水利水電工程壩體混凝土施工質(zhì)量淺析

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摘要：水利水電工程壩體建設(shè)過程中使用的混凝土受溫度、配合比、結(jié)構(gòu)尺寸等因素的影響很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，進(jìn)而影響整體壩體質(zhì)量，可能會(huì)造成安全事故和經(jīng)濟(jì)損失，因此保證混凝土施工質(zhì)量尤為重要。通過闡述水利水電工程壩體混凝土施工質(zhì)量管理的重要性及管理內(nèi)容，以湖北洞坪水電站為研究案例，對(duì)其中存在的混凝土施工質(zhì)量管理問題進(jìn)行分析并提出相應(yīng)管理措施，以提高混凝土施工質(zhì)量管理水平。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；壩體混凝土；施工質(zhì)量管理；措施

1混凝土施工質(zhì)量管理重要性及內(nèi)容

在水利水電工程建設(shè)中使用混凝土不僅可以提高施工質(zhì)量與效率，還能夠縮短工期、降低成本，對(duì)工程建設(shè)具有重要作用。然而，混凝土受溫度、配合比等因素的影響可能會(huì)出現(xiàn)裂縫并且難以修復(fù)，進(jìn)而影響壩體質(zhì)量，因此施工技術(shù)人員應(yīng)注重壩體混凝土施工質(zhì)量管理，從而保證壩體安全?；炷潦┕べ|(zhì)量管理內(nèi)容分為5個(gè)方面：①在人員管理上，主要針對(duì)項(xiàng)目管理人員和施工人員，需要選擇經(jīng)驗(yàn)多的項(xiàng)目經(jīng)理，通過建立項(xiàng)目部對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行全面管理，實(shí)行崗位責(zé)任制度。②在材料管理上，主要對(duì)壩體所需混凝土、鋼筋等施工材料進(jìn)行有效管理，通過施工合同和圖紙要求制定采購(gòu)計(jì)劃，選擇主供應(yīng)商簽訂采購(gòu)合同，采購(gòu)后認(rèn)真檢查施工材料，保證材料符合要求。③在機(jī)械設(shè)備管理上，需要根據(jù)項(xiàng)目施工特點(diǎn)選擇機(jī)械設(shè)備，建立有效的管理應(yīng)用體系，提高機(jī)械設(shè)備應(yīng)用效率；施工時(shí)實(shí)行人機(jī)固定模式，建立設(shè)備規(guī)范保養(yǎng)體系和檔案管理記錄來定期保養(yǎng)設(shè)備，同時(shí)建立科學(xué)合理地設(shè)備運(yùn)行模式，降低設(shè)備消耗并延長(zhǎng)使用期限［1］。④在技術(shù)管理上，施工技術(shù)影響工程施工進(jìn)度、質(zhì)量、成本等，需科學(xué)選擇施工技術(shù)，優(yōu)化施工工藝。⑤在環(huán)境管理上，大風(fēng)、暴雨等天氣因素會(huì)影響施工進(jìn)度，應(yīng)做好汛期巡查工作，及時(shí)收集水文氣象信息資料，密切監(jiān)視項(xiàng)目所在地河流汛期水位情況，把握好施工進(jìn)度。

2水利水電工程壩體混凝土施工質(zhì)量管理問題分析

2．1工程概況

以湖北洞坪水電站為研究案例，其位于忠建河下游，總體積為3．42億m3，平均發(fā)電量為3．22億kW·h，是大型水利水電工程項(xiàng)目。該工程壩體為混凝土雙曲拱壩壩體，壩頂高程為495m，共設(shè)置13個(gè)壩段，各壩段均設(shè)有泄洪表孔。該水電站中大壩工程采用高拱壩，壩體施工需大體積混凝土，其中：砂石料為人工砂＋碎石，混凝土拌和用水為忠建河水，止水銅片為T2－M銅片，外加劑為JG－3型緩凝減水劑，壩體表孔溢流面施工采用中熱微膨脹水泥，灌漿和排水廊道底板施工采用普通硅酸鹽水泥，大壩施工采用中熱硅酸鹽水泥。混凝土入倉(cāng)后及時(shí)對(duì)其進(jìn)行平倉(cāng)、振搗，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，攪拌時(shí)間控制在2h內(nèi)，為了能夠滿足層間質(zhì)量要求，不同季節(jié)混凝土層間間隔時(shí)間和層間結(jié)合處理方式需要詳細(xì)制定，采用水泥與粉煤灰混合方式處理混凝土裂縫，采用高壓沖毛機(jī)處理縫面，采用噴霧機(jī)使倉(cāng)面保溫降濕。

