水工建筑混凝土施工質量控制研究

文／謝靜妮 廣東省源天工程有限公司 廣東廣州 510370

引言：

我國經濟的飛速發展，促進了我國建筑業的進步，其中，水工建筑物作為建筑業的重要組成部分，其施工質量直接關系到建筑工程的整體質量。為了保證水工建筑物的質量，要對混凝土施工過程進行嚴格控制，并采取有效措施避免混凝土出現裂縫、蜂窩、麻面等缺陷。當前，在水工建筑物施工過程中，混凝土質量控制工作存在諸多問題，其嚴重影響到工程質量和建筑美觀。為了保證水工建筑物的質量，我們必須要做好混凝土施工質量控制工作。

1.工程概況

荔灣區十七條河涌水環境治理工程（河涌整治）—下市涌調補水工程，位于花地河以東片區東部，自西向東匯入珠江后航道，長1.4km,寬度8-12m,涌口設有水閘,其中下游370m 為明涌,上游段為暗涵。本次整治內容包括：調水補水工程：重建水閘并增設排水泵站，水閘單孔凈寬8m，排澇流量5m3/s,設計標準為200 年一遇。主要建筑物級別為1 級,次要建筑物級別為3 級，臨時建筑物級別為4 級。水閘、泵站、內涌結構采用C30 鋼筋砼結構，二期砼采用C40，結構形式為閘底高程-1.00m，采用一孔布置，采用液壓頂升式平面鋼閘門，泵站底板高程為-4.19m，閘站頂高程為4.4m，閘站底板厚1m，中墩厚1.35m，邊墩厚1.2m，泵房邊墻厚0.8m，主體結構基礎為高壓旋噴樁。

2.水工建筑混凝土施工問題及重要性

2.1 水工建筑混凝土施工常見問題及原因

（1）裂縫。裂縫主要分為兩種，一種是水平裂縫，另一種是垂直裂縫。這兩種裂縫都會降低混凝土的強度和耐久性。水平裂縫產生的原因主要有：材料配比不合理、施工過程中振搗不充分、模板剛度不足等。垂直裂縫產生的原因主要有：模板剛度不足、混凝土澆筑高度過大、鋼筋保護層過厚等。

圖1 水工建筑混凝土施工裂縫

（2）麻面。麻面是指混凝土表面出現的蜂窩、孔洞以及剝落等現象，嚴重影響混凝土的耐久性和抗滲性，給混凝土結構帶來安全隱患，甚至還會降低建筑結構的承載能力。麻面產生的主要原因有：原材料不符合標準，攪拌時間不足或者攪拌不均勻，振搗不到位等。

（3）孔洞。孔洞主要包括兩種類型，一種是混凝土表面存在空洞現象，另一種是混凝土內部存在空洞現象[1]。這兩種問題都會導致鋼筋銹蝕、鋼筋保護層過厚以及混凝土強度下降等，降低建筑結構的耐久性和抗滲性。

2.2 水工建筑混凝土質量控制的重要性

在水工建筑物施工過程中，混凝土施工質量控制工作是十分重要的。其能夠直接影響到水工建筑物的使用壽命，同時也會影響到整個工程的施工進度[2]。混凝土施工質量控制工作是一個整體，如果出現質量問題，整個工程的質量都會受到影響。混凝土施工質量控制工作是一個系統工程，它由多個環節構成，比如：混凝土原材料質量控制、混凝土配合比設計、混凝土澆筑過程控制、混凝土養護工作等。要想確保水工建筑物混凝土施工質量控制工作能夠順利進行，就必須要做好每一個環節的管理工作[3]。只有將這三個環節管理工作做好了，才能夠確保水工建筑物混凝土施工質量控制工作順利進行。

