劉宏
(貴州省黔南州水利局,貴州 黔南州 558000)
水利工程是國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工程,目前我國(guó)正在進(jìn)行水利工程開(kāi)發(fā),其中大數(shù)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程,水工混凝土的耐久性直接關(guān)系到工程的使用壽命、加固費(fèi)用、效益發(fā)揮和運(yùn)行安全。由于工程耐久性不足,增加了建筑物使用過(guò)程中的修理與加固費(fèi)用,影響或限制了結(jié)構(gòu)的正常使用功能并縮短結(jié)構(gòu)的使用年限,影響效益和安全,不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,而且嚴(yán)重浪費(fèi)資源,引發(fā)社會(huì)問(wèn)題。鑒于此,本文結(jié)合水利工程實(shí)踐,總結(jié)了混凝土施工的質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn),就如何搞好混凝土的質(zhì)量控制進(jìn)行了論述。
傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)為強(qiáng)度設(shè)計(jì),水工混凝土建筑物的設(shè)計(jì)要從這種模式中解脫出來(lái),更多地考慮建筑物長(zhǎng)期使用過(guò)程中由于環(huán)境作用引起結(jié)構(gòu)材料性能劣化、腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)安全性與適用性的影響,盡可能延長(zhǎng)工程壽命,避免資源浪費(fèi)。水工混凝土建筑物的設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,嚴(yán)格考慮建筑物正常使用過(guò)程中構(gòu)件的預(yù)定檢測(cè)和維護(hù),并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)為此項(xiàng)工作提供可能性和工作面。水工混凝土遭受病害是不可避免的,只是程度輕重可以控制。所以混凝土構(gòu)件在考慮了環(huán)境的侵蝕性和材料性能的老化過(guò)程后,要仍然可以保證結(jié)構(gòu)應(yīng)有的安全性和穩(wěn)定性。
混凝土原材料的質(zhì)量及其波動(dòng),將對(duì)其質(zhì)量及施工工藝產(chǎn)生很大影響。如水泥強(qiáng)度的波動(dòng),將直接影響混凝土的強(qiáng)度;各級(jí)石子超粒徑顆粒含量的變化,導(dǎo)致混凝土級(jí)配的改變,并將影響新拌混凝土的和易性;骨料含水量的變化,對(duì)混凝土的水灰比影響極大。因此在混凝土生產(chǎn)過(guò)程中,對(duì)原材料的質(zhì)量控制,除經(jīng)常性的檢測(cè)外,還要求質(zhì)量控制人員隨時(shí)掌握其含量的變化規(guī)律,并擬定相應(yīng)的對(duì)策措施。
試驗(yàn)室里確定的配合比,其各級(jí)骨料不含有超粒徑顆粒,且為飽和面干狀態(tài)。但施工時(shí),各級(jí)骨料中常含有一定量超粒徑顆粒,而且其含水量常超過(guò)飽和面干狀態(tài)。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)骨料超粒徑含量及砂石表面含水率,將試驗(yàn)室配合比換算為施工配合比。其目的在于準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)室配合比,而不是改變?cè)囼?yàn)室配合比。試驗(yàn)室所確定的混凝土配合比,其和易性不一定能與實(shí)際施工條件完全適合?;虍?dāng)施工設(shè)備、運(yùn)輸方法或運(yùn)輸距離,施工氣候等條件發(fā)生變化時(shí),所要求的混凝土坍落度也隨之改變。為保證混凝土和易性符合施工要求,需將混凝土含水率及用水量做適當(dāng)調(diào)整。
要保證混凝土順利施工及達(dá)到工程要求的強(qiáng)度等性能,混凝土配合比必須滿(mǎn)足工程技術(shù)性能及施工工藝的要求。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(guò)l%的鋼筋混凝土配制坍落度一般為7~9cm,對(duì)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(shí)間在4h以上,強(qiáng)度為45Mpa的緩凝早強(qiáng)混凝土;灌注樁要求配制強(qiáng)度為35Mpa,凝結(jié)時(shí)間在10h以上,坍落度一般為18~22cm的大坍落度超緩凝混凝土??梢?jiàn),科學(xué)配制混凝土,早期強(qiáng)度明顯提高,加快模板周轉(zhuǎn),加快施工速度,其技術(shù)、經(jīng)濟(jì)綜合效益十分顯著。
混凝土的澆筑應(yīng)合理、科學(xué)地將混凝土按一定厚度、順序和方向,分層、分段分布于模板中,便于振搗施工,不留下明顯的施工縫。(1)混凝土應(yīng)分層澆筑,每層厚度應(yīng)在振搗深度范圍內(nèi),在下層混凝土初凝前完成上層混凝土的澆筑,一般分層厚度為30cm;(2)長(zhǎng)條狀混凝土的澆筑,如擋土墻等應(yīng)分段進(jìn)行澆筑,以保證每段分層澆筑的要求,一般分層長(zhǎng)度為10m;(3)大體積混凝土如墩臺(tái),當(dāng)平截面過(guò)大不能在下一層初凝前完成上一層混凝土澆筑時(shí),應(yīng)分塊進(jìn)行澆筑,每塊面積大約50m2;(4)混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,若間斷超過(guò)初凝時(shí)間,必須按施工縫處理。
振搗要做到“振到”與“振好”,振到就是構(gòu)件任何部位的混凝土都應(yīng)當(dāng)被振到,不得遺漏。從如下方面進(jìn)行控制:①插入式振搗器的振搗間距應(yīng)采用不大于振搗器作用半徑1.5倍的梅花形布點(diǎn),不留有死角;②振搗時(shí)要距模板50~100mm,防止模板與之共振影響混凝土質(zhì)量,上下層混凝土澆筑時(shí)振搗棒要插入下層混凝土50~100mm,以保證與下層混凝土的連接;③平板式振搗器應(yīng)將所需振搗的混凝土全部平面覆蓋,并重疊100mm為宜;④附著式振搗器的布置可根據(jù)結(jié)構(gòu)和模板的形狀及振搗器的性能來(lái)進(jìn)行,并通過(guò)試驗(yàn)調(diào)整和修正。
