北疆供水工程输水隧洞工程原材料与混凝土的质量控制

□陈 亮（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局）

北疆供水工程输水隧洞工程原材料与混凝土的质量控制

□陈 亮（新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局）

本文通过对原材料检验制度、程序及混凝土从拌制到入仓全过程质量控制、试验检测的叙述，阐述了市场经济条件下工程建设质量必须在健全的质量保证体系和严格的质量控制中实现，同时也说明了监理制和试验检测工作在工程建设中的重要性。

原材料；质量控制；试验检测；强度等级

北疆供水工程输水隧洞工程洞身段长14.89km，穿越第三系弱胶结的砂岩、砂砾岩和泥岩互层的岩层。该隧洞一次支护喷射混凝土3.7万m3，永久衬砌混凝土16.2万m3，使用钢筋2.3万t，水泥6.6万t，矿渣微粉2.1万t，砂石骨料20多万m3，外加剂1132.5t。这些原材料是输水隧洞工程建设的物质基础，它直接影响着隧洞建设的质量。因此，必须加强原材料的质量控制，严格执行原材料的检验制度，明确原材料的检验程序是工程质量控制的首要任务。承建单位试验室是承担材料检验、数据控制及检验测试工作的专业部门，专业监理工程师对试验室的考核管理、对原材料的见证取样、试验检测过程的监督、独立抽样平行检验，也是原材料质量控制过程不可缺少的重要环节。

一、原材料的质量控制

（一）试验室的考核

试验室的资质等级应具备省级质量技术监督局签发的等级证书，上岗试验检测人员应持有行政机构签发的相应专业试验检测资格证书，试验仪器设备的配置既要满足承建工程各项试验项目的需要，又要有当地法定计量机构出具的年度计量检验证明和标识，并定期由专人进行校验或率定，不定期接受专业监理工程师的校验检查。试验室必须建立和健全严格的管理制度。另外，在特殊情况下对不具备检验条件的试验项目（如止水带）应委托具有相应资质等级的检验机构检验。

输水隧洞工程分为两个标段，均自有试验室，试验室资质等级为一级，符合上述考核要求。其试验检测项目及标准依据如表1。

（二）原材料的检验

承建单位对拟进场的各种原材料均须进行自检或委托检验。合格后承建单位将该原材料的出厂质量证明书及自检（或委托检验）的检验报告交监理单位审核，经专业监理工程师审核同意后方可进场。

对进场的原材料应单独堆放，设有标示，并符合该项原材料存放的标准要求。专业监理工程师随时监督检查承建单位各种材料的储存、堆放、保管及防护措施。承建单位的物资部门持新进场材料的出厂质量证明书通知其试验室，试验人员在监理人员的见证或联合外观检验后按规定的批量和频率进行取样检验。专业监理工程师对试验过程的重要环节或全过程进行监督，必要时监理单位进行平行抽样检测，合格后方可使用。对外观检验不合格（如钢材）或经试验检测不合格的材料，应及时在监理人员的监督下清退出场，并记录备案。

二、喷射混凝土的质量控制

喷射混凝土是地下洞室开挖快捷支护常用的安全施工措施，输水隧洞工程喷射混凝土设计强度等级C20。专业监理工程师对喷射混凝土配合比技术审查的内容为水泥与骨料的比例，砂率，最大骨料粒径和早、晚期强度，并做外加剂相容性检查。喷射混凝土混合料各组成材料的投放精度及拌和的均匀性等每班检查3～5次，喷射混凝土抗压强度检验在喷射过程中抽取。洞长每喷射50m抽取试样一组，采用大板法，模具尺寸为450mm×350mm×120mm（长×宽×高）。监理单位检验喷射混凝土强度与喷射厚度的方法为钻孔取芯法，进行验收试验。

表1 试验检测项目及标准依据表

表2 输水隧洞喷射混凝土抗压强度数理统计分析结果表

三、衬砌混凝土的质量控制

（一）混凝土拌和站

输水隧洞为软岩隧洞，隧洞的开挖、喷锚支护及混凝土衬砌是整体有序，交叉作业，连续性较强的施工方式。混凝土衬砌是影响施工进度与施工安全的关键环节。为此，监理单位对拌和站进行预前控制，混凝土拌和站的生产能力必须与现场浇筑混凝土拌和物的最大需求量相匹配。胶凝材料、外加剂的库房应符合通风、防潮、堆高等标准要求。细骨料应分进料堆、贮料堆和供料堆，粗骨料中的小石应分进料堆和供料堆，进料堆与供料堆分区轮换，保持供料堆含水率的稳定，便于混凝土拌和用水量的控制。

