隧道工程混凝土施工质量控制措施
2023-01-16田伟宇柏春林姜嘉男
田伟宇 柏春林 姜嘉男
(中建八局轨道交通建设有限公司,江苏 南京 210000)
0 引言
钢筋混凝土工程在地铁以及隧道的施工中主要包括现浇整体式以及预制装配式两种形式。前者在实际的浇筑过程中整体性以及抗震性能较好,适应性较强,但是往往整体工作强度以及模板的消耗要超过预制装配式。因此目前现浇混凝土的应用比例愈来愈高,在进行混凝土隧道工程等的建设过程中,需要更好地保证其工程质量,避免现浇混凝土出现质量通病。本文以隧道工程混凝土为例,探讨混凝土施工质量控制措施。
1 混凝土工程施工工艺
混凝土工程施工主要包括配料、搅拌、运输、浇筑、养护以及拆模等工序。在整个工程中,各个工艺阶段都是紧密联系的,如果任何一个工序出现处理不当都会影响到整个混凝土工程的施工质量。在进行隧道工程的建设过程中,一方面需要确保混凝土在成型之后的较好强度、整体性以及密实性,同时也要求外观的美观性,因此在整个混凝土施工过程中,规范化的施工质量及施工方式是至关重要的。
1.1 施工配料问题
施工配料在整个施工阶段作为最初的一环,对于整个混凝土施工有着重要意义。混凝土原材料主要包括水泥、细骨料、粗骨料、掺和料、外加剂、水。原材料的质量以及内部比例的波动会影响到施工工艺的质量。如细骨料的强度质量降低会直接影响到混凝土浇筑完成之后的整体强度。各级石子颗粒含量的变化也会造成混凝土级配的变化,改变混凝土的水灰比以及和易性。为了有效地保证混凝土的整体质量,在生产的过程中需要对混凝土原材料进行充分的质量检验,唯有符合相关性能指标才能够进行深入的应用。
对混凝土来说,含水率是影响配合比从而造成混凝土强度差异的主要因素,含水量主要受混凝土中水分以及砂石比例的影响。在进行隧道施工阶段,除了需要对原材料本身的质量进行控制之外,同时也需要对各个成分的比例和含量进行充分的了解,针对混凝土所出现的各原材料比例的改变作好应对措施[1-2]。如在隧道工程施工期间,如果砂石含量过高,应当第一时间报告相关质监部门,及时地找出出现混凝土质量问题的原因所在,并根据具体的原因制定有效的解决对策。同时针对含水量问题,也可以结合具体的方法如烘干法,及时地根据混凝土配合比进行调整,通过胶砂强度实验快速测定混凝土的有效配合比。总体来说,混凝土施工阶段的配合比控制对于提升混凝土质量具有重要的意义和作用,尤其是隧道工程的长期可持续问题。
1.2 混凝土搅拌及运输质量控制
不同类型的混凝土在搅拌上应当选择不同的机型。一般来说塑性混凝土更适合采用自落式搅拌机进行,而干硬性混凝土则更适合采用强制式搅拌机进行。需要控制好搅拌时间,既不能太长也不能太短,时间不均匀会造成混凝土和易性降低。一般来说,隧道工程混凝土的搅拌常采用时间控制方式进行搅拌质量的保证。
在进行混凝土运输的过程中,应当保证混凝土的均匀性,避免产生严重的离析现象,避免浇筑后出现蜂窝现象。其次在运输的过程中应当保证混凝土浇入模板内捣实完毕。整体运输期间一方面保证运输道路的平坦,同时减少混凝土的转运过程。
1.3 混凝土浇筑的质量控制分析
隧道工程浇筑混凝土的过程中应当避免产生离析情况,控制混凝土的自由倾落高度在2m以内。如果隧道工程结构高度超过3m的,应当采用串筒的方式进行混凝土下落,同时竖向板件应当提前填50~80mm的混凝土成分相同的水泥砂浆,以保证混凝土整体的质量比[3]。混凝土在运输到工地进行施工的第一时间需要进行浇筑入模,浇筑过程中如果发现混凝土拌合物均匀性及粘稠度发生较大的变化应当及时进行处理。在浇筑混凝土时,应当观察模板、支架以及钢筋、预埋件的情况是否出现变形和移位的现象,一旦发现出现意外情况第一时间停止浇筑。
同时对现场隧道施工期间的支护工作,应当结合现场施工环境做好支护,围岩结构采用超前小导管及超前砂浆锚杆,钢拱架支护。超前砂浆锚杆采用钻机钻孔,施工期间对工作量进行监控测量,确保隧道内部施工中不出现坍塌问题。
1.4 混凝土的振捣
混凝土振捣需要按照程序化的规定进行,如果振捣方式以及振捣没有按照规定进行,常常会造成局部砂石集中,出现混凝土疏松的情况,尤其在钢筋的密集部位,会出现蜂窝的现象。为了保证混凝土各个部位的紧密性,应当在隧道浇筑之前进行分层振捣。混凝土每层浇筑厚度需要结合振捣的方法,由结构以及配筋情况来定,确保浇筑的有效性。
1.5 混凝土成型的养护
要保证混凝土充分的水化,加速混凝土的硬化,避免混凝土成型后出现由于干燥、寒冷等所造成的不正常裂缝以及收缩等问题,因此在混凝土浇筑完成之后,应当及时地洒水进行养护,保证混凝土表面的湿润[4]。
