水工建筑物混凝土施工的質量控制

孫步軍

水工建筑中的基礎、底板、墩、墻、梁、板、柱、大壩、涵洞、渡槽、橋梁等工程建筑物的結構安全和防滲等絕大多數由混凝土和鋼筋混凝土承擔,因此混凝土的質量在工程建筑物中顯得尤其重要。混凝土施工的工藝水平、施工隊伍的素質、原材料的質量等因素給混凝土施工的質量控制帶來一定困難。

1.科學配制混凝土是保證質量的先決條件

混凝土配合比,需滿足工程技術性能及施工工藝的要求,才能保證混凝土順利施工及達到工程要求的強度等性能。

水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般為3~5cm,配筋率超過1%的鋼筋混凝土配制坍落度一般為7~9cm,對于橋梁施工中的箱梁采用泵送施工 ,混凝土配制坍落度一般為10~14cm,初凝時間在4小時以上,強度為45MPa的緩凝早強混凝土;灌注樁要求配制強度為35MPa,凝結時間在10小時以上,坍落度一般為18~22cm的大坍落度超緩凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土達到上述工程技術性能是困難的,為改善混凝土性能,提高混凝土強度,達到工程各部位對混凝土各種性能的要求,在混凝土中摻入不同類型的外加劑,改善混凝土性能的科學配制,優化混凝土的配合比,在施工中效果明顯。

2.抓好工地試驗室的工作

混凝土質量控制的好壞與試驗室的工作是分不開的。首先使用的原材料要符合要求,特別是砂、石材料變異性較大,試驗室人員必需按照技術規范的要求,經常取樣進行檢驗,不符合要求的材料杜絕使用。試驗室必需根據工程結構各部位對混凝土性能的要求進行各項試驗,提出性能好,成本低的混凝土配合比。水灰比是影響混凝土強度的一個主要因素,所以,每天工地進行混凝土攪拌前,試驗室必需檢驗砂、石料的含水量,調整混凝土的用水量,以控制混凝土的水灰比,施工中當混凝土坍落度大于規定的范圍時,不準入倉澆筑。

3.混凝土試件合格,結構物混凝土不一定全部合格

合同文件中技術規范規定,混凝土的質量是依靠混凝土試件的強度來評定,并代表結構物混凝土的強度,這是認為在正常施工情況下,實際工程結構物混凝土強度可以表現出混凝土試件強度特性。但應當指出,當結構物混凝土澆筑成型不夠密實,或有缺陷時,試件強度的代表性就要隨著降低,因為試件體形很小,容易澆筑成型和養護振實。但在澆筑結構物的混凝土時,特別是當結構物形狀及配筋情況復雜,混凝土運輸入倉條件,氣溫變化較大和施工很不方便時,就很難把結構物各部位的混凝土澆筑成如同試件的質量一樣,如在一座橋墩的施工過程中,橋墩混凝土設計強度為C25,原材料檢驗無問題,承包商在按規定取樣試件28d的強度均達到了27.0~28.0Mpa,按照合同技術規范要求達到了合格要求,但在工程師鉆芯取樣時混凝土的強度只達到了19.0MPa,不能滿足合同要求,造成了工程返工重新澆筑。因此,結構物的混凝土質量只依靠試件強度保證是不夠的,還必需對結構物的混凝土施工全過程進行妥善控制,特別是對澆筑振實成型過程尤需嚴格控制。對于成品采取回彈法、射釘法、拉拔法等輔助手段進行必要及時的檢查,對關鍵部位的結構物,有必要進行鉆芯取樣檢查試驗,以確保混凝土結構物的質量。

4.和易性是決定混凝土質量的主要因素

和易性是混凝土拌和物的流動性,黏聚性,保水性等多種性能的綜合表述。當混凝土拌和和易性不良時,則混凝土可能振搗不實或發生離析現象,產生質量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振實,且不發生離析,能夠獲得均質密實良好的混凝土澆筑質量。通常一些人配制混凝土選用低水量、低坍落度,強調以振實工藝來保障混凝土質量,其實這樣易產生蜂窩,孔洞等質量缺陷。

5.混凝土澆筑振搗過程是混凝土質量控制的主要環節

混凝土配合比設計、原材料的質量、配料準確、攪拌均勻運輸,澆筑振實成型,養護等整個施工環節中,澆筑振實成型是主要的環節。

在混凝土澆筑成型時,由于沒有振實所產生的外觀上的氣孔、麻面、蜂窩、孔洞、裂隙等質量問題,易引起重視,但由于振搗不良,所產生的內部蜂窩、孔洞所導致的內在質量問題,人們容易忽視。而混凝土內在質量缺陷,同樣引起混凝土結構物的破壞。所以,混凝土振搗應引起施工人員(特別是混凝土振搗工)足夠重視,質檢員應采取相應的有效措施,使混凝土振搗良好。

6.預防混凝土缺陷的發生是質量控制的重點

混凝土工程質量的好壞,是由設計人員、監理人員和施工人員共同努力的結果。混凝土質量的好壞,除外觀上的蜂窩、麻面缺陷外,主要是混凝土強度能否達到要求,當混凝土強度達不到工程要求時,監理人員只能要求拆毀重作。而確定混凝土強度常是在混凝土澆筑后第三產業28天進行,并得出結論。在這段時期,還可能澆筑出大量劣質混凝土,這樣一來,拆毀的工程量將很大。特別是7d齡期的強度表明28天強度有可能低于該工程部位所要求的強度時,應及時查明原因并在強度不合格工程部位停止混凝土施工。等到28天有試件測驗后再定。

7.混凝土裂縫的預防措施

混凝土的變形主要有硬化過程的自生體積變形,濕脹干縮變形,溫度變形和在荷載作用下的變形。對混凝土裂縫的預防措施:(1)混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過大,嚴格控制砂石含泥量,避免使用過量的粉砂,振搗要密實,并應對板面進行二次抹壓以提高混凝土抗拉強度,減少收縮量。(2)加強混凝土早期養護時間,長期堆放的預制構件宜覆蓋,避免曝曬,并定期適當灑水,保持濕潤。(3)澆筑混凝土前,將基層和模板澆水濕透。(4)混凝土澆筑后,應及早進行灑水養護;大面積混凝土宜澆完一段,養護一段。

混凝土結構及構件產生裂縫是一種常見的質量通病,要進行事先控制,從以下幾點注意:(1)材料、半成品質量的控制。(2)建筑和結構構造進行檢查,結構整體性和變形縫設置應合理。(3)施工工藝方面控制。水泥用量與用水量不宜過多;混凝土拌和要均勻;配合比控制要準;澆筑要按一定順序進行;澆筑方法要妥當;澆筑速度不能過快,振搗要實;模板不能變形、漏水漏漿;鋼筋保護層要適宜,澆筑中不能碰撞鋼筋;施工縫處理好;拆模、加荷不能過早;及時養護,不要受凍。(4)注意地基變形和溫、濕度變形。(5)混凝土不能受到酸堿腐蝕,火災、高溫、地震也會使混凝土受到破壞。

最后強調一點,要想保證混凝土的質量,除了上述注意事項外,人的質量意識也是很重要的。施工單位對施工的各個環節進行嚴格的控制,建立健全質量管理體系和規章制度,質量監督機構,要用人的質量保證混凝土的質量。□

(編輯/李舶)