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摘要:本文结合某公路工程质量管理实践,从桥梁混凝土工程质量问题入手,基于全过程质量控制的理念分析质量的影响因素,制定有针对性、可操作性的控制措施,确保混凝土工程质量合格。混凝土工程质量过程控制要点涵盖了原材料供应、混凝土生产、运输、浇筑与养护等各个环节,供类似工程参考。
关键词:桥梁工程;混凝土;质量控制;全过程
1 前言
某公路项目的混凝土工程主要有特大桥一座1438米,中桥5座396米,各种标号混凝土工程数量约5万m3;桥址位于县城的城东开发区,居民密集、土地紧缺、环保要求高,受限于征地、环评等因素,项目部采用了商品混凝土,未自建搅拌站。在桥梁施工初期,混凝土质量不稳定,导致质量问题频发:试块强度不稳定、结构回弹强度偏低、混凝土外观质量问题(蜂窝、麻面)等。混凝土是桥梁结构的主体,外观问题影响到项目的形象,强度问题直接关系到桥梁结构的质量和安全,关系到人民群众的生命财产安全,是施工管理的重点。
2 混凝土质量问题及因素分析
2.1混凝土主要质量问题
该项目混凝土工程施工初期,主要有桩基础、地系梁、墩柱的施工,通过已完工程质量问题的收集整理,1-40#桩基础、34-39#地系梁和墩柱,存在的主要质量问题有:
图1
图2
砂石料是混凝土中最主要的原材料,起到骨架作用,对混凝土的力学性能有着重大影响。因环保、安全、政策等因素,工程所在地采石场大面积停产,本地货源基本断供;汛期来临,货运码头、河运航道临时关闭,外地货源供应紧张,合格原材料的价格上涨较快。在此情况下,商混站为保证混凝土的生产数量、保持利润率,放松了对原材料质量的控制,进场材料检测较为粗放;砂石料的存放管理不到位,堆料场虽然进行了区域划分,但存在料堆交叉的情况;进料仓邻近区域有积水,导致砂石料污染。经项目部抽检,部分碎石的压碎值、级配、含泥量不符合要求。
2.2.2 配合比使用不当
混凝土配合比设计是混凝土工程中非常重要的一项工作,它直接影响到混凝土的顺利施工、混凝土工程的质量和混凝土工程的成本。混凝土配合比的基本要求为:满足混凝土设计的强度等级;满足施工要求的混凝土和易性;满足混凝土使用要求的耐久性;满足上述条件下做到节约水泥和降低混凝土成本。项目部试验室按照设计、规范要求,结合上述原则通过试验确定了理论配合比,并签发至商混站试验室。
商混站在配合比使用时存在以下问题:
1)商混站生产系统的配合比录入进行了权限控制,由其试验室主任主控;但生产时可由操作员在所有配合比列表中任意选择,在操控室无我项目部配合比文件的情况下,操作员对配合比的选择随意性强。经查验部分生产记录,配合比存在使用错误的情况。
2)每条生产线有2个水泥罐,1#罐、2#罐水泥品种不同,在生产过程中操作员可任意选用,存在误选现象。
3)每班混凝土生产前应由试验人员进行砂石料含水率测定,将审批合格的理论配合比换算成施工配合比,经技术负责人签认后,方可进行混凝土生产。在实际生产环节,砂石料含水率测得频次不够,存在走过场的现象。
4)计量器具台账不规范,计量标定不及时,主要计量器具均已超过标定有效期,给生产系统的称量准确性造成重大隐患。称量系统出现问题,将导致混凝土的生产配合比出现偏差,易出现强度忽高忽低、和易性不稳定等问题。
2.2.3 试块的制作与养护不规范
标养试块的制作过程与养护应符合规范要求,采用振动台振动成型或插入式振捣棒振实制作;试模制作好后移动要小心,防止大幅振动;及时覆盖或包裹,防止水分丢失;尽快移入养护室养护。
本项目桥梁工程施工现场条件较为简陋,距工地试验室较远,存在以下问题:试块制作由人工使用插捣棒制作,不能很好的保证试块的密实性;制作后不能即刻移入养护室,在现场存放时存在水分丢失、阳光照晒的情况,导致试块强度受到不同程度的影响。
2.2.4 浇筑准备工作不到位
