淺談黃登大壩混凝土質量控制及管理

買忠堂

中國水利水電第四工程局有限公司，中國·青海 西寧 810007

1 引言

黃登水電站位于中國云南省蘭坪縣境內，采用堤壩式開發(fā)，是瀾滄江上游曲孜卡至苗尾河段水電梯級開發(fā)方案的第六級水電站，以發(fā)電為主。上游與托巴水電站、下游與大華橋水電站相銜接，壩址位于營盤鎮(zhèn)上游，電站對外交通十分便利。電站裝機容量1900MW，保證出力515.52MW，年發(fā)電量85.78 億kW?h。攔河大壩為混凝土重力壩，最大壩高203m。工程樞紐主要由碾壓混凝土重力壩、壩身表孔、泄洪放空底孔、左岸折線壩身進水口及地下引水發(fā)電系統(tǒng)組成。碾壓混凝土重力壩壩頂高程1625m，建基面最低高程1422m，最大壩高203m，壩頂長度464m，也是目前世界上已建同類壩型中壩高最高的碾壓混凝土大壩，更是華能瀾滄江水電有限公司數(shù)字黃登?大壩施工管理信息化系統(tǒng)監(jiān)控全面實施的第一個水電站，在中國碾壓混凝土大壩發(fā)展史上將具有里程碑式的意義，由于大壩碾壓混凝土施工澆筑強度高，為保證碾壓混凝土連續(xù)、快速、優(yōu)質施工，混凝土生產及原材料控制是整個工程施工質量保證的必要條件，更是為奠定黃登水電站工程爭創(chuàng)“國優(yōu)金獎”和打造瀾滄江流域“窗口工程”基礎。

2 混凝土配合比設計要求

根據(jù)昆明勘測設計研究院有限公司2014年9月下發(fā)的《黃登水電站大壩混凝土施工技術要求（A 版）》的文件內容，大壩澆筑分為常態(tài)混凝土和碾壓混凝土及層間鋪筑砂漿等，因此保證和滿足黃登水電站大壩在工程建設當中混凝土的施工技術要求及各項力學性能和耐久性能，無論從混凝土生產、澆筑、振搗、養(yǎng)護及原材料進場都要求嚴格控制，確保混凝土的質量及工程進度。其中，大壩常態(tài)混凝土強度等級及主要技術指標見表1，大壩碾壓混凝土強度等級及主要技術指標見表2，大壩澆筑碾壓混凝土施工流程圖見圖1。

表1 常態(tài)混凝土材料分區(qū)及其主要性能要求

表2 碾壓混凝土材料分區(qū)及主要性能要求

圖1 碾壓混凝土施工流程圖

3 原材料進場原材料的驗收及試驗檢測

根據(jù)華能瀾滄江水電有限公司黃登.大華橋水電工程籌建處文件《關于明確黃登、大華橋電站主體工程用水泥、減水劑等統(tǒng)（專）供材料的通知〔黃籌機物（2014）34 號〕》文件要求，第一階段的配合比水泥選用祥云建材（集團）有限責任公司供應的中熱P.MH42.5 水泥，煤灰選用貴州火焰環(huán)保物資有限公司供應的Ⅱ級粉煤灰，減水劑選用江蘇蘇博特新材料有限公司供應的SBTJM-Ⅱ緩凝高效減水劑[1]，引氣劑選用云南宸磊建材有限公司供應的HLAE 引氣劑，骨料為水電八局大格拉人工灰?guī)r。

3.1 進場原材料申報及驗收流程

①為了保證工程質量，按照合同及建設各方的管理辦法應對進場原材料進行聯(lián)合驗收，堅決制止不合格材料進場。

②碾壓混凝土采用的原材料品質應符合現(xiàn)行的國家標準及合同文件技術條款規(guī)定要求。

③對于自購材料，根據(jù)合同要求上報擬采購廠家資料（工商稅務登記證、組織機構代碼證、營業(yè)執(zhí)照、第三方檢測報告、近三年用戶評價證明等，如有體系認證資料也可附），經監(jiān)理、業(yè)主審查合格同意后方可采購。

④材料進場后，物資部門管理人員首先對進場材料進行檢查驗收，主要檢查：進場原材料廠家是不是業(yè)主、監(jiān)理認可的廠家；材料“三證”（產品合格證、質量保證書、出廠檢測報告）是否齊全；進場材料批次標示牌是否與“三證”批號、標示牌是否一致；原材料進場數(shù)量是否與調撥單數(shù)量一致；原材料外觀質量是否滿足要求等。經檢查滿足要求后填寫進場材料準入單，將產品合格證明、材料調撥單、檢測報告等一并提交至質量辦質檢人員進行復查，復查合格后通知試驗人員現(xiàn)場取樣，并申請監(jiān)理人員進行驗收。監(jiān)理人員進行現(xiàn)場驗收并根據(jù)需要進行現(xiàn)場取樣送檢。原材料進場資料經監(jiān)理驗收合格后審簽材料準入單，允許先入庫（水泥入庫溫度不能大于65℃）。

