自密实混凝土灌注工程施工质量控制的方法

□高恒阳(河南方正水利工程咨询有限公司)

1 内套管安装施工工艺

内套管安装非常关键，既要保证内套管在外顶管的中心，又要防止自密实混凝土灌注时出现漂管现象。因工程内套管是DN800.00 球墨铸铁管，外管是DN1400.00 的顶管，施工人员无法在DN1400.00 管内直接安装内套管，这就要求管道安装要在竖井内完成。安装时要将球墨铸铁管两端用钢托架固定牢固，（钢托架外直径为1392.00 ±2.00mm）然后将A 管承口端钢托架与B 管插口端钢托架用16mm 的槽钢连接，并用螺栓固定牢固。接下来通知顶管另一端的施工人员启动卷扬机，将球墨铸铁管慢慢拉进顶管内（卷扬机事先已安装好）。依次类推，将内套管全部安装完毕，钢托架及连接槽钢不拆除，留在管道内，这样既保证了管线的高程及中心位置，又可防止灌注自密实混凝土时漂管。

2 自密实混凝土灌注工程施工质量控制

2.1 对原材料的质量控制

自密实混凝土是由水泥、砂、石、水组成，有的还有掺合料和外加剂。监理应对组成混凝土的原材料进行控制，使之符合相应的质量标准。

2.1.1 水泥质量控制

水泥在使用前，除应持有生产厂家的合格证外，还应做强度、凝结时间、安定性等常规检验，检验合格方可使用。切勿先用后检或边用边检。不同品种的水泥要分别存储或堆放，不得混合使用。大体积混凝土尽量选用低热或中热水泥，降低水化热。

2.1.2 骨料的质量控制

河砂等天然砂是建筑工程中的主要用砂，但随着河砂资源的减少和价格的上升，不少工程已使用山砂和人工砂。用于混凝土的砂应控制泥和有机质的含量。砂进场后应做筛分试验、含泥量试验、视比重试验、有机质含量试验。

普通混凝土宜优先选用细度模数2.40～2.60 之间的中砂，泵送混凝土用砂对0.32mm 筛孔的通过量≥15.00%，且≤30%；对0.16mm 筛孔的通过量≥5%。

石子一般选用粒径4.75～40.00mm 的碎石或卵石，泵送高度>50.00mm 时，碎石最大粒径≤25mm；卵石最大粒径≤30mm。石子进场后应做压碎值试验、筛分试验、针片状含量试验、含泥量试验、视比重试验。储料场对不同规格、不同产地、不同品种的石子应分别堆放，并有明显的标示。

2.1.3 拌和混凝土用水

拌合用水可使用自来水或不含有害杂质的天然水，不得使用污水搅拌混凝土。预拌混凝土生产厂家不提倡使用经沉淀过滤处理的循环洗车废水，因为其中含有机油、外加剂等各种杂质，并且含量不确定，容易使预拌混凝土质量出现难以控制的波动现象。

2.1.4 外加剂质量控制

外加剂可改善混凝和易性，调节凝结时间、提高强度、改善耐久性。应根据使用目的混凝土的性能要求、施工工艺及气候条件，结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素，通过试验确定其品种和掺量。低温时产生结晶的外加剂在使用前应采取防冻措施。预拌混凝土生产厂家不得直接使用粉状外加剂，应使用水性外加剂。必须使用粉状外加剂时，应采取相应的搅拌匀化措施，并确保计量准确的前提下，方可使用。监理工程师应对外加剂的选择加以限制，避免出现品种多而杂的情况。

2.1.5 掺合料质量控制

在混凝土中掺入掺合料，可节约水泥，并改善混凝土的性能。掺合料进场时，必须具有质量证明书，按不同品种、等级分别存储在专用的仓罐内，并做好明显标记，防止受潮和环境污染。

2.2 自密实混凝土配合比的控制

自密实混凝土的配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性、坍落度的要求，按《普通混凝土配合比设计规程》难过试配确定，不得使用经验配合比。试验室应结合原材料实际情况，确定一个既满足设计要求，又满足施工要求，同时经济合理的混凝土配合比。