2．2管理問題

2．2．1材料不符合標(biāo)準(zhǔn)。施工所用材料性能指標(biāo)應(yīng)符合《水工混凝土施工規(guī)范》（SL677—2014）要求和項(xiàng)目設(shè)定指標(biāo)要求，施工原料被運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)之前需要進(jìn)行抽樣檢測(cè)以確保材料質(zhì)量符合要求，如果發(fā)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)禁止使用并及時(shí)查明原因、采取措施。通過對(duì)湖北洞坪水電站施工現(xiàn)場(chǎng)使用的人工砂進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)中砂細(xì)度模數(shù)約為3．2，超出人工砂細(xì)度模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍，對(duì)混凝土拌和質(zhì)量影響過大，使混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在人工機(jī)制砂過程中不可避免地帶入部分山皮泥土，導(dǎo)致粒徑小于75μm的顆粒中含有泥粉，而泥粉的存在會(huì)阻礙水泥的正常水化或者與水泥中的成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成預(yù)拌砂漿強(qiáng)度降低、收縮加劇、耐久性下降。2．2．2拌和不夠科學(xué)。混凝土生產(chǎn)前應(yīng)根據(jù)配比設(shè)計(jì)結(jié)果簽訂、配發(fā)材料清單，按照規(guī)范和審批計(jì)劃對(duì)材料進(jìn)行月檢，同時(shí)在混凝土拌和樓出機(jī)口對(duì)混凝土拌和物均勻度、含氣量和VC值等進(jìn)行檢測(cè)。湖北洞坪水電站施工中發(fā)現(xiàn)混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，使拌合物分層，即上層漿體石子少或基本沒有石子，下層石子偏多、漿體少，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。2．2．3澆筑不夠到位?；炷翝仓|(zhì)量主要受倉(cāng)面工藝、澆筑工藝、澆筑經(jīng)驗(yàn)這3個(gè)因素的影響，若不能有效控制以上因素，極易引起混凝土出現(xiàn)蜂窩、露筋、麻面、孔洞等問題。湖北洞坪水電站施工中主要存在以下問題：一是由于施工工期特別緊張，施工管理者對(duì)混凝土澆筑質(zhì)量控制有所疏忽，從而影響倉(cāng)面施工資源的合理配置；二是施工工藝不能達(dá)到施工要求，無法有效把控混凝土入倉(cāng)時(shí)間、初凝時(shí)間以及澆筑順序；三是施工人員已有施工經(jīng)驗(yàn)與湖北洞坪水電站施工項(xiàng)目不匹配，施工人員一味追求以往施工經(jīng)驗(yàn)而不針對(duì)大壩混凝土澆筑制定或改變施工方法、總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而影響混凝土澆筑質(zhì)量。

3混凝土施工質(zhì)量管理措施

3．1嚴(yán)格把控材料質(zhì)量

（1）把控水泥質(zhì)量。大體積混凝土盡可能使用低熱或中熱水泥，可以降低混凝土水化熱，使用前需要檢查水泥強(qiáng)度、終凝時(shí)間以及穩(wěn)定性等，水泥使用或存放時(shí)間超過3個(gè)月需要對(duì)其性能進(jìn)行二次復(fù)檢，保證水泥質(zhì)量符合要求。（2）把控砂石骨料質(zhì)量。篩分、沖洗砂石骨料時(shí)應(yīng)控制好進(jìn)料種類、用水量以及沖水壓等，盡可能減少細(xì)砂流失量，砂石應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、級(jí)配良好，砂細(xì)度在2．4～2．8之間，還要嚴(yán)格監(jiān)控細(xì)骨料含水量、粗骨料含泥量，骨料出廠時(shí)對(duì)其嚴(yán)格檢查，進(jìn)入攪拌站之后也需要進(jìn)行抽樣檢測(cè)并出具檢測(cè)報(bào)告［2］。（3）把控拌和用水質(zhì)量?；炷涟韬陀盟畱?yīng)使用干凈自來水或天然水，避免其他污水或廢水中不確定雜質(zhì)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響［3］，若對(duì)水質(zhì)不確定可以進(jìn)行砂漿強(qiáng)度試驗(yàn)，試驗(yàn)中若砂漿在28d內(nèi)抗壓強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)水制漿強(qiáng)度，則表示該拌和用水不符合要求。此外，施工過程中還需要隨時(shí)對(duì)水源質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。（4）把控?fù)胶狭腺|(zhì)量。若想提高混凝土性能、減少水泥用量，則需在混凝土中加入一些摻合料，摻合料質(zhì)量需符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過室內(nèi)試驗(yàn)確定摻入位置和摻入量，生產(chǎn)時(shí)在攪拌站進(jìn)行取樣抽檢?；炷梁负蠒r(shí)應(yīng)按照混凝土施工需求和環(huán)境條件等適當(dāng)選擇外加劑，使用外加劑時(shí)需控制好水灰比，將外加劑和水混合形成溶液，溶液經(jīng)0．6mm篩子過濾，對(duì)過濾后溶液進(jìn)行均勻攪拌，外加劑存儲(chǔ)罐內(nèi)也需要配置攪拌器，使外加劑能夠攪拌均勻，并且每天都需要對(duì)外加劑濃度進(jìn)行檢測(cè)［4］。

