谈公路工程混凝土质量控制
2012-08-15李文胜
李文胜
(广西金盟工程有限公司,广西南宁 530000)
质量责任,重于泰山。随着国民经济的发展,我国基础设施建设发展迅猛,但是近年来频繁出现的一些质量事故,如桥梁垮塌、路基沉陷等安全事故危害了人民群众生命以及财产。公路建设工程质量问题越来越成为人们关注的焦点,引起大家的高度重视,如何消除混凝土工程质量隐患这个任务对于我们工程人来说更迫切了。
由于工程质量管理和施工控制中存在的种种原因,混凝土施工易出现一些质量通病,如混凝土外观质量差、钢筋保护层厚度不足、混凝土强度不足或强度离散性大、裂缝超限、预埋件偏差大、孔道压浆不密实等等。
混凝土工程质量通病具有极大的危害性和一定的顽固性,加强质量通病的研究和预控是一项重要的工作,消除质量通病是提高施工项目质量的关键环节。
对质量通病的防治,要在调查的基础上分析其原因,方能达到“对症下药,药到病除”的目的。以下从质量保证管理体系和混凝土配合比角度探讨如何对公路工程桥涵结构物混凝土质量通病进行控制。
1 质量管理体系的完善是根本
公路工程质量检验评定标准关于质量的内涵包括基本要求、实测项目和外观特性。基本要求满足是质量评定的前提,实测项目达到的程度用于定量比较,外观特性主要由社会使用评价。
在质量管理目标上,我们所施工的工程应以达到零返工为目标。零返工要求第一次就把事情做对,因为一旦发生返工事件,其付出的代价将是原工程的数倍。因此,预防措施比重做、报废或缺陷责任修复要经济得多。
在工程质量管理中,可采取如下质量控制措施:
1)在工程招标工作环节认真选择好施工承包单位。施工队伍是工程建设的主体,选择资质及素质高的承包企业,是确保工程质量的关键之一。
2)在制定项目合同时,就确定零返工管理要求,并在合同中规定了关键技术方案、工艺和配套的关键施工设备。如六寨至河池、宜州至河池高速公路(以下简称“六宜路”)项目合同技术规范中提出混凝土必须采取集中拌和、隧道喷射混凝土采用湿喷工艺等,只要严格按合同进行履约,就能使工程质量的可控性提高。有了一个好的合同,就为质量管理提供了明确的目标和主要管理方案。
3)建立健全工程质量保证体系。承包人项目经理部应成立以项目经理为工程质量第一责任人的质量检查组织和以项目总工负责的质检、试验、测量三位一体的质量自检体系,加强对各施工工区的质量管理;总监办、监理办应成立以总监为中心,各专业工程师、各专业监理员为具体责任人,以总监办监理试验室为主要检验执行机构的质量检验体系;业主中心试验室及工程部等职能处室共同组成质量检验体系。在人员、设备及相关工作手段配备齐全的基础上,注意抓好规章制度的建立健全工作,并在管理中坚持严格执行规程细则,使工程质量管理工作在科学、严密、安全的机制下运行。
4)把好施工设备及技术力量的进场关。在施工队伍进场时,按合同规定的有关条款对各合同段项目经理部的进场机械设备进行检核,对进场的经理、总工和专业技术人员及管理人员进行验证和考核。发现其进场机械设备不符合要求或数量不足,以及工作人员未按合同约定要求和数量到位时,当即予以指出,并限期如数补齐设备,配足派够合格的技术人员和管理人员。把好这一关,使进场的机械设备符合合同规定的施工技术方案和先进施工工艺的要求,满足大型高集约度施工作业的要求。
5)充分发挥监理部门的职能作用。a.认真执行合同条款,为监理创造良好的工作环境。b.明确监理和业主的工作职责,尊重监理的工作方法和处理意见。c.加强对监理人员专业技术培训。d.加强对监理人员的考核,对工作出色的监理人员进行表彰奖励;对确实不能胜任监理业务及违规的人员,要求及时调整或予以清退并列入信用评价黑名单。通过以上工作,使监理队伍始终保持旺盛活力,按合理要求和规定职责圆满地完成了工程施工监理任务。
6)在项目实施过程中狠抓方案落实,通过专项检查、现场办公、工作联系单、专题会议、技术指南、技术资料等方式,确保每个关键方案的实施,并注意结合施工实际不断完善质量方案。同时注意抓影响混凝土质量的关键工程和容易产生质量通病的工程,从技术上解决和防止质量缺陷。
