水工混凝土施工質量評定與驗收的規范對比

馬移軍（山東省水利科學研究院，山東濟南250014）

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水工混凝土施工質量評定與驗收的規范對比

馬移軍
（山東省水利科學研究院，山東濟南250014）

【摘要】本文根據現行的相關八部規范標準，從工程質量評定與驗收的方法上進行詳細對比，對水利工程施工、監理、檢測等有相應的參考價值。

【關鍵詞】水工混凝土；質量評定；規范差異

混凝土是土木工程施工中最重要的建筑材料之一，其應用與發展過程中，也是人類對自然資源的開發、轉移、消耗與報廢的一個循環，大量的資源和能源消耗以及對環境的污染，直接威脅著人類的生態環境，而如何高效地利用有限的資源，減少對環境的污染是工程技術人員的一大重要課題。而混凝土在“十二五”期間的商品消耗量為6.03～15.54億m3，對如此巨大的混凝土產量，怎樣對其評定與驗收，是一個必須解決和重視的首要問題。而在綜合性的水利工程中往往也同時包括水工混凝土、房建、交通等行業所用的混凝土，對混凝土強度的評定與驗收有各種評定辦法，故不應采用單一的規范標準來評定，以確保工程施工混凝土的合格性。但因在具體的實施工程中有混用或錯用的可能性，必須引起足夠的重視。現就目前所用到的國標、行規對此問題加以闡述。

1　混凝土的評定標準與規范

國家標準有：《混凝土強度檢驗評定標準》GB/T50107-2010。水利部規范有：《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》SL176-2007；《水閘施工規范》SL27-2014；《水工混凝土施工規范》SL677-2014。電力行業標準有：《水工混凝土施工規范》DL/T5144-2015；《水工碾壓混凝土施工規范》DL/T5112-2009；《水電水利工程錨噴支護施工規范》DL/T5181-2003；《水工建筑物抗沖磨防空蝕混凝土技術規范》DL/T5207-2005。

以上標準規范規程中的符號代表統一表述如下（參照GB/T50107-2010及SL176-2007）。

檢驗批：由符合規定條件的混凝土組成，用于合格性評定的混凝土總體。

mfcu為同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的平均值，N/mm2，精確到0.1 N/mm2；fcu，k為混凝土立方體抗壓強度標準值，N/mm2，精確到0.1 N/mm2；fcu，min為同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的最小值，N/mm2；Sfcu為標準差未知評定方法中，同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差；σ0為標準差已知評定方法中，檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差；λ1，λ2，λ3，λ4為合格評定系數；fcu，i為第i組混凝土試件的立方體抗壓強度代表值；n為樣本容量（前一檢驗期內的樣本容量，在該期間內樣本容量不應小于45）。

2　國家標準評定方法

1）一個檢驗批的樣本容量應為連續的3組試件，其強度應同時符合mfcu≥fcu，k+0.7σ0；fcu，min≥fcu，k-0.7σ0的規定。

檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差應按下式計算：

當混凝土強度等級不高于C20時，其強度的最小值尚應滿足fcu，min≥0.85fcu，k要求。

當混凝土強度等級高于C20時，其強度的最小值尚應滿足fcu，min≥0.9fcu，k要求。

當檢驗批混凝土強度標準差σ0計算值小于2.0 N/mm2時，應取2.5 N/mm2。

2）當樣本容量不少于10組時，其強度應同時滿足mfcu≥fcu，k+λ1·Sfcu；fcu，min≥λ2·fcu，k要求。

同一檢驗批混凝土立方體抗壓強度的標準差應按下式計算：

當檢驗批混凝土強度標準差Sfcu計算值小于2.5 N/mm2時，應取2.5 N/mm2。混凝土強度的合格判定系數如表1。

表1　混凝土強度的合格判定系數

3）非統計方法評定，當用于評定的樣本容量小于10組時，應采用非統計方法評定混凝土強度，按非統計方法評定混凝土強度時，其強度應同時符合mfcu≥λ3·fcu，k；fcu，min≥λ4·fcu，k的規定。

