劉 勇/中國水利水電第十三工程局有限公司
論節制閘工程混凝土施工的質量控制措施
劉 勇/中國水利水電第十三工程局有限公司
水工混凝土中的鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結構耐久性的一個重要問題,也是水工建筑物安全鑒定過程中經常遇到的問題。多年來,許多水利工程由于耐久性不良而引起的工程損壞事例不斷發生,由此造成巨大的經濟損失。在實際工程中,常見大壩、水閘、橋梁等鋼筋混凝土結構因鋼筋銹蝕而引起混凝土膨脹開裂和混凝土保護層脫落,致使結構承載力下降甚至危及水工建筑物安全,因此,必須引起高度重視。本文對節制閘工程混凝土質量控制措施作一分析。
節制閘工程;混凝土施工;質量控制措施
本文結合某水利工程論述了節制閘工程施工中各工藝流程?;炷敛牧?、混凝土配合比、混凝土拌制和輸送,混凝土澆筑、養護及拆模等工藝流程及其全程質量控制措施,供大家參考。
評定混凝土質量有多項指標,諸如《水工混凝土施工規范》、《混凝土結構工程施工及驗收規范》、《水閘施工規范》和《水利水電工程單元質量等級評定標準、水電建筑工程》,其中包括混凝土拌和物質量的稠度、含氣量、水灰比等?;炷恋目箟簭姸取⒖箖龅燃?、抗滲等級、混凝土成型后的外觀質量、表面裂縫及深層貫縫等。
1.原材料的質量檢驗與控制。
混凝土的原材料主要包括水泥、砂石骨料、摻合料及混凝土外加劑等。其中水泥采用P.032.5和P.042.5普通硅酸鹽水泥,細骨料采用某砂場的河砂。粗骨料采用某石料場生產的碎石。摻合料選用I級粉煤灰,外加劑選擇了經過各種性能綜合評價和于原材料的適應性試驗滿足要求的外加劑。
2.混凝土配合比的確定與控制。
(1)混凝土配合比設計指標和原則
按照某節制閘工程施工圖設計要求,混凝土設計強度等級為:C15、C20、C25、C30、C40等幾種混凝土;水下混凝土抗滲等級為W4;混凝土抗凍等級為F150;混凝土的塌落度;根據建筑物的性質、鋼筋含量、混凝土罐車配胎帶機的施工方案運輸、澆注方法和氣候條件決定,盡量采用小的坍落度,考慮混凝土運輸中坍落度損失情況,試驗配比坍落度稍大于《水閘施工規范》要求的混凝土塌落度標準區5~7cm;含水量:根據《水閘施工規范》SL27-19,有抗凍要求的混凝土含氣量宜為0.4/萬~0.5/萬。為此,(1)合理選擇水泥標號,選擇較優骨料級配合摻加粉煤灰及減水劑、引氣劑等外加劑,以減少水泥用量和延緩水化熱發散速率。(2)考慮混凝土防裂要求在配合比重盡量減少水泥用量,降低水泥水化熱,并加增密劑和膨脹劑。
(2)配合比的確定
經過試驗室反復調整試驗,滿足設計技術要求、抗裂性能較好、經濟合理的混凝土配合比為:骨料摻配。根據最大振實密度法,二級配粗骨料最佳摻配比例為:D20:D40=55:45.砂率。二級配最佳砂率比例為:47%。水灰比。W/C=0.40;單位用水量:W=140.粉煤灰摻料:粉煤灰摻量(內摻法)為20%。質量配合比為:c:s:G:w=1:2.18:4.23:0.47;減水劑摻量0.6%,引氣劑摻量0.5/萬。(主要混凝土為C25)。
3.混凝土攪拌。
自全部材料投入起,至混凝土開始出料止,連續攪拌的最短時間不小于150 s。混凝土拌制過程,項目部派質檢人員跟班認真核查,核對現場各種組成材料質量與計量是否與規定的要求一致。對商品混凝土的質量按規定進行必要的抽檢,監督攪拌站必須按已批準的混凝土配合比設計進行拌制,使用的原材料必須是配合比優化設計所選定的材料。