⑤試驗室接到通知后，應及時派人對材料進行取樣，最晚不得超過2h。取樣過程中須由質量辦質檢員全程旁站；材料檢測試驗完成后，試驗室及時將試驗檢測報告提交質量辦（除水泥、外加劑檢測3 天外，其他材料需在1 天內出報告），質量辦對檢測報告校核后填寫材料驗收單在12h 內上報監(jiān)理單位審批，驗收合格后由監(jiān)理工程師簽字驗收合格，準予使用[2]。進場原材料驗收如圖2所示

圖2 進場原材料驗收流程

3.2 進場原材料檢測及控制標準

①為了保證碾壓混凝土滿足施工合同要求，試驗室及時將新進的水泥、粉煤灰、外加劑、鋼筋、骨料等原材料進行抽樣檢驗，并將檢測結果報送監(jiān)理審批。

②凡用于本工程的水泥、粉煤灰、外加劑、鋼筋，骨料均須按照規(guī)范及相關技術要求有關規(guī)定進行檢測，試驗室將檢測結果均按照“數(shù)字黃登·大壩施工管理信息化系統(tǒng)”的有關規(guī)定錄入“工程信息管理系統(tǒng)”中，在系統(tǒng)中按規(guī)定流程報送監(jiān)理審批，以便于系統(tǒng)對原材料試驗檢測項目及檢測結果實時監(jiān)控。

③當原材料檢測不滿足規(guī)范和施工技術要求時，試驗室及時將檢測結果上報監(jiān)理和質量部門及相關領導，并按相關規(guī)定進行處理，試驗室應針對出現(xiàn)不合格材料，組織相關人員討論和分析原因，研究更好的原材料，避免重復發(fā)生的可能性，對不合格原材料，由試驗室及時標識,以防止不合格被誤用。

不合格材料控制程序流程：進場→待檢標識→試驗室取樣檢驗→出現(xiàn)不合格→通知現(xiàn)場→隔離處置→通知廠家人員→清場處理→監(jiān)督記錄處理結果→處理結果的確認及資料存檔。

④試驗檢測項目按照合同相關規(guī)范及施工技術要求執(zhí)行，其檢測項目及頻率如表3所示。

表3 大壩工程進場原材料檢測項目抽樣頻數(shù)表

4 配合比的選定和配料單的簽發(fā)

黃登水電站大壩混凝土配合比根據(jù)昆明勘測設計研究院下發(fā)的《黃登水電站大壩混凝土施工技術要求（A 版）相關規(guī)定進行配合比設計，試驗室根據(jù)配合比試驗成果，編制配合比試驗報告并上報監(jiān)理審批。

①試驗室將審批后的碾壓混凝土配合比錄入數(shù)字黃登“工程信息管理系統(tǒng)”中的配合比庫中，備碾壓混凝土施工時選取，在施工過程中如新增配合比，經監(jiān)理審批后方可錄入系統(tǒng)，杜絕了將沒有審批的配合比用于施工。

②碾壓混凝土要料通知單由澆筑隊在數(shù)字黃登“工程信息管理系統(tǒng)”中填寫，并按規(guī)定流程將驗倉合格后的要料通知單開盤前4 小時報送試驗室進行配料單的計算審核，試驗室將計算審核后的配料單開盤前30 分鐘在數(shù)字黃登“工程信息管理系統(tǒng)”提交監(jiān)理審批，經監(jiān)理審核后拌和樓方可開機生產混凝土，嚴禁未經監(jiān)理批準生產混凝土，試驗室對所發(fā)送的施工配料單負責，配料單必須經過校核人校核無誤[3]。

③碾壓混凝土生產施工時，生產調度室應開盤前4～6 小時通知拌和樓制冷車間對碾壓混凝土原材料砂石骨料以及拌和用水進行制冷，以便滿足碾壓混凝土溫度質控技術要求。

④試驗室應在接到數(shù)字黃登“工程信息管理系統(tǒng)”中要料通知單之后，開配料單之前對砂石骨料超遜徑、含水、細度模數(shù)、外加劑濃度進行檢測，依據(jù)檢測結果出具施工配料單。拌和樓試驗室質控人員應按規(guī)范要求對所使用的原材料進行抽樣檢驗，并作詳細記錄，其檢測項目及質控標準如表4所示。

表4 大壩工程拌和樓原材料檢測項目抽樣頻數(shù)表

⑤用于混凝土拌和養(yǎng)護用水必須潔凈，無污染。凡適用于飲用的水均可用以拌制和養(yǎng)護混凝土，拌制和養(yǎng)護混凝土用水必須符合JGJ63-2006《混凝土用水標準》或DL/T5144-2001《水工混凝土施工規(guī)范》。