表2　混凝土強度的非統計法合格評定系數

對評定為不合格的混凝土，可按國家現行的有關標準進行處理。

3　水利部規范評定方法

水利部規程SL76-2007評定辦法與國家標準差別較大，分為普通混凝土、噴射混凝土和砌筑類混凝土三種類型。

3.1水工混凝土（按試件組數分3種情況）

1）樣本容量n≥30時（混凝土試件可評為優良和合格），見表3。

表3　混凝土試塊28 d抗壓強度質量標準

2）同一標號（或強度等級）混凝土試件28 d齡期抗壓強度的組數5≤n＜30時，混凝土試塊強度應同時滿足mfcu-0.7σ＞fcu，k；mfcu-1.6σ≥0.83fcu，k（當fcu，k≥20 MPa）；或≥0.80fcu，k（當fcu，k＜20 MPa）要求（n＜30時混凝土試件只能評定為合格）。

n組試件強度標準差σ計算公式如下：

當統計得到的σ＜2.0（或1.5）MPa時，應取σ＝2.0 MPa（fcu，k≥20 MPa）；σ＝1.5 MPa（fcu，k＜20 MPa）。

3）同一標號（或強度等級）混凝土試塊28 d齡期抗壓強度的組數5＞n≥2時，混凝土試塊強度應同時滿足mfcu≥1.15fcu，k；fcu，min≥0.95fcu，k要求（等同于國家標準n＜10的情況）。

4）同一標號（或強度等級）混凝土試塊28 d齡期抗壓強度的組數只有一組時，混凝土試塊強度應滿足mfcu≥1.15fcu，k要求。

3.2噴射混凝土（分2種情況）

噴射混凝土抗壓強度檢驗評定規范與國標基本相同。

其中k1、k2為合格判定系數，按表4根據同批試件組數取值。

表4　噴射混凝土抗壓強度合格判定系數

3.3砂漿與砌筑用混凝土

1）同一標號（或強度等級）試塊組數n≥30時，28 d齡期的試塊抗壓強度應同時滿足以下標準：強度保證率≥80%；任意一組試塊強度不低于設計強度的85%；當fck＜20.0 MPa，Cv≤0.22；當fck≥20.0 MPa，Cv＜0.18。

3.4《水閘施工規范》SL27-2014

該規范繼承了SL176-2007的評定規程。當n≥30、5≤n＜30、2≤n＜5時，以及只有一組時，延續引用了SL176-2007的評定標準與國家標準，驗收混凝土抗壓強度平均值合格要求，但最后只有一組檢驗試塊時沒有提出對最小強度合格的要求。

3.5《水工混凝土施工規范》SL677-2014

該規范規定了混凝土的檢驗評定應以設計齡期抗壓強度為準，當不足30組時可適當延長統計時段。其評定標準及強度保證率的計算同SL176-2007規程。但提出了混凝土設計齡期抗凍檢驗的合格率，素混凝土不應低于80%，鋼筋混凝土不應低于90%，抗滲檢驗應滿足設計要求。另混凝土生產質量水平應用現場試件28 d齡期抗壓強度標準表示的概念（見表5）。

表5　混凝土生產質量水平

當試件的檢測結果未能滿足合格標準要求或對混凝土試件強度的代表性懷疑時，可從結構物中鉆取混凝土芯樣試件或采取無損檢驗方法，按有關標準規定對結構物的強度進行檢測；如仍不符合要求，應對已建成的結構物，按實際條件驗算結構的安全度，采取必要的補救措施或其他處理措施。另對已建成的結構物，應進行鉆孔取芯或壓水試驗，根據工程施工的具體情況確定。對鋼筋混凝土結構物應以無損檢測為主，必要時采取鉆孔法檢測混凝土。

4　電力行業標準評定方法

1）《水工混凝土施工規范》DL/5144-2015。

（1）檢驗批混凝土設計齡期抗壓強度平均值與最小值應同時滿足mfcu≥fcu，k+0.2tσ0；fcu，min≥0.85fcu，k（≤C20）；fcu，min≥0.90fcu，k（＞C20）要求（對壩體而言）。其中t為概率度系數；σ0同前述。

（2）對水工結構混凝土（不含大壩混凝土）檢驗批混凝土抗壓強度平均值、最小值和強度保證率應符合下列規定：①當n≥30時，mfcu≥fcu，k+ 0.4σ0，當30＜n≤10時，mfcu≥fcu，k+k1σ0；②最低抗壓強度同上最低抗壓強度的要求，評定系數見表6。

表6　混凝土強度的統計法合格評定系數

2）《水工碾壓混凝土施工規范》（DL/T5112-2009）。驗收批混凝土設計齡期抗壓強度平均值與最小值應同時滿足mfcu≥fcu，k+ktσ0；fcu，min≥0.75fcu，k（≤C9020）；fcu，min≥0.80fcu，k（＞C9020）要求。

