浅谈埋石混凝土在施工过程中质量的控制

2023-01-15卢大正

四川水泥 2022年1期

卢大正

（福建省中建腾源建设工程有限公司，福建莆田 351100）

1 基本情况

仙游县九溪西苑仙水洋段整治工程位于仙游县西苑乡凤顶村和凤山村境内。本次整治工程起点位于凤顶村九座寺旁（桩号K0+000），终点为凤山村仙水洋（桩号K5+620），溪道全长5.62km。施工主要内容：左岸桩号K0+470～K1+522、右岸桩号K0+470～K1+514，两侧（总长2096m）新建生态护坡，下设埋石砼（埋石率20%）护脚挡墙；桩号L4+525～K5+175右侧（长650m）新建C30现浇砼人行步道，并设置C25砼砌卵石挡墙基础及花岗岩栏杆530m；桩号K5+175～K5+645两侧（总长915m）新建生态护坡，下设埋石砼（埋石率20%）护脚挡墙,并在右侧设置生态步道；桩号K0+000、K0+504、K0+715、K1+207处拦水坝采用C20埋石砼（埋石率20%）重建。本项目的C20埋石混凝土的浇筑量约为6000m3，混凝土为集中自拌混凝土，石头的抛埋采用挖掘机和人工相结合的模式。

2 地质条件

本堤段大多数段堤基土表层为薄层的耕植土（以粉土为主），其下为素填土、砂卵石层、残积粉质黏土和基岩，堤基土层较为简单。工程区地质条件简单，覆盖层主要为第四系全新统冲洪积砂卵石，漫滩上覆薄层砂壤土，局部粉细砂，一级阶地表层上覆薄层壤土。基岩上部局部分布残坡积砂质黏土，下伏基岩主要为燕山晚期第一次侵入岩石英闪长岩，九溪仙水洋段左岸桩号K0+470～K1+522、右岸桩号K0+470～K1+514分布侏罗系上统南园组第二段石英岩。堤基稳定性较好，岸坡稳定，适宜堤防工程建设。

3 埋石混凝土的优点和缺点

埋石混凝土也俗称抛石混凝土，和一般我们平时大多数浇筑的一般钢筋混凝土或素混凝土不同的是，我们在埋石混凝土施工时，都是事先浇筑一层混凝土，然后再抛填放入一层块石，再振捣密实至块石沉入混凝土中。以此分层施工直至项目施工完成。

埋石混凝土的优点主要有:减少了现场水泥用量，节约了资源，降低了工程造价，同时由于水泥用量减少，降低了混凝土施工过程中的升温，降低了水化热，通过混凝土的分层施工，减少了一次性混凝土浇筑量，有效减少了因大型混凝土浇捣引起的水化热过高的温度裂缝，同时提高了混凝土的施工质量，保障了整个项目工程的质量。

缺点：由于埋石混凝土目前规范里面还没有单独的验收和质量评定规范，在实际施工中参考的是混凝土验评规范的配合比、振捣时间等，因此比较容易造成现场混凝土配合比不当或砂、石块、水泥、用水量等计量不准，造成水泥砂浆量少、粗骨料多，以及浇筑时现场施工振捣不密实、漏振，或振捣时间不够等而产生蜂窝麻面问题。

4 混凝土原材料的把控

4.1 水泥

在混凝土成分中，水泥的质量直接影响着混凝土的质量。水泥的比表面积、强度、标准稠度用水量、初终凝时间、安定性等主要技术指标如果发生波动，混凝土的强度也会随之发生变化，甚至发生质量事故。在选定水泥品种后，应建立完善的水泥进场检验机制，逐车核对水泥厂家的产品出厂合格证和检测报告，并按照水泥生产的批次按基数取样进行各主要指标检测，建立完善的实验报告及原始记录，样品封存不低于三个月。水泥检测合格后方可使用，如检测发现水泥单个或多个指标发生较大变化，应及时联系水泥生产厂家了解情况，并在本批次水泥的混凝土试验能合格后使用。

袋装水泥在运输和贮存时应防潮，堆垛高度不宜超过10袋，不同标号、品种和出厂日期的水泥应分开堆放，不得混杂。对于现场已经受潮或存放时间超过规定的3个月的水泥，现场实验室或委托第三方检测重新取样检验，强度不合格水泥坚决退出施工现场，确保整个工程项目的质量。

4.2 砂石材料

4.2.1 细集料（砂）

混凝土中砂的主要作用是填充粗集料骨架的空隙，本项目使用的是天然河砂。砂的主要问题：

（1）颗粒级配不良，细砂比表面积大，混凝土单方需水量大，增大混凝土的收缩量，开裂风险大。

（2）砂含泥量过大，不仅会造成需水量增大，还会造成超细黏土粒结团，在混凝土内部形成软弱区，降低混凝土强度。

（3）含石量超标，从现场抽查的砂超过5mm颗粒的总量大多都在20%以上。如果不经含石量换算，砂率则严重不足，如简单扣除含石量，则造成集料中5～10mm单级配含量过高，总体级配不良。