3.混凝土施工技術要點及工藝分析

3.1 混凝土施工技術要點

水工建筑混凝土施工是一項復雜的系統工程，需要綜合考慮諸多因素，如混凝土材料、運輸及澆筑過程中的溫度等，混凝土施工中所涉及的技術較為復雜，需要加強技術管理，確保施工質量。首先，混凝土澆筑前需要對混凝土進行拌和處理，保證其均勻性，對溫度進行有效控制，避免出現溫度裂縫。其次，施工中要嚴格控制混凝土攪拌時間及澆筑速度，保證混凝土的均勻性，確保其和易性。在水工建筑施工中通常采用分層澆筑方法，并在澆筑過程中設置相關技術措施保證其連續性。最后，在混凝土澆筑過程中要加強振搗工作的力度和速度，避免出現蜂窩、麻面等質量問題。通過采取有效措施控制水工建筑混凝土施工質量能夠有效提升水工建筑混凝土施工質量[4]。

3.2 水工混凝土施工工藝分析

（1）對混凝土進行澆搗的時候，應該要使用木料或者是竹木纖維進行攪拌，然后再把這些攪拌好的混凝土投入到澆筑的部位當中去。在進行混凝土澆筑的過程當中，一定要注意對每一個施工環節進行嚴格控制，如果發現混凝土存在缺陷，應該要立即進行修補，保證混凝土質量符合設計要求。

（2）在對水工建筑物混凝土進行澆筑之前，一定要先清理掉模板上面的雜物以及水泥等，然后再把模板內的積水徹底清除干凈。在混凝土澆筑之前，還應該要對模板內的鋼筋進行檢查和驗收，只有檢查合格后才能夠在模板內涂刷脫模劑。在對混凝土進行澆筑時，應該要使用分層澆筑的方式，并且每一層的厚度不能夠超過30cm。

（3）在對水工建筑物混凝土進行澆筑之前，要先對鋼筋和預埋件進行檢查，然后再把鋼筋和預埋件固定好。如果施工現場比較復雜或者是比較大時，應該要提前對鋼筋和預埋件安裝好。在對鋼筋和預埋件進行安裝時，應該要保證其牢固性。在完成安裝后需要對其表面進行沖洗處理。在對水工建筑物混凝土澆筑之前，如果有必要的話，還要對模板表面的灰塵等進行清理[5]。

（4）水工建筑物混凝土在澆筑完畢之后，一定要對其表面進行保濕處理。在施工現場應該要準備一些麻袋或者是草簾等材料，當混凝土終凝之后就可以把它們鋪到混凝土上面去。如果混凝土表面過于干燥時可以用濕潤的草簾或者是麻袋來覆蓋在混凝土上面。

4.提升水工建筑混凝土施工質量控制措施

隨著我國社會的發展，我國經濟建設發展迅速，各類水工建筑也在不斷地興起。但由于建筑工程建設過程中的工程建設單位與施工單位之間的協調不到位，使得在水工建筑混凝土施工過程中存在著一些質量問題。本文以水工建筑混凝土施工質量控制為例，提出了幾點質量控制措施，以供參考。

4.1 保證混凝土配置的科學性與合理性

重視混凝土原材料質量控制。在進行混凝土原材料選取時，需對其進行嚴格把關，杜絕劣質材料進入施工現場，確保施工原材料符合標準，滿足工程建設需要。同時嚴格控制混凝土配合比。在混凝土配合比設計時，需結合工程實際情況，確保混凝土配合比符合相關標準要求。

根據《水工混凝土配合比設計規程》（SL274-1999）中的要求，要想提高混凝土的耐久性，降低混凝土的水化熱，混凝土配合比設計應該以控制水化熱和保證混凝土拌合物的和易性為主要目標。以案例水庫溢洪道為例，其混凝土配合比設計如下：

在配合比設計時，需要考慮三個因素：一是水灰比，即單位用水量與膠凝材料總量之比；二是單位用水量與單位水泥用量之比；三是膠凝材料總量與水泥用量之比。

為了提高該溢洪道混凝土的耐久性，在進行配合比設計時，主要控制水灰比和用水量。從圖2 可以看出，水灰比、用水量均對混凝土耐久性有較大的影響。由于混凝土水灰比越小，其強度越高，耐久性越好；用水量越少，其流動性也就越好，但水灰比過小易導致離析和泌水[6]。在滿足工程要求的情況下，水灰比和用水量都應盡可能小。

