水工建筑物混凝土施工的质量控制

孙步军

水工建筑中的基础、底板、墩、墙、梁、板、柱、大坝、涵洞、渡槽、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。混凝土施工的工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制带来一定困难。

1.科学配制混凝土是保证质量的先决条件

混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工及达到工程要求的强度等性能。

水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3~5cm,配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7~9cm,对于桥梁施工中的箱梁采用泵送施工 ,混凝土配制坍落度一般为10~14cm,初凝时间在4小时以上,强度为45MPa的缓凝早强混凝土;灌注桩要求配制强度为35MPa,凝结时间在10小时以上,坍落度一般为18~22cm的大坍落度超缓凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能是困难的,为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。

2.抓好工地试验室的工作

混凝土质量控制的好坏与试验室的工作是分不开的。首先使用的原材料要符合要求,特别是砂、石材料变异性较大,试验室人员必需按照技术规范的要求,经常取样进行检验,不符合要求的材料杜绝使用。试验室必需根据工程结构各部位对混凝土性能的要求进行各项试验,提出性能好,成本低的混凝土配合比。水灰比是影响混凝土强度的一个主要因素,所以,每天工地进行混凝土搅拌前,试验室必需检验砂、石料的含水量,调整混凝土的用水量,以控制混凝土的水灰比,施工中当混凝土坍落度大于规定的范围时,不准入仓浇筑。

3.混凝土试件合格,结构物混凝土不一定全部合格

合同文件中技术规范规定,混凝土的质量是依靠混凝土试件的强度来评定,并代表结构物混凝土的强度,这是认为在正常施工情况下,实际工程结构物混凝土强度可以表现出混凝土试件强度特性。但应当指出,当结构物混凝土浇筑成型不够密实,或有缺陷时,试件强度的代表性就要随着降低,因为试件体形很小,容易浇筑成型和养护振实。但在浇筑结构物的混凝土时,特别是当结构物形状及配筋情况复杂,混凝土运输入仓条件,气温变化较大和施工很不方便时,就很难把结构物各部位的混凝土浇筑成如同试件的质量一样,如在一座桥墩的施工过程中,桥墩混凝土设计强度为C25,原材料检验无问题,承包商在按规定取样试件28d的强度均达到了27.0~28.0Mpa,按照合同技术规范要求达到了合格要求,但在工程师钻芯取样时混凝土的强度只达到了19.0MPa,不能满足合同要求,造成了工程返工重新浇筑。因此,结构物的混凝土质量只依靠试件强度保证是不够的,还必需对结构物的混凝土施工全过程进行妥善控制,特别是对浇筑振实成型过程尤需严格控制。对于成品采取回弹法、射钉法、拉拔法等辅助手段进行必要及时的检查,对关键部位的结构物,有必要进行钻芯取样检查试验,以确保混凝土结构物的质量。

4.和易性是决定混凝土质量的主要因素

和易性是混凝土拌和物的流动性,黏聚性,保水性等多种性能的综合表述。当混凝土拌和和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振实,且不发生离析,能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量。通常一些人配制混凝土选用低水量、低坍落度,强调以振实工艺来保障混凝土质量,其实这样易产生蜂窝,孔洞等质量缺陷。

5.混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量控制的主要环节

混凝土配合比设计、原材料的质量、配料准确、搅拌均匀运输,浇筑振实成型,养护等整个施工环节中,浇筑振实成型是主要的环节。

在混凝土浇筑成型时,由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视,但由于振捣不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,混凝土振捣应引起施工人员(特别是混凝土振捣工)足够重视,质检员应采取相应的有效措施,使混凝土振捣良好。

6.预防混凝土缺陷的发生是质量控制的重点

混凝土工程质量的好坏,是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果。混凝土质量的好坏,除外观上的蜂窝、麻面缺陷外,主要是混凝土强度能否达到要求,当混凝土强度达不到工程要求时,监理人员只能要求拆毁重作。而确定混凝土强度常是在混凝土浇筑后第三产业28天进行,并得出结论。在这段时期,还可能浇筑出大量劣质混凝土,这样一来,拆毁的工程量将很大。特别是7d龄期的强度表明28天强度有可能低于该工程部位所要求的强度时,应及时查明原因并在强度不合格工程部位停止混凝土施工。等到28天有试件测验后再定。

7.混凝土裂缝的预防措施

混凝土的变形主要有硬化过程的自生体积变形,湿胀干缩变形,温度变形和在荷载作用下的变形。对混凝土裂缝的预防措施:(1)混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大,严格控制砂石含泥量,避免使用过量的粉砂,振捣要密实,并应对板面进行二次抹压以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量。(2)加强混凝土早期养护时间,长期堆放的预制构件宜覆盖,避免曝晒,并定期适当洒水,保持湿润。(3)浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透。(4)混凝土浇筑后,应及早进行洒水养护;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。

混凝土结构及构件产生裂缝是一种常见的质量通病,要进行事先控制,从以下几点注意:(1)材料、半成品质量的控制。(2)建筑和结构构造进行检查,结构整体性和变形缝设置应合理。(3)施工工艺方面控制。水泥用量与用水量不宜过多;混凝土拌和要均匀;配合比控制要准;浇筑要按一定顺序进行;浇筑方法要妥当;浇筑速度不能过快,振捣要实;模板不能变形、漏水漏浆;钢筋保护层要适宜,浇筑中不能碰撞钢筋;施工缝处理好;拆模、加荷不能过早;及时养护,不要受冻。(4)注意地基变形和温、湿度变形。(5)混凝土不能受到酸碱腐蚀,火灾、高温、地震也会使混凝土受到破坏。

最后强调一点,要想保证混凝土的质量,除了上述注意事项外,人的质量意识也是很重要的。施工单位对施工的各个环节进行严格的控制,建立健全质量管理体系和规章制度,质量监督机构,要用人的质量保证混凝土的质量。□

(编辑/李舶)