水工混凝土施工质量控制措施浅析

刘君成，江献玉，王 珏

（国网新源控股有限公司技术中心，北京市 1000161）

1 原材料质量控制

1.1 水泥

1.1.1 水泥品种选择

目前市场上水泥的品种主要有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等，水泥作为混凝土的主要胶凝材料对混凝土的质量起着至关重要的作用，应根据混凝土的使用要求，合理选择水泥品种，常用水泥品种选用见表1。

表1 常用水泥的选用

1.1.2 水泥质量控制

（1）确定水泥品种后，应选择正规的水泥供应厂商。

（2）运至工程现场的每一批次水泥，应有生产厂商的出厂合格证和品质试验报告，报告中应包含水泥品种、出厂日期、出厂批号、强度等级、抗压强度、抗剪强度、安定性、试验强度等级等项内容。

（3）使用单位应对到达工程现场的每一批次的水泥进行取样检验，对不符合质量要求的水泥严禁使用。

（4）使用单位应建立原材料进场、出入库及使用跟踪台账，一旦有不合格原材料被使用，应能够及时追踪该批次原材料的使用部位，及时采取补救措施。

（5）工程现场宜优先使用散装水泥，加强水泥运输及仓储过程中的质量管理，避免水泥受潮板结，影响水泥质量。

1.2 骨料

1.2.1 骨料的选择

（1）混凝土骨料一般由粗骨料、细骨料组成，粗骨料是指粒径大于等于5mm的混凝土骨料，细骨料是指粒径小于5mm的混凝土骨料。骨料根据来源不同，一般分为天然骨料和人工骨料，天然骨料是通过采集自然环境中产生的砂砾石，经筛选分级后制成的混凝土骨料；人工骨料是通过对开采的天然原岩进行轧制，经筛选分级后制成的混凝土骨料。

（2）天然骨料具有分布广泛、不需要加工、水泥用量少（相同设计强度等级与施工工艺前提下）、相对经济等优点，但相对于人工骨料又存在和易性差、有机质含量高、储量有限等缺点。通过已有工程经验，天然骨料拌制的混凝土比人工骨料拌制的混凝土强度要低、更易产生干缩裂缝。

（3）对于天然骨料与人工骨料的选用，建议结合具体工程现场的料源分布情况、混凝土质量要求等合理选择，并建议非重要部位的混凝土、埋石混凝土骨料优先选用天然骨料，以期降低施工成本；重要部位或需用量较大的混凝土骨料应优先选择人工骨料，在天然细骨料储量、品质满足要求的前提下，也可以选择人工粗骨料配天然细骨料使用。

1.2.2 骨料质量控制

（1）混凝土骨料的物理化学指标应满足混凝土的使用要求，如细骨料的细度模数、表观密度、坚固性及碱活性成分含量等；粗骨料的颗粒级配、表观密度、针片含量、坚固性、压碎值及碱活性成分含量等。一般岩石的抗压强度应不低于所拌制混凝土抗压强度的1.5倍，且火成岩强度不宜低于80MPa，变质岩不宜低于60MPa，水成岩不宜低于30MPa。

（2）骨料潜在碱活性一般分为碱—碳酸反应、碱—硅酸反应。碱—碳酸反应骨料目前尚无有效的碱活性抑制措施，不宜作为混凝土骨料使用；碱—硅酸反应骨料根据碱活性物质的含量，可以通过采取一定的碱活性抑制措施后使用，如采用低碱水泥、增加粉煤灰掺量、添加外加剂等。

（3）具体工程是否利用碱活性骨料，应经过技术经济论证后确定。常态混凝土碱活性抑制措施成本较高、难度较大，一旦破坏便难以恢复，一般不建议使用碱活性骨料，但对于碾压混凝土由于本身强度要求相对较低，粉煤灰掺量较高，因此采用碱活性骨料具有一定的经济可比性。

（4）加强料场开采、骨料加工及成品堆存过程中的质量控制。料场开挖宜采用深孔台阶、孔间微差、孔内全偶合连续装药，V形起爆网络等方法，经实践可以获得较好的效果；骨料加工应根据原岩的特点、骨料指标及生产规模等合理确定粗碎、中碎、制砂及筛分设备配置；骨料堆存应做到排水良好，必要时应设遮阳防雨棚，各级骨料仓应设置隔墙等有效措施，防止混料；对于冬季、夏季施工的项目还应考虑布置骨料预热、冷却等质量保障措施。

1.3 混凝土拌和与养护用水

根据DL 5144《水工混凝土施工规范》的规定，凡符合国家标准的饮用水，均可用于拌和与养护混凝土，未经处理的工业污水和生活污水不得用于拌和与养护混凝土；地表水、地下水和其他类型水在首次用于拌和和养护混凝土时，须按照现行的有关标准，经检验合格后方可使用。