浇筑前应对支架、模板、钢筋和预埋件等进行检查,并对到场混凝土进行检测,坍落度不合格的严禁使用,全部条件符合规范要求方可开始浇筑。经检查,烂根现象的主要原因是模板底部有缝隙,未堵塞严密导致底部漏浆;或虽然进行了堵塞,在模板底部缝隙外砌筑砂浆,但间隔时间过短,浇筑时砂浆尚无强度,导致密封失效。产生砂线的原因,主要是混凝土坍落度控制不严格,存在坍落度过大的现象,在浇筑时即产生砂线影响混凝土外观质量。
墩柱浇筑时,应控制混凝土的自由倾落高度,超过2米时应设置串筒、溜管等设施,超过10米时应设置减速装置。实际浇筑时,串筒、溜管长度不足,导致墩柱下部混凝土倾落高度超过规范要求,产生离析现象,继而导致混凝土质量出现问题。
2.2.5结构物养护不到位
混凝土浇筑完成后3-5小时(表面收浆),予以覆盖并洒水保湿养护。拆模后,应及时进行覆盖保湿养生,连续保湿不得中断,养护期不低于规范要求。本项目桥梁墩柱,侧面采用薄膜包裹,顶部水桶加土工布滴灌养生,基本符合要求。但在实际操作中,存在薄膜包裹过紧导致水分无法沿墩身表面下渗,或包裹过松导致水分散发严重,水的滴灌速度赶不上损失速度,从而影响混凝土表面的湿润程度,造成混凝土强度增长缓慢。
3 质量控制要点
3.1原材料质量控制
1)商混站
严格按照项目部提供的材料要求进行采购,完善原材料进场验收程序,按照规范要求的试验检测手段对材料进行验收并做好记录,尽可能保持货源稳定,确保原材料的质量合格、品质稳定,质量不合格的严禁使用。加强原材料存放管理,不同原材应分隔存放,严禁料堆交叉,做好材料标识标牌工作(包含原材名称、供应商、原材产地、检验状态等)。
鉴于商混站以追求经济利益最大化的经验目的,项目部与商混站签订采购合同补充协议,就质量问题的处理办法及经济处罚做出明确约定,用经济手段加强对商混质量的控制。
2)项目部
按照检测频率要求,及时开展原材料检试验工作。原材料取样,原则上直接由进料仓取料,当进料仓取料有难度时,可在堆料场进行取料,但每2周至少对进料仓取样检测一次。当检测结果不符合设计要求时,及时采取应对措施解决问题。
3.2混凝土生产运输质量控制
1)生产环节
现场浇筑要料之前,由工区提前半小时通知项目部试验室,试验室在第一车混凝土生产前到达商混站。商混站根据试验室提供的配合比,结合当天砂石料含水率适当调整以保证混凝土质量,在试验人员的监督下选用配合比开始拌料;根据搅拌机组性能及规范要求进行混凝土拌制,每盘混凝土拌制时间应满足要求,且不得低于45s。试验人员每周进行一次生产记录检查,如发现配合比不符合要求的,应及时处理解决。
2)运输环节
根据浇筑部位、浇筑方式(自卸、起重机料斗提升、泵送以及相关的串筒或溜管),及时与相关人员进行沟通,确保罐车运输、泵车或吊车进出场,对第一车供料时间、间隔时间的要求,确保供料时间合理性。运输过程中,应以2~4r/min的慢速进行搅动,卸料前应以常速再次搅拌。
3.3混凝土性能检测
1)出场检测
每一罐车出站前,安排试验人员进行质量检测(坍落度、和易性等),检测合格方可出站。并按照规范要求的取样频率制作标准试块。
2)现场检测
现场浇筑前由现场施工人员负责指挥工人检测坍落度,要求工区准备好坍落度筒,并在检测完成后及时冲洗、清理坍落度筒。
混凝土运至浇筑地点后发生离析、泌水或坍落度不符合要求时,应进行二次搅拌。二次搅拌时不得任意加水,确有必要时,可在试验人员的指导下按照《公路桥涵施工技术规范》同时加水、相应的胶凝材料和外加剂并保持其原水胶比不变;二次搅拌仍不符合要求的,严禁使用。如发现罐车司机或其他人员直接加水处理的,将拒绝使用,并对相关人员进行处罚。
3.4浇筑前准备工作
1)模板及钢筋检查
浇筑前应对支架、模板、钢筋和预埋件等进行检查,模板内的杂物、积水及钢筋上的污物应清理干净。模板如有缝隙或孔洞时,应堵塞严密且不漏浆;模板底部缝隙处,采用泡沫胶或双面胶封堵,确保密封良好。
