碾壓混凝土現場施工質量影響因素及對策分析

(湖北水總水利水電建設股份有限公司，湖北 武漢 430000)

1 工程概況

瓦村水電站工程壩址位于郁江上游右江河段田林縣境內馱娘江與西洋江匯合口下游9km處的瓦村水文站附近峽谷中，距下游百色水利樞紐約105km。是郁江綜合利用規劃的第2個梯級，是一座以發電為主，兼顧供水、防洪、航運等綜合利用的水電站工程。

瓦村水電站攔河壩為碾壓混凝土重力壩，壩頂高程311m，最大壩高105m，壩頂總長365m，由左岸擋水壩段、升船機壩段、廠房壩段及右岸擋水壩段共18個壩塊組成。碾壓混凝土主要是壩體碾壓混凝土及變態混凝土，混凝土總量為78.1萬m3。

2 施工情況

瓦村電站于2016年12月開始澆筑第一倉碾壓混凝土，混凝土澆筑已經進入正常澆筑期且馬上進入高峰期。工期緊，工作面廣，氣溫高，工作強度大，施工條件差,是現場面臨的主要現狀。為此，項目經理部成立QC小組，以期提高碾壓混凝土現場施工質量，確保施工工期。

2017年9月1日—12月31日，對已施工的碾壓混凝土的施工質量進行現狀調查和統計分析，抽取5倉碾壓混凝土，采取施工跟蹤、現場檢查和對照碾壓混凝土施工質量控制標準等方法進行現狀調查，結果顯示該段時間內完成的碾壓混凝土的優良率僅為76.6%。

通過現場調查分析，影響碾壓混凝土質量的因素中碾壓混凝土施工過程控制的累計頻率占60%，現場設備運行的累計頻率占20%，鋪筑厚度的累計頻率占15%，其他累計頻率占5%，由此可知主要問題為施工過程控制。

經過小組成員反復討論，組內成員形成一致意見：制定控制碾壓混凝土現場施工質量的專項施工措施，以“實事求是，精益求精，高效施工，持續改進”的質量理念和“誠信至上，質量至優，讓顧客滿意”的服務理念，以技術創新為起點，貫穿于整個施工的全過程，確保碾壓混凝土現場施工質量能夠達到優良，對碾壓混凝土施工質量全過程進行有效的質量控制，將碾壓混凝土的優良率提高到90%以上。

3 要因分析

為了能準確地掌握第一手原始資料，做到抓住主要矛盾，對癥下藥，盡快解決碾壓混凝土施工過程中所存在的問題，提高碾壓混凝土施工質量，首先對2017年9—11月所澆筑的碾壓混凝土施工質量問題進行現場分類統計，找出這段時期內造成碾壓混凝土施工質量達不到優質工程的原因。小組成員結合工程現狀、人員狀況、經濟現狀、業主及監理的要求，并根據現場調查結果，利用因果圖從人、機、料、法、環對碾壓混凝土施工質量進行分析，碾壓混凝土現場施工質量問題多的主要原因是保溫不及時，澆筑溫度高及設備運行不規范。為此QC小組認真分析了造成這些問題次數多的原因，結果見圖1：

圖1 碾壓混凝土施工質量因果分析圖

從圖1可知，引起碾壓混凝土現場施工質量的原因有8個，QC小組成員對引起碾壓混凝土現場施工質量的原因進行了討論和分析，最后確認的主要原因有：?責任制不健全；?外加劑選用不當；?高溫施工未及時調整VC值；?倉面過大未采用斜層鋪筑；?人員培訓不足；?砂石骨料質量不穩定；?高溫及雨季施工未及時采取措施；?機械設備操作不規范。

4 對策制定

4.1 項目經理部完善質量責任制

為確保碾壓混凝土現場施工質量，項目部成立了由項目總工和各部門負責人為主要成員的質量領導小組，并按照《質量進度計劃》制定了獎優罰劣制度，同時項目部現場管理人員及操作員對作業人員實施全過程24小時跟蹤監控，根據監控結果進行當班評價并設立的階段性目標獎，項目部質量領導小組定期召開碾壓混凝土現場施工質量調查分析及總結大會。

4.2 更換適用于碾壓混凝土的外加劑

碾壓混凝土在摻入適量外加劑后，能提高混凝土質量，改善混凝土性能，減少用水量，節約水泥，降低成本，加快施工進度。由于前期業主提供的JY-PC型聚羧酸減水劑和JY-P型引氣劑不適用于碾壓混凝土中，鋪筑的碾壓混凝土層間結合不好，沒有達到全面泛漿效果。為保證后期碾壓混凝土質量，特邀請碾壓混凝土資深專家到現場指導工作，經專家、業主、設計、監理、施工方討論，一致同意更換前期使用的外加劑，將前期使用的JY-PC型聚羧酸減水劑和JY-P型引氣劑更換為ZB-1RCC15型減水劑和JM-2型引氣劑。

4.3 根據現場施工條件及時調整VC值

碾壓混凝土現場控制的重點是拌和物的VC值和初凝時間，VC值控制是碾壓混凝土可碾性和層間結合質量的關鍵，項目部試驗室組織試驗員分別對出機口和現場VC值增加檢測頻率，每小時檢測一次，并對運輸途中的VC值損失進行記錄，根據氣溫條件變化及運輸途中的VC值損失及時調整出機口VC值，現場VC值控制在2～8s比較適宜；出機口VC值動態選用和控制，宜為2～5s。以確保現場碾壓混凝土的可碾性，保證現場碾壓混凝土層間結合質量。