影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比，要控制混凝土质量，最重要的是控制水泥用量和混凝土的水灰比两个主要环节。在相同配合比的情况下水泥强度等级越高，混凝土的强度等级也越高。水灰比越大,混凝土的强度越低，增加用水量混凝土的坍落度是增加了，但是混凝土的强度也下降了。

泵送混凝土配合比应考虑混凝土运输时间、坍落度损失、输送泵的管径、泵送的垂直高度和水平距离、弯头设置、泵送设备的技术条件、气温等因素，必要时应通过试泵送确定。设计出合理的配合比后，要测定现场砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。

自密实混凝土原材料的变更将影响混凝土强度，需根据原材料的变化，及时调整混凝土的配合比。自密实混凝土配合比设计的基本要求是新拌混凝土必须满足自密实混凝土工作性评价指标要求，硬化混凝土的力学性能和耐久性必须满足工程设计要求，确保自密实混凝土工程质量且达到经济合理。自密实混凝土配合比设计应根据原材料性能和混凝土技术要求，并考虑结构的构造尺寸和形式、钢筋的大小及密集程度，进行初始配合比的计算，经过实验室试配、调整后确定。

3 准备工作

一是灌注前将顶管一端管口用混凝土密封，并事先预埋两根90°弯管，弯管的直径要与输送泵的管道直径一致，弯管一端要固定在DN1400.00 顶管内顶部，且平行深入管道内2.00m，弯管另一端长1m，要露出密封混凝土50cm。两根90°弯管的间距为15cm。二是顶管另一端管口支护模板，管口上部预留10cm 出气孔。

4 自密实混凝土灌注

4.1 天气因素

自密实混凝土灌注，温度控制是一项重要因素，温度过高，就会加速混凝土的凝固，一旦自密实混凝土在管内凝固，那么自密实混凝土的灌注就要失败。所以要避开高温天气。

4.2 输送泵的选用

输送泵采用最大输送压强为16MPa 的地泵，用钢管连接。在此说下为什么不用汽车泵输送，因为一方面汽车泵的连接是柔性连接，出料口与预留弯管连接固定牢固，牵制泵管的摆动，这样容易损坏泵管；另一方面，汽车泵的出料口是橡胶管，承受不住过大的压力。采用地泵的话，其连接方式为刚性连接，不存在汽车泵的缺点，

4.3 自密实混凝土的灌注

自密实混凝土的灌注要用输送泵将混凝土打入管道内，凭借输送泵的瞬间压力推动混凝土流动，直至密实。灌注过程中发现当自密实混凝土灌注30m3时，管内大约密实30m 左右，这时混凝土从另一根弯管溢出，由此判断，1m 高的混凝土产生的压力，可以推动自密实混凝土前进30m，那么本工程最远密实距离是190m，也就相当于在Φ100mm 钢管内6.30m 高混凝土自重产生的压力。素混凝土的自重一般是2.40t/m3；Φ100.00m钢管内6.30m 高混凝土自重是0.12t。因此，管内产生的最大的压力是119kg，完全可以推动管内混凝土水平向前移动。根据这些推测，现场把溢出混凝土的一根弯管管口焊死，如果不焊死堵住，那么管内混凝土就会在压力作用下从此口不断溢出。封堵死以后，继续灌注，派专人监视地泵压力表，整个过程压力表最大压力维持在0.60Mpa。

5 自密实混凝土工程质量的验收

自密实混凝土工程完成且质量控制资料齐全后，监理工程师应根据质量保证资料、混凝土结构实体质量和设计文件、现行《混凝土强度检验评定标准》GBJ107、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204－2002、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300－2001 的规定，对混凝土结构工程的施工质量进行检查、评估与验收。

6 结语

自密实混凝土施工过程中，监理工程师应加强对原材料的质量控制，并及时对施工现场进行巡视检查、平行检查和旁站监理，如发现有影响混凝土结构施工质量的问题或事项决不迁就，并及时要求施工方整改，该返工的要彻底返工，使自密实混凝土结构的施工质量自始至终处于受控状态，才能提高自密实混凝土结构的施工质量。