2)各工区根据浇筑部位、浇筑方式(自卸、起重机料斗提升、泵送以及相关的串筒或溜管),及时与相关部门或单位进行沟通,确保罐车运输、泵车或吊车进出场,对第一车供料时间、间隔时间提出明确要求,确保供料时间合理性。
3)现场施工员、质检人员、监理人员对分部分项工程和相关措施项目经验收合格后;现场一切条件满足的情况下通知商混站开盘。
3.5浇筑过程
1)自高处向模板内倾卸混凝土时,应防止离析。自由倾落高度不应超过2m,超过2m时应设置串筒、溜管(槽)等设施,倾落高度超过10m时应设置减速装置。
2)各工区相关值班人员不定时查看分层浇筑厚度、振捣方式方法、浇筑速度,根据浇筑高度测算混凝土浇筑方量及时补方。
3)质检工程师加强关键部位浇筑过程的巡检力度。
4)炎热夏季施工时,浇筑时间尽量选择在凌晨、傍晚或夜间,避开中午的高温时段。
3.6混凝土养护
浇筑完毕后根据施工方案、交底要求、规范规定及时保湿养生(浇筑完毕后3-5小时),模板拆除后及时进行覆盖保湿养生,连续保湿养生不得中断,养护期不得低于14天。滴灌薄膜养生时,注意薄膜的包裹松紧度,用胶带密封薄膜接缝处,确保水分可以顺利滴渗,且不得蒸发损失过快。有条件的,可采用双层薄膜,或筒状薄膜,保湿效果更好。
3.7其他措施
项目部成立质量管理工作领导小组,根据工作需要,每月召开一次质量分析会,对本月质量工作开展情况进行总结,部署下月质量控制重点,对质量通病或质量问题较多的部位,采取专项措施。如遇重大质量问题,及时召开专题会议。同时,根据施工进展及工程质量实际情况,及时修订质量管理手册,出台质量奖惩管理办法,责任到人,提高管理技术人员、施工作业班组的质量意识。
另外,在混凝土浇筑后产生质量问题的,应及时整改、采取补救措施。外观质量问题可采取修补手段,问题较轻的可以不处理;强度问题应引起高度重视,采取回弹、钻芯取样等手段确定工程实体强度,强度未达到设计要求的,应请设计单位验算或返工处理。
4 结语
通过混凝土工程质量过程控制措施的制定和实施,该项目桥梁工程混凝土结构质量得到明显改善:试块7天强度均达到预期值,28天强度符合规范要求;外观质量明显改善,烂根现象基本消失,蜂窝、麻面大幅减少;结构实体回弹强度达到规范要求。具体如下表:
图4
工程实践图片如下:
整改后:双层薄膜
整改后:外观平整
工程实践表明,混凝土工程质量的过程控制措施行之有效,对工程质量管理有良好的促进作用;在后续施工中应继续完善和落实质量管理措施,提高管理、技术人员的质量意识,确保桥梁混凝土工程的质量合格。
公路桥梁工程是国计民生的重点工程,质量的好坏关系着国民经济的长治久安,是施工企业生存发展的生命线。混凝土质量是桥梁工程质量的主要组成部分,是一个项目成败的关键环节。本文将混凝土质量管理作为一个系统工程,从原材料的采购、混凝土的生产运输、浇筑与养护等各个环节入手,结合工程实践,逐一制定针对性的管理措施,用全过程控制的管理理念对混凝土的质量保证进行了研究。工程施工重在经验总结与推广,希望本文能够给类似工程提供一点参考和启发,让施工单位和施工人员更加重视和了解混凝土质量全过程控制的要素,提高混凝土生产和施工的规范化。
参考文献
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[3]杨明山. 混凝土工程施工质量全程控制与应用研究[D].吉林大学,2007.
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论文作者:蔡延喜
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/29
标签:混凝土论文; 质量论文; 工程论文; 质量问题论文; 强度论文; 项目论文; 原材料论文; 《防护工程》2017年第27期论文;