7)加强工作的沟通与联系。六宜路在沟通管理方面采用了PDCA循环的方法,最基本的循环是三天一报和每周工作例会,要求各科室写出书面材料,反映科室当周的工作实施、检查、总结的情况及下一步工作计划;还建立有监理工作会议、生产会议、阶段工作总结会议等制度,大循环套小循环,环环相扣,以达成沟通,提高管理服务水平。
2 从配合比角度谈混凝土质量通病与控制措施
2.1 合格原材料质量是保证
在混凝土施工过程中,原材料的选择对确保混凝土施工质量有很大的影响。如水泥的质量将直接影响混凝土的强度;各种集料的颗粒级配、强度、含水量,也直接影响混凝土的强度和混凝土的和易性。所以为了保证混凝土的施工质量,在生产过程中,一定要及时对混凝土的原材料进行质量检验,杜绝不合格材料使用在永久性工程上。
2.1.1 水泥
水泥是混凝土的主要胶凝材料,水泥质量直接影响混凝土的强度及其性质的稳定性。
水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,运至工地的水泥应有生产厂家品质试验报告,工地试验室应对其强度、安定性、凝结时间及其他必要的性能指标进行复验,其质量必须符合国家标准的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过3个月(快硬硅酸盐水泥超过1个月)时,应进行复验,并按复验结果使用。在钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中,严禁使用含氯化物的水泥。
应特别注意对每批进场水泥的安定性优先检测,不少工地均发生过由于水泥安定性不合格而导致已施工结构物返工的实例。
宜选择鱼峰、红水河等这样的老牌质量稳定的水泥用于重要构件,以确保混凝土质量的可靠性。
2.1.2 粗、细集料
细集料:C40以上混凝土拌和物细集料应尽量采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5 mm的河砂,以细度模数2.7~3.0的中砂为宜。并应尽量减小砂率,含泥量控制在1.5%以内且要严格控制泥块含量。如使用偏细的砂,容易造成混凝土和易性变差、易离析,使混凝土中的粗骨料容易堆集于外露面处而发生色斑、麻面等缺陷。因此在材料选择时,宜选择同一砂场同种中粗砂,选用大致均匀的中砂,这样有利于混凝土表面密实光洁。一般选定一种材料就不宜再更换,以保证成型混凝土外观颜色保持一致。
粗骨料:混凝土粗骨料的颗粒级配应采用连续级配,分粒级生产级堆放,分粒级生产堆放的粗集料能通过调整掺配比例使粗集料获得较理想的级配。粗集料的含泥量宜控制在1%以内,以避免因含泥引起混凝土强度降低和成型混凝土外观颜色失真。从理论上说,根据取样的粗骨料级配设计的混凝土配合比在施工中不会影响到混凝土外观,但由于实际中石料的级配不可能十分稳定,小差异不影响混凝土外观,若由于料源或混凝土搅拌机上料过程中发生石料级配较大变化而配合比没有相应调整,那么可能发生混凝土局部石料堆积过多而砂浆相对不足,使混凝土外观出现颜色花斑,所以实际施工中应控制料源及做好现场的监控工作。
同时粗骨料在生产、采集、运输与存储过程中,严禁混入影响混凝土性能的有害物质。应按品种规格分别堆放,不得混杂。在装卸及存储时,应采取措施,使骨料颗粒级配均匀,并保持清洁。
用于C40以上混凝土的粗骨料应采用二次破碎工艺生产,最大粒径宜控制在25 mm。
2.1.3 外加剂
外加剂应有出厂合格证,并经试验合格,特别是必须进行外加剂与水泥的相容性试验。
2.2 合理的混凝土配合比是基础
混凝土配合比控制包含两大部分内容:一部分是室内配合比的设计优化,一部分是现场施工配合比的调整及控制。
2.2.1 室内混凝土配合比设计与优化
不同的施工工艺需要采用相对应的配合比,混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求,不得采用经验配合比。同时,应考虑符合经济、合理的原则。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。
六宜路、靖西至那坡高速公路C30以上混凝土配合比、特殊性能配合比,如抗渗混凝土、喷射混凝土等配合比都必须经过中心试验室的验证审核,从而对关键部位构件混凝土的质量严加控制,取得良好效果。