1.6 施工缝的留设
对隧道工程来说,在进行混凝土浇筑的过程中,应当保证施工缝的留设问题,一般来说如果墙体在浇筑过程中遇到特殊情况,应当将施工缝留在板短跨方向的1/3位置。
2 混凝土质量控制措施分析
隧道工程等基础设施工程混凝土的质量控制措施至关重要,本文主要研究隧道及地铁工程在建设过程中混凝土的规范化质量控制措施和方法。
2.1 确保混凝土质量
合适的水泥是保证混凝土质量的基础,在水泥的选择上应当选择具有权威规范的水泥厂商,同时采用定点采购的方式,保证水泥质量的稳定性。
在水泥使用的过程中,为了减少水泥的水化热降低混凝土的温度,在进行混凝土的配置过程中应当将水泥的量控制在450kg/m3左右。
根据混凝土工程的施工质量标准及要求,混凝土应当掺入水泥用量4%左右的复合液及外加剂,复合液本身具有防水、减水、缓凝的作用和效果,同时溶液当中所含有的大量钙离子也能够提高混凝土的和易性,减少水量使用20%以上,水灰比一般控制在0.55以下,初凝时间保证在4~6h左右。
在选择骨料级配和含泥量方面,应当结合隧道工程的施工现状,在本次的施工过程中,所选择的骨料级配采用10.4mm连续级配碎石,中砂细度模数控制在2.9,砂石的含泥量在1%以下,通过前期的质量检验与控制,水泥当中不含有有机杂质物[5]。
2.2 重视技术上的管理
混凝土施工过程中,应当保证原材料的检验、实验工作,施工过程需要严格按照提前所规定好的方案和计划实施,分工明确,责任到人,避免出现施工问题无人管理的现象[6]。同时现场强化监督管理工作,定期地检查相关日志和记录,对于浇筑过程可能出现的隧道裂缝需要做好处理,并且提前进行报备和预防。
现场技术人员也需要定期地对隧道工程的施工情况进行针对性的技术管理,对于每个环节的施工阶段进行施工技术交底,施工结束以后应当做好技术方面的应用和总结,对整体混凝土浇筑来说,常常会出现各种现象和问题,如隧道潮湿度的问题、混凝土和易性的问题等,都需要对问题进行仔细分析,保证整个施工过程的有效性[7]。对建筑工程施工质量的控制工作而言,技术管理工作的开展需要从基层工作人员出发,提高管理人员自身业务素养以及能力,加强自身工作行为的规范性,树立在建筑工程施工现场的安全意识以及技术意识,转变不良的主观意识,调动其在建筑施工工作中主观能动性,减少在工作中的失误,提高工作质量,进而促进建筑施工技术的管控能力。
施工技术复核是施工技术管理的重要内容,是实现科学管理、保证工程质量的重要技术管理活动。因此在施工过程中,为了避免发生差错,保证工程质量,预防质量事故发生,应采取有效的技术管理制度,对重要的和涉及工程全局的技术工作,必须依据设计和有关技术标准常规性操作的基础上进行复查和校核,办理复核记录资料,加强施工技术的现场管理效果。
2.3 合理组织劳动力及机械设备
现场施工人员需要合理地安排施工时间,保证施工劳动力的有效性,明确好接班的交接事项,避免由于交接工作过程中出现交接不全面所出现的质量隐患问题。在整个隧道的浇筑期间,采用自由式泵送方式,结合塔吊配合,避免混凝土出现冷缝[8]。人员安排应当保证施工方案需求,保证人员调度工作。相关工作人员需要在日常的监督管理工作中,对机械设备的出场日期、机械性能、运转情况等进行严格的检查,如定期进行测量仪器定期校准,以免机械设备在使用过程中出现故障问题,影响工程施工。
2.4 保证施工工艺的有效性
本次隧道施工工程完全采用由东向西不间断推进方式。根据泵送的大体积混凝土特点,结合分段分层浇筑循序渐进的方法进行,使混凝土适应当前的泵送工艺,避免混凝土输送管道出现经常性的拆除,提升隧道混凝土施工过程中的泵送效率。简化混凝土施工中的泌水方式,确保上下层混凝土在浇筑过程中不超过初凝的时间,避免混凝土由于初凝时间不匹配所出现的收缩裂缝[9]。同时,在建筑施工过程中,建立完善的技术保障制度,做好技术交底工作,可以很大程度上提高施工质量。严格落实三级交底制度,交底需要以工序的质量管理为中心,详细说明施工部位、作业时间安排、操作工艺、质量验收标准、细部节点做法等。
3 结束语
混凝土施工模式作为当前房屋建筑、隧道建筑、地铁建筑、高层建筑施工当中的关键问题,施工质量的优劣将会直接影响到整个工程的施工安全,由于施工过程中混凝土质量不过关所造成的失误,一旦出现事故将会对人民的生活及财产产生巨大的影响和威胁。因此在进行混凝土工程施工的过程中,必须要按照严格的规范、规定进行施工。同时相关的施工企业、单位应当重视混凝土施工技术的掌握,不断地总结相关经验,提升自身的实战能力,确保隧道工程建设的有效性,为当前国内的城市化建设添砖添瓦[10]。