4.4 斜層鋪筑施工

根據現場實際情況，為避免大通倉平層碾壓層間覆蓋時間過長，改為采用斜層平推法鋪筑。根據技術部報批的斜層施工方案及倉面設計文件施工，在澆筑碾壓混凝土前熟悉施工方案，并按照倉面設計文件組織實施。斜層碾壓層面不得傾向下游，在施工過程中應注意斜層碾壓的坡度、厚度及坡腳處理，現場施工坡度控制在1∶15～1∶10，澆筑前在周邊模板測量畫出各層平倉線，每層平倉厚度為34cm，斜層碾壓坡角易形成薄層尖角，經碾壓后易被壓碎，采用切角工藝，切角施工時切出的混凝土大部分因擱置時間過長，需做廢料處理，需鋪灑灰漿用于下游變態混凝土施工。

4.5 加強培訓、落實責任、提高質量意識

由項目總工和各部門負責人參與編寫培訓教材，QC小組定期組織所有現場施工人員學習碾壓混凝土的基本知識、碾壓混凝土施工規范、碾壓混凝土的現場施工流程，了解圖紙及施工要求，旨在增強作業人員的專業理論知識，強化責任心。培訓要求在施工過程中對每一道工序進行巡視，發現問題及時處理。實行嚴格的交接班制，澆筑過程中，每班指派經驗豐富的老同志帶班，項目部總工對各班生產中出現的問題進行現場技術指導，培訓效果良好。

4.6 砂石篩分廠加工工藝升級，提高骨料品質

該工程采用的骨料為人工骨料，碾壓混凝土對骨料的品質性能要求比較高，為保證砂石骨料品質，砂石篩分廠對骨料生產加工工藝進行了兩次升級改造。現砂石篩分系統共由粗碎車間、一篩篩分、中碎車間、篩分、制砂、檢查篩分、細砂處理等車間組成，同時在中碎車間增加投入一臺JY1380型圓錐破碎機和一套制砂系統，減小了反擊破負荷，增加半成品料的進料量，提高中碎產能，提高砂石的質量與產量。

項目部派專職工程師和試驗人員到現場對砂石骨料生產過程、骨料成品進行質量監控，及時下達調整運行參數的指令，嚴格控制細骨料的細度模數、石粉和微粒含量、顆粒級配、含水率、含泥量及表觀密度、粗骨料的超遜徑、含水率、黏土淤泥細屑含量等，確保砂石料產品出廠合格率為100%。正常情況下，試驗室在每班內分別對每種骨料取樣進行質量檢查和試驗，并認真進行資料分析和整理工作。如果砂石生產質量出現異常，還需增加檢查頻次，以便及時發現問題進行糾正和改進。

4.7 制定特殊季節施工處理措施

項目經理部根據以往碾壓混凝土澆筑過程中容易出現的特殊情況，編制了相關的特殊季節施工處理措施，具體如下：

a.在施工過程中，遇到降雨等級超過小雨的情況，應停止拌和，并迅速完成正在進行的卸料、平倉和碾壓作業，倉面應采取防雨和排水措施。

b.施工過程中遇到大風時，混凝土的表面水分會快速散失，應及時采取噴霧措施補償水分，保持倉面濕潤。

c.施工過程中及時發現生產中的失控因素(如倉面進水、積水等)，并做調整，避免造成質量事故。

4.8 加強設備管理，提高現場質量意識

項目經理部組織技術人員及施工人員進行現場碾壓混凝土質量檢查，在施工工程中嚴格按照施工程序施工，控制施工過程中的每一個環節，促進質量的提高；同時加強對現場碾壓、平倉設備人員及運輸車輛司機的教育，促進他們養成良好的工作習慣。設備應及時保養，易損件要配備齊全。按要求施工，并按照倉面設計要求，嚴格組織施工設備及人員到位，做到質檢員不在倉不開倉，設備不足不開倉；施工中采用的碾壓厚度及碾壓遍數應嚴格按照試驗數據進行，振動碾的行駛速度應按照規范要求執行，各種設備在碾壓完畢的混凝土層面上行走時，應避免損壞已成型的層面。澆筑過程中，嚴格控制設備及操作流程，加強現場巡查，對施工過程中不按規范進行的施工行為，應嚴加制止，及時糾正，保證施工質量。

5 效益評估

通過本次QC小組活動，提高了全員碾壓混凝土現場施工質量控制的管理經驗，提高了組內成員的業務水平和現場人員的質量和責任意識。

通過6個月的QC小組活動，不僅碾壓混凝土現場施工質量得到了保證，同時人工及設備共節省成本89.4萬元。

通過對QC活動實施以來現場碾壓混凝土的檢驗評定，碾壓混凝土的質量評定合格率為100%，優良率為92%，實現了既定目標。

6 結 語

項目經理部通過對控制碾壓混凝土現場施工質量影響因素的分析，采取切實可行的應對措施，有效提高了碾壓混凝土現場施工質量優良率，確保了施工工期，同時節省了施工成本89.4萬元，社會效益和經濟效益顯著。

2018年8月，本QC小組活動榮獲中國水利工程協會“水利工程優秀質量管理小組Ⅰ類成果”(證書編號：SLQC20182401002)。QC小組活動卓有成效，為公司開展其他課題的QC活動奠定了良好的基礎，為瓦村水電站后續施工及今后同類型工程碾壓混凝土施工提供可借鑒的實例。