其中k為合格判定系數，根據驗收批統計組數，參照表7取值；t為概率度系數；σ0同前，其最小強度合格評定標準有所降低。本規范的特點是以長齡期90 d為設計齡期進行評定。

表7　合格判定系數k值表

3）《水工建筑物抗沖磨防空蝕混凝土技術規范》（DL/T5207-2005）。驗收批混凝土設計齡期抗壓強度平均值與最小值應同時滿足mfcu，k≥fcu，k+ 0.74σ0；fcu，min≥0.90fcu，k要求。驗收批混凝土抗壓強度平均值合格要求mfcu，k≥fcu，k+0.74σ0，與國家GB/ T50107-2010、水利部SL176-2007基本相同，但略高，其最小值強度合格要求fcu，min≥0.90fcu，k與國家標準GB/T50107-2010相同，比SL176-2007規程低。

4）《水電水利工程錨噴支護施工規范》（DL/ T5181-2003）。對噴射混凝土抗壓強度合格評定規定如下：

（1）永久支護工程的合格條件（n＞10組）為：mfcu，k≥0.9fcu，k+k1σ0；fcu，min≥k2fcu，k。

（2）臨時支護工程的合格條件（n＞10組）為：mfcu，k≥fcu，k；fcu，min≥0.85fcu，k。

（3）同批組數n＜10的合格條件為：mfcu，k≥1.15fcu，k；fcu，min≥0.95fcu，k。

其中k1，k2為合格判定系數，按表4根據同批試件組數取值。檢驗批混凝土抗壓強度平均值合格要求（fcu，k≥0.9fcu，k+k1σ0）與國家標準GB/ T50107-2010基本相同，與水利部規范SL176-2007相對應是重要工程、一般工程以及n＜10時的評判條件。

5　實例比較

以上介紹的8部現行規范混凝土抗壓強度合格評定標準有較大的差別。現以C25強度保證率95%，抗壓強度標準差4.0 MPa，檢驗批組數以25組為例。按以上各規范要求的平均抗壓強度進行計算，計算結果見表8。

由表8可見：DL/T5181-2003規范要求的檢驗批平均抗壓強度28.9 MPa為最大；DL/T5112-2009規范（碾壓混凝土規范）要求的驗收批平均抗壓強度26.52 MPa最小，兩者相差2.38 MPa。

在25組的情況下，國家標準GB/T50107-2010其最小值21.25 MPa是可以接受的，水利部現行3部標準其實質是一樣的，在2個條件中，取大值為接收條件。電力行業規范以《水電水利錨噴支護施工規范》DL/T5181-2003為最嚴要求。在《水工碾壓混凝土施工規范》DL/T5112-2009中，最小值20.0 MPa是可以接受的。

表8　各種規范檢驗批混凝土抗壓強度合格要求計算結果

6　結論

通過對以上8部現行規范標準的分析對比，可得出如下結論：

1）當同一批混凝土試塊較多時，不少于10組，并非要求每一組的強度檢測值都達到設計值，因規范中不同情況下，可以接收的混凝土試塊檢測值為80%，也是合格的。只要該批統計結果合格即可。

2）當混凝土試塊組數預留較少（小于10組）時，不是每一組試塊的檢測值都剛好達到設計值時就認為該批是合格的，只有小于標準值的1.15倍才認為該批是合格的。故施工中應盡量多地留置檢測試樣，以減少用非統計方法進行評定。

3）在工程的具體實施過程中，用哪一個規范進行評定結果差別較大。通過分析比較可知，在工程開工前，針對不同工程要有不同的施工技術方案，經過工程項目監理部審批，約定好用哪一個規范進行工程的質量評定是十分必要的。

4）通過對各規范的評述可見，對混凝土的分部工程或單位工程，只有當檢測組數足夠大時（n＞30），才能進行優良等級的評定，否則只能是按合格等級評定。

5）在對工程留置試塊的過程中，一定要保證外部條件的可重現性，以減少混凝土試塊檢測值的變化，避免造成數據的離散性偏大。故雖然每組試塊都均大于設計值，也可能被評定為不合格。

6）在對待工程檢驗批評定不合格處理方面要慎重處理。

（責任編輯趙其芬）

【中圖分類號】TV5

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2016）-03-0001-04

收稿日期：2016-02-10

作者簡介：馬移軍（1964—），男，研究員