⑥要料單位應在填寫要料通知單時要注明，澆筑日期，澆筑部位，混凝土標號、級配、方量、VC 值及溫控要求，經現(xiàn)場監(jiān)理簽字后，提交試驗室進行配料單計算。

⑦碾壓混凝土生產時，試驗質控人員應在計算配料單的同時，應對拌和樓儲料倉的骨料，及拌和用水溫度進行檢測，便于掌握是否具備混凝土溫控要求，其檢測頻率如表5所示。

表5 碾壓混凝土拌和樓原材料溫度檢測頻次

⑧配料單經試驗室提交監(jiān)理審批簽字后，拌和樓24h 內未開盤生產，澆筑單位應從新提交要料通知單，試驗室按流程從新計算審核，提交監(jiān)理審批。

5 混凝土拌和與管理

5.1 拌和前的準備工作

①拌和樓稱量設備精度校驗由拌和廠負責實施，應每年定期由縣級以上計量技術監(jiān)督部門對拌和樓稱量設備精度校驗檢定一次，在生產施工中，試驗監(jiān)理、試驗室，拌和廠每月對其進行一次聯(lián)合校驗，校驗完畢后，所做記錄一式三份，經拌和、監(jiān)理、試驗三方簽字認可存檔。

②拌和樓試驗質控人員應對將要生產混凝土的原材料進行抽樣檢測，其檢測項目按表6進行，從數(shù)字黃登“工程信息管理系統(tǒng)”中，混凝土配合比庫中選取審批后的配合比，并按照要料通知單根據(jù)檢測數(shù)據(jù)進行配料單計算。

表6 黃登大壩工程原材料檢測項目抽樣頻數(shù)表

③計算審核后的配料單按數(shù)字黃登“工程信息管理系統(tǒng)”流程報送監(jiān)理審批，經監(jiān)理審批后，拌和樓方可進行配料單的輸入。

④試驗質控人員，應對配料單的輸入或調用進行復檢和校準，確保配料單數(shù)據(jù)準確無誤。

⑤混凝土生產前拌和樓工作人員應對拌和衡量進行校準清零，避免稱量誤差，全線清除原材料輸送皮帶上的雜物和積水，并對混凝土攪拌罐進行砂漿潤灌。

5.2 混凝土拌和過程控制

①拌和廠對混凝土的生產與質量全面負責，試驗室負責對混凝土拌和質量全面監(jiān)控，拌和樓和試驗室應緊密配合，共同把好質量關，對混凝土拌和生產中出現(xiàn)的質量問題應及時協(xié)商處理，當意見不一致時，以試驗室的處理意見為準。

②為保證碾壓混凝土連續(xù)生產，拌和樓試驗質控值班人員必須堅守崗位，認真負責和填寫好質量控制各種原始記錄，拌和樓生產人員和試驗質控人員均必須在現(xiàn)場崗位上交接班，不得因交接班中斷生產或造成不合格料的出現(xiàn)[4]。

③在混凝土生產過程中，當骨料含水、超遜徑、砂子細度模數(shù)、骨料級配、外加劑濃度及氣候施工條件發(fā)生變化時，試驗質控人員及時上報拌和樓值班監(jiān)理，在保證混凝土配合比水膠比不變，應對砂率，骨料摻量、用水量及外加劑進行適量調整，確?；炷涟韬臀餄M足施工要求，調整權屬試驗質控人員，未經當班質控員同意，任何人不得擅自改變。

④在混凝土生產過程中，拌和樓值班操作人員應對每盤混凝土拌和物的外觀顏色和拌和物的均勻性進行查看，對因操作中遇到拌和物質量情況及時通報試驗質控人員和拌和樓值班管理人員，不得擅自處理或卸料放行。

⑤混凝土拌和嚴格控制稱量誤差，其允許偏差如表7所示，當稱量超過允許偏差時，拌和樓操作人員應試驗室質控人員的處理意見用手動方式進行適當?shù)奶砑踊蚩鄢?，當頻繁發(fā)生較大范圍波動，質量無保證時，操作人員應及時匯報并查找原因，必要時應臨時停機，立即檢查、排除故障再經校核后方能開機，因故造成不合格混凝土均按廢料處理。

表7 混凝土拌和物稱量誤差

⑥在混凝土生產過程中，試驗質控人員因隨機抽檢混凝土坍落度、含氣量及混凝土溫度，若超出施工技術要求及分析查找原因并采取措施。

⑦碾壓混凝土料應充分攪拌均勻，滿足施工的工作度要求，其投料順序為人工砂→水泥→粉煤灰→細骨料→中骨料→大骨料→水→外加劑。拌和時間三級配為90s，二級配為85s，溫控加冰時延長30s。

