浅谈混凝土质量控制

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  摘要:钢筋混凝土结构在建筑工程中占有很大的比重,在结构的安全、可靠度和耐久性方面起着至关重要的作用。因此,对混凝土的质量控制至关重要。影响混凝土质量的主要因素有:拌制混凝土原材料的质量,混凝土配合比,混凝土拌合运输、模板、灌注工艺、施工环境、养护等,混凝土质量控制的薄弱环节是大体积混凝土浇筑、混凝土接缝处理和混凝土冬季施工。
  关键词:混凝土 质量 控制
  随着城市建设步伐加速及地面交通压力逐渐增加,为缓解地面交通给城市发展带来的压力,各大城市瞄准地下空间的开发,大力推进地下轨道交通建设,现阶段地铁车站主体结构均采用钢筋混凝土结构,而且大多数地铁车站采用明挖法施工,施工过程中大体积混凝土浇筑、冬雨季施工等是影响车站质量的重要因素。下面介绍一下长沙地铁1号线侯家塘站的混凝土质量控制要点。
  1.工程概况
  1.1车站概况
  长沙地铁1号线侯家塘站主体结构采用地下三层双柱三跨的钢筋混凝土箱形结构,车站外包尺寸为167.5m×25.45m(长×宽),采用明挖法施工。主体围护结构采用1000mm厚地下连续墙+内支撑的支护形式,车站基坑深度变化较大,根据基坑深度,车站分别设置五道支撑+一道换撑和六道支撑+一道换撑。五道支撑处:第一道采用砼支撑,第二~五道支撑和换乘采用直径609mm(t=16mm)的钢管撑;六道支撑处:第一、四道采用砼支撑,第二、三、五、六道支撑和换乘采用直径609mm(t=16mm)的钢管撑。
  车站主体结构20m左右划分为一个单元,总共划分为8个单元组织施工。按照车站主体结构实际尺寸情况,本车站主体结构侧墙采用P6015定型钢模板,定型钢模板组装速度快且可以保证墙体质量。腋角(底板腋角除外)、立柱、中板及顶板采用1220×2440×18mm木胶合板,木模板具有质轻、易于搬运、方便加工的优点。支撑体系采用满堂红扣件式脚手架。
  1.2结构尺寸
  端头井地下1层结构侧墙厚800mm,地下2、3层侧墙厚1000mm;
  所有腋角尺寸均为300×900mm;
  端头井底板过轨区厚1200mm、中间位置厚1100mm,标准段底板厚1100mm;
  中一板板厚400mm,中二板站台区厚500mm,轨行区厚700mm;
  顶板厚800mm;
  底板纵梁1100×2600mm,中二板纵梁900×1600mm,中一板纵梁900×1000mm,顶板纵梁900×1800mm、柱子1200×800mm。
  车站主体结构标准横断面图详见图1-1。
  侯家塘站基坑深、主体结构跨度大、层高高、单次浇筑混凝土方量大,混凝土质量控制难度较大。
  图1-1 车站主体结构标准断面图
  2.混凝土质量控制
  2.1原材料选用控制
  (1)防水混凝土水泥的选用
  ①选用质量稳定的普通硅酸盐水泥,碱含量符合《混凝土结构设计规范》GB50010的要求。
  ②不使用不合格的水泥,不同品种或标号的水泥不混合使用。因储存不当引起质量有明显降低或水泥出厂超过三个月时,在使用前对其质量进行复验,并按复验结果使用。
  ③进场水泥有质量证明文件,对其品种、标号、包装或散装仓号、出厂日期等检查验收,同时取样进行强度、稳定性等性能试验。
  (2)骨料的选用:防水混凝土使用的砂、石技术指标除符合现行《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》、《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》的规定外,砂采用中粗砂,含泥量不大于3%;石子最大粒径不大于40mm,含泥量不大于1%,所含泥土不呈块状或包裹石子表面,吸水率不大于1.5%。砂石进行筛分实验,选择级配合理的砂、石子。
  (3)拌制混凝土使用的水,应符合《混凝土用水标准》JGJ63的要求。
