水泥混凝土集中拌和施工标准化及其质量过程控制

2018-01-26管山湖邵斌

中华建设 2018年3期

管山湖邵斌

近十几年来，高等级公路建设和发展在全国范围内如火如荼进行，不断探索工程建设管理的新思路、新技术、新设备、新材料，并在此基础上提升工艺水平来强化工程质量管理。多种标准化施工技术、施工措施不断涌现。作为公路建设的主要材料，运用标准化水泥混凝土集中拌和技术来进行质量管理十分重要，该项技术以施工现场集中预拌为核心，切实起到了确保工程施工质量、有效增长结构物的使用期限的作用，对提升高等级公路工程的经济效益、社会价值有积极意义。

一、水泥混凝土集中拌和站标准化建设

尖小高速公路是大规模高等级公路工程，按施工要求，分标段进行施工，以1B合同段工程为例，探讨水泥混凝土拌和标准化建设。该段工程线长11.189km，穿越山岭丘陵地区等地学条件复杂区域，沿线水系复杂，涵洞、通道及大中桥、隧道较多，桥隧比例达到40%，是典型的以桥隧为主的项目，各类结构物混凝土用量很大，约30万m3。为了达到混凝土的施工强度及质量要求，配合业主提出的标准化施工标准，项目经理领导工程小组对现场进行了事前勘察，根据标段总长度分别设立三个条件完善的标准化混凝土集中拌和场，每个场地配备混凝土拌和楼及水泥存储、运输、泵送设备等，以满足辐射范围内的水泥混凝土供应要求。

二、相关措施保证

1.施工便道的通行能力

施工便道是指为保障施工现场施工车辆、人员调配等设置的道路，其通行能力是水泥混凝土集中拌和和正常施工基础，素有施工“生命线”之称。优质的施工便道能够为砂、石、水等拌和料入场提供便利，配合拌和时间及运输需求，将混凝土输送至施工场地。根据最大车辆通行宽度及荷载需求，尖小的路基工程设置了宽度5±1m便道，并采用路基压实，级配泥结碎石的20cm厚的路面。对于山区陡坡地段、隧道入口处、梁场进口处的便道，再采用C20的水泥混凝土对便道进行硬化处理，实现了便道全天候的通行能力，有效地保证了现场施工作业的效率，使施工行车的安全性得到有效的保障。

在便道两侧开挖边沟，便于排水，并在适宜处将水引入天然或人工沟渠，确保便道基底的稳定坚实。强化施工便道维护时施工便道通行能力的保障，雨季施工时，采取雨前强化、雨后修整的方法进行维护，邻山区作业，为满足施工跨度，设有施工便桥，与便道相比其风险较大，需要定期验检。

2.砂石料场的建设

砂石料场需要具备几个基本条件：满足现场大量水泥混凝土需量，具备物料储备能力，场地硬化、排水条件需达标；砂石料场需要具备通行能力，方便物料进出；砂石料场以实际施工现场要求为标准，建立在充足的勘察和施工设计组织之上。

根据尖小项目的需求及特征，以现场地质、水文条件为前提，建立了三个拌和站，砂石料场的地面采取硬化处理，满足荷载要求，所需物料按照分仓管理原则，按照品名、规格等参数分离堆放，避免错配、错用。并在砂、石料仓四周设排水沟，及时排出砂、石料中的自由水分及料仓周边的雨水，以保证物料含水率满足拌和标准。所有的物料要进行提前验检，并分设待检仓、合格仓及非合格仓。非合格仓的物料不能进行拌和，要进行返厂处置。

根据集料的试验结果，及时调整粗集料各档的配合比例。本标段混凝土方量大，对砂石料等地材需求量大，而且工期紧，要求材料供应时间集中。为了避免外购石料的供应风险和经营成本风险，根据现场实际条件，建设了砂石料厂，自行生产加工石料和机制砂，实现了石料的产量、质量、价格的可控，有利地保障了工程质量和施工进度。