圖2 混凝土強度與水灰比關系

目前使用的混凝土拌合物的單位用水量約為145 kg/m3,而水泥用量為414 kg/m3左右。在水灰比和用水量一定的情況下，膠凝材料總量約為442kg/m3。當用水量減少時，單位用水量下降到140kg/m3左右。對于高強度等級混凝土來說，這是個較低的用水量。同時膠凝材料總量也應減少約40kg/m3左右。這就需要通過降低膠凝材料總量來降低單位用水量和膠凝材料總量。因此，在該工程中采用以下方法來減少混凝土單位用水量和膠凝材料總量：

經試驗采用河砂和山砂為骨料，山砂中含有較多的石英雜質、針片狀顆粒和含泥量大的雜質以及含泥量大的粘土等對混凝土有不利影響的物質。因此采用山砂作為骨料可以提高混凝土的密實度、降低用水量、增強抗滲透性，使混凝土具有良好的抗滲性和抗凍性。

采用粉煤灰作為摻合料來降低水泥用量和用水量。通過試驗發現在一定范圍內提高粉煤灰摻量對降低單位用水量和膠凝材料總量有顯著效果。

在配合比設計中采用減水劑來降低用水量。減水劑對混凝土的工作性能有一定的改善作用。減水劑可顯著減少混凝土拌合物中自由水和自由膠凝材料量，使拌合物具有良好的可泵性。硅灰或粉煤灰等摻合料對混凝土的工作性能、力學性能和耐久性都有較好的改善作用。礦渣微粉對混凝土具有良好的和易性、密實性和抗滲性等性能，而且摻量不超過水泥用量的10%。

4.2 加強混凝土攪拌環節控制

在進行混凝土攪拌時，施工人員要對材料進行嚴格控制，嚴格按照施工要求進行，保證混凝土質量符合相關要求。

（1）混凝土原材料的選擇必須要符合設計和施工要求，主要包括水泥、砂、石子等。水泥的品種必須要與施工要求相符合，不能有任何的差異。砂子和石子的含量需要根據施工要求確定，石子要選擇規格符合標準的碎石。另外，還需要控制好混凝土中的水和外加劑，保證在施工過程中不出現離析現象。另外，在進行混凝土攪拌時，還要嚴格按照相關要求控制好計量工作。

（2）攪拌時間的確定要嚴格按照施工標準進行。在攪拌時間的確定上，要保證在混凝土攪拌時間內材料不發生離析現象[7]。混凝土攪拌時間控制在兩分鐘左右為宜。此外，還需要嚴格控制好攪拌時間的長短。

（3）在進行混凝土配合比設計時，要對所用原材料進行嚴格控制，保證各項指標符合設計要求和施工規范要求。比如在水泥和水的比例上要按照相關標準進行設計，確保每千克材料中含有的水量能夠達到200 升左右。

（4）在進行混凝土攪拌時還要注意對攪拌時間、拌和物出機口溫度以及出料溫度等進行嚴格控制。另外，還要注意對混凝土運輸過程中的溫度進行控制，防止出現混凝土溫度過高的現象。

（5）為了保證混凝土施工質量，施工人員要嚴格按照施工要求進行操作，嚴禁出現違規操作現象。在混凝土施工過程中還需要注意以下幾點：

①澆筑混凝土前要將模板、鋼筋、預埋件等清理干凈，保證模板的剛度和強度符合施工要求。如果需要提前拆模時要提前做好準備工作，防止出現混凝土強度不足或者裂縫等問題。

②在進行混凝土澆筑前要對攪拌機中的水進行檢查和確認，確保水量符合設計要求后才能投入使用；對于泵送混凝土需要注意避免出現離析現象；對于泵送混凝土還要注意檢查泵送高度以及泵管中有無積水等問題。

③在進行混凝土澆筑時要保證澆筑過程中不出現漏漿、分層等現象；在澆筑過程中還需要注意控制好澆筑速度和振搗時間，防止出現分層、離析現象。

4.3 加強混凝土澆筑與振搗環節把控

加強施工過程質量控制。在混凝土施工過程中，需對其進行嚴格控制，制定科學合理的施工方案，嚴格按照方案要求開展各項施工工作。此外，還需對其進行及時檢查，防止因質量問題影響工程整體質量。

