淺談水工建筑物混凝土施工質(zhì)量控制

□ 覃 濤

恩施州屬中亞熱帶山地季風(fēng)氣候地區(qū)，多年平均降水量1 543.7mm，河流落差大（全州水能資源理論蘊(yùn)藏量509.31萬kw，可開發(fā)裝機(jī)近500萬kw），是湖北省水能資源最豐富的地區(qū)之一。近年來，恩施州大力開發(fā)水能資源，建成了一批中小型水電站，在水工建筑物混凝土施工質(zhì)量控制方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

混凝土是以膠凝材料與骨料按適當(dāng)比例配合，經(jīng)攪拌、成型、硬化而成的一種人造石材，大壩、發(fā)電引水隧洞、溢洪道、電站廠房等水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全和防滲多由混凝土或鋼筋混凝土承擔(dān)，混凝土施工質(zhì)量的好壞對于確保水電站樞紐工程的安全運(yùn)行非常關(guān)鍵。要保證和提高混凝土的質(zhì)量水平，必須采取科學(xué)的控制措施，建立健全項(xiàng)目法人（建設(shè)單位）負(fù)責(zé)、監(jiān)理單位控制、施工單位保證和政府監(jiān)督相結(jié)合的質(zhì)量管理體制，嚴(yán)把原材料、各個(gè)程序及工序的質(zhì)量關(guān)，努力提高工藝水平。

一、控制好原材料的質(zhì)量是保證質(zhì)量的基礎(chǔ)

混凝土由水泥、水、砂和石子組成，水和水泥成為水泥漿，砂和石子為混凝土的骨料。在混凝土生產(chǎn)過程中，水泥、砂、石子各性能指標(biāo)必須達(dá)到規(guī)范要求。否則，就會出現(xiàn)質(zhì)量問題。如水泥強(qiáng)度直接影響到混凝土的強(qiáng)度；各級石子超粒徑顆粒含量變化導(dǎo)致混凝土級配的改變，并將影響混凝土的和易性；骨料含水量對混凝土的水灰比影響極大。做好原材料的質(zhì)量控制，除進(jìn)行經(jīng)常性的檢測、杜絕不合格的原材料用于工程外，還要求質(zhì)量控制人員隨時(shí)掌握原材料物質(zhì)含量的變化規(guī)律，并擬定相應(yīng)的對策。如砂石的含泥量超出標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋給生產(chǎn)部門，采取能保證混凝土質(zhì)量的有效措施；混凝土骨料的含水率改變，要及時(shí)調(diào)整混凝土配合比中的實(shí)際用水量和集料用量；相同標(biāo)號之間水泥活性的變異，要通過膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)進(jìn)行快速測定，根據(jù)水泥活性結(jié)果調(diào)整混凝土的配合比。

二、科學(xué)配制混凝土是保證質(zhì)量的先決條件

混凝土配合比是指混凝土中各組成材料（水泥、水、砂、石）之間的比例關(guān)系。設(shè)計(jì)混凝土?xí)r，先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室配合比，再根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況換算成施工配合比。設(shè)計(jì)出的混凝土配合比應(yīng)滿足水工建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和質(zhì)量規(guī)范對混凝土的強(qiáng)度等級要求；滿足工程所處環(huán)境對混凝土的抗?jié)B性、抗凍性、防沖性及其他耐久性要求；滿足施工對混凝土拌和物的和易性要求。大體積及拱壩混凝土宜采用低熱水泥和減少單位水泥用量，可以通過優(yōu)化混凝土配合比、摻加摻合料和外加劑等方式減少單位水泥用量。

試驗(yàn)室確定配合比時(shí)，骨料均以干燥狀態(tài)或飽和面干為準(zhǔn)，在施工現(xiàn)場，骨料多在露天堆放，含有水分，為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)室配合比，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場砂石的含水率對配合比進(jìn)行換算。骨料超遜徑的存在能夠?qū)е鹿橇霞壟洳粶?zhǔn)，在實(shí)際施工時(shí),應(yīng)實(shí)測骨料超遜徑含量,進(jìn)行配合比換算。

三、和易性是決定混凝土質(zhì)量的主要因素

和易性是指混凝土是否易于施工操作和均勻密實(shí)的性能，是混凝土拌和物的流動性、粘聚性、保水性等多種性能的綜合表述。主要表現(xiàn)為：是否易于攪拌和卸出；運(yùn)輸過程中是否分層、泌水；澆灌時(shí)是否離析；振搗時(shí)是否易于填滿模型。當(dāng)混凝土拌和和易性不良時(shí)，則混凝土可能振搗不實(shí)或發(fā)生離析現(xiàn)象，產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。混凝土的和易性良好，混凝土易振實(shí)，且不發(fā)生離析，能夠獲得均質(zhì)密實(shí)良好的混凝土澆筑質(zhì)量。實(shí)踐表明，混凝土重力壩、拱壩等水工建筑物施工質(zhì)量的好壞和混凝土和易性有著密切聯(lián)系，在一些工程中，混凝土表面產(chǎn)生的蜂窩，孔洞等質(zhì)量缺陷往往是由于混凝土和易性不良造成。我們在實(shí)際施工中可以通過摻高效減水劑來提高混凝土的和易性。