4.2.2 粗集料（碎石）

粗集料应质地坚硬、耐久、洁净，其技术要求有：强度、颗粒级配，最大粒径不应超过25mm、压碎值、针片状含量、有害杂质含量及坚固性等符合质量标准。在强度相同时，碎石表面积大于卵石，与水泥砂浆的粘接性优于卵石。因此混凝土配制时通常采用碎石作为粗骨料。但级配应选择在合理范围之内，使混凝土具有更高的体积稳定性和耐久性，减少水泥净浆的发热、干缩等不良作用。粗骨料中针、片状颗粒含量及含泥量对混凝土强度的影响亦不可忽略。

4.2.3 水

现场集中拌制混凝土用水，应符合下列几点要求：

（1）拌合用水应不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂等。

（2）污水、酸性水以及含硫酸盐量超过水的质量的水不得使用。

（3）市政管网居民供水，一般能满足上述要求，使用时可不经试验。

4.3 块石材料

现场埋石混凝土使用块石尺寸不得大于现场一次浇筑混凝土块体最小尺寸的30%。要求质地坚硬新鲜，无风化或裂缝，饱和抗压强度满足规范要求，清洗干净。在采购毛石的过程中，应用反铲进行选料，保证石正，减少对片状毛石的使用率。运到工地的毛石单独堆存，并在挡墙基础开挖沿线放置，减少对材料的二次搬运。

5 混凝土施工过程控制

5.1 材料的运输

本工程根据项目现场的实际情况进行施工道路的修筑，根据河道的走向，在河道的左右两岸进行5m宽的施工临时道路的修筑，然后使得临时道路跟现有的村道和县道进行连接，方便施工材料的进出。

5.2 埋石混凝土工程施工工艺

施工步骤：准备工作→施工现场测量放样→施工面清理→模板制作安装→埋石混凝土浇筑→模板拆除→混凝土养护。

5.2.1施工准备使用人机相结合的方式清理施工部位的垫层及其周围杂草和余土，防止杂物进入施工工作面，并有效的排除杂物和积水。

5.2.2 测量放样

测量放样使用全站仪、水准仪相结合的方式进行，按施工图纸混凝土伸缩缝间距放置样桩。本项目的施工现场测量人员具有过硬的专业知识和丰富的工作经验，并持证上岗。在施工过程中，对测量的基准点、基准线和水准点设置保护措施，以免被破坏为后续的测量带来不便。

5.2.3 基面清理

当现场基础面验收合格后，将垫层上留有的杂物和多余的泥土清除，处理完毕再浇筑混凝土。现场垫层在浇筑第一层次混凝土前，必须先铺一层25mm厚的水泥砂浆，砂浆应与混凝土的浇筑强度应相等，铺设施工后保证新浇混凝土与垫层结合完整。

5.2.4 模板制作安装

施工时主要模板采用钢模板，碰到一些边角和不规则的构件采用木模板制作安装，钢模板严禁使用带有破损、残缺变形的不合格的模板。保证在浇捣混凝土时不移位，不跑浆等。新安装的模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受浇筑混凝土时的各种荷载和振动棒带来的振动不位移。

在混凝土浇筑砼前应认真检查模板的完好性和整体性。模板与混凝土接触正面应清理表面灰尘和木削等杂物并涂刷模板脱膜剂，方便日后混凝土脱模。模板使用后，拆模后按规格型号修整保存。

模板的固定采用对拉螺栓加固，并配以大号蝶形卡紧固，对拉钢筋按规范标准的要求间距布置，由于挡墙为埋石混凝土，其对拉钢筋采取一次性使用。本工程根据实际情况模板采用双面支模。本工程的混凝土挡墙的伸缩缝使用沥青木板为伸缩缝分缝。

5.2.5 仓面检查及处理

埋石混凝土在浇捣开仓前必须对工序进行验收，特别是重点部位要着重检查。如穿墙涵管和各种预埋件的部位和个数，钢筋的各种规格、数量等。埋石混凝土应格外注意检查毛石是否符合浇筑，比如毛石的清洁度和堆放方量。施工现场毛石堆放的方量应根据仓面积和埋石率而定，实际方量一般为堆码方量的75%，不应过高或偏低，确定开始浇捣混凝土前要对实际准备的毛石方量进行准确估算，做好充分准备。

基岩面要清理干净，清除浮石虚渣，用水冲洗干净并排净仓内积水。埋石混凝土浇筑顶面留有块石棱角，且层间块石棱角高出自密实混凝土顶面5～20cm。埋石混凝土层间结合一般不进行凿毛，只需清除表面积水及浮渣，为保证层间结合质量，后续埋石铺筑前将工作面冲洗干净，清除嵌入混凝土表面的松动埋石、排除积水，保证层间接触效果[1-5]。

