水利工程检测质量的影响因素与控制措施分析

薛 霞

（天津市水利科学研究院，天津 300061）

近十几年来，天津市建设了南水北调中线市内配套工程、独流减河倒虹吸工程、水系连通工程及水环境治理工程、农村饮水提质增效工程等一大批重点水利工程。水利工程质量检测工作是工程建设质量控制的重要环节。通过对原材料、中间产品及实体结构的检测，可以判断工程质量是否符合现行有关技术标准及设计要求。试验检测作为工程质量管理中的一个重要组成部分，为工程质量验收提供准确、全面的数据支撑，是工程质量评价的必要条件。水利工程检测质量的影响因素很多，既有检测单位实验室内部因素，包括人员能力、仪器设备精度、检测环境等；又有外部环境的影响因素，如试验样品的取样、运输，工程各参建单位（包括建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、检测单位）之间的协同合作等。下面从关键影响因素出发进行分析，并提出相应控制对策。

1 原材料及中间产品的取样及施工现场对检测质量的影响

检测质量的源头和最关键的因素是样品的真实性、代表性。如果检测样品失去了真实性，代表性不能满足要求，即便检测单位能力再高、检测结果再精确，检测也没有意义，检测目的也不能实现。下面从水利工程用量较大的水泥、砂石料、钢筋、混凝土的取样及现场使用中存在的问题进行分析。

1.1 水泥

依照《水泥取样方法》（GB12573-2008），施工现场取样应以同一水泥厂、同品种、同强度等级、同一批号且连续进场的水泥为一个取样单位。袋装以不超过200 t 为一次。取样应具有代表性，可连续取，也可从20 个不同部位取等量的样品，总量不少于12 kg。实际中，由于水泥进货厂家比较多，性能稳定性不能保证，施工单位为了节约试验费用，有时在取样委托检测时未严格按照标准取样方法操作，一次性提取半袋或整袋某一品种作为样品，使得试样代表性不足。

1.2 砂石料

砂石是水利工程中最常见的混凝土及砂浆的配制材料。现场取样送检时，现场用砂取样失真，以粗、中砂替换细砂，而使用过程中又未对砂的含水率做及时调整，从而影响混凝土的拌和性能。《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52-2006）规定，配制混凝土时宜优先选用粗、中砂，若现场情况特殊，选细砂作为骨料，则应及时调整混凝土或砂浆的配合比。受施工现场条件限制，所用砂料基本上露天存放，砂子的含水量随天气的变化而发生改变，而检测实验室出具的配合比为理论配合比，应根据施工现场砂的含水率将其调整为施工配合比，即雨天或天气干燥时根据砂子含水量的变化调整配合比的用水量，以满足水灰比要求。同时，要严格控制现场细砂的含泥量和泥块含量，以免影响工程质量。

碎石作为混凝土结构的重要组成部分，其颗粒级配、含泥量、泥块含量等性能指标会直接影响混凝土的拌合性及强度。《水工混凝土施工规范》（DL5144-2015）规定，混凝土用碎石在使用之前应进行颗粒级配、密度、含泥量及泥块含量、针片状颗粒含量等项目检验，若用于高于C35 标号的混凝土须做压碎指标试验，新采用的质地疏松的碎石还应做坚固性试验，活性骨料做碱活性试验等，不宜使用单粒级配配制混凝土。委托送检时，现场取样若未按照标准执行，则检测样品不具代表性，检测结果也不会起到控制施工质量的作用。因此，在取样过程中，无论从料堆上取样还是从运输机尾部取样，均应按照规范操作。在现场使用过程中，若碎石的颗粒级配不符合规范要求、泥块含量较多，未及时调整级配、冲洗泥块，直接使用，则势必会发生离析或影响混凝土质量。