3．2優(yōu)化混凝土施工

（1）科學(xué)配比混凝土。不可單純依靠經(jīng)驗(yàn)確定混凝土配比，應(yīng)根據(jù)《普通混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行混凝土配比試驗(yàn)，按照原料特性設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)適宜的配比方案。對(duì)于大體積混凝土，膠凝材料含量要超過140kg／m3，通過調(diào)整水泥強(qiáng)度和水灰比控制混凝土質(zhì)量。（2）優(yōu)化混凝土施工方案。編制混凝土施工方案目的是提高質(zhì)量、加快工期、降低成本，在編制過程中應(yīng)對(duì)人力與物力、主體與輔助、供應(yīng)與消耗、生產(chǎn)與儲(chǔ)存、專業(yè)與協(xié)作、使用與維修、空間布置與時(shí)間安排等方面進(jìn)行科學(xué)合理部署，為建筑產(chǎn)品生產(chǎn)的節(jié)奏性、均衡性和連續(xù)性提供最優(yōu)方案。

3．3及時(shí)處理施工問題

（1）檢查裂縫。對(duì)于水利水電工程而言，混凝土大壩常見缺陷為裂縫，深層裂縫容易形成滲水通道，導(dǎo)致鋼筋腐蝕、壩體受力改變，因此需要仔細(xì)檢查混凝土裂縫，做好加固補(bǔ)強(qiáng)工作。施工時(shí)可以在倉(cāng)面上灑水，倉(cāng)面晾干后使用高倍望遠(yuǎn)鏡檢查混凝土表面裂縫［5］。（2）檢查密實(shí)度。水利水電工程施工時(shí)混凝土密實(shí)度是衡量混凝土質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，混凝土密實(shí)度會(huì)對(duì)建筑物耐用性、穩(wěn)定性產(chǎn)生重要影響。為檢測(cè)壩體混凝土強(qiáng)度和密實(shí)度，在壩體設(shè)置正倒垂線觀測(cè)孔，并在每個(gè)壩段設(shè)置4個(gè)取芯孔進(jìn)行鉆孔取芯，正常情況下，除芯樣局部有氣孔外，整體芯樣表層應(yīng)光滑密實(shí)，再對(duì)芯孔開展壓水試驗(yàn)以評(píng)定混凝土抗?jié)B性。（3）檢查過流表面。大壩混凝土長(zhǎng)期承受高速水流沖刷，過流表面可能會(huì)存在輪廓線變樣、局部凹凸、氣泡等缺陷，需要及時(shí)進(jìn)行整平處理，用砂輪磨平升坎后將親水性環(huán)氧基液涂抹在其表層；填補(bǔ)并鑿除麻面、蜂窩，用砂輪將整根裸露鐵件切除，再采用環(huán)氧基液對(duì)混凝土氣泡進(jìn)行修補(bǔ)，氣泡直徑超過3～6mm時(shí)利用鋼釬將孔口拓開，再用環(huán)氧膠泥進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)于大壩非過流不平整現(xiàn)象，需要鑿除不平整部位全部松散物質(zhì)直至混凝土密實(shí)部分裸露出來，用水濕潤(rùn)待修補(bǔ)部位后在待修補(bǔ)部位涂刷干凈水泥漿，再回填預(yù)縮砂漿。

3．4做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作

為縮短混凝土施工周期，保證大壩提前投產(chǎn)，高溫天氣下仍需要開展大規(guī)?；炷潦┕?，因此混凝土溫度回升控制對(duì)于控制施工質(zhì)量尤為重要。在高溫、強(qiáng)光照的施工場(chǎng)地中，可以采取預(yù)冷技術(shù)、通水冷卻措施來控制倉(cāng)面整體溫度。此外，技術(shù)人員需要總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)傳統(tǒng)噴霧機(jī)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，如使用細(xì)霧噴嘴，減少大粒徑霧滴蒸發(fā)量，提高混凝土保濕性能；增加流量調(diào)節(jié)功能，施工現(xiàn)場(chǎng)早晚溫差大，需要對(duì)噴霧流量進(jìn)行持續(xù)調(diào)整以控制蒸發(fā)量，降低溫控成本［6］；在進(jìn)水口前加裝進(jìn)水過濾設(shè)備以避免堵塞噴嘴，降低噴嘴維護(hù)數(shù)量。

4結(jié)語

在水利水電工程施工中，壩體混凝土施工是主要施工內(nèi)容，施工質(zhì)量對(duì)企業(yè)施工效益產(chǎn)生了直接影響，以湖北洞坪水電站為研究案例，提出混凝土施工質(zhì)量管理措施，有效提高壩體混凝土施工質(zhì)量。

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作者:羅寧 單位:中國(guó)安能集團(tuán)第二工程局有限公司