2.2.2 施工混凝土配合比调整
如何确保混凝土标号达到设计标准,直接影响结构物的使用寿命。施工中应严格控制水灰比是混凝土达到设计标号的重要环节。制备混凝土时的水灰比、搅拌方法、振动方式都对混凝土强度有较大影响。在保证工作性的前提下,尽量降低水灰比,可提高混凝土强度。采用振动方法捣实混凝土可使强度提高,如采用真空吸水、加压振动、离心等操作,均能使混凝土更加密实,从而提高强度。
混凝土生产时,砂、石的实际含水率可能与配合比设计存在差异,因此在混凝土拌制前应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量,提出施工的配合比。应根据实测骨料超粒径含量及砂石表面含水率,将试验室配合比换算成施工配合比。
混凝土质量检测与控制的重点是出拌和机后未凝固的新拌混凝土的质量,目的是及时发现施工中的失控因素,加以调整,避免造成质量事故。同时也成型一定数量的强度检测试件,用以评定混凝土质量是否满足设计要求和评定混凝土施工质量控制水平。每盘混凝土各组成材料称量准确与否,是影响混凝土质量的重要因素。因此应对拌和站衡器定期进行检验,所有材料均应采用质量计量。
2.2.3 混凝土拌和的要求
混凝土的配合比是影响混凝土外观质量的关键因素之一,因此混凝土在拌和过程中要严格控制配合比,采用电子计量,拌和楼应配备相应的数据储存打印设备,以备对生产计量的控制及复核。生产出的成品混凝土应拌和均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。为能更好地保证混凝土的均一性可适当延长拌和时间,使混凝土搅拌均匀,更应严格控制出料混凝土的坍落度,以保证混凝土的强度以及外观质量。混凝土入模前要取样检测混凝土拌和物的坍落度是否符合要求,并应观察其粘聚性和保水性。
为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。一次投料量,不同类型的搅拌机都有一定的进料容量,搅拌机不宜超载,以免影响混凝土拌和物的均匀性。施工配料就是根据施工配合比以及施工现场搅拌机的型号,确定现场搅拌时原材料的一次投料量。搅拌混凝土时,根据计算出的各组成材料的一次投料量进行投料。同时一定要注意用水量的添加,控制好水灰比。
六宜路、靖西至那坡高速公路在拌制混凝土时,首先由工地试验室根据集料含水率情况计算施工配合比,并向拌和站下发配料通知单,拌和站必须严格遵守试验室签发的配料单进行称量配料,监理及中心试验室经常对拌和站进行检查,严禁擅自更改。主要检查的项目有:
1)拌和时间。每班至少抽查2次拌和时间,保证混凝土充分拌和,拌和时间符合要求。2)拌和物的均匀性。混凝土拌和物应均匀,经常检查其均匀性。3)坍落度。现场混凝土坍落度每班在机口应检查2次~4次。4)混凝土强度取样检查。应按规定在现场取混凝土试样作抗压试验,检查混凝土的强度。
结构实体检验所用同一强度等级的同条件养护试件,由监理及施工单位根据规范进行抽样,中心试验室根据5%的施工自检频率进行抽检。拆模所用同条件试块应根据规范要求留置。
所有同条件养护试件脱模后,均应放置在靠近相应结构部位的适当位置,采取与代表结构部位相同的养护方法养护,并制作标识牌。
3 其他措施
1)混凝土运输:应采用混凝土搅拌车运输,因为运输时间和运输过程对混凝土加水将降低混凝土质量,因此应加强对运输车司机的技术交底,并制定严密的检查制度。2)模板:应使用大块模板以获得良好的外观质量,严格检查模板安装的刚度与稳固性,采用脱模剂均匀涂刷。重视模板的安装检查是消除混凝土外观质量的主要原因之一。3)混凝土振捣:配备足够的混凝土振捣器,插入式振捣棒采用快进慢出的方式进行振捣,振捣至混凝土表面泛浆即止,振捣间距0.5 m,浇筑层厚不得超过0.5 m。4)混凝土养护:养护工作对混凝土强度的生成具有决定性作用,对新浇筑的构件应采用塑料膜包好,构件顶上放置一水箱,让水不间断的流进构件进行养护,六宜路以及靖西至那坡高速公路预制梁板的养护采用喷淋装置进行养护,效果极好。
[1]于跃乾.高速公路沥青混凝土路面施工过程的质量控制[J].山西建筑,2010,36(15):225-227.