为避免衬砌混凝土冷缝的出现，保证混凝土泵的连续输送，水隧洞两个拌和站混凝土拌和物的生产能力不得低于20m3/h，可同时开设两个浇筑仓面（85m3×2）并于10h内浇筑完毕。

（二）衬砌混凝土配合比的审查

输水隧洞衬砌混凝土设计强度等级C25，抗渗标号W6，隧洞进出口1km有抗冻要求，抗冻等级为F200。

针对输水隧洞各施工竖井深度40～80m及泵送混凝土的特点，同时考虑抗硫酸盐侵蚀的需要，衬砌混凝土采用大流动性的高性能混凝土。专业监理工程师对该配合比技术审查的内容是混凝土拌和物的可泵性、高性能混凝土超细活性掺料的细度、掺量及高效减水剂的减水率等，以满足设计要求和施工要求。

（三）混凝土拌和物的质量控制

输水隧洞混凝土拌和物的质量控制分为二级，混凝土拌和站为第一主要控制地点，其次为各施工竖井。后者控制的目的是保证混凝土拌和物的和易性、流动性满足泵送和入仓的施工要求，测试项目为混凝土的温度、坍落度等，同时防止人为私自超量加水现象的发生。

1.混凝土浇筑开盘前，拌和站专业监理工程师检查的项目内容

a.检查混凝土各组成材料是否与已选用材料的产地、品牌、等级及剂型相符，是否检验合格，有无过期、受潮结块等现象，其储量是否满足一次浇筑量的需求；

b.检查外加剂配制方法及浓度是否符合规定要求；

c.骨料的检测：砂子、小石的含水率（雨后加密检测）；砂子的细度模数及含泥量，粗骨料的超逊径、针片状及含泥量。每季度对骨料进行一次全分析；

d.施工配料单的审核及开盘证的检查；

e.机械设备的完好率和人员到位情况的查验；

f.每月定期检查拌和称量系统的称量精度，开盘前核对混凝土各组成材料自动称量系统的输入值是否与施工配料单相符，并对称量系统进行零点校正。发现问题，专业监理工程师不予开盘。

2.混凝土拌和物生产期间质量控制的项目内容、标准及频率

a.拌和时间每4h随机检查一次，并记录；

b.每盘混凝土各组成材料的实际投料量每4h随机检查一次，并记录。胶凝材料、水、外加剂的称量允许偏差为±1%，砂石骨料的称量允许偏差为±2%；

c.混凝土拌和物坍落度每4h随机检测1次，并记录。砂石骨料处于湿润状态，机口可及时测试，砂石骨料处于气干状态，应以机口出料15min后测试结果为准（避免骨料吸水因素对所测坍落度值的影响）；

d.水胶比每8h随机检测1次，并记录。允许偏差为±0.02；

e.混凝土拌和物的温度控制视本地气候情况，确定顶山隧洞工程的温度控制期主要在春季及秋末初冬季节和夏季高温期间，机口及仓面每4h检测1次，并记录。夏季高温期选择适当时间开盘浇筑混凝土，避开下午的高温期，防止混凝土冷缝出现；

f.隧洞进出口段（1km内）设计抗冻等级为F200，混凝土拌和物的含气量标准值为5%，每4h随机检测1次，并记录，允许偏差±1%。对上述检测结果超标的混凝土拌和物均做弃料处理。

（四）硬化混凝土的质量控制

现场混凝土拌和物的质量控制，是为了使其硬化后成品混凝土构件的物理性能指标满足设计强度及耐久性要求，但不做为混凝土质量检验的依据。

混凝土质量检验以抗压试件的试验结果为主，抗冻、抗渗合格。为此，承建单位在混凝土拌制时，必须成型抗压、抗冻、抗渗试件。专业监理工程师抽取承建单位的10%进行抽样试验，并对承建单位的自检试验进行监督检查。

表3 输水隧洞衬砌混凝土抗压强度数理统计分析结果表

四、结语

试验检测是工程建设质量控制的重要组成部分，它具有时效性、准确性和科学性。因其不能直接产生经济效益，在市场经济条件下往往不被重视，反被质量意识淡漠者轻视。为发挥试验检测工作的社会公共效益，巩固其在质量控制中的重要作用。工程建设单位、监理单位对其监督管理的方法和力度尤为重要。

输水隧洞工程施工建设期在建设单位、监理单位的严格监督管理和承建单位的努力下，各类检测数据近万个，达到了依据标准精心检测，检测数据准确可靠，报告结论科学公证的质量方针和目标。实现了安全第一，质量至上，科学管理，严格监督，廉政建设的理念追求。

2011-09-11