（1）澆筑混凝土前，必須要清除模板內的雜物和松動的混凝土，還要澆水濕潤模板，保證混凝土的澆筑質量。

（2）在進行混凝土澆筑時，應該先鋪一層厚度為30～50 cm 的水泥砂漿，然后再澆筑混凝土。水泥砂漿要能夠與模板緊密貼合。在進行澆筑時，如果遇到模板有縫隙時，應該及時進行封堵處理。

（3）在澆筑混凝土時，應按照先深后淺、先大后小、分層振搗的原則進行。分層厚度不應大于500 mm；分層振搗應采用插入式振搗器或平板式振搗器進行。振搗時，每一處都應該振搗到位，不留有空白。在澆注底板和柱、墻時，振搗宜在下層混凝土初凝前進行；澆注上部結構時，宜在上層混凝土初凝前進行。

（4）振搗棒插入深度為20～30 cm，振搗棒與混凝土表面的距離控制在50～100 cm 之間。同時要注意振搗棒移動間距不得超過其作用半徑的1.5 倍；振搗時間以混凝土停止下沉、不再冒氣泡為準。插入下層混凝土10 cm 左右，然后將上層混凝土振勻即可。

（5）在澆筑施工縫時，應該采用與原結構相同的材料進行處理，并對接縫處的縫隙進行填補處理。為了防止出現裂縫和孔洞等問題，應該將預留縫內的雜物清理干凈并用水清洗干凈。

（6）澆筑混凝土時要采用溜槽下料，避免出現離析現象。在混凝土澆筑完成后要及時對模板進行清理和檢查。當采用人工拖抹的方法進行養護時，要及時排除模板內的積水并在其上覆蓋草袋或者塑料薄膜等覆蓋物并加以養護。

（7）在混凝土澆筑過程中如果遇到天氣變化或者其他因素的影響時，需要適當調整施工方案或者暫停施工進行處理。如果施工情況發生變化，還需要及時通知監理工程師進行處理。

4.4 加強混凝土養護

重視混凝土養護工作。在混凝土澆筑完畢后應對其進行及時養護，避免因養護工作不到位導致混凝土出現裂縫等問題。在混凝土澆筑完成后，應根據混凝土的凝結和硬化情況，對混凝土表面進行澆水養護，并確保其處于濕潤狀態。混凝土澆筑完成后的養護工作有兩個方面：一方面是混凝土澆筑完成后，必須要在其表面覆蓋一層塑料薄膜或者草袋，保證混凝土不會與空氣接觸，防止水分蒸發過快造成表面裂縫；另一方面是在混凝土澆筑完成后的48小時內，必須要對混凝土表面進行覆蓋灑水養護，保證其處于濕潤狀態[8]。為了確保養護工作的有效性，可以在混凝土表面灑水覆蓋一層薄膜進行保濕養護。

在實際施工中，還要做好混凝土的保溫工作，防止出現溫度過高或過低的問題。一般情況下，保溫措施有：在澆筑完成后立即覆蓋塑料薄膜，并用草袋進行保濕養護；在澆筑完成后4 小時內覆蓋一層保溫膜；澆筑完成后的12 小時內覆蓋一層保溫膜。在實際施工中還要注意對模板進行合理設計，合理安排拆模時間，避免出現過早拆模的問題。如果拆模時間過早會造成混凝土強度不足的情況發生；如果拆模時間過晚，會造成混凝土強度不夠的問題發生。因此必須要根據具體情況來合理安排拆模時間。

結語：

文章分析了水工建筑混凝土施工特點及影響因素，并提出了相應的質量控制措施。混凝土施工是水利工程建設中的重要內容，是提高水利工程建設質量的關鍵。在具體施工過程中，要對影響水工建筑混凝土施工質量的因素進行分析，并采取有效措施進行控制，確保混凝土施工質量滿足實際要求。