一、前言
    受到混凝土组成材料、配合比、施工技术、环境与养护条件等多种因素影响现浇混凝土结构经常出现一些质量问题，如强度不足、裂缝、露筋等质量缺陷。有些质量缺陷虽然不影响结构的安全性、适用性与耐久性，但会给使用者造成一定的担忧，甚至引起严重的矛盾与对立。有些质量问题虽然不会引起使用者的关注，但从结构安全角度考虑需要进行很好的加固处理。
    众所周知，混凝土结构的主要质量缺陷有裂缝、强度不足、保护层不够、各种外观质量缺陷等，综合验收和现场发现的问题主要是这几类。其他方面的问题，如钢筋的施工质量则需要靠隐蔽工程验收记录来保证，如果在隐蔽工程时未发现，则在后期验收或使用过程中也一般不会发现。因此，所谓混凝土结构质量缺陷的处理，主要是针对裂缝、混凝土强度不足、保护层不够等外观质量缺陷。
    从使用来看，裂缝问题已被发现且被重视，但从设计原理来讲一般裂缝并不一定是质量问题。因为混凝土结构设计原理及规范是允许部分结构构件带裂缝工作，只要不超过允许值在一般条件下不影响结构安全。
    实际工程中也常常遇到混凝土强度不足的问题，一般根据实测的混凝土强度对结构进行整体分析，然后再分析评估结构构件是否满足承载能力要求，以确定是否需进行加固处理。对不同结构问题结构加固有多种方式，本为主要讨论结构混凝土蜂窝、疏松等缺陷的置换处理。
    二、工程案例
    某工程为框架结构办公楼，共六层，抗震设防烈度为7度，框架柱主要尺寸为500㎜×500㎜。工程施工完成后发现部分柱由于混凝土浇筑时离析全截面一定高度（200㎜~300㎜）范围内为素水泥浆，有个别柱子一定范围内疏松、无粗骨料。
    该工程质量如不能及时处理必然对结构造成严重的安全隐患，处理措施是否可靠也会影响以后的安全使用。因此采取可靠地处理方法对存在质量问题的混凝土构件十分重要，该工程主要采取置换方式进行处理。
    三、置换处理
    混凝土结构质量缺陷的置换处理适用于承重构件受压区混凝土强度偏低和有严重质量缺陷构件的加固处理。《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）规定，置换时应对原结构构件安全施工过程中的承载能力状态进行验算，置换截面处的混凝土不应出现拉应力，若控制有困难，应采取支撑或卸载等措施。
    1、构件置换后的截面承载力计算
    对于偏心受拉构件，当置换深度大于加固后截面受压区高度，按置换混凝土强度等级进行承载能力计算；当置换深度小于加固后混凝土受压高度，按下式计算截面承载能力:
 

          （1）
 
    （2）

 
    式中N，e分别为设计轴力和其受到拉力钢筋合力点的距离；f_c,f_co分别为置换混凝土及原构件混凝土强度；A_s，A^’_s分别为受拉和受压钢筋面积；x_n，h_n分别为置换后受压区高度及置换高度；h_o，h_on，h_co分别为纵向受拉钢筋至受压区边缘的距离，纵向受拉钢筋至置换混凝土形心的距离，纵向受拉钢筋至未置换混凝土形心的距离；为受拉钢筋的应力。
    除上述规定外，置换混凝土的强度应比原混凝土强度提高一个等级，且不小于C25。因此，在确定是按混凝土强度等级进行承载能力计算，还是按照公式（1）和（2）进行承载能力计算，只需按置换混凝土的强度和内力计算受压区高度，然后将实测的缺陷深度与计算受压区高度进行比较即可。当缺陷深度大于计算的受压区高度时，按置换混凝土强度等级进行承载能力计算；若缺陷深度小于计算的受压区高度，则按（1）和（2）进行计算。
由于结构构件在结构中所处的位置不同，其受力状态及大小不同，因此，即使对缺陷范围和缺陷程度程度完全相同的结构构件，置换后截面承载能力的计算方法也会不同。在置换处理时，如果检测的置换深度小于计算值，则应按（1）和（2）对承载能力重新复核。
    2、置换方法
    对于缺陷很深的混凝土构件的置换，混凝土很容易出现拉应力，实际工程中尽管可以采取支撑等措施，但操作比较困难。如承受上部传来的荷载比较大，最有效的支撑应靠近柱表面梁根处，但这样施工操作面就受限制；如离梁根部一定距离，就要考虑梁的承载问题，同时要考虑支撑荷载向下层梁的传递问题，比较复杂。
    目前缺陷处理一般采用混凝土置换法，混凝土置换容易出现收缩等问题，而且相对来说养护时间比较长，严重缺陷的全截面一次处理风险非常大。采取聚合物混凝土分块灌浆置换的方法可以有效的解决这个问题，极大地降低了施工风险，在实际工程中收到了良好效果。
    采用聚合物混凝土可以解决一般混凝土或无机混凝土灌浆料的收缩问题。灌浆置换就是通过灌浆的方法在有缺陷部位形成聚合物混凝土，避免了拌合、浇筑等环节，简化了施工程序；分块置换就是把缺陷分成若干区域书序置换，不一次全截面置换，极大地降低了安全风险，置换施工方式可按照以下要求：
    1）置换顺序：首先置换两个对称角部的混凝土，然后再置换另外两个对称角部的混凝土，最后置换中间部位混凝土，并向核心部分注入结构胶。每次置换区域的大小可根据工程具体情况确定。
    2）置换施工要求：置换混凝凝土前将拟置换的部分劣质混凝土清理干净，同时在清除混凝土的部位填充干净的石子，用模板将置换部分表面封堵，然后灌入结构胶和聚合物灌浆料。封堵时应留灌浆孔和出气孔。按上述方式依次置换完毕。置换完成后再根据工程情况结合包钢等其他加固工艺进行补强。
    由于置换材料的强度比原混凝土强度高，为保证构件的变形性能，应按照置换材料的强度计算原结构构件中的体积配箍率是否满足要求。
    四、结论
    1、现浇混凝土结构的严重质量缺陷极大地影响结构安全性。现浇混凝土结构拆模后要注意检查梁柱节点、施工缝、柱根等部位的质量缺陷。这些部位最容易受到配合比、材料组成、振捣等因素的影响，存在严重的质量缺陷。
    2、置换方法是处理严重缺陷的一种方法。置换处理时应结合缺陷的种类、程度、位置及对结构安全性的影响等方面罂粟进行综合分析，合理确定置换材料、施工工艺等。
    3、聚合物混凝土分块灌浆处理方法充分利用了材料、施工工艺、施工安全等方面的优势，在处理混凝土结构构件严重质量缺陷时取得了很好的效果，值得类似实际工程参考应用。