陶琛杰
【摘要】以九里河?xùn)|樞紐工程項目為例,主要介紹其概況、結(jié)構(gòu)及預(yù)拌混凝土技術(shù)條款。
【關(guān)鍵詞】九里河?xùn)|樞紐;預(yù)拌混凝土;技術(shù)條款
1. 工程概況
(1)九里河?xùn)|樞紐位于無錫市錫山區(qū)安鎮(zhèn)九里河與走馬塘河交匯處,該工程為錫東新城水環(huán)境綜合治理工程的動力調(diào)水系統(tǒng)工程。通過泵站抽引宛山蕩清水,經(jīng)走馬塘地涵進入九里河商務(wù)區(qū),走馬塘兩側(cè)分別建有節(jié)制閘控制水位。
(2)工程由東閘首、西閘首、地涵三部分組成。東閘首為節(jié)制閘和泵站結(jié)合形式;西閘首為節(jié)制閘和地涵出口節(jié)制閘結(jié)合形式;地涵為鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu)。
(3)東閘首節(jié)制閘在走馬塘東側(cè)為2孔寬12米,升臥式平面鋼閘門,配QPQ2*16卷揚式啟閉機。泵站配40ZLB-125軸流式水泵,設(shè)計流量Q=6m3/s。并設(shè)2*2m自排孔,配雙向止水鑄鐵閘門,3t手電兩用螺桿式啟閉機驅(qū)動。
(4)西閘首節(jié)制閘在走馬塘西側(cè),為2孔寬12米,升臥式平面鋼閘門,配QPQ2*16卷揚式啟閉機。地涵出口節(jié)制閘2*2.75m,2孔直升鋼閘門,由QPQ6卷揚式啟閉機驅(qū)動。
(5)地涵為2孔2*3m鋼筋混凝土箱式涵洞,長185m,共分15節(jié)。東閘首與西閘首均設(shè)有樓梯間和機房,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),玻璃幕墻,建筑面積為722m2。
(6)動力電源由臨近10kv線路引接,泵站北設(shè)專用630KVA箱式變壓器。由箱變接入主控室低壓柜。并通過過河電纜接入西閘首低壓柜。
(7)工程混凝土量11000m3,鋼筋約600t,鋼結(jié)構(gòu)約100t,土方約12萬m3,工程總投資約2500萬元。施工期自2011年10月開工至2012年12月竣工。
2. 工程結(jié)構(gòu)
(1)本工程設(shè)計為Ⅲ級水工建筑物,節(jié)制閘底板高程▽0.0m(吳淞),工作橋面高程11.0m,閘墩中墩高為1.2m,進墩高1.0m,閘底板高1.6m,底坎深0.5m,單塊閘底板混凝土量為570m3。采用C25級混凝土。
(2)地涵為鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu),底板高0.5m,墻與頂板高0.4m,沉降縫采用橡膠止水帶,C35級混凝土。
(3)該工程主體全部采用預(yù)拌混凝土,泵送。
3. 選擇混凝土企業(yè)
3.1遴選預(yù)拌混凝土企業(yè)。為確保預(yù)拌混凝土的質(zhì)量,施工企業(yè)根據(jù)公司信譽、產(chǎn)品質(zhì)量、供貨路線等方面初步遴選了一批預(yù)拌混凝土生產(chǎn)企業(yè),重點推薦了一家企業(yè)候選,會同質(zhì)監(jiān)單位、項目法人、監(jiān)理等參建各項目部有關(guān)技術(shù)人員共同對該推薦預(yù)拌混凝土公司進行考察。該預(yù)拌混凝土公司有無錫市建設(shè)局頒發(fā)的“預(yù)拌混凝土專業(yè)承包三級”資質(zhì)等級證書和質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書,并重點考察實驗室的設(shè)備,計量認(rèn)證情況,拌和樓自動計量衡器的使用期,檢查水泥、砂、石、摻合料供貨源,原材料的抽檢情況是否規(guī)范和制度化,通過考察初步確定了該企業(yè)為本工程預(yù)拌混凝土供貨商。
3.2簽訂供貨合同。在預(yù)拌混凝土公司質(zhì)保體系基本具備的情況下,施工企業(yè)與預(yù)拌混凝土公司簽訂混凝土供貨合同,并將參建單位共同參與商定的技術(shù)條款由監(jiān)理工程師整理成文作為供貨合同的附件,該技術(shù)條款要求與供貨合同具有同等法律效力,明確預(yù)拌混凝土公司供應(yīng)的預(yù)拌混凝土必須符合技術(shù)要求中的各項規(guī)定。施工單位應(yīng)對預(yù)拌混凝土公司生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量進行督促檢查,行使合同甲方的職責(zé),對不符合技術(shù)要求的預(yù)拌混凝土不予使用和拒絕付款。
4. 預(yù)拌混凝土技術(shù)條款
4.1原材料技術(shù)條款。