  (4)外加剂的选用:防水混凝土根据工程需要掺入适量外加剂,以改善混凝土内部组织结构,提高抗渗性。外加剂的选用和掺量由试验选定。所用外加剂具有出厂质量证明文件和产品技术资料。在不影响强度和抗渗的前提下,防水混凝土掺入一定数量的粉煤灰,降低水泥用量和水泥水化热,减少坍落度损失和混凝土内外部温差,最大限度避免裂缝出现。粉煤灰掺量通过试验确定。所有掺加外加剂、粉煤灰方案报监理工程师批准后实施。
  2.2配合比的选用与控制
  (1)防水混凝土的配合比,根据工程要求、选材要求、结构条件和施工方法、通过试验确定。其抗渗等级满足设计并按要求提高0.2MPa。
  (2)应在满足混凝土强度、耐久性和工作性要求的前提下,减少水泥和水的用量。
  (3)当有抗冻、抗渗、抗氯离子侵蚀和化学腐蚀等耐久性要求时,尚应符合现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476的有关规定。
  (4)试配所用的原材料应与施工实际使用的原材料一致。
  (5)对采用搅拌运输车运输的混凝土,当运输时间可能较长时,试配时应控制混凝土坍落度经时损失值。
  (6)大体积混凝土的配合比设计应符合下列规定:
  1)应在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下,采用提高掺合料及骨料的含量等措施降低水泥用量,并宜采用低、中水化热水泥。
  2)温度控制要求较高的大体积混凝土,其胶凝材料用量、品种等宜通过水化热和绝热温升试验确定。
  3)宜采用高性能减水剂。
  2.3结构混凝土的施工控制
  (1)混凝土拌合物入模温度不应低于5℃,且不应高于35℃。做好混凝土浇筑前的施工准备工作,清除模板内或垫层上的杂物。表面干燥的地基、垫层、模板上应洒水湿润;现场环境温度高于35℃时宜对金属模板进行洒水降温;洒水后不得留有积水。   (2)采用搅拌运输车运输的混凝土或浇注时如发现离析,应进行二次拌合,拌合时间>2min。混凝土进场后按规范要求留置好试块,每车混凝土按要求进行塌落度测定,不合格的严禁使用。
  (3)混凝土运输、输送、浇筑过程中严禁加水;混凝土运输、输送、浇筑过程中散落的混凝土严禁用于结构浇筑。
  (4)混凝土分层浇筑,分层振捣,需要保持平衡受力的部位,严格对称浇筑。相邻两层浇注时间间隔尽量缩短,确保上、下层混凝土结合质量和整体强度,不形成施工缝,振动棒的前端应插入前一层混凝土中,插入深度不应小于50mm。
  (5)浇筑混凝土的自由落高不超过2.0m,超过时使用串筒、溜槽等工具进行。
  (6)混凝土浇注连续进行,不留或少留施工缝,因施工需要留设施工缝,按设计要求进行,并经监理工程师认可。
  (7)混凝土采用机械振捣密实,振捣时间为10~30S,以混凝土表面泛浆和不冒气泡为准,避免漏振、欠振和超振。
  (8)混凝土结构内部设置的各种钢筋或绑扎铁丝,不接触模板。
  (9)混凝土结构内的预埋铁件、穿墙套管、钢筋稠密处以及结构的后浇带部位,均为可能导致渗漏浆的薄弱之处,为混凝土浇筑的关键部位,采取切实有效措施,精心施工,确保混凝土的浇筑质量。
  (10)严格控制泵送混凝土的坍落度,保证泵送的连续性,泵送前先用适量的与混凝土成份相同的水泥砂浆润滑输送管内壁。泵送间歇时间超过45min或混凝土出现离析现象时,混凝土已不合格,不可使用,立即用压力水冲除管内留存的混凝土。
  (11)混凝土浇筑后应及时进行保湿养护,保湿养护可采用洒水、覆盖、喷涂养护剂等方式,当日最低温度低于5℃时,不应采用洒水养护,混凝土养护达到规定的拆模强度后拆模。拆模时混凝土表面温度与环境之差不超过15℃,以防止混凝土表面产生裂缝。
  2.4浇注施工缝、变形缝处混凝土的质量控制
  (1)所有施工缝、变形缝均需按设计图纸进行设置,并报监理工程师和设计批准。
  (2)施工缝处混凝土接茬面必须进行凿毛处理,清除浮碴、尘土和积水。使用背贴式止水带安装要牢固,粘贴遇水膨胀橡胶条处混凝土面要光滑、平整,不被凿毛破坏。浇筑混凝土前,用水冲洗干净,并铺上一层其材料和灰砂比与混凝土相同的水泥砂浆。施工缝处的混凝土要充分振捣。但要严防破坏止水带及橡胶条。
