小議水工建筑混凝土施工的質量控制

摘要：本文闡述了水工建筑混凝土施工質量問題及其原因，探討了施工質量控制的相應措施。

關鍵詞：水工建筑；混凝土；施工質量；控制

水工建筑是水利水電工程中用于擋水、發電、泄洪、輸水、排沙等建筑物。混凝土在水工建筑中應用范圍很廣，如混凝土壩、水閘、泵站、電站廠房等。雖然水工混凝土與普通工民建混凝土有許多共同之處，但也有不少差別，如對抗滲、抗裂、抗沖磨、抗風化、抗侵蝕等方面有專門的要求，因而水工混凝土在施工和質量控制方面有其獨特性和復雜性，本文針對水工混凝土施工質量問題探討了質量控制措施。

1 水工混凝土施工質量問題及原因分析

1.1 裂縫

裂縫是水工混凝土常見質量問題，雖然一些表淺、細微裂縫不會即時產生嚴重威脅，但貫穿裂縫或深層裂縫的危害十分嚴重，例如平行于混凝土壩軸方向的基礎貫穿裂縫會破壞結構整體性，由于改變了混凝土結構受力條件，可能導致局部或整體結構的破壞。其實，表面裂縫也是有危害的，在溫度應力和結構應力疊加作用下會對混凝土結構的耐久性產生影響。因此，對于裂縫問題來不得輕視和怠慢。

按照成因，裂縫分為收縮裂縫、溫度裂縫、沉陷裂縫、張拉裂縫、化學反應裂縫等。收縮裂縫又分為塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、凝縮裂縫、干燥收縮裂縫和碳化收縮裂縫。收縮裂縫大都發生在施工和養護期間，只有碳化裂縫發生在施工后數月乃至更長時間。溫度裂縫較為普遍，對結構整體和耐久性影響較大。表面溫度裂縫主要發生在施工期間，深層溫度裂縫可能發生在澆筑以后2～3個月甚至更久。受溫度變化影響，溫度裂縫冬季較寬，夏季較細。沉陷裂縫與地基不均勻沉降有關，裂縫寬度受溫度變化影響較小，所以容易與溫度裂縫區分。張拉裂縫常出現在結構構件上表面或端頭，如預應力吊車梁、桁架端頭錨固區，為受力而引起。化學反應裂縫是因原材料質量問題或含鹽水等引起，裂縫分布無規律，呈現不規則的崩裂、剝落或鐵銹痕跡。

1.2 蜂窩麻面

蜂窩是混凝土局部酥松，由于砂漿少、石子多而在石子之間出現空隙，形成蜂窩狀的洞。麻面是混凝土表面局部粗糙、小坑而無鋼筋外露現象。產生蜂窩的可能原因是混凝土配料不準、攪拌不均勻、振搗不密實、澆筑厚度過大、模板漏漿等。麻面可能是由模板不干凈、脫模劑涂刷不勻、振搗不密實、模板漏漿等引起。

1.3 氣泡與色澤問題

澆筑層厚度太大而使氣泡難以溢出，或者脫模劑過濃而將氣泡封閉在混凝土內部，雖然振搗會使部分氣泡溢出，但有一部分未溢出而留在了表面，混凝土硬化以后就成為表面氣泡。混凝土表面色澤不統一，可能是攪拌不均勻、模板表面粗糙度不一致、脫模劑含有雜質等[1]。

1.4 強度低、勻質性差

《水工混凝土施工規范》（DL/T 5144-2001）第11.5節規定了混凝土質量檢驗以抗壓強度為主，并規定了驗收批混凝土強度的平均值與最小值。當達不到規定要求，如抗壓強度平均值偏低，同批混凝土個別試件強度值過高或過低時，主要原因是原材料尤其水泥質量不滿足要求、骨料含泥塊與雜質多、混凝土配合比不準確、低溫施工等。

2 水工混凝土施工質量控制措施

2.1 原材料質量控制

原材料質量是水工混凝土質量控制的基礎，所以控制混凝土質量應從嚴格控制原材料質量做起。

應選擇質量可靠穩定的原材料。水工混凝土原材料包括水泥、砂、石、摻合料、外加劑和水。水泥品種較多，應根據水工建筑的特點選用合適的水泥品種，如對于大體積混凝土，不應采用高熱硅酸鹽水泥，而應選用中、低熱硅酸鹽水泥或其他低熱水泥。散裝水泥比袋裝水泥成本更低、更耐貯，所以應優先選用散裝水泥。砂、石骨料要選用經質量與技術經濟論證過的產品。摻合料包括粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、火山灰等，應經過試驗論證再采用。外加劑品種和摻量也要經過試驗確定。拌合及養護用水要符合相關規范要求。

