浅谈水工建筑物混凝土施工质量控制

□ 覃 涛

恩施州属中亚热带山地季风气候地区，多年平均降水量1 543.7mm，河流落差大（全州水能资源理论蕴藏量509.31万kw，可开发装机近500万kw），是湖北省水能资源最丰富的地区之一。近年来，恩施州大力开发水能资源，建成了一批中小型水电站，在水工建筑物混凝土施工质量控制方面积累了丰富经验。

混凝土是以胶凝材料与骨料按适当比例配合，经搅拌、成型、硬化而成的一种人造石材，大坝、发电引水隧洞、溢洪道、电站厂房等水工建筑物的结构安全和防渗多由混凝土或钢筋混凝土承担，混凝土施工质量的好坏对于确保水电站枢纽工程的安全运行非常关键。要保证和提高混凝土的质量水平，必须采取科学的控制措施，建立健全项目法人（建设单位）负责、监理单位控制、施工单位保证和政府监督相结合的质量管理体制，严把原材料、各个程序及工序的质量关，努力提高工艺水平。

一、控制好原材料的质量是保证质量的基础

混凝土由水泥、水、砂和石子组成，水和水泥成为水泥浆，砂和石子为混凝土的骨料。在混凝土生产过程中，水泥、砂、石子各性能指标必须达到规范要求。否则，就会出现质量问题。如水泥强度直接影响到混凝土的强度；各级石子超粒径颗粒含量变化导致混凝土级配的改变，并将影响混凝土的和易性；骨料含水量对混凝土的水灰比影响极大。做好原材料的质量控制，除进行经常性的检测、杜绝不合格的原材料用于工程外，还要求质量控制人员随时掌握原材料物质含量的变化规律，并拟定相应的对策。如砂石的含泥量超出标准要求时，应及时反馈给生产部门，采取能保证混凝土质量的有效措施；混凝土骨料的含水率改变，要及时调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量；相同标号之间水泥活性的变异，要通过胶砂强度试验进行快速测定，根据水泥活性结果调整混凝土的配合比。

二、科学配制混凝土是保证质量的先决条件

混凝土配合比是指混凝土中各组成材料（水泥、水、砂、石）之间的比例关系。设计混凝土时，先设计实验室配合比，再根据施工现场的实际情况换算成施工配合比。设计出的混凝土配合比应满足水工建筑物结构设计和质量规范对混凝土的强度等级要求；满足工程所处环境对混凝土的抗渗性、抗冻性、防冲性及其他耐久性要求；满足施工对混凝土拌和物的和易性要求。大体积及拱坝混凝土宜采用低热水泥和减少单位水泥用量，可以通过优化混凝土配合比、掺加掺合料和外加剂等方式减少单位水泥用量。

试验室确定配合比时，骨料均以干燥状态或饱和面干为准，在施工现场，骨料多在露天堆放，含有水分，为准确地实现试验室配合比，应根据现场砂石的含水率对配合比进行换算。骨料超逊径的存在能够导致骨料级配不准，在实际施工时,应实测骨料超逊径含量,进行配合比换算。

三、和易性是决定混凝土质量的主要因素

和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能，是混凝土拌和物的流动性、粘聚性、保水性等多种性能的综合表述。主要表现为：是否易于搅拌和卸出；运输过程中是否分层、泌水；浇灌时是否离析；振捣时是否易于填满模型。当混凝土拌和和易性不良时，则混凝土可能振捣不实或发生离析现象，产生质量缺陷。混凝土的和易性良好，混凝土易振实，且不发生离析，能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量。实践表明，混凝土重力坝、拱坝等水工建筑物施工质量的好坏和混凝土和易性有着密切联系，在一些工程中，混凝土表面产生的蜂窝，孔洞等质量缺陷往往是由于混凝土和易性不良造成。我们在实际施工中可以通过掺高效减水剂来提高混凝土的和易性。

四、混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量控制的主要环节

混凝土浇筑振实成型是混凝土施工的主要环节。水工混凝土的浇筑方式主要有皮带机入仓、缆机或溜槽入仓等。由于水电站工程施工地形复杂、场地狭窄，需要根据工程实际情况和具体浇筑位置选择最优入仓方式。浇筑模板应尺寸准确、支撑牢固，必须达到施工验收标准。模板安装之前应按图纸的要求正确计算模板配件和支撑件的用量，并对已进入工地的模板质量进行严格的检查，确定模板安装的位置，在模板接缝处安放胶条，防止混凝土浇筑时跑浆、漏浆。模板表面要光滑、平整，脱模剂要均匀，厚度在2～3 mm 左右。浇筑前应对浇筑仓面进行验收，仓面不应有杂物，仓面钢筋布置应符合设计要求

水工混凝土的浇筑应由低处往高处分层浇筑，必须控制混凝土每层的浇筑厚度，每层的厚度应根据捣实方法、结构的配筋情况等因素确定。为防止浇筑时混凝土产生离析现象，浇筑过程中混凝土的自由下落高度，一般不宜超过2 m。浇筑混凝土应连续进行，如果间歇时间超过规范规定需留置施工缝，施工缝是结构中的薄弱环节，宜留在结构受力最小的部位。浇筑施工缝处宜先铺一层厚10～15 mm的水泥浆。大体积混凝土浇筑时，可以采用以下方法减少仓面混凝土温度回升：对混凝土浇筑进行合理的分层、分块，在基础部位尽可能采用薄层轮浇的施工方法；尽量避开最热时段浇筑混凝土；对较大仓面采用台阶法浇筑；可用布临时覆盖，避免仓面内混凝土受阳光照射时间过长而失水；仓面设置喷雾装置，降低环境温度。

现浇混凝土进行振捣能够增强混凝土的密实性，提高强度。但振捣时间过长易使混凝土出现分层离析现象，反而影响强度。正确掌握振捣工艺，为了防止上层表面混凝土先振捣而与下面的混凝土产生分层离析，振捣棒要快插，为了使混凝土能填满插孔，抽出时要慢拔，一般振动时间掌握在5～20 s 之间。振动棒不能靠在钢筋上振动，因钢筋振动后，使已经振实的部分钢筋和混凝土握裹力降低。为了保证混凝土上下振捣均匀，应将振动棒上下来回抽动50～100 mm。此外，还应将振动棒深入下一层混凝土50 mm 左右，以保证上下层混凝土结构密实。混凝土振捣应引起施工人员(特别是混凝土振捣工)足够重视，质检员应采取相应的有效措施，使混凝土振捣良好。

五、严格建设程序是混凝土质量控制的重点

水工混凝土工程质量的好坏，是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果。控制混凝土质量，除外观上的蜂窝、麻面缺陷外，主要是控制混凝土强度达到设计和规范要求。按照国家规定，混凝土强度检测是在标准养护条件下养护28天，测得的强度值。在得到混凝土强度检测结论前，其上部还可能浇筑出大量混凝土，若检测结论不满足设计和规范要求，将会由于撤除而造成巨大损失。所以每一位负责质量的人员必需尽早地发现施工中可能出现的质量缺陷，及时采取补救措施，要随时监控混凝土的配制、搅拌、浇筑和养护等全过程。监理人员、承包商质检人员应按时检查配制的混凝土材料是否符合规范规定的要求，检查施工中混凝土的成份是否符合设计要求的配合比，运输、浇筑和养护是否符合施工工艺规定。同时要检查是否按时做混凝土坍落度实验，是否按技术规范的要求做混凝土强度试验，并检查试验结果。特别是7d龄期的强度表明28d强度有可能低于该工程部位所要求的强度时，应及时查明原因并在强度不合格工程部位停止混凝土施工。