4.1.1水泥:要求采用普通硅酸鹽水泥,P.O42.5級水泥,其強度、安全性、凝結(jié)時間、細(xì)度應(yīng)符合GB175-2007標(biāo)準(zhǔn)要求。并按200t一批次進行抽檢。
4.1.2黃砂:細(xì)度模數(shù)2.4~2.7,Ⅱ級配比,中砂,含泥量<1%,無泥塊,粗砂與細(xì)砂混合使用時,其細(xì)度模數(shù)應(yīng)>2.5。質(zhì)量應(yīng)符合《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)(下同)和《水閘施工規(guī)范》(SL27-91)(下同)的要求,按600t一批次進行抽檢。
4.1.3碎石:采用二級連續(xù)級配,其中小石子規(guī)格5~15mm,中石子規(guī)格16~31.5mm,含泥量<1%,、無泥團。碎石質(zhì)量應(yīng)符合《水工混凝土施工規(guī)范》、《水閘施工規(guī)范》的要求,按600t一批次進行抽檢。
4.1.4粉煤灰:質(zhì)量應(yīng)符合《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》(DL/T5055-2007)、《用于水泥和混凝土的粉煤灰》GB1596-2005的Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰,重要部位應(yīng)選用Ⅰ級粉煤灰,按200t一批次進行抽檢,抽檢項目主要有需水量比、細(xì)度、燒失量、含水量、三氧化硫等指標(biāo)。
4.1.5礦渣粉的質(zhì)量應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》(GB/T18046-2008)的S95、S105礦渣粉,按200t一批次進行抽檢。檢驗項目同粉煤灰。
4.1.6外加劑:預(yù)拌混凝土的外加劑應(yīng)符合《水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程》(DL/T5100-1999)的標(biāo)準(zhǔn)要求。外加劑摻量經(jīng)試驗確定,外加劑應(yīng)與水泥等膠凝材料具有良好的適應(yīng)性,并不能影響混凝土體積的穩(wěn)定性。減水劑的減水率不宜低于18%,外加劑使用時,按200t(粉劑)50t(水劑)為一批次進行抽檢,檢驗項目包括密度、細(xì)度、PH值、減水率、凝結(jié)時間差、抗壓強度等。
4.1.7水、拌合用水應(yīng)使用適宜飲用水,未經(jīng)處理的生活污水,工業(yè)廢水不得使用。
4.2配合比設(shè)計技術(shù)條款。
4.2.1預(yù)拌混凝土配合比設(shè)計原則應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計強度等級,耐久性,溫控,施工部位,并按“水工混凝土試驗規(guī)程”SL352-2006規(guī)定的方法進行?;炷僚渲茝姸缺WC率應(yīng)取95%,強度標(biāo)準(zhǔn)差取2.5-3.0MPa。
4.2.2混凝土設(shè)計水膠比應(yīng)符合《水閘施工規(guī)范》、《泵站施工規(guī)范》、《水工混凝土施工規(guī)范要求》。C20-C30級混凝土水膠比應(yīng)控制在0.4 ~0.5之間,混凝土用水量應(yīng)控制在170Kg/m3以下,膠凝材料總量應(yīng)控制在330-380Kg/m3之間,C35級混凝土水膠比應(yīng)控制在400~450Kg/m3。endprint
4.2.3應(yīng)根據(jù)混凝土性能要求,摻合料品質(zhì),通過試驗確定預(yù)拌混凝土摻合料的摻量。一般單摻粉煤灰時,摻量不超過30%,單摻礦渣粉煤灰時的摻量不超過35%。復(fù)合摻入時,粉煤灰摻量控制在20%內(nèi);礦渣粉摻量控制在30%內(nèi),C25級混凝土水泥熟料的含量不少于260Kg/m3。
4.2.4采用泵送混凝土澆筑時,到達澆筑地點的混凝土坍落度宜控制在10~15cm,非泵送混凝土,到達澆筑地點的混凝土塌落度控制在6~8cm;澆筑灌注樁時現(xiàn)場坍落度控制在16~20cm。
4.2.5混凝土初凝時間應(yīng)根據(jù)澆筑部位和澆筑速度分別確定,如閘底板澆筑速度較快,初凝時間為5~6小時,但澆筑面層時,初凝時間應(yīng)控制在6~7小時,以防來不及緊面。閘墩澆筑速度較慢,初凝時間控制在6~8小時為宜。
4.3預(yù)拌混凝土生產(chǎn)和檢驗。
