【摘要】通過對(duì)緬甸電源電站廠房鏡面混凝土施工過程中的資源配置、混凝土配合比試驗(yàn)、澆筑施工各工序質(zhì)量控制等方面進(jìn)行認(rèn)證分析,提出了鏡面混凝土施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題,制定切實(shí)有效的控制措施,旨在提高鏡面混凝土外觀質(zhì)量,以達(dá)到鏡面混凝土施工質(zhì)量控制要求。
【關(guān)鍵詞】電源電站;鏡面混凝土;提高外觀質(zhì)量;研究對(duì)策
1、工程概述
緬甸電源電站廠房位于伊洛瓦底江支流恩梅開江左岸,距離上游其培水電站約20km,距離下游密松水電站約62km。廠房為地面式廠房,廠房區(qū)建筑物包括主廠房、安裝場(chǎng)、副廠房及尾水渠等建筑物。安裝場(chǎng)和主廠房發(fā)電機(jī)層EL269.3高程以上的混凝土為梁、柱結(jié)構(gòu),主、副廠房EL262.5~EL269.3以及上游副廠房EL269.3以上的混凝土均為板、梁、柱框架結(jié)構(gòu)。要求結(jié)構(gòu)混凝土表面光滑、平順、無氣泡,外觀質(zhì)量達(dá)到免裝修標(biāo)準(zhǔn)。
2、現(xiàn)狀調(diào)查
鏡面混凝土是在清水混凝土基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),因其表面具有拋光大理石塊材的鏡面裝飾效果,近年來在電站主廠房結(jié)構(gòu)、室外構(gòu)架、煙囪、筒倉(cāng)、高架橋等范圍得以廣泛應(yīng)用。但目前國(guó)家尚未制定有關(guān)鏡面混凝土的技術(shù)規(guī)程及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范,使得鏡面混凝土的施工仍處于一種探索階段。
電源電站工程在鏡面混凝土澆筑施工前,先在廠房硬化平臺(tái)區(qū)選取一塊試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行框架梁柱澆筑作為試點(diǎn),累計(jì)檢測(cè)頻數(shù)51次,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,按照質(zhì)量不合格頻數(shù)從大到小順序:①混凝土表面存在蜂窩、氣泡15次;②表面顏色不一致,無光澤11次;③柱梁線角漏漿、起砂7次;④柱根部漏漿、爛根5次;⑤混凝土面模板拼縫明顯、混凝土錯(cuò)臺(tái)5次;⑥對(duì)拉螺栓孔周圍漏漿、起砂4次;⑦其他4次。通過統(tǒng)計(jì)可以看出,前六項(xiàng)累計(jì)頻率達(dá)到92%,為影響鏡面混凝土質(zhì)量的主要問題,也是需要研究、解決的重點(diǎn)問題。
3、外觀質(zhì)量控制目標(biāo)
電源電站工程參建各方結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,經(jīng)過充分討論聯(lián)合確定,設(shè)定預(yù)期目標(biāo)如下:
3.1高平整度:混凝土表面無明顯接槎痕跡,平整度允許偏差不大于2mm。
3.2高光潔度:混凝土表面如鏡子般光潔,可以清晰照見人影,每一混凝土構(gòu)件上出現(xiàn)蜂窩、氣泡、顏色不一致的數(shù)量不能超過2處,柱梁線腳漏漿0處。
4、確定主要原因
按照“5M1E”法查找影響試點(diǎn)鏡面混凝土外觀質(zhì)量的各種因素,通過對(duì)人員機(jī)械配置、初次接觸缺乏專業(yè)技術(shù)人員、混凝土配合比不標(biāo)準(zhǔn)、水灰比控制不嚴(yán)、模板陳舊、加工不標(biāo)準(zhǔn)及PVC板材厚度不夠、振搗工藝不過關(guān)、模板拼接加固工藝較差、測(cè)量不到位、養(yǎng)護(hù)不及時(shí)等各末端因素的分析與論證,最后確定了影響鏡面混凝土澆筑質(zhì)量的3項(xiàng)主要因素:
4.1 混凝土配合比不標(biāo)準(zhǔn):混凝土外觀產(chǎn)生鏡面效果的內(nèi)因主要是水泥水化時(shí)產(chǎn)生的水化硅酸鈣和水化鐵酸鈣凝膠及氫氧化鈣、水化鋁酸鈣和水化硫酸鈣晶體。設(shè)計(jì)配合比時(shí),須保證水泥漿能產(chǎn)生足夠的凝膠和晶體,且水泥漿在光滑模板表面均勻分布,是為影響鏡面混凝土表面顏色一致,有光澤的主要原因之一。