  (3)混凝土结构变形缝的止水构造形式、位置、尺寸以及止水使用的材料,变形缝填料的物理力学性能必须符合设计要求。施工中加强变形缝处混凝土的浇筑和振捣,保证混凝土的密实,确保防水质量。
  2.5混凝土冬季施工质量保证措施
  (1)当工地昼夜平均气温(最高和最低气温的平均值或当地时间6点、14点及21点室外温度平均值)连续5天低于+5℃或最低气温低于-3℃时,为冬季施工时期。
  (2)混凝土浇注前必须将模板和钢筋上的冰、雪清理干净。
  (3)运输和浇筑混凝土用的容器应有保温措施,防止砼的热量损失。墙体混凝土浇注完毕后,采用保温被将墙体上口裸露的部位覆盖保温。
  (4)顶板混凝土表面第一次收面后,及时用一层塑料布加一层草帘被覆盖保温,第二次收面时采用随接草帘被、随收面、随覆盖的方法,当气温低于-10℃及天气突然骤变时,再增加一层草帘被覆盖,确保混凝土不受冻。
  2.6大体积混凝土浇注质量保证措施
  (1)混凝土浇注严格按大体积混凝土施工规范的要求进行,一次连续不断的浇注完成。
  (2)浇注前,必须制定严格的浇注措施和施工步骤,进行详细的技术交底。
  (3)为控制裂缝的产生,充分利用混凝土的后期强度,降低混凝土中水泥的用量。
  (4)浇注前对混凝土的入模温度进行严格限制,混凝土分层浇注,层高不大于40mm,避免时间过长产生施工冷缝。
  (5)在炎热天气浇注混凝土,要选择合适的浇注温度,一般以气温接近当天的平均值为好,尽量减少温度应力对混凝土的质量影响。
  (6)混凝土浇注后,做好混凝土的保温、保湿养护,缓慢降温,充分发挥混凝土的徐变,降低温度应力的影响。
  2.7混凝土的质量检验与评定
  (1)混凝土施工中的质量检查
  1)检查混凝土组成材料质量,每一工作班二次。
  2)检查混凝土在拌制地点及浇注地点的坍落度,要求每车必检。
  3)混凝土配合比由于外界影响而有变动时,随时检查。
  4)混凝土搅拌时间随时抽查。
  (2)试块的强度评定
  混凝土强度分批进行验收,每个验收项目按《建筑安装工程质量检验评定统一标准》确定。同一验收批的混凝土强度,以同批内全部标准试件的强度代表值来评定。
  (3)外观检查
  混凝土结构拆模后,从其外观上检查其表面有无麻面、露筋、裂缝、蜂窝、孔洞等缺陷情况,预留孔道是否通畅无堵塞,如有类似情况,及时加以修补。
  3.混凝土的质量控制效果
  侯家塘站主体结构严格控制施工质量,严格按照以上措施进行施工,取得良好效果。
  施工过程中底板混凝土浇筑量较大,混凝土浇筑前与混凝土拌合站、运输队、交警等部门协调好,保证混凝土能连续不间断施工,浇筑完成后及时进行浇水养护,有效控制混凝土内部温度应力对混凝土浇筑体结构的不利影响,混凝土裂缝控制效果比较好。
  侧墙及顶板的施工控制因素较多,不光是混凝土质量控制,还包括模板、支撑体系、施工缝处理等,是一项系统工程,混凝土浇筑过程中严格控制混凝土塌落度、浇筑速度、分层对称浇筑等。侧墙浇筑过程中由于落差较大,为防止混凝土离析使用串筒浇筑,浇筑前将施工缝冲洗干净,加强混凝土振捣尤其是第一层混凝土的振捣,拆模后混凝土外观质量较好,侧墙平顺、垂直度符合规范要求,蜂窝麻面和烂根等质量通病控制到位。顶板浇筑完成后做好收面工作,冬季施工期间顶板混凝土表面第一次收面后,及时用一层塑料布加一层草帘被覆盖保温,第二次收面时采用随接草帘被、随收面、随覆盖的方法,确保混凝土不受冻。
  4.结束语
  施工质量控制一般不会增加额外的施工成本,尤其是主体混凝土质量控制,“认真”二字即可,侯家塘站主体结构施工完成后得到各方好评,获得多项荣誉,并且节约大量结构修补堵漏费用,在无形中会创造了可观的社会效益及经济效益。
  参考文献
  [1]混凝土结构工程施工规范GB 506666-2011
  [2]《混凝土用水标准》JGJ63
  [3]《混凝土结构设计规范》GB50010
  [4]《筑工程冬期施工规程》GJ104—2011
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