四、混凝土澆筑振搗過程是混凝土質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)

混凝土澆筑振實(shí)成型是混凝土施工的主要環(huán)節(jié)。水工混凝土的澆筑方式主要有皮帶機(jī)入倉、纜機(jī)或溜槽入倉等。由于水電站工程施工地形復(fù)雜、場地狹窄，需要根據(jù)工程實(shí)際情況和具體澆筑位置選擇最優(yōu)入倉方式。澆筑模板應(yīng)尺寸準(zhǔn)確、支撐牢固，必須達(dá)到施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。模板安裝之前應(yīng)按圖紙的要求正確計(jì)算模板配件和支撐件的用量，并對已進(jìn)入工地的模板質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確定模板安裝的位置，在模板接縫處安放膠條，防止混凝土澆筑時(shí)跑漿、漏漿。模板表面要光滑、平整，脫模劑要均勻，厚度在2～3 mm 左右。澆筑前應(yīng)對澆筑倉面進(jìn)行驗(yàn)收，倉面不應(yīng)有雜物，倉面鋼筋布置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求

水工混凝土的澆筑應(yīng)由低處往高處分層澆筑，必須控制混凝土每層的澆筑厚度，每層的厚度應(yīng)根據(jù)搗實(shí)方法、結(jié)構(gòu)的配筋情況等因素確定。為防止?jié)仓r(shí)混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象，澆筑過程中混凝土的自由下落高度，一般不宜超過2 m。澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，如果間歇時(shí)間超過規(guī)范規(guī)定需留置施工縫，施工縫是結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，宜留在結(jié)構(gòu)受力最小的部位。澆筑施工縫處宜先鋪一層厚10～15 mm的水泥漿。大體積混凝土澆筑時(shí)，可以采用以下方法減少倉面混凝土溫度回升：對混凝土澆筑進(jìn)行合理的分層、分塊，在基礎(chǔ)部位盡可能采用薄層輪澆的施工方法；盡量避開最熱時(shí)段澆筑混凝土；對較大倉面采用臺階法澆筑；可用布臨時(shí)覆蓋，避免倉面內(nèi)混凝土受陽光照射時(shí)間過長而失水；倉面設(shè)置噴霧裝置，降低環(huán)境溫度。

現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行振搗能夠增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性，提高強(qiáng)度。但振搗時(shí)間過長易使混凝土出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象，反而影響強(qiáng)度。正確掌握振搗工藝，為了防止上層表面混凝土先振搗而與下面的混凝土產(chǎn)生分層離析，振搗棒要快插，為了使混凝土能填滿插孔，抽出時(shí)要慢拔，一般振動時(shí)間掌握在5～20 s 之間。振動棒不能靠在鋼筋上振動，因鋼筋振動后，使已經(jīng)振實(shí)的部分鋼筋和混凝土握裹力降低。為了保證混凝土上下振搗均勻，應(yīng)將振動棒上下來回抽動50～100 mm。此外，還應(yīng)將振動棒深入下一層混凝土50 mm 左右，以保證上下層混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)?；炷琳駬v應(yīng)引起施工人員(特別是混凝土振搗工)足夠重視，質(zhì)檢員應(yīng)采取相應(yīng)的有效措施，使混凝土振搗良好。

五、嚴(yán)格建設(shè)程序是混凝土質(zhì)量控制的重點(diǎn)

水工混凝土工程質(zhì)量的好壞，是由設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理人員和施工人員共同努力的結(jié)果?？刂苹炷临|(zhì)量，除外觀上的蜂窩、麻面缺陷外，主要是控制混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。按照國家規(guī)定，混凝土強(qiáng)度檢測是在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28天，測得的強(qiáng)度值。在得到混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)論前，其上部還可能澆筑出大量混凝土，若檢測結(jié)論不滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，將會由于撤除而造成巨大損失。所以每一位負(fù)責(zé)質(zhì)量的人員必需盡早地發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷，及時(shí)采取補(bǔ)救措施，要隨時(shí)監(jiān)控混凝土的配制、攪拌、澆筑和養(yǎng)護(hù)等全過程。監(jiān)理人員、承包商質(zhì)檢人員應(yīng)按時(shí)檢查配制的混凝土材料是否符合規(guī)范規(guī)定的要求，檢查施工中混凝土的成份是否符合設(shè)計(jì)要求的配合比，運(yùn)輸、澆筑和養(yǎng)護(hù)是否符合施工工藝規(guī)定。同時(shí)要檢查是否按時(shí)做混凝土坍落度實(shí)驗(yàn)，是否按技術(shù)規(guī)范的要求做混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)，并檢查試驗(yàn)結(jié)果。特別是7d齡期的強(qiáng)度表明28d強(qiáng)度有可能低于該工程部位所要求的強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因并在強(qiáng)度不合格工程部位停止混凝土施工。