厄瓜多爾CCS項目預(yù)制管片生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制

王 浩， 張 長 萬

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 都江堰 611830)

1 工程概述

厄瓜多爾CCS水電站項目輸水隧洞工程線路全長24.8 km，其中調(diào)節(jié)水庫施工區(qū)TBM2管片襯砌段約為13 km，隧洞開挖直徑為9.1 m，一次襯砌采用豆粒石回填并灌漿，二次襯砌采用管片襯砌，管片襯砌后內(nèi)徑為8.2 m，管片厚30 cm。管片混凝土強度等級根據(jù)圍巖類別分為B、C、D三種，其中B型管片設(shè)計強度為C40，C型管片和D型管片設(shè)計強度為C50，管片分為左環(huán)(L環(huán))和右環(huán)(R環(huán))，每環(huán)管片又由A,B,C,D,E,F,G七塊管片組成。筆者就管片生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)采用的質(zhì)量控制措施進行了闡述。

2 生產(chǎn)過程中所用原材料的檢驗

2.1 鋼筋材質(zhì)檢驗

每批鋼筋到廠時應(yīng)附有相應(yīng)的質(zhì)量證明、材質(zhì)報告和其他檢驗單據(jù)，在使用前應(yīng)該按照規(guī)范要求對每一個批次的鋼筋進行取樣抽檢，檢驗合格后方可使用。

2.2 水泥檢驗

每個批次的水泥應(yīng)附有生產(chǎn)廠家的材質(zhì)報告及其他檢驗單據(jù)。水泥進場后按照規(guī)范要求對每個批次的水泥進行取樣檢測，檢測的項目包括凝結(jié)時間、安定性及細度等。

2.3 外加劑檢驗

每個批次的減水劑應(yīng)附有廠家的質(zhì)量證明、材質(zhì)報告和其他檢驗單據(jù)，按照規(guī)范要求對外加劑濃度等檢測項目進行取樣檢測。

2.4 拌和用骨料檢驗

按照已審批的配合比，對骨料進行超遜徑、含泥量、含水率等項目的檢測，以保證混凝土各種骨料比例滿足使用要求。

3 鋼筋制作綁扎質(zhì)量控制

3.1 鋼筋下料及半成品制作的質(zhì)量控制

鋼筋下料時，由中國工長按設(shè)計圖控制好尺寸，確認無誤后，由當?shù)毓と碎_始切斷、彎曲，在下料過程中，要隨時抽檢，確保半成品鋼筋尺寸誤差符合設(shè)計文件的要求。每一種尺寸的鋼筋在下料完成時，應(yīng)有相應(yīng)的標示標牌，從源頭上防止各種不同尺寸的鋼筋混淆，以免給后面的鋼筋籠綁扎質(zhì)量控制造成不必要的麻煩。

各種受力筋的彎曲尺寸及各種大小的箍筋彎曲應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，在每一種尺寸的鋼筋完成半成品制作時，應(yīng)及時附上標示標牌，直至轉(zhuǎn)運至對應(yīng)的半成品存放位置。

3.2 鋼筋籠綁扎的質(zhì)量控制

鋼筋籠的綁扎主要在鋼筋籠綁扎臺車上完成。為控制鋼筋的間距，在鋼筋籠綁扎臺車上設(shè)置定位銷，綁扎人員將相應(yīng)的鋼筋靠在綁扎臺車的各種定位銷上進行綁扎，中國工長及時巡視并抽檢尺寸，在綁扎完成后確認各種尺寸間距無誤后，掛上相應(yīng)型號的標示標牌，用叉車轉(zhuǎn)運至鋼筋籠存放區(qū)。

4 生產(chǎn)過程中所用混凝土的質(zhì)量控制

(1)管片混凝土按照審批的配合比設(shè)計進行配料，經(jīng)自動化攪拌系統(tǒng)攪拌而成?？刂苹炷恋馁|(zhì)量。首先要控制原材料的質(zhì)量，混凝土所需的原材料應(yīng)符合相關(guān)的標準和規(guī)范、規(guī)程的要求。

(2)每天管片開始澆筑前，向試驗室提交混凝土配料委托單，試驗室在接收到配料委托單后做骨料的含水等試驗，根據(jù)試驗結(jié)果作出配合比并經(jīng)試驗監(jiān)理工程師簽字確認后送交拌和站。拌和站嚴格按照配料單拌和混凝土。