水工混凝土中的各種原材料必須經過檢驗合格后才能使用。水泥要抽查強度、凝結時間。砂、石骨料要進行品質檢驗，如砂的細度模數、含泥量、泥塊含量等，石子抽查超徑、遜徑、含泥量、泥塊含量等。摻合料抽查主要品質，外加劑抽查配制濃度等。拌合用水源若有改變，也需重新檢驗。

在生產過程中，除了要保證常規檢測以外，質量控制人員還應隨時掌握原材料成分含量的變化規律，以便采取適當的應對措施[2]。

2.2 混凝土配制質量控制

混凝土配合比應按照《水工混凝土配合比設計規程》（DL/T 5330-2005）規定的方法，以滿足混凝土設計強度、耐久性、抗滲性及施工和易性等要求為目標，結合技術經濟分析，選用技術先進、經濟合理的配合比，再經過試配、調整、審核批準后確定下來。但是現場骨料含水率、含泥量、碎石含粉量等因素的變化，都會影響水工混凝土施工配合比，因此應根據實際變化情況及時調整施工配合比。

應按照DL/T 5144要求抽檢骨料含水率、砂子細度模數、石子超遜徑與含泥量等控制指標。由實驗室配合換算為施工配合比時，要考慮骨料超、遜徑顆粒比例以及骨料實際含水量，然后據此調整。當砂子細度模數超出控制指標中值±0.2 時，還應調整砂率。除此以外，應根據氣候變化、運輸距離等實際情況調整控制坍落度，以確保混凝土和易性滿足施工要求。

在混凝土拌合生產過程中，還應隨時抽查混凝土拌合物的均勻性、拌合時間與衡器精度。檢測頻次可參照DL/T 5144相關規定。

2.3 混凝土澆筑質量控制

水工混凝土澆筑前，應對模板、鋼筋、預埋件質量進行全面檢查，對基礎面、施工縫面進行必要的處理。根據混凝土結構特點，制定科學合理的澆筑計劃。選擇合適的鋪料方法，確定合理的分區。鋪料多采用平澆法，但倉面面積較大時應選用臺階法。鋪料厚度根據振搗設備性能，一般采用30～50cm厚。鋪料順序應從有利于鋪料設備操作、減少鋪料用時角度出發合理規劃。混凝土入倉后應立即平倉和振搗，并且要先平倉后振搗，不允許以振搗代替平倉。振搗時應避免漏振和過振。插入式振搗器嚴禁靠在模板、鋼筋和預埋件上振動。倉面泌水應及時排走，但禁止模板開孔排水，以免帶走灰漿。一旦澆筑開始，就應連續進行，如果必須間斷或停歇，應按照施工縫要求處理。施工縫可按DL/T 5144相關規定處理。對大體積混凝土澆筑，必須制定溫度檢測和養護控制措施。

2.4 混凝土缺陷控制措施

預防混凝土缺陷最重要還是嚴格控制整個施工工藝，為此應建立并健全質量管理與保證體系，建立必要的技術管理與質量控制制度。此外，還應根據天氣、設備、人員等實際狀況，制定有針對性的措施。例如在炎熱干燥天氣下施工，應在澆筑后及早噴水養護，同時加強表面抹壓；養護時可在混凝土表面噴膜或覆膜，減少水分蒸發。再如對于大體積混凝土，除采用低熱水泥、加強振搗，還可以加入緩凝劑，減緩澆筑速度；在混凝土內部適當預留孔道，通循環水降溫；在溫度控制方面，應控制入模溫升值≤40℃，里表溫差≤25℃，混凝土表面與大氣溫差≤20℃；混凝土降溫速率≤2℃/d。

3 結語

水工混凝土的施工質量不僅影響水工建筑自身的使用壽命，更關系到水利工程經濟與社會效益的發揮，因此加強施工質量控制是非常必要的。混凝土質量控制是一個涉及全方位全過程的工作，只有齊心協力，嚴格細節管理，堅決杜絕施工隱患，才能有效保證施工質量，從而讓更多更好的優質水利工程造福于社會和人民。

參考文獻：

[1] 楊升光. 水工建筑質量問題的成因及對策[J]. 中華民居，2013，（3）：267-268.

[2] 田恒倉. 水工建筑混凝土施工的質量控制措施[J]. 甘肅科技，2012，28（21）：142-143.