢筋太密的结构表面硬度纵波波速
12、R=NbVpc一般中一般一般高有表面波法利用表面波速与强度关系表面波速R=Vpc一般小一般一般高无表2. 几种有损检查法方法原理适用条件对结构影响需回填处理代表性兼用性精度筒便性对检测人员要求适用规范芯样强度法芯样抗强试验所有砼结构，不要切断钢筋需钻孔取芯钻孔需回填准确、直观可兼做压水等试验取决于取样代表性需取芯机，少筋砼一般试验前试样需浸沉4h有拔出法拔出力与强度关系予埋钢锚固件及拔出试验仪需拔出予埋件，损坏结构需回填相关系数0.95以上无法兼用拔出深20-40cm不能反映砼内部质量需予埋钢锚固件及拔出试验仪一般射钉法射钉深度(贯入阻力)与砼强度关系发射枪、较小较少回填需进行射入深度与强度标
13、定试验无法兼用不能反映砼内部质量简便一般拉剥试验拉剥砼表面环氧粘接剂的拉剥力与砼强废可贴于砼表面也可贴内砼槽内较小、轻微较少回填需进行拉剥力与强度标定试验可在取芯样底部进行一般仅适用于砼外部，结合取芯可反映砼内部质量简便一般(三). 混凝土结构裂缝检查1. 混凝土结构裂缝检查项目：裂缝发现时间、位置、数量、裂缝长度、裂缝宽度、裂缝深度、裂缝产状、裂缝走向、裂缝发展状况、缝面渗水、钢筋锈蚀、析出物及析出物化学成分等。2. 混凝土结构裂缝产状主要检查方法混凝土结构裂缝主要测量裂缝开度、长度、深度。裂缝开度常用钢尺、卡尺塞尺等测量工具测量，裂缝长度常用钢尺测量，浅的裂缝深度可用塞尺测量，较深的裂缝深
14、度可用斜孔钻芯取样检查、钻孔压水、钻孔电视等有损检查，也可用无损伤法检查，常用超声波平测混凝土裂缝深度，和面波测量缝深。图1. 超声波平测斜缝示意图图2. 超声波对测裂缝示意图超声波测缝深原理为：超声波传播途径被裂缝截断，则超声波能量将部分被反射回来，为此可利用超声波振幅、声时的变化判断裂缝的存在、并利用绕裂缝末端的传播时间(声时)，改变发、收换能器位置，分别读出相应绕缝时间t1，对比无缝时间t0，波速v0，h= t0 v0 /2( t1/ t0)2-11/2求缝深。该方法适用于缝深不大于50cm，缝内无水和钢筋密集的结构不甚适用。有时可结合取芯钻孔，采用对测法测量裂缝深度(见图2)。(四).
15、混凝土结构止水质量检查1.混凝土结构止水质量主要检查项目为：止水破损、止水连接、止水老化及止水渗漏等。2.检查方法为巡查、抽查、过水时漏水情况调查。四.混凝土结构质量缺陷检查要求1.混凝土结构质量缺陷检查包括施工单位自查，监理单位复查，建设单位抽查三种形式。2施工单位应建立完善的质量保证体系，要有专门的质量管理机构和健全的管理制度，并有相应的质量检验、测试仪器。监理单位也应有相应的质量检查组织和健全的质量管理制度。3施工单位应组织有经验的专业人员进行质量检测。检测人员应熟悉检测业务，掌握所用仪器性能，了解被检测对象工作特性，具有初级以上工程系列技术职称，并经考核合格，持证上岗。4混凝土结构质量缺陷检查所用的检测、计量设备，必须经县级及县级以上政府技术监督部门或相应计量检定机构检定，并具备有效的检定证书。5