(3)生產(chǎn)過程中，對管片混凝土的坍落度、含氣量、混凝土溫度等及時進行檢驗，并按照規(guī)范進行取樣。

(4)在拌和站正常攪拌混凝土的生產(chǎn)過程中，隨時查看每盤攪拌混凝土所用的砂石骨料、水泥、水、外加劑等的摻和比例，確保各種材料用量在允許的誤差范圍內(nèi)，使攪拌出來的混凝土滿足規(guī)范、規(guī)程要求。

(5)由于本工程位于厄瓜多爾亞馬遜雨林地區(qū)，雨水較多，骨料含水率變化較大，在生產(chǎn)過程中，應(yīng)隨時關(guān)注混凝土坍落度的變化，以調(diào)整恰當?shù)挠盟俊?/p>

5 管片自動化生產(chǎn)流程中的質(zhì)量控制

(1)整個自動化生產(chǎn)線包括一條澆筑生產(chǎn)線、三條蒸養(yǎng)生產(chǎn)線。

(2)澆筑生產(chǎn)線從前到后共有9個工位，分別是：開模工位，脫模工位，清理合模工位，上油工位，鋼筋籠入模工位，核查等待澆筑工位，澆筑工位，開倉抹面工位，等待蒸養(yǎng)工位。

①開模工位。開模的工人首先要檢查預(yù)埋螺栓位置和預(yù)埋套管的各種螺栓是否完全拆除。檢查無誤后，才能松開模具擋板進行開模。這項檢查非常重要，如果有螺栓未撤出，管片與模具還有連接，脫模時管片就會被拉裂，由此而造成的管片大面積破損也容易發(fā)生安全事故，因此，開模工位是控制管片質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。

②脫模工位。脫模時真空吸盤的中心線要對準管片的中心線，否則，由于偏心起吊很容易出現(xiàn)管片破損的情況。在真空吸盤加載壓力時，要快速檢查一遍各個螺栓是否已經(jīng)完全撤出，兩邊端模板及側(cè)模板打開幅度是否足夠，防止出現(xiàn)脫模時管片有晃動碰到模具模板而造成管片損壞的情況發(fā)生。脫模后的管片要放在管片翻轉(zhuǎn)臺上進行翻轉(zhuǎn)，迎水面朝上，然后起吊至靜養(yǎng)區(qū)擺放。

③清理工位。首先要檢查模具四邊的膠條是否有破損，若有破損，要及時更換，防止管片澆筑時出現(xiàn)漏漿的情況。檢查完成后合上兩邊的側(cè)模板，根據(jù)側(cè)模合模螺栓上的標記固定側(cè)模板到指定位置，以便將來澆筑的管片尺寸在誤差允許的范圍之內(nèi)。在合模的同時，清理的工人對模具內(nèi)部殘余的混凝土進行清理后用高壓空氣清理整個模具內(nèi)部，使殘余的混凝土通過端模板的縫隙被清理到模具外，然后合上兩側(cè)端模板，這是控制管片外觀質(zhì)量的重要一步。

④上油工位。在模具內(nèi)部的各個突起位置適量涂抹黃油，以利于脫模時不損傷管片，然后用高壓噴槍對模具內(nèi)部均勻噴涂油質(zhì)脫模劑，完成后，檢查模具端模板側(cè)是否有多余的脫模劑，若有，則用海綿及時清理掉。這也是控制管片外觀質(zhì)量的重要一步。

⑤鋼筋籠入模工位。鋼筋籠入模前，要檢查模具內(nèi)部有無雜物，若有，應(yīng)及時清理，同時檢查鋼筋籠的墊塊放置情況。在鋼筋籠入模后，及時調(diào)整鋼筋籠與模板間距要保證其有足夠的混凝土保護層，這是預(yù)防管片露筋的重要步驟，同時擰緊各個預(yù)埋套管和預(yù)埋螺桿，然后合上模具蓋板，進入下一個工位。

⑥在核查等待澆筑工位，工人首先要檢查各個預(yù)埋套管、預(yù)埋螺桿是否擰緊，同時檢查模具蓋板螺栓是否擰緊，這是防止在澆筑過程中漏漿、預(yù)埋件因振搗脫落的重要環(huán)節(jié)。

