北疆供水工程輸水隧洞工程原材料與混凝土的質量控制

□陳 亮（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

北疆供水工程輸水隧洞工程原材料與混凝土的質量控制

□陳 亮（新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局）

本文通過對原材料檢驗制度、程序及混凝土從拌制到入倉全過程質量控制、試驗檢測的敘述，闡述了市場經濟條件下工程建設質量必須在健全的質量保證體系和嚴格的質量控制中實現，同時也說明了監理制和試驗檢測工作在工程建設中的重要性。

原材料；質量控制；試驗檢測；強度等級

北疆供水工程輸水隧洞工程洞身段長14.89km，穿越第三系弱膠結的砂巖、砂礫巖和泥巖互層的巖層。該隧洞一次支護噴射混凝土3.7萬m3，永久襯砌混凝土16.2萬m3，使用鋼筋2.3萬t，水泥6.6萬t，礦渣微粉2.1萬t，砂石骨料20多萬m3，外加劑1132.5t。這些原材料是輸水隧洞工程建設的物質基礎，它直接影響著隧洞建設的質量。因此，必須加強原材料的質量控制，嚴格執行原材料的檢驗制度，明確原材料的檢驗程序是工程質量控制的首要任務。承建單位試驗室是承擔材料檢驗、數據控制及檢驗測試工作的專業部門，專業監理工程師對試驗室的考核管理、對原材料的見證取樣、試驗檢測過程的監督、獨立抽樣平行檢驗，也是原材料質量控制過程不可缺少的重要環節。

一、原材料的質量控制

（一）試驗室的考核

試驗室的資質等級應具備省級質量技術監督局簽發的等級證書，上崗試驗檢測人員應持有行政機構簽發的相應專業試驗檢測資格證書，試驗儀器設備的配置既要滿足承建工程各項試驗項目的需要，又要有當地法定計量機構出具的年度計量檢驗證明和標識，并定期由專人進行校驗或率定，不定期接受專業監理工程師的校驗檢查。試驗室必須建立和健全嚴格的管理制度。另外，在特殊情況下對不具備檢驗條件的試驗項目（如止水帶）應委托具有相應資質等級的檢驗機構檢驗。

輸水隧洞工程分為兩個標段，均自有試驗室，試驗室資質等級為一級，符合上述考核要求。其試驗檢測項目及標準依據如表1。

（二）原材料的檢驗

承建單位對擬進場的各種原材料均須進行自檢或委托檢驗。合格后承建單位將該原材料的出廠質量證明書及自檢（或委托檢驗）的檢驗報告交監理單位審核，經專業監理工程師審核同意后方可進場。

對進場的原材料應單獨堆放，設有標示，并符合該項原材料存放的標準要求。專業監理工程師隨時監督檢查承建單位各種材料的儲存、堆放、保管及防護措施。承建單位的物資部門持新進場材料的出廠質量證明書通知其試驗室，試驗人員在監理人員的見證或聯合外觀檢驗后按規定的批量和頻率進行取樣檢驗。專業監理工程師對試驗過程的重要環節或全過程進行監督，必要時監理單位進行平行抽樣檢測，合格后方可使用。對外觀檢驗不合格（如鋼材）或經試驗檢測不合格的材料，應及時在監理人員的監督下清退出場，并記錄備案。

二、噴射混凝土的質量控制

噴射混凝土是地下洞室開挖快捷支護常用的安全施工措施，輸水隧洞工程噴射混凝土設計強度等級C20。專業監理工程師對噴射混凝土配合比技術審查的內容為水泥與骨料的比例，砂率，最大骨料粒徑和早、晚期強度，并做外加劑相容性檢查。噴射混凝土混合料各組成材料的投放精度及拌和的均勻性等每班檢查3～5次，噴射混凝土抗壓強度檢驗在噴射過程中抽取。洞長每噴射50m抽取試樣一組，采用大板法，模具尺寸為450mm×350mm×120mm（長×寬×高）。監理單位檢驗噴射混凝土強度與噴射厚度的方法為鉆孔取芯法，進行驗收試驗。

表1 試驗檢測項目及標準依據表

表2 輸水隧洞噴射混凝土抗壓強度數理統計分析結果表

三、襯砌混凝土的質量控制

（一）混凝土拌和站

輸水隧洞為軟巖隧洞，隧洞的開挖、噴錨支護及混凝土襯砌是整體有序，交叉作業，連續性較強的施工方式。混凝土襯砌是影響施工進度與施工安全的關鍵環節。為此，監理單位對拌和站進行預前控制，混凝土拌和站的生產能力必須與現場澆筑混凝土拌和物的最大需求量相匹配。膠凝材料、外加劑的庫房應符合通風、防潮、堆高等標準要求。細骨料應分進料堆、貯料堆和供料堆，粗骨料中的小石應分進料堆和供料堆，進料堆與供料堆分區輪換，保持供料堆含水率的穩定，便于混凝土拌和用水量的控制。