4.2 模板拼接、加固工藝較差:模板拼接安裝及加固工藝優(yōu)良與否與鏡面混凝土質(zhì)量聯(lián)系十分密切,是造成混凝土錯(cuò)臺(tái),拼縫明顯,柱梁角線及柱腳漏漿、起砂的主要原因之一。
4.3 振搗工藝不過關(guān):鏡面混凝土模板在混凝土澆筑過程中排水、透氣性差,因此混凝土振搗的質(zhì)量水平很大程度決定于混凝土表面氣泡的多少。
5、制定對(duì)策
針對(duì)影響鏡面混凝土澆筑質(zhì)量的3項(xiàng)主要因素,制定以下對(duì)策和控制措施:
5.1 調(diào)整配合比參數(shù):(1)嚴(yán)格控制水灰比,水泥用量偏少時(shí),混凝土表面粗糙,不夠細(xì)致;水泥用量過多時(shí),混凝土表面顏色暗淡,鏡面效果不理想。
當(dāng)用水量和水泥用量一定的情況下,選擇能使混凝土拌和物獲得最大流動(dòng)性和良好粘聚性及保水性的最佳砂率。只有級(jí)配良好、砂率適中的混凝土拌合物,才能使粗骨料均勻懸浮在水泥砂漿之中,保證混凝土拌合物不分層、不離析,最終形成均勻致密的混凝土表面。(3)盡可能選用泌水率低的外加劑,盡量減少因水分上升、氣泡排除不盡造成混凝土表面麻點(diǎn)的缺陷。(4)不使用粉煤灰等影響混凝土鏡面效果的摻合料。
5.2 制定完善的模板拼接加固施工方案:(1)模板配置:按構(gòu)件截面尺寸,用高速電鋸將層板截開,用手推刨將縫口刨平,使模板縫拼接嚴(yán)密,將配好的層板釘在6×12cm方木上,然后滿涂稀釋后的樹脂膠,待10分鐘涂膠呈干模狀態(tài)后,由一邊向另一邊趕貼1.5mm厚PVC板,并用橡皮錘敲擊,以便粘貼牢固,不留氣體。模板配制好后,應(yīng)有防雨防曬措施,避免因日曬或雨淋使膠合板變形,導(dǎo)致PVC板開裂。(2)模板安裝:組合拼裝時(shí),模板縫與方木接合縫均要錯(cuò)開。分段模板連接處的縫隙填充2mm厚雙面膠,模板縫內(nèi)側(cè)粘貼5cm 寬透明膠帶閉縫;組合模板接頭處應(yīng)將模板邊緣用手工刨推平,然后貼上雙面膠帶,保證對(duì)齊后再進(jìn)行拼接。梁、柱等有棱角的部位,模板轉(zhuǎn)折處銜倒圓PVC線條,倒圓PVC線條采用雙膠帶粘貼并輔以鐵釘固定,以確保澆筑過程中線條穩(wěn)定并預(yù)防模板拼縫不嚴(yán)而漏漿。(3)模板加固:模板加固用的鋼管或槽鋼嚴(yán)禁撓曲、變形,對(duì)拉螺桿和螺帽絲口完好,所有加固材料必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度,確保鏡面混凝土表面平整。
5.3 制定混凝土振搗措施:(1)控制一次入倉(cāng)厚度,分層進(jìn)行澆筑,待第一層混凝土振搗密實(shí),直至混凝土表面呈水平不再顯著下沉和產(chǎn)生氣泡為止,再澆筑第二層混凝土,在澆筑上層混凝土?xí)r,應(yīng)插入下層混凝土5cm左右,以消除兩層之間的接縫;(2)混凝土振搗應(yīng)插點(diǎn)均勻,快插慢拔,一般振搗時(shí)間20~30S,過短不易搗實(shí)和氣泡排出,過長(zhǎng)可能造成混凝土分層離析現(xiàn)象,致使混凝土表面顏色不一致;(3)混凝土振搗時(shí),振動(dòng)棒若緊靠模板振搗,則很可能將氣泡趕至模板邊,不利于氣泡排出,故振動(dòng)棒應(yīng)與模板保持200mm左右間隙,利于氣泡排出,并盡量避免觸動(dòng)鋼筋和預(yù)埋件。
6、對(duì)策實(shí)施
對(duì)策表制定后,按對(duì)策措施組織落實(shí),同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理以保證措施能實(shí)施到位,具體做法如下:
6.1 調(diào)整配合比參數(shù)
根據(jù)鏡面混凝土工藝要求,澆筑鏡面結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)需比原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí)(如將設(shè)計(jì)C25混凝土提高一個(gè)等級(jí)至C30混凝土),以達(dá)到增加混凝土中的膠凝材料漿液量,增加混凝土外觀光潔度的目的。混凝土配比試驗(yàn)所用砂石骨料、水泥及外加劑經(jīng)嚴(yán)格檢測(cè)合格,并且未采用粉煤灰等影響混凝土鏡面效果的摻合料,在滿足混凝土強(qiáng)度的條件下,通過多次多批試配,最終確定的最優(yōu)混凝土配合比詳見下表:
經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),采用該配比參數(shù)生產(chǎn)的混凝土模塊,表面平整、光滑、色澤一致、光鑒可人,能滿足鏡面混凝土工藝要求。
6.2 制定完善的模板拼接加固施工方案
模板組裝要求接縫平順、光滑、緊密,二次使用的模板對(duì)于平整度不好、邊緣凸凹不平或強(qiáng)度不夠的必須予以更換。為了保護(hù)模板的完整性,盡量按模板規(guī)格進(jìn)行分縫。模板拼裝完成后進(jìn)行測(cè)量校模,校正后及時(shí)加固,模板加固背檔采用6×12cm方木,所有背檔接頭均要錯(cuò)開,梁、柱背檔布置間距不得大于20cm。背檔后采用[10槽鋼抱箍,抱箍間距不得大于80cm,牛腿部位抱箍間距不得大于50cm,模板接縫處適當(dāng)加密。支撐系統(tǒng)全部采用1.5寸鋼管腳手架進(jìn)行搭設(shè),鋼管間連接全部采用扣件連接。為增加模板的整體鋼度,排架柱牛腿及其以下大斷面柱子輔以一根Φ12對(duì)拉螺桿加固,螺桿加設(shè)PVC套管(PVC管內(nèi)徑要比對(duì)拉螺栓大3mm),為防止PVC套管與模板空隙漏漿,空隙采用雙面膠填塞。除采用以上方法加固外局部還需支撐加固,支撐依靠施工腳手架體系完成。鏡面混凝土模板及加固如右圖所示。
6.3 制定完善的混凝土振搗措施
入倉(cāng)混凝土采用φ50軟軸振搗棒進(jìn)行振搗,每層厚度不大于50cm,振動(dòng)棒距離模板20cm左右,插入點(diǎn)均勻,振動(dòng)棒深入下層5cm左右,遵循“快插慢拔”規(guī)律?;炷两Y(jié)構(gòu)拐角處和外側(cè)是振搗的關(guān)鍵,由于鏡面模板不怕跑漿,一般情況下應(yīng)比普通模板增加振動(dòng)時(shí)間15~20秒 ,使得氣泡均從混凝土頂部溢出,振搗棒應(yīng)盡量避免觸動(dòng)鋼筋和預(yù)埋件。
6.4 在通過實(shí)驗(yàn)確定混凝土配比后,選取在廠房發(fā)電機(jī)層以下部位進(jìn)行鏡面混凝土試驗(yàn),使參與施工人員在施工過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
6.5 加強(qiáng)鏡面混凝土施工現(xiàn)場(chǎng)管理力度和過程控制,嚴(yán)把各道工序質(zhì)量關(guān),并及時(shí)進(jìn)行檢查。另外,還制定了有效的考核制度,并通過教育提高全體施工人員的質(zhì)量意識(shí),使全體職工充分認(rèn)識(shí)到鏡面混凝土實(shí)施的意義。
6.6 施工前對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底;施工中規(guī)范操作程序,每個(gè)工序都嚴(yán)格控制到位;施工完成后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。
7、效果檢查
電源電站廠房發(fā)電機(jī)層以上框架梁柱均采用鏡面混凝土施工工藝進(jìn)行澆筑,在參建各方的共同努力下,混凝土澆筑質(zhì)量達(dá)到預(yù)設(shè)目標(biāo),鏡面效果明顯:
7.1 高平整度:經(jīng)過實(shí)測(cè),平整度完全控制在2mm的既定目標(biāo)之內(nèi),見下表:
7.2 高光潔度:經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查,所有混凝土構(gòu)件均未出現(xiàn)漏漿、起砂現(xiàn)象,約有20%的混凝土表面存在小范圍色差現(xiàn)象,并未對(duì)混凝土整體鏡面效果產(chǎn)生影響,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于每根混凝土構(gòu)件不超過2處的預(yù)設(shè)目標(biāo)。
8、總結(jié)
緬甸電源電站通過如何提高鏡面混凝土外觀質(zhì)量的認(rèn)證分析和對(duì)策實(shí)施,有效解決了現(xiàn)場(chǎng)施工遇到的關(guān)鍵問題,從成型后的鏡面混凝土效果可以看出,所采取的質(zhì)量控制措施是有效的。鏡面混凝土施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)在于配合比設(shè)計(jì)、模板制作安裝以及混凝土振搗過程的質(zhì)量控制。采用鏡面混凝土這一施工工藝,加快了整體施工進(jìn)度、提高了混凝土外觀質(zhì)量、提升了電站質(zhì)量管理水平,并且能在今后類似問題中有效借鑒使用。