5.2.6 混凝土的浇筑

（1）材料的运输。

块石：由外面石料厂购买运送到现场指定的毛石堆料场，然后在由铲车把堆料场的块石送至各个施工面上，采用人机结合的方式把块石抛入施工仓面。

砼：混凝土的拌和采用施工现场拌和站集中搅拌，在由混凝土搅拌车运送至施工仓面，采用溜槽和挖机相结合的方式浇捣。

（2）埋石砼的浇筑。

①埋石砼分层进行施工，每层浇筑的高度约0.7m。

②砼埋块石。埋石砼浇筑前，浇筑的水平工作面按常规施工缝处理，清除仓面浮浆、残渣，打毛冲洗使其表面充分湿润，使块石与混凝土的结合面为毛面结合。块石埋设应做到错开摆设，缝紧浆饱。

③浇筑施工。铺砼：在铺筑底部混凝土前，石料洒水湿润，使其表面充分湿润，但不得残留积水；铺混凝土厚度为8cm左右，以盖住凹凸不平的层面为度，人工稍加平整，并剔除超径突出的骨料，然后摆放石料。

石料摆放：石料采用竖向摆放，预留三角缝，缝宽控制在8～10cm左右，不得靠到模板，埋石率控制在20%。

竖缝灌砼和振捣：石料摆放就位好后，应即时进行竖缝灌砼。竖缝砼分二次灌砼、二次振捣，采用1.7kW插入式振捣器进行振捣，振动时间一般控制在20～30秒左右，以振捣后砼开始泛浆不冒气泡为度，相邻两振点的距离一般控制在1.5倍振捣作用半径,特别注意防止重振和漏振。每层的仓块应交错搭接控制，避免出现贯穿横缝。

设置伸缩缝和排水孔：在开始浇捣埋石混凝土挡墙时，应按照施工图设计安放排水管，并设置伸缩缝。

5.2.7 常见裂缝的控制

混凝土的裂缝是施工中具有较普遍性的质量问题，混凝土结构出现裂缝，不但影响建筑外观，而且还有可能影响构件刚度和结构整体性。当裂缝宽度超出一定限度，有时会影响结构构件的耐久性，因此，对裂缝的出现，应给予应有的重视。几种常见裂缝的控制方法介绍如下。

（1）收缩（干缩）裂缝的控制：收缩（干缩）裂缝的控制主要在于控制湿度的变化，使结构具有相对稳定的湿度。

①加强混凝土的早期养护，混凝土浇筑完后，裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖，并洒水湿润养护。在气温低、湿度低、风速大的天气应及早覆盖、喷水雾养护，并适当延长养护时间。

②混凝土表面的抹压，但应注意避免过分抹压。

③采用密封保水方法，如在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜，使水分不易蒸发。

（2）温度裂缝的控制。选用低热或中热水泥（如矿渣水泥、抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥）配制混凝土；在混凝土中掺加粉煤灰或减水剂。大体积基础采取分层分块浇筑，合理设置水平或垂直施工缝，在适当位置设置后浇缝，以加快散热，减少约束程度。

（3）施工裂缝的控制。木模板浇水湿透，防止胀模将商品混凝土拉裂。采用翻转脱模时应平稳，防止剧烈冲击和振动，并应在平整坚实的铺砂地面上进行。构件堆放按支承受力状态设置垫木，重叠堆放时，支点保持在一条直线上。

5.2.8 混凝土拆模及养护

混凝土浇筑完毕后，应及时洒水养护，以保持砼表面湿润，保证砼在规定龄期内达到设计强度，并防止产生收缩裂缝。一般在砼浇筑完成12h后开始养护，但天气炎热、干燥气候下应提前开始。拟采用以下养护方法：

（1）人工洒水养护。项目部安排专人配备皮管等工具进行人工洒水养护。酒水时，先进行侧面洒水，而后进行顶面洒水。在河水经检测各个指标符合使用后，养护可抽取河水养护。在养护前期不能使用带水压的水管进行洒水，以免破坏砼表面。

（2）采用塑料薄膜养护。用薄膜将砼表面严密覆盖起来，保证砼在不失水情况下得到充分的养护。注意应保持薄膜布内有凝结水。塑膜采用耐老化的产品。覆盖时紧贴四周，用重物压紧盖严，防止被子风吹开，影响养护效果。其接缝采用热粘合，若采用搭接，则搭接长充应大于30cm。

（3）混凝土挡墙应加强保护。教育施工人员在日常施工时注意保护混凝土成品，避免混凝土的表面受到施工人员的破坏。

6 质量控制

质量保证措施。坚持“百年大计，质量第一”的方针，科学管理，精心施工，有的放矢，目标明确，确保工程质量。在施工全过程中，自始自终坚持由项目经理、项目总工、质检员组成的质量检查领导小组，建立质量责任制，实行奖罚制度，狠抓施工项目的质量教育，提高现场施工人员的质量意识和个人素质，把施工的质量隐患消除在日常施工过程中。

7 安全措施

落实安全责任制、实施责任管理。建立、完善以项目经理为首的安全生产领导组织，有组织、有领导的开展安全管理活动。承担组织、领导安全生产的责任。进行安全教育与训练，增强人的安全生产意识，提高安全生产知识，有效的防止人的不安全行为，减少人的失误。安全教育、训练是进行人的行为控制的重要方法和手段。因此，进行安全教育、训练要适时、宜人、内容合理、方式多样，形成制度。组织安全教育、训练做到严肃、严格、严密、严谨、讲求实效。