⑧在混凝土拌和過程中，試驗室和拌和樓質控人員應對出機口混凝土質量情況加強巡視、檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況時應查找原因及時處理，嚴禁不合格的混凝土入倉。構成下列情況之一者作為不合格料處理。

第一，配料單計算錯誤、拌和樓操作人員輸入錯及操作系統(tǒng)失靈無法補救等造成的混凝土拌和物。

第二，出機口混凝土拌和物坍落度、含氣量、溫度連續(xù)三盤抽檢不符合施工技術的拌和物。

第三，未經拌和樓試驗質控人員允許，擅自增加或減少用水量，調改配料單原材料用量造成不符合要求的混凝土拌和物。

第四，混凝土原材料未經試驗室檢驗或使用原材料不符合質量要求的混凝土拌和物。

第五，拌和不均勻，夾生或溫控加冰等的混凝土拌和物。

⑨拌和過程中拌和樓值班人員應經常觀察灰漿在拌和機葉片上的粘結情況，若粘結嚴重應及時清理。交接班之前，必須將拌和機內粘結物清除。

⑩配料、拌和過程中出現(xiàn)漏水、漏液、漏灰和電子秤漂移現(xiàn)象后應及時檢修，嚴重影響混凝土質量時應臨時停機處理。

5.3 混凝土出機溫度及性能檢測

①拌和樓出機口混凝土溫度，應符合施工技術要求，為了降低出機口混凝土溫度，預冷系統(tǒng)應對砂石骨料及拌和用水進行動態(tài)溫控，以滿足混凝土出機口溫度施工技術要求，因此在混凝土生產過程中應對所需的相關的原材料和氣溫進行檢測，具體如表8所示。

表8 碾壓混凝土拌和樓原材料溫度檢測頻次

②生產混凝土時，預冷系統(tǒng)應對砂、石提前4～6 小時投入運行制冷，并檢查一級，二級風冷料倉砂石骨料及拌和用水是否降至預定溫度。

③混凝土生產時，除了骨料及拌和用水降低溫度外，還需對混凝土拌和物加冰降溫，應根據(jù)混凝土出機口溫度對混凝土拌和物加冰進行動態(tài)摻量，確?；炷脸鰴C溫度滿施工技術要求。

④拌和樓機口VC 值，應在配合比設計范圍內根據(jù)氣候和途中損失值進行動態(tài)控制，如若超出配合比設計調值范圍，應盡量保持W/C+F 不變情況下調整用水量，倉面VC 值調整由倉面指揮長決定，并由倉面試驗室人員通知拌和樓執(zhí)行。

⑤為了滿足混凝土力學和耐久性等各項指標以及混凝土拌和物和易性和出機口的溫度，試驗質控人員根據(jù)規(guī)范及施工技術要求對出機口混凝土隨機抽檢或取樣成型，檢測溫度進入數(shù)字黃登“工程信息管理系統(tǒng)”實時監(jiān)控，其檢測項目及頻率如表9所示。

表9 混凝土拌和物檢測項目及頻率

⑥根據(jù)不同天氣、不同氣溫、濕度情況下VC值損失范圍，以便于拌和樓出機口VC 值動態(tài)控制，滿足施工需求，應及時根據(jù)施工現(xiàn)場氣候情況調整用水量，同時嚴格控制混凝土質量的各項指標，應對碾壓完畢的混凝土層面達到全面泛漿后密度是否達到設計要求等評定質量控制工作，現(xiàn)場試驗質控人員按表10 對混凝土倉面施工質量檢查成型取樣。

表10 混凝土倉面施工質量檢查成型頻數(shù)

6 環(huán)保措施

第一，建設完善的環(huán)保管理制度，對生產工作的每個環(huán)節(jié)制定相應的規(guī)范，并進行監(jiān)督，最大限度地減少污染。

第二，混凝土攪拌站內日常生活的垃圾必須集中堆放在垃圾池內，定期進行清理至指定的地方廢棄。禁止隨手亂扔垃圾

第三，混凝土拌和系統(tǒng)和制漿系統(tǒng)的生產廢水，須經過沉淀池予以沉淀后，方可作為系統(tǒng)清洗用水和灑水降塵用水，嚴禁亂排亂棄，做到零排放，沉淀池清理出的污泥，脫水處理后必須運至指定渣場堆存

第四，混凝土生產施工中如果出現(xiàn)過剩或不合格拌和物，嚴禁隨意拋灑，按指定的地方倒棄，或者堆到指定的地方硬化路面。

第五，油料及化學品儲存必須設專業(yè)庫房，并一律實行封閉式、容器式管理。

第六，化學品及有毒物質使用前必須編制作業(yè)指導書，并對操作人員進行培訓。