3.水泥混凝土拌和、运输

人工配比易产生误差，且无法适应大需求量的水泥混凝土拌和强度，因此在本工程中使用“1+2”自动拌和站，即配备1台1方型强制式拌和机及2台2方型强制式拌和机，形成自动称量的标准化拌和作业。拌和完成的水泥混凝土通过专业运输罐车运抵现场，运输速率和时间以水泥混凝土初凝时间及保障浇筑作业连续性为基础，根据运输距离，配备3～4辆水泥混凝土灌车进行过程运输，并考虑施工任务不饱满适当留有富余，以及遇到运输车辆检修等情况的不时之需。

适时考虑泵车或卧泵将混凝土泵送入模，这样可以减小工人的劳动作业强度，较好地控制水泥混凝土的浇筑时间，有效保证成品构件混凝土的匀质性，较好地解决水泥混凝土运输、浇筑中存在的矛盾和可能出现的其它问题。

三、施工情况及效果

本工程进行招标时，在招标文件中明确要求水泥混凝土采用集中拌和，并按照标准化作业要求对施工中的便道设置、运输等进行了详细要求。项目小组在进行施工设计及组织时，严格按照业主前期作业要求，并结合施工现场条件进行了调整。尖小高速各标段对拌和场的建设上与业主要求保持一致，但是便道修建存在一定的问题。个别标段因拌和站选址欠妥，在洪水期遭受洪灾；还有些标段，对便道修建认识不足，投入不足，不仅影响了施工进度，而且反复维修造成了资金浪费；根据工程进度，目前尚余30%的工程量为完成，已修建工程经省厅质监站、以及总监办中心试验室组织的多次抽查结果，均符合规范要求，工程质量稳定，管控到位。

四、施工实践的相关体会与认识

水泥混凝土集中拌和技术的实施及相关标准化的建立，较好地解决了水泥混凝土施工中点多面广、混凝土质量难以控制的问题。同时此项技术实施简便，风险小，通过对源头（料场、拌和站）的质量控制，以确保入场前的水泥混凝土质量，为施工提供了有利条件，方便施工过程管理及质量问题分析，可用质量循环控制方法及时处理施工问题，免除同等问题的重复出现。

但目前混凝土集中拌和、泵送入模也存在不足或不当的地方，需要今后施工中不断完善，不断改进和提高。现总结以下几点：

1.项目施工单位需要进行动态的施工管理和处置，强调事前总体施工计划的完整和规范，并对施工中可能存在的不利因素设置风险预案。根据业主方提供的招标文件进行施工匹配。但高等级公路属于野外作业，易存在现场突发情况，尤其是施工便道、便桥的设置方面，要以实际施工条件为基础进行规划，并实时地调整和修缮。

2.拌和中，存在低标号水泥混凝土成品局部泛砂情况，是由于在泵送入模的过程中，泌水情况的影响，造成水泥混凝土的外观达不到品质要求。为防止泛砂现象的发生，在施工前，对配合比要进行科学合理的设计，并对所有的物料进行级配试验。目前来讲，建议通过掺加粉煤灰及外加剂等材料进行改善，并优化施工配合比，采取合适的砂率等措施，确保水泥混凝土实体及外观质量，达到“内实外光”。

3.混凝土凝结会产生大量的水化热，且根据施工条件，水泥凝结时间不同，为了满足实际施工需求，可采用缓凝减水剂。其主要用于大体积混凝土，大面积混凝土、大型超静定结构混凝土、炎热气候下施工以及某些特殊施工工艺等方面，包括缓凝引气减水剂、缓凝早强减水剂等多种类型。缓凝高效减水剂在国外被认为十分适合于夏季高温施工，并被广泛推广采用。

有些人只看到使用外加剂等材料需要花费成本，认识片面化，而没有考虑到整体效益，没有认真计算过综合的经济成本、质量成本，以及远期的社会效益。这就需要我们不断去学习，基于问题导向进行有效学习，勇于接受新思想、新事物，充分发挥人的主观能动性，不断调整和完善施工管理、工艺、技术，并创新性地解决工程中的疑点、难点。