4.混凝土運輸。
混凝土泵設置在場地平整、堅實,道路通暢,便于混凝土攪拌運輸車作業處。商品混凝土宜在1/2初凝時間內入泵送混凝土?;炷帘盟瓦^程中,現場對入泵混凝土、坍落度、凝結時間等嚴格抽檢,坍落度等和易性指標不合要求的混凝土不得入泵。
5.混凝土澆筑。
水閘底板、墩墻等大體積混凝土澆筑采用分段(分塊)、分層施工。施工時按施工方案計算的施工速率分段,每段澆筑長7 m左右,層厚0.35 m,從底層端部開始澆筑,底層第一段澆筑到規定的范圍時,回頭澆筑第二層,接著澆筑底層第二段,再回頭澆筑第二層,再同樣依次澆筑以上各層,依次按規定的速率、厚度、順序循序漸進,斜面踏步式薄層連續澆筑。段域之間、上下層之間的混凝土澆筑間歇時間不得超過混凝土初凝時間,保證下層混凝土未初凝(用振搗器振20 s,周圍10 cm內能泛漿且不留空洞,能重塑)時又澆上層混凝土。當發現混凝土有初凝前兆(用鋼筋插入混凝土,拔出有明顯孔洞),及時調整混凝土澆筑方案(加速供料或適當減薄混凝土澆筑層厚度),避免形成層間冷縫。
混凝土入模,注意防止混凝土發生分層離析,當其自由傾落高度超過2 m時,采取溜管、串筒下料措施,串筒的最下面兩節與混凝土澆筑面垂直??刂苹炷疗絺}、振搗方法,避免粗骨料與砂漿分離。豎向結構混凝土澆筑時,可在始澆筑處水平縫新澆混凝土底部填20mm厚與混凝土內砂漿水灰比等成分相同的水泥砂漿。豎向結構澆筑至頂部時適當停歇,使混凝土初步沉實后,再繼續澆筑、復振、壓實。使用插入式振搗器振搗混凝土時應快插慢拔,插點要均勻排列,逐點移動,在混凝土表面呈現水平,不再顯著沉落,不再出現氣泡,表面泛出灰漿時,徐徐拔出振搗器移動到下一點振搗,需按順序進行振搗,不得遺漏,做到均勻振實。振搗器插點要均勻排列,移動間距不大于振搗作用半徑的1.5倍(一般振動器的作用半徑為30 cm)?;炷翝矒v結束,及時排除面層混凝土澆筑面泌水,并在面層混凝土初凝前進行二次復振,二次復振可提高混凝土的抗裂性。在混凝土靜止至終凝前進行二到三次搓平壓光并及時覆蓋,防止混凝土表面產生塑性收縮裂縫。
6.混凝土養護和保護。
對混凝土的養護。在混凝土澆筑成型后(混凝土表面收水并接近初凝時再抹光,1 h后表面泛白,以手指按下無指印時,即可),立即開始覆蓋、灑水養護。對表面不便澆水養護的高大墩、墻在頂部覆蓋后,沿頂部設自動噴淋軟管等裝置進行全天候保濕養護3 d,3 d后從下道工序施工考慮,再繼續不中斷地改按澆水法連續濕潤養護,養護時間不少于14晝夜。對混凝土的保護。在混凝土未達到設計強度之前,嚴禁在結構上堆放超過荷載允許的施工重物,嚴禁車輛行駛,嚴禁對結構有沖擊力,以免碰損混凝土結構。
某節制閘工程通過對生產中取得的大量質量數據加以統計分析,根據《混凝土強度檢驗評定標準》GBJ107-87評定混凝土生產質量水平為優良,外觀質量符合要求,取得了預期的效果。說明采用前述施工方法和措施,是混凝土建筑物施工質量保證的有效途徑。
[1]S L27-91,水閘施工規范[S].
[2]DL/T 5150-2001,水工混凝土試驗規程[S].
[3]DL/T 5055-1996,水工混凝土摻用粉煤灰技術規范[S].
[4]DL/T 5144-2001,水工混凝土施工規范[S]