1.4 外加剂

（1）水工混凝土中必须掺加适量的外加剂，以改善混凝土的性能。

（2）目前常用的混凝土外加剂主要有：普通减水剂、高效减水剂、缓凝高效减水剂、缓凝减水剂、引气减水剂、缓凝剂、高温缓凝剂、引气剂、泵送剂等。

（3）抗冻混凝土宜掺用引气剂、减水剂、防冻剂等。在钢筋混凝土和预应力混凝土中不得掺用含有氯盐的防冻剂；在预应力混凝土中不得掺用含有亚硝酸盐或碳酸盐的防冻剂。

（4）抗渗混凝土宜掺用引气剂、减水剂等，掺用引气剂或引气型外加剂的抗渗混凝土，应进行含气量试验，含气量宜控制在3.0%～5.0%。

（5）高强混凝土宜掺用减水率不小于25%的高性能减水剂。

（6）泵送混凝土宜掺用泵送剂或减水剂。

（7）大体积混凝土为了保证连续浇筑时间要求，宜掺用缓凝型减水剂。

（8）外加剂每批次产品应有出厂检验报告和合格证，使用单位应按批次进行取样检验，确保外加剂质量合格。

2 合理选择混凝土配合比

混凝土是由多种材料组成的多项复合材料，混凝土的性能直接决定于各组成材料的性能及其参配比例，所以选择科学、合理的混凝土配合比对充分发挥混凝土的工作性及耐久性至关重要。

（1）设计配合比的选定。根据混凝土的强度及耐久性要求，依据JGJ 55《普通混凝土配合比设计规程》，选定计算配合比，根据计算配合比进行试拌并根据拌和物性能在保证计算水胶比不变的基础上对配合比其他参数进行调整，直到拌和物性能满足设计要求。

（2）对于掺配外加剂的混凝土，应根据确定的水胶比对用水量和外加剂用量进行调整。

（3）在试拌配合比的基础上进行混凝土强度试验，有耐久性要求的还应该进行相应的耐久性试验，如抗冻、抗渗试验等，根据试验结果对试拌配合比进行进一步调整。

（4）由于施工现场砂石骨料的超逊径含量及表面含水率与试验室条件不尽相同，同时受气候条件、施工设备、运输方法及运输距离等影响，需要在保证水灰比不变的基础上对设计配合比进行适当的调整，形成施工配合比，以保证混凝土拌和物满足和易性要求。

3 混凝土浇筑过程中的质量控制

3.1 混凝土仓面

（1）混凝土仓面应保证清洁，无油污、积水、污泥、岩屑和松动岩块，软基表面的松散物应彻底清除。对断层、裂隙和软弱夹层应根据地质工程师要求进行清理或换填处理。

（2）模板应具有足够的刚度、强度和稳定性，以保证混凝土浇筑过程中不会出现滑膜、胀模现象；模板表面应清洁、平整、光滑、无变形，以保证混凝土成品表面不会出现凹凸不平、色差等现象。

3.2 混凝土运输

（1）混凝土运输方式一般包括手推车、翻斗车、汽车、皮带运输机、塔式起重机、门式起重机、泵送混凝土和混凝土搅拌车等，根据不同的混凝土供应要求及施工运输条件，选择不同的混凝土运输方式，但无论采用哪种方式运输混凝土，应避免混凝土在运输过程中出现分离、漏浆、严重泌水、过多温度回升和坍落度损失。

（2）混凝土运输过程中应尽量缩短运输时间及减少中转次数，当混凝土拌和物的运输时间超过允许的时间时，应弃用，避免不合格混凝土入仓。

（3）当采用溜槽、溜管运输混凝土时，应限制其坡度、中转次数、输送速度和下落的高度，必要时通过试验验证入仓效果。

（4）采用缆机等吊罐入仓时，其卸料高度不宜大于1.5m，并有防分离措施。

3.3 混凝土浇筑

（1）控制卸料高度不超过规定的距离，分散卸料，摊铺均匀，防止离析，已经分离的或堆积在一起的大粒径骨料应通过振捣、人工掺拌等措施使其分布均匀分散埋入混凝土中。

（2）在采用滑动模板浇筑的地方，控制滑动模板移动的速度，保证浇筑脱模后的混凝土不产生流淌变形，并能满足表面处理的需要。

（3）混凝土浇筑过程应注意对模板的位移、变形的检查，避免在模板上搭设跳板做人行通道或卸料以及仓面机械的作业对模板的撞击，如浇筑过程中出现了模板的位移或变形，应及时进行处理，必要时对模板进行复测，保证混凝土浇筑后不发生大的变形，影响外观质量。

