劉宏
(貴州省黔南州水利局,貴州 黔南州 558000)
水利工程是國家的基礎產(chǎn)業(yè)工程,目前我國正在進行水利工程開發(fā),其中大數(shù)為鋼筋混凝土結構工程,水工混凝土的耐久性直接關系到工程的使用壽命、加固費用、效益發(fā)揮和運行安全。由于工程耐久性不足,增加了建筑物使用過程中的修理與加固費用,影響或限制了結構的正常使用功能并縮短結構的使用年限,影響效益和安全,不僅造成經(jīng)濟損失,而且嚴重浪費資源,引發(fā)社會問題。鑒于此,本文結合水利工程實踐,總結了混凝土施工的質量控制經(jīng)驗,就如何搞好混凝土的質量控制進行了論述。
傳統(tǒng)的設計為強度設計,水工混凝土建筑物的設計要從這種模式中解脫出來,更多地考慮建筑物長期使用過程中由于環(huán)境作用引起結構材料性能劣化、腐蝕對結構安全性與適用性的影響,盡可能延長工程壽命,避免資源浪費。水工混凝土建筑物的設計要嚴格按照國家現(xiàn)行有關標準執(zhí)行,嚴格考慮建筑物正常使用過程中構件的預定檢測和維護,并在結構設計時為此項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。所以混凝土構件在考慮了環(huán)境的侵蝕性和材料性能的老化過程后,要仍然可以保證結構應有的安全性和穩(wěn)定性。
混凝土原材料的質量及其波動,將對其質量及施工工藝產(chǎn)生很大影響。如水泥強度的波動,將直接影響混凝土的強度;各級石子超粒徑顆粒含量的變化,導致混凝土級配的改變,并將影響新拌混凝土的和易性;骨料含水量的變化,對混凝土的水灰比影響極大。因此在混凝土生產(chǎn)過程中,對原材料的質量控制,除經(jīng)常性的檢測外,還要求質量控制人員隨時掌握其含量的變化規(guī)律,并擬定相應的對策措施。
試驗室里確定的配合比,其各級骨料不含有超粒徑顆粒,且為飽和面干狀態(tài)。但施工時,各級骨料中常含有一定量超粒徑顆粒,而且其含水量常超過飽和面干狀態(tài)。因此應根據(jù)實測骨料超粒徑含量及砂石表面含水率,將試驗室配合比換算為施工配合比。其目的在于準確的實現(xiàn)試驗室配合比,而不是改變試驗室配合比。試驗室所確定的混凝土配合比,其和易性不一定能與實際施工條件完全適合。或當施工設備、運輸方法或運輸距離,施工氣候等條件發(fā)生變化時,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調整。
要保證混凝土順利施工及達到工程要求的強度等性能,混凝土配合比必須滿足工程技術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l%的鋼筋混凝土配制坍落度一般為7~9cm,對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,初凝時間在4h以上,強度為45Mpa的緩凝早強混凝土;灌注樁要求配制強度為35Mpa,凝結時間在10h以上,坍落度一般為18~22cm的大坍落度超緩凝混凝土??梢?,科學配制混凝土,早期強度明顯提高,加快模板周轉,加快施工速度,其技術、經(jīng)濟綜合效益十分顯著。
混凝土的澆筑應合理、科學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)混凝土應分層澆筑,每層厚度應在振搗深度范圍內(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)長條狀混凝土的澆筑,如擋土墻等應分段進行澆筑,以保證每段分層澆筑的要求,一般分層長度為10m;(3)大體積混凝土如墩臺,當平截面過大不能在下一層初凝前完成上一層混凝土澆筑時,應分塊進行澆筑,每塊面積大約50m2;(4)混凝土澆筑應連續(xù)進行,若間斷超過初凝時間,必須按施工縫處理。