4.3.1預(yù)拌混凝土廠家應(yīng)設(shè)立主專業(yè)實驗室和配備具有中級職稱的技術(shù)人員數(shù)名,實驗室和拌和樓的儀器設(shè)備、計量器具必須經(jīng)過計量部門的核定,并在有效期內(nèi)。拌和樓的配料應(yīng)按混凝土配合比報告單拌制混凝土,混凝土配合比報告單應(yīng)注明生產(chǎn)日期、工程名稱、混凝土強度、水膠比、坍落度、原材料名稱、品種、每立方混凝土使用原材料實際重量。
4.3.2預(yù)拌混凝土生產(chǎn)廠家應(yīng)隨每一運輸車向施工單位提供所運混凝土的配合比報告單和發(fā)貨單。施工單位應(yīng)及時核對配合比報告單的混凝土的配料膠凝劑用量,單位水泥用量、水膠比、坍落度、設(shè)計強度等主要指標(biāo)是否符合要求。同一級別混凝土,同一批次澆筑應(yīng)留取試塊一組。必要時,施工單位應(yīng)會同監(jiān)理工程師至生產(chǎn)廠家拌和樓檢查混凝土的配料情況,對其原材料品種、稱量、拌和時間、拌和地的坍落度進行抽測。
5. 工程實例
5.1九里河?xùn)|樞紐節(jié)制閘底板尺寸27.2×10×1.6(長×寬×厚),外加前后齒坎,每塊底板混凝土方量為570m3。為較大體積的一次性澆筑的單元工程項目。在施工過程中在施工方案中再次明確預(yù)拌混凝土配合比的原則:①盡可能采用較低的水膠比和最佳砂率。②在雙摻(粉煤灰、礦粉)的情況下,單位水泥用量不少于260Kg/m3③混凝土設(shè)計在試配時坍落度如不能滿足泵送要求12~15cm時,不能隨便加大用水量,而應(yīng)采用調(diào)整減水劑用量,滿足坍落度要求。實際比配情況見表1。
5.2效果。
5.2.1混凝土強度評價。主體結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時間自2011年12月~2012年5月,施工過程中,混凝土現(xiàn)場坍落度控制在14~16cm。各統(tǒng)計批混凝土試塊強度均滿足《水閘施工規(guī)范》對混凝土抗壓強度評定要求。東西節(jié)制閘混凝土強度等級C25,混凝土試塊5組,混凝土強度29.2~32.1MPa。地涵工程混凝土設(shè)計強度C35,混凝土試塊27組,混凝土抗壓強度38.3~46MPa。泵站工程混凝土設(shè)計強度C25,混凝土試塊3組,混凝土抗壓強度25.1~30.9MPa。上下游連接段混凝土設(shè)計強度C25,混凝土試塊37組,混凝土抗壓強度25.1~32.4MPa。經(jīng)各分部統(tǒng)計分析滿足SL176-2007規(guī)范要求。
5.2.2混凝土配合比評價。對單位水泥用量、摻合料用量相對較為保守,節(jié)制閘底板澆筑方量較大,未出現(xiàn)表面溫度裂縫現(xiàn)象。其余擋墻、閘墩、工作橋均未發(fā)生溫度縫現(xiàn)象,混凝土表面外觀質(zhì)量較好。
6. 經(jīng)驗與建議
6.1在水工混凝土中摻入適量的粉煤灰、礦渣粉和外加劑,有利于改善混凝土拌合物性能,改善和易性,降低水熱化,延緩因水泥產(chǎn)生的水熱化峰值出現(xiàn)的時間,對提高混凝土抗裂性有利。
6.2對摻合料粉煤灰盡量采用Ⅰ級粉煤灰,礦渣粉優(yōu)先選用S95型高爐礦渣粉,對其細(xì)度、SO3含量、燒失量等技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求。在摻入粉煤灰、礦渣粉后,應(yīng)增加混凝土的攪拌時間,總攪拌時間不少于90S。
6.3加強對混凝土的早期養(yǎng)護。早期養(yǎng)護對混凝土強度增長和防止出現(xiàn)溫度裂縫是至關(guān)重要的,這恰恰也是水利施工企業(yè)所不重視的,特別是摻入粉煤灰的混凝土,特別要加強養(yǎng)護,養(yǎng)護時間一般要14天左右。
6.4加強對商品混凝土公司的質(zhì)量監(jiān)管。無錫地區(qū)小型水利工程為主,單個工程混凝土方量小,混凝土公司不重視水利工程的質(zhì)量技術(shù)要求,有的混凝土公司實驗人員對水工混凝土的質(zhì)量要求不熟悉,有的混凝土公司質(zhì)保體系不健全,誠信度不高,單純追求經(jīng)濟利益。加上水利工程中管理人員經(jīng)驗不足,認(rèn)為混凝土公司的混凝土總是合格的,不合格由混凝土公司負(fù)責(zé),缺乏主動對混凝土質(zhì)量的監(jiān)督檢查。因此要求施工企業(yè)在訂購混凝土供貨合同時,一定附加技術(shù)要求作為合同附件。對混凝土公司出現(xiàn)的質(zhì)量問題,通過工程項目法人向混凝土公司的主管機關(guān)進行反應(yīng),情節(jié)嚴(yán)重的應(yīng)在企業(yè)資質(zhì)年審時,扣分、降級等,使得混凝土公司認(rèn)真的為水利工程服務(wù),并確保質(zhì)量。endprint