為避免襯砌混凝土冷縫的出現，保證混凝土泵的連續輸送，水隧洞兩個拌和站混凝土拌和物的生產能力不得低于20m3/h，可同時開設兩個澆筑倉面（85m3×2）并于10h內澆筑完畢。

（二）襯砌混凝土配合比的審查

輸水隧洞襯砌混凝土設計強度等級C25，抗滲標號W6，隧洞進出口1km有抗凍要求，抗凍等級為F200。

針對輸水隧洞各施工豎井深度40～80m及泵送混凝土的特點，同時考慮抗硫酸鹽侵蝕的需要，襯砌混凝土采用大流動性的高性能混凝土。專業監理工程師對該配合比技術審查的內容是混凝土拌和物的可泵性、高性能混凝土超細活性摻料的細度、摻量及高效減水劑的減水率等，以滿足設計要求和施工要求。

（三）混凝土拌和物的質量控制

輸水隧洞混凝土拌和物的質量控制分為二級，混凝土拌和站為第一主要控制地點，其次為各施工豎井。后者控制的目的是保證混凝土拌和物的和易性、流動性滿足泵送和入倉的施工要求，測試項目為混凝土的溫度、坍落度等，同時防止人為私自超量加水現象的發生。

1.混凝土澆筑開盤前，拌和站專業監理工程師檢查的項目內容

a.檢查混凝土各組成材料是否與已選用材料的產地、品牌、等級及劑型相符，是否檢驗合格，有無過期、受潮結塊等現象，其儲量是否滿足一次澆筑量的需求；

b.檢查外加劑配制方法及濃度是否符合規定要求；

c.骨料的檢測：砂子、小石的含水率（雨后加密檢測）；砂子的細度模數及含泥量，粗骨料的超遜徑、針片狀及含泥量。每季度對骨料進行一次全分析；

d.施工配料單的審核及開盤證的檢查；

e.機械設備的完好率和人員到位情況的查驗；

f.每月定期檢查拌和稱量系統的稱量精度，開盤前核對混凝土各組成材料自動稱量系統的輸入值是否與施工配料單相符，并對稱量系統進行零點校正。發現問題，專業監理工程師不予開盤。

2.混凝土拌和物生產期間質量控制的項目內容、標準及頻率

a.拌和時間每4h隨機檢查一次，并記錄；

b.每盤混凝土各組成材料的實際投料量每4h隨機檢查一次，并記錄。膠凝材料、水、外加劑的稱量允許偏差為±1%，砂石骨料的稱量允許偏差為±2%；

c.混凝土拌和物坍落度每4h隨機檢測1次，并記錄。砂石骨料處于濕潤狀態，機口可及時測試，砂石骨料處于氣干狀態，應以機口出料15min后測試結果為準（避免骨料吸水因素對所測坍落度值的影響）；

d.水膠比每8h隨機檢測1次，并記錄。允許偏差為±0.02；

e.混凝土拌和物的溫度控制視本地氣候情況，確定頂山隧洞工程的溫度控制期主要在春季及秋末初冬季節和夏季高溫期間，機口及倉面每4h檢測1次，并記錄。夏季高溫期選擇適當時間開盤澆筑混凝土，避開下午的高溫期，防止混凝土冷縫出現；

f.隧洞進出口段（1km內）設計抗凍等級為F200，混凝土拌和物的含氣量標準值為5%，每4h隨機檢測1次，并記錄，允許偏差±1%。對上述檢測結果超標的混凝土拌和物均做棄料處理。

（四）硬化混凝土的質量控制

現場混凝土拌和物的質量控制，是為了使其硬化后成品混凝土構件的物理性能指標滿足設計強度及耐久性要求，但不做為混凝土質量檢驗的依據。

混凝土質量檢驗以抗壓試件的試驗結果為主，抗凍、抗滲合格。為此，承建單位在混凝土拌制時，必須成型抗壓、抗凍、抗滲試件。專業監理工程師抽取承建單位的10%進行抽樣試驗，并對承建單位的自檢試驗進行監督檢查。

表3 輸水隧洞襯砌混凝土抗壓強度數理統計分析結果表

四、結語

試驗檢測是工程建設質量控制的重要組成部分，它具有時效性、準確性和科學性。因其不能直接產生經濟效益，在市場經濟條件下往往不被重視，反被質量意識淡漠者輕視。為發揮試驗檢測工作的社會公共效益，鞏固其在質量控制中的重要作用。工程建設單位、監理單位對其監督管理的方法和力度尤為重要。

輸水隧洞工程施工建設期在建設單位、監理單位的嚴格監督管理和承建單位的努力下，各類檢測數據近萬個，達到了依據標準精心檢測，檢測數據準確可靠，報告結論科學公證的質量方針和目標。實現了安全第一，質量至上，科學管理，嚴格監督，廉政建設的理念追求。

2011-09-11