（4）每层混凝土在初凝前应及时覆盖，避免出现冷缝，如果因任何原因出现混凝土在覆盖前初凝，应清除表面水泥浆及松动石子，铺筑高一标号水泥砂浆后继续浇筑上层混凝土。

（5）在浇筑过程中还要特别注意观察混凝土料的颜色与和易性，如有异常，要对拌和、运输及施工配合比进行逐步检查，发现原因及时进行处理。

3.4 混凝土温度控制

（1）尽量采用发热量低的中热水泥，并在满足混凝土主要设计指标条件下尽量多掺粉煤灰。

（2）根据拌和楼配置及浇筑温度要求，采取骨料预冷、冷水或加冰拌和等措施，降低混凝土出机口温度，采取措施降低运输浇筑过程中的温度回升，以满足设计要求的入仓温度和浇筑温度。

（3）合理安排施工进度，根据不同季节气温情况选择最佳浇筑时段，确定合适的浇筑层高及层间间歇时间。

（4）按设计要求及现场实际施工情况，在混凝土中埋设冷却水管进行初期冷却。

（5）如在高温期浇筑抗冲耐磨层，建议也埋设塑料冷却水管，在混凝土浇筑过程即进行初期通水。

3.5 混凝土养护和表面保护及处理

（1）混凝土的养护 。

在干燥炎热的季节，应保持对龄期小于28天的混凝土进行流水养护，为防止太阳暴晒或表面温度过高产生裂缝，最好用塑料膜或草垫覆盖保水。

（2）混凝土表面的保护。

模板拆除时间应结合试块试验成果、当地气候条件及规范要求确定，在模板拆除时应加强对混凝土表面的保护，避免损坏混凝土表面，采用正确的工具和方法拆除模板。

（3）混凝土表面的修补和缺陷修复 。

混凝土脱模后及时检查混凝土表面存在的突变、渐变、蜂窝、麻面、洞穴等缺陷，并根据具体情况采用砂浆抹面、高标号细石混凝土回填、化学灌浆等方法进行处理。

3.6 冬季混凝土施工质量控制措施

为了保证工程施工质量，应通过合理安排工期尽量避免冬季施工，如果无法避免应采取有效措施，保证工程施工质量。部分抽水蓄能电站工程位于高纬度、严寒地区，冬季漫长，有效施工期短，为了保证施工进度，部分地下洞室开挖及混凝土浇筑工程需要在冬季进行施工。

3.6.1 原材料的控制要求

（1）冬季混凝土施工，应优先选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

（2）骨料不得夹杂冰块、雪团，骨料要保持清洁，级配良好，质地坚硬，不能含有易被冻坏的矿物和有机物质等。

（3）混凝土中掺入适量外加剂，能改变混凝土的工艺性能，提高混凝土的耐久性并保证混凝土在低温期的早强及负温下的硬化，防止早期受冻。

（4）当混凝土拌合物搅拌和成后不能满足所需要的温度时，应考虑对拌和用水加热，如仍不能满足需要时，再考虑对骨料加热，并对骨料仓搭设半封闭保温棚保温。水泥只保温，不得加热。

（5）拌和用水加热超过60℃时，应改变加料顺序，将骨料与水先拌和，再加入水泥，以免假凝。

3.6.2 配合比控制措施

（1）严格控制混凝土配合。尽量降低水灰比，增加水泥用量，从而增加水化热，减短龄期使强度增长快。

（2）掺入早强剂和减水剂，提高早期强度。

3.6.3 拌和及运输控制措施

（1）拌和站保温措施。拌和站整体搭保温棚保温。

（2）尽量采用混凝土罐车运输混凝土，罐体外敷保温被或通过收集汽车尾气对罐体进行加热保温。

3.6.4 环境控制措施

（1）地下洞室洞口设施电动封闭门，避免洞内外空气对流，冷空气进入洞内导致仓面降温。

（2）有条件的工程考虑在洞口设置“门厅”即设置两扇电动门交替开启，避免混凝土运输汽车进入洞室时的空气对流。

（3）通过对供风系统进行改造，向施工仓面供暖风或在仓面配置电暖器等采暖设施。

4 结束语

混凝土质量一直是工程施工质量控制的重中之重，混凝土质量决定至最终工程的成败。随着我国施工技术的不断进步，对工程质量标准及耐久性要求的不断提高，混凝土施工质量势必成为施工质量关注的重点，希望通过新材料、新技术、新设备、新工艺的不断出现和应用，混凝土施工质量得到不断提高。

[1] 张志.浅谈水利工程混凝土施工的质量控制[J].水利技术监督，2015，（05）：25-27.

[2] 郝臣君.寒冷地区冬季混凝土施工质量控制研究[EB/OL].中国知网，2012/2016.25-27.