1.3 钢材

（1）钢筋。按照《钢筋混凝土用钢第2 部分：热轧带肋钢筋》（GB/T 1499.2-2018），对同一厂家、同一牌号、同一炉罐号、同一规格且每批重量不大于60 t 为一个取样批次进行检测。而实际施工中，施工单位由于钢筋进货渠道不同、品种规格多，同时受施工场地影响，不能完全按照“四同状态”进行组批。另外，按照标准取样时，应在同一批不同捆上随机抽取3根钢筋，去掉钢筋端部500 mm后截取3段，两段做拉伸试验，一段做冷弯试验。而有的施工单位为了不浪费钢筋，直接从一根钢筋上截取试样进行试验，丧失了样品的代表性。对于钢筋热轧圆盘条取样，应用轻质锤敲直，而有的施工单位则用机器拉直，导致试验时其屈服强度不明显，极限强度偏高，伸长率降低，造成误判，从而影响检验结果。

（2）焊接试件。按照《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）第4.1.3 条规定，在正式焊接之前，参与施焊的焊工应进行现场条件下的焊接工艺试验，并经试验合格后方可进行正式生产。而在实际工程中，有些施工单位未做现场焊接工艺试验；焊接试件取样不是从已经焊好的钢筋上截取，而是直接做模拟试件，导致送检的焊接样品不能反映实际应用的焊接试件性能。

1.4 混凝土

混凝土试块的强度检测是评价混凝土结构质量的直接方法，取样频次、方法在标准上有明确的要求。根据《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）规定，现场混凝土试件以机口随机取样为主，同强度等级的混凝土每100 m3取样次数不得少于1 次，而且混凝土试件的制作成型也要按照有关规定由技术人员完成。但是，有些施工现场混凝土试块的制作仅由普通民工完成，在制作过程中随意添加水泥、石子，导致混凝土样品代表性缺失。另外，在工程施工管理过程中，原材料的取样、送样及试验报告的整理存档主要由施工单位完成，监理单位或建设单位对取样送样环节监督管理不够，而检测机构仅对来样进行检测，因此在一定程度上造成了所检样品不能如实反映现场混凝土实体结构的问题。

2 实验室检测能力的影响

实验室的检测能力主要是对检测单位的能力要求，包括对水利工程质量检测单位的资质、管理体系、人员、检测设备、检测环境等方面要求。

2.1 检测单位资质

从事水利工程质量检测的单位应按照《水利工程质量检测管理规定》取得相应的资质，并在资质等级许可的范围内承担质量检测业务。水利工程建设具有水利行业的特殊性，对原材料及中间产品的检测方法和标准都有具体要求，只有具备水利检测资质的实验室才可以开展相应的检测工作。目前，参与水利工程质量检测的实验室比较繁杂，一些不具备资质或超资质能力进行检测活动时有发生，不能完全保证检测数据的准确性。

2.2 检测人员

人员是影响检测质量的核心与关键因素。检测人员必须经过相关培训，具备相应的知识和能力且取得上岗证后才能上岗，以保证检测质量。同时，对检测单位的技术负责人任职条件加以规定，以保证检测单位出具报告的权威性和可信性。《水利工程质量检测管理规定》中明确：甲级检测单位的技术负责人应具有水利水电专业高级及以上技术职称，具有10 a 以上从事水利水电工程建设相关工作经历；乙级检测单位的主要负责人应具有水利水电专业高级及以上技术职称，具有8 a以上从事水利水电工程建设相关工作经历。

2.3 检测设备

检测单位应具备保证检测能力所需的符合检测规范、标准要求的仪器设备。《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》（RB/T 214—2017）规定，用于检测业务的设备仪器必须满足测量溯源性要求。

如果检测仪器设备在使用过程中出现故障，如按钮开关损坏、指示灯不亮等简单故障，那么修复即可，无需检定；如果是仪器设备精度、量程方面的故障，那么必须重新检定，否则会对检测结果产生很大影响。对于无法检定或校准的仪器设备，一定要进行自校或不同的检测机构之间比对验证，以保证仪器设备的准确性。对于性能不够稳定漂移率大、经常携带到现场检测以及在恶劣环境下使用的仪器设备，在校准或检定周期内应进行“期间核查”，并形成核查记录。“期间核查”对于保证仪器设备使用状态稳定性非常重要，同时也是检测单位容易忽视的工作。

2.4 环境设施

环境设施是检测工作的重要基础条件。很多检测项目如水泥胶砂试件、混凝土试件等的养护，对温湿度都有一定的要求。若温湿度不符合标准要求，则会对检测结果产生较大影响。土工布、土工膜等土工合成材料在试验过程中对温湿度也有要求，控制不当会对试验结果的准确度造成很大影响。