振搗要做到“振到”與“振好”,振到就是構件任何部位的混凝土都應當被振到,不得遺漏。從如下方面進行控制:①插入式振搗器的振搗間距應采用不大于振搗器作用半徑1.5倍的梅花形布點,不留有死角;②振搗時要距模板50~100mm,防止模板與之共振影響混凝土質量,上下層混凝土澆筑時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)結構和模板的形狀及振搗器的性能來進行,并通過試驗調整和修正。
振好就是要將每部位的混凝土振搗到密實為止,振搗時間大約5~10s,對于塌落度25~75mm的混凝土振搗10s即可,可憑以下經(jīng)驗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開始振搗時由于空氣含量多而使振搗聲音低而沉悶,當聲音變高并穩(wěn)定時,說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。
混凝土結構及構件產(chǎn)生裂縫是一種常見的質量通病,必須進行事先控制,筆者認為應注意如下事項:
(1)控制材料、半成品質量。水泥安定性良好;砂石級配通過試驗要優(yōu)良,砂不要過細,砂石含泥土、石粉不能超標,不能使用反應性骨料,科學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)建筑和結構構造進行檢查,結構整體性和變形縫設置應合理;結構受力上,應進行設計斷面、應力情況、超載、抗裂驗算。
(3)施工工藝方面的控制。水泥用量與用水量不宜過多;混凝土拌和要均勻;配合比控制要準;澆筑要按一定順序進行;澆筑方法要妥當;澆筑速度不能過快,振搗要密實;模板不能變形、漏水漏漿;鋼筋保護層要適宜,澆筑中不能碰撞鋼筋;施工縫處理好;拆模、加荷不能過早;施工不能超載;及時養(yǎng)護,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、高溫、地震也會使混凝土受到破壞。
混凝土工程質量的好壞,是由設計人員、監(jiān)理人員和施工人員共同努力的結果。混凝土質量的好壞,除外觀上的蜂窩、麻面缺陷外,主要是混凝土強度能否達到要求,當混凝土強度達不到工程要求時,監(jiān)理人員只能要求拆毀重作。而確定混凝土強度通常是在混凝土澆筑后的28d進行,并得出結論。在這段時期,還可能澆筑出大量劣質混凝土,這樣一來,拆毀的工程量將很大。所以每一位負責質量的人員必需注意預防質量缺陷的發(fā)生或盡早地發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的缺陷,以不誤時機地采取補救措施,所有的施工人員,監(jiān)理人員都應當隨時監(jiān)控混凝土的配制、攪拌、澆筑和養(yǎng)護等過程;同時要檢查是否按時做混凝土坍落度實驗等,坍落度是最簡易、最快速判別混凝土質量的指標,坍落度過大,過小將會產(chǎn)生振搗不實,出現(xiàn)蜂窩、孔洞、發(fā)生離析、分層或強度是否按技術規(guī)范的要求做混凝土強度試驗,并檢查試驗結果。特是7d齡期的強度表明28d度有可能低于該工程部位所要求的強度時,應及時查明原因并在強度不合格工程部位停止混凝土施工,等到28d有試件測驗后再定。
人的質量意識也是很重要的。禁止無技術資質的人員上崗操作;對不懂裝懂,圖省事、碰運氣,有意違章的行為必須及時制止。設計單位、監(jiān)理單位、施工單位都要重視。進行嚴格的控制,試驗,質控各部門要基本覆蓋所有質控點,不但對原材料的生產(chǎn),進貨,存放等各個環(huán)節(jié)進行了質量檢測,且把現(xiàn)場混凝土質量控制作為重點。為保證混凝土質量而運做的所有生產(chǎn)單位和專職職能部門,都是一個有機的統(tǒng)一的整體,試驗室通過對每一個質控點的檢測分析,及時把各種信息反饋給有關部門,發(fā)現(xiàn)一個問題,解決一個問題,使生產(chǎn)過程始終處于控制狀態(tài)。為了切實解決問題,還從技術措施和管理制度約束有關部門和人員??傊萌说馁|量保證混凝土的質量。
[1]《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T5144-2001)[S].
[2]《港口工程混凝土結構設計規(guī)范》[S].