⑦澆筑工位。用飛行料斗裝運混凝土并倒入下料斗中，然后通過電腦控制混凝土進入模具，完成澆筑。此工位是管片質(zhì)量控制中的重要環(huán)節(jié)。首先，混凝土下料速度要均勻、穩(wěn)定，有利于混凝土振搗的充分；其次，有利于混凝土氣泡的逸出；再次，本模具使用的是附著式風力振搗器，振搗用風在最開始混凝土很少時開3 MPa風壓即可；隨著入?；炷猎龆?，逐步增加風量，在最后階段，風壓達到8 MPa后進行滿風量振搗。最后，振搗時間經(jīng)過測算為3～5 min，防止出現(xiàn)欠振和過振的情況；同時，振搗時，應(yīng)根據(jù)混凝土坍落度的情況及混凝土表面氣泡逸出情況和表面砂漿的變化情況，結(jié)束整個管片澆筑的振搗工作。

⑧開倉抹面工位。在此工位，首先要撤出固定灌漿孔套管的塑料預(yù)埋件，然后打開倉門，清理模具蓋板上粘連的混凝土和多余的混凝土，用刮板初步對管片表面進行抹平后用抹子對管片外表面進行二次抹光，以利于將來的管片脫模；若管片磨面不勻，脫模時會出現(xiàn)真空吸盤漏氣的現(xiàn)象。在完成上述步驟后，擰松各個預(yù)埋件螺栓，以利于將來蒸養(yǎng)后管片的開模工作。

⑨等待蒸養(yǎng)工位。在此工位，檢查各個預(yù)埋螺栓是否已經(jīng)擰松及管片外表面抹面情況，確定是否需要進行二次處理。檢查無誤后，等待進入蒸養(yǎng)室進行蒸養(yǎng)。

管片蒸養(yǎng)為三個階段：升溫階段、恒溫階段、降溫階段。管片蒸養(yǎng)有三條生產(chǎn)線，每條線上有11個模具，共有33個模具，每條蒸養(yǎng)線上按照 4∶4∶3的模具比例劃分，即4個升溫區(qū)模具，4個恒溫區(qū)模具，3個降溫區(qū)模具。以每小時澆筑5個管片為例，管片在升溫區(qū)144 min后進入恒溫區(qū)，時間同樣為144 min，然后進入降溫區(qū)，為108 min，然后管片便完成整個蒸養(yǎng)過程。在蒸養(yǎng)的時候，要保證恒溫區(qū)溫度在50 ℃至65 ℃范圍內(nèi)，同時濕度要大于、等于80%這兩個重要的外部條件；同時，管片的澆筑應(yīng)均衡有序地進入蒸養(yǎng)線，并同時控制升溫速度和降溫速度在每小時15°左右，防止管片不均衡進入和不均衡升降溫對管片的質(zhì)量造成不利影響。

6 脫模養(yǎng)護

管片脫模后，經(jīng)過翻轉(zhuǎn)臺的翻轉(zhuǎn)使迎水面朝上，粘上管片型號標識，轉(zhuǎn)運管片至靜養(yǎng)區(qū)擺放養(yǎng)護。管片按照TBM安裝管片的先后順序進行堆放。本工程根據(jù)實際情況，每環(huán)管片按兩摞堆放，G、A、F、B為一摞，E、C、D為一摞，每摞管片擺放應(yīng)整齊，管片之間的枕木必須上下一致，防止受力不均而導(dǎo)致管片出現(xiàn)裂紋。在靜養(yǎng)期內(nèi)，要對管片不間斷灑水養(yǎng)護。因厄瓜多爾CCS項目預(yù)制廠所在地室內(nèi)和室外溫差幾乎無變化，因此，室內(nèi)靜養(yǎng)時間為12 h，達到靜養(yǎng)時間后，用20 t叉車轉(zhuǎn)運管片至室外并每天進行養(yǎng)護，直至養(yǎng)護期滿。

7 缺陷修補

在管片生產(chǎn)過程中，遇到的管片缺陷主要是在其側(cè)面，其主要原因是澆筑時振搗氣泡未能完全排出而出現(xiàn)了少量的氣孔。修補前，先清除缺陷部分的薄弱混凝土，用清水清理干凈，并用sika粘接劑涂刷在修補處，再用高強度修補砂漿進行填補、抹平。

8 結(jié) 語

通過對原材料、鋼筋籠制作綁扎、混凝土、自動化生產(chǎn)流程、脫模養(yǎng)護、缺陷修補等管片生產(chǎn)各個過程中進行的質(zhì)量控制，使管片的質(zhì)量達到了設(shè)計要求的各項指標，滿足程序文件的各項要求，為提供合格的管片做出了保障。