振好就是要將每部位的混凝土振搗到密實(shí)為止,振搗時(shí)間大約5~10s,對(duì)于塌落度25~75mm的混凝土振搗10s即可,可憑以下經(jīng)驗(yàn)判斷混凝土是否振好:①混凝土高度已不再下降;②氣泡已經(jīng)停止冒出 (先由中部冒出后由四周冒出而停止)。③開(kāi)始振搗時(shí)由于空氣含量多而使振搗聲音低而沉悶,當(dāng)聲音變高并穩(wěn)定時(shí),說(shuō)明大部份空氣已被排出,振搗接近尾聲;④混凝土表面泛漿發(fā)亮,表面平坦。
混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件產(chǎn)生裂縫是一種常見(jiàn)的質(zhì)量通病,必須進(jìn)行事先控制,筆者認(rèn)為應(yīng)注意如下事項(xiàng):
(1)控制材料、半成品質(zhì)量。水泥安定性良好;砂石級(jí)配通過(guò)試驗(yàn)要優(yōu)良,砂不要過(guò)細(xì),砂石含泥土、石粉不能超標(biāo),不能使用反應(yīng)性骨料,科學(xué)地采用合理的配合比,根據(jù)外界環(huán)境溫度采用水化熱適宜的水泥。
(2)建筑和結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行檢查,結(jié)構(gòu)整體性和變形縫設(shè)置應(yīng)合理;結(jié)構(gòu)受力上,應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)斷面、應(yīng)力情況、超載、抗裂驗(yàn)算。
(3)施工工藝方面的控制。水泥用量與用水量不宜過(guò)多;混凝土拌和要均勻;配合比控制要準(zhǔn);澆筑要按一定順序進(jìn)行;澆筑方法要妥當(dāng);澆筑速度不能過(guò)快,振搗要密實(shí);模板不能變形、漏水漏漿;鋼筋保護(hù)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(guò)早;施工不能超載;及時(shí)養(yǎng)護(hù),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(zāi)、高溫、地震也會(huì)使混凝土受到破壞。
混凝土工程質(zhì)量的好壞,是由設(shè)計(jì)人員、監(jiān)理人員和施工人員共同努力的結(jié)果?;炷临|(zhì)量的好壞,除外觀上的蜂窩、麻面缺陷外,主要是混凝土強(qiáng)度能否達(dá)到要求,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)不到工程要求時(shí),監(jiān)理人員只能要求拆毀重作。而確定混凝土強(qiáng)度通常是在混凝土澆筑后的28d進(jìn)行,并得出結(jié)論。在這段時(shí)期,還可能澆筑出大量劣質(zhì)混凝土,這樣一來(lái),拆毀的工程量將很大。所以每一位負(fù)責(zé)質(zhì)量的人員必需注意預(yù)防質(zhì)量缺陷的發(fā)生或盡早地發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的缺陷,以不誤時(shí)機(jī)地采取補(bǔ)救措施,所有的施工人員,監(jiān)理人員都應(yīng)當(dāng)隨時(shí)監(jiān)控混凝土的配制、攪拌、澆筑和養(yǎng)護(hù)等過(guò)程;同時(shí)要檢查是否按時(shí)做混凝土坍落度實(shí)驗(yàn)等,坍落度是最簡(jiǎn)易、最快速判別混凝土質(zhì)量的指標(biāo),坍落度過(guò)大,過(guò)小將會(huì)產(chǎn)生振搗不實(shí),出現(xiàn)蜂窩、孔洞、發(fā)生離析、分層或強(qiáng)度是否按技術(shù)規(guī)范的要求做混凝土強(qiáng)度試驗(yàn),并檢查試驗(yàn)結(jié)果。特是7d齡期的強(qiáng)度表明28d度有可能低于該工程部位所要求的強(qiáng)度時(shí),應(yīng)及時(shí)查明原因并在強(qiáng)度不合格工程部位停止混凝土施工,等到28d有試件測(cè)驗(yàn)后再定。
人的質(zhì)量意識(shí)也是很重要的。禁止無(wú)技術(shù)資質(zhì)的人員上崗操作;對(duì)不懂裝懂,圖省事、碰運(yùn)氣,有意違章的行為必須及時(shí)制止。設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位、施工單位都要重視。進(jìn)行嚴(yán)格的控制,試驗(yàn),質(zhì)控各部門(mén)要基本覆蓋所有質(zhì)控點(diǎn),不但對(duì)原材料的生產(chǎn),進(jìn)貨,存放等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了質(zhì)量檢測(cè),且把現(xiàn)場(chǎng)混凝土質(zhì)量控制作為重點(diǎn)。為保證混凝土質(zhì)量而運(yùn)做的所有生產(chǎn)單位和專(zhuān)職職能部門(mén),都是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一的整體,試驗(yàn)室通過(guò)對(duì)每一個(gè)質(zhì)控點(diǎn)的檢測(cè)分析,及時(shí)把各種信息反饋給有關(guān)部門(mén),發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,解決一個(gè)問(wèn)題,使生產(chǎn)過(guò)程始終處于控制狀態(tài)。為了切實(shí)解決問(wèn)題,還從技術(shù)措施和管理制度約束有關(guān)部門(mén)和人員??傊萌说馁|(zhì)量保證混凝土的質(zhì)量。
[1]《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)[S].
[2]《港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[S].