3 提高检测质量的控制措施

3.1 严把建筑材料检测控制关

明确工程中所用原材料及中间产品的质量要求和技术标准，对原材料的取样要严格按照相关标准方法进行，运输期间要妥善保存，直至送至实验室检测。

水泥、砂石、钢筋是水利工程建设中最常用同时也是用量最大的建筑材料，检测不能只检验产品的强度、颗分等常规性技术指标，而应根据具体行业标准及工程设计要求确定检测内容和方法。对于砂石和水泥，要进行多项参数检测；对于进场的每批钢筋，都要按规定进行检测。对于检测结果不符合要求的材料，要及时清退场。未经检验合格的原材料不允许用于工程建设。将钢筋焊接等半成品的质量检查，作为监督管理的工作重点。在对焊件进行外观裂纹、凹坑等检查基础上，随机抽取焊件进行试验，合格后才可进行验收。对于水泥、砂、石等工程中使用量较大的材料，在施工单位提供检测试验报告的前提下，需复核混凝土配合比是否正确。

3.2 加强检测试验人员技术和职业道德培训

对水利工程质量检测人员要加强实验室资质认定评审准则及各种规范、标准的学习培训，使其能够准确掌握检测程序，严格按照规范、标准开展工作。检测单位应具备健全的技术管理和质量保证体系，还应制定持续的技能培训与教育计划，培养检测人员遵纪守法、廉洁自律、实事求是、诚实公正。同时，要采取有效措施对检测人员包括短期聘用人员和在培员工进行监督，从而保证检测质量。

3.3 强化仪器设备长期运行精度保障

检测单位应严格按照实验室资质认定评审准则中的规定，对开展检测业务的仪器设备进行量值溯源，定期委托计量部门对参与检测活动的仪器设备进行检定，确保仪器设备的量程、精度符合要求。检测工作使用的仪器设备应由经过培训的授权人员操作，并且按照有关规定及使用说明书的要求进行维护保养。同时，对于仪器设备性能不够稳定、漂移率大的、使用频繁和经常携带到现场检测以及在恶劣环境下使用的仪器设备应进行“期间核查”。

3.4 严格按照规范标准要求控制试验环境的温湿度

检测单位应具有与其检测能力相适应的办公、试验场所，以确保检测设施及环境条件符合相关法律法规、标准和技术规范的要求，满足安全、能源、采光、采暖、通风、清净等要求，并采取有效措施避免环境因素（如温度、湿度、噪声、振动、电磁场等）对检测工作可能造成的不利影响。尤其是试验过程中温湿度，必须严格按照标准中规定材料养护、测试时的环境条件控制。如，《水泥胶砂强度检验方法》（GB/T17671-1999）规定，试体成型时的环境温度应稳定保持在20±2℃，相对湿度应＞50%；试体拆模前的养护温度为20±1℃，相对湿度应＞90%；拆模后，试体在20±1℃水中养护。只有环境条件达到标准要求，才能取得准确的检测数据。

3.5 切实做好工程实体质量检测

竣工验收抽样检测是检验工程实体结构质量的重要环节。目前，天津市大部分水利工程竣工验收前很少进行验收抽测。见证检测及监理抽检属于施工过程控制，可以保证水利工程所用原材料、中间产品的质量，而竣工验收抽测属于施工质量的结果控制。施工过程中影响工程实体质量因素很多，如现场施工工艺、现场条件、天气、人员等，验收抽测可以评价工程实体的最终质量，包括混凝土强度、钢筋保护层厚度、工程内部缺陷等，开展水利工程竣工验收抽测为水利工程验收提供最终数据，非常必要。

4 结语

水利工程质量检测为水利工程质量控制和评定提供客观、准确、及时的数据，是指导控制和评定工程质量的科学依据。通过对原材料取样、运输及试验等环节进行科学合理的质量控制，同时提升实验室检测能力，加强实体结构检测，可以切实有效保证水利工程施工过程中建筑材料的检测质量，有利于工程质量控制。