水工建筑混凝土施工质量控制研究

引言：我国经济的飞速发展，促进了我国建筑业的进步，其中，水工建筑物作为建筑业的重要组成部分，其施工质量直接关系到建筑工程的整体质量。为了保证水工建筑物的质量，要对混凝土施工过程进行严格控制，并采取有效措施避免混凝土出现裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。当前，在水工建筑物施工过程中，混凝土质量控制工作存在诸多问题，其严重影响到工程质量和建筑美观。为了保证水工建筑物的质量，我们必须要做好混凝土施工质量控制工作。1.工程概况荔湾区十七条河涌水环境治理工程（河涌整治）—下市涌调补水工程，位于花地河以东片区东部，自西向东汇入珠江后航道，长1.4km,宽度8-12m,涌口设有水闸,其中下游370m为明涌,上游段为暗涵。本次整治内容包括：调水补水工程：重建水闸并增设排水泵站，水闸单孔净宽8m，排涝流量5m3/s,设计标准为200年一遇。主要建筑物级别为1级,次要建筑物级别为3级，临时建筑物级别为4级。水闸、泵站、内涌结构采用C30钢筋砼结构，二期砼采用C40，结构形式为闸底高程-1.00m，采用一孔布置，采用液压顶升式平面钢闸门，泵站底板高程为-4.19m，闸站顶高程为4.4m，闸站底板厚1m，中墩厚1.35m，边墩厚1.2m，泵房边墙厚0.8m，主体结构基础为高压旋喷桩。2.水工建筑混凝土施工问题及重要性2.1水工建筑混凝土施工常见问题及原因（1）裂缝。裂缝主要分为两种，一种是水平裂缝，另一种是垂直裂缝。这两种裂缝都会降低混凝土的强度和耐久性。水平裂缝产生的原因主要有：材料配比不合理、施工过程中振捣不充分、模板刚度不足等。垂直裂缝产生的原因主要有：模板刚度不足、混凝土浇筑高度过大、钢筋保护层过厚等。图1水工建筑混凝土施工裂缝（2）麻面。麻面是指混凝土表面出现的蜂窝、孔洞以及剥落等现象，严重影响混凝土的耐久性和抗渗性，给混凝土结构带来安全隐患，甚至还会降低建筑结构的承载能力。麻面产生的主要原因有：原材料不符合标准，搅拌时间不足或者搅拌不均匀，振捣不到位等。（3）孔洞。孔洞主要包括两种类型，一种是混凝土表面存在空洞现象，另一种是混凝土内部存在空洞现象[1]。这两种问题都会导致钢筋锈蚀、钢筋保护层过厚以及混凝土强度下降等，降低建筑结构的耐久性和抗渗性。2.2水工建筑混凝土质量控制的重要性在水工建筑物施工过程中，混凝土施工质量控制工作是十分重要的。其能够直接影响到水工建筑物的使用寿命，同时也会影响到整个工程的施工进度[2]。混凝土施工质量控制工作是一个整体，如果出现质量问题，整个工程的质量都会受到影响。混凝土施工质量控制工作是一个系统工程，它由多个环节构成，比如：混凝土原材料质量控制、混凝土配合比设计、混凝土浇筑过程控制、混凝土养护工作等。要想确保水工建筑物混凝土施工质量控制工作能够顺利进行，就必须要做好每一个环节的管理工作[3]。只有将这三个环节管理工作做好了，才能够确保水工建筑物混凝土施工质量控制工作顺利进行。3.混凝土施工技术要点及工艺分析3.1混凝土施工技术要点水工建筑混凝土施工是一项复杂的系统工程，需要综合考虑诸多因素，如混凝土材料、运输及浇筑过程中的温度等，混凝土施工中所涉及的技术较为复杂，需要加强技术管理，确保施工质量。首先，混凝土浇筑前需要对混凝土进行拌和处理，保证其均匀性，对温度进行有效控制，避免出现温度裂缝。其次，施工中要严格控制混凝土搅拌时间及浇筑速度，保证混凝土的均匀性，确保其和易性。在水工建筑施工中通常采用分层浇筑方法，并在浇筑过程中设置相关技术措施保证其连续性。最后，在混凝土浇筑过程中要加强振捣工作的力度和速度，避免出现蜂窝、麻面等质量问题。通过采取有效措施控制水工建筑混凝土施工质量能够有效提升水工建筑混凝土施工质量[4]。3.2水工混凝土施工工艺分析（1）对混凝土进行浇捣的时候，应该要使用木料或者是竹木纤维进行搅拌，然后再把这些搅拌好的混凝土投入到浇筑的部位当中去。在进行混凝土浇筑的过程当中，一定要注意对每一个施工环节进行严格控制，如果发现混凝土存在缺陷，应该要立即进行修补，保证混凝土质量符合设计要求。（2）在对水工建筑物混凝土进行浇筑之前，一定要先清理掉模板上面的杂物以及水泥等，然后再把模板内的积水彻底清除干净。在混凝土浇筑之前，还应该要对模板内的钢筋进行检查和验收，只有检查合格后才能够在模板内涂刷脱模剂。在对混凝土进行浇筑时，应该要使用分层浇筑的方式，并且每一层的厚度不能够超过30cm。（3）在对水工建筑物混凝土进行浇筑之前，要先对钢筋和预埋件进行检查，然后再把钢筋和预埋件固定好。如果施工现场比较复杂或者是比较大时，应该要提前对钢筋和预埋件安装好。在对钢筋和预埋件进行安装时，应该要保证其牢固性。在完成安装后需要对其表面进行冲洗处理。在对水工建筑物混凝土浇筑之前，如果有必要的话，还要对模板表面的灰尘等进行清理[5]。（4）水工建筑物混凝土在浇筑完毕之后，一定要对其表面进行保湿处理。在施工现场应该要准备一些麻袋或者是草帘等材料，当混凝土终凝之后就可以把它们铺到混凝土上面去。如果混凝土表面过于干燥时可以用湿润的草帘或者是麻袋来覆盖在混凝土上面。4.提升水工建筑混凝土施工质量控制措施随着我国社会的发展，我国经济建设发展迅速，各类水工建筑也在不断地兴起。但由于建筑工程建设过程中的工程建设单位与施工单位之间的协调不到位，使得在水工建筑混凝土施工过程中存在着一些质量问题。本文以水工建筑混凝土施工质量控制为例，提出了几点质量控制措施，以供参考。4.1保证混凝土配置的科学性与合理性重视混凝土原材料质量控制。在进行混凝土原材料选取时，需对其进行严格把关，杜绝劣质材料进入施工现场，确保施工原材料符合标准，满足工程建设需要。同时严格控制混凝土配合比。在混凝土配合比设计时，需结合工程实际情况，确保混凝土配合比符合相关标准要求。根据《水工混凝土配合比设计规程》（SL274-1999）中的要求，要想提高混凝土的耐久性，降低混凝土的水化热，混凝土配合比设计应该以控制水化热和保证混凝土拌合物的和易性为主要目标。以案例水库溢洪道为例，其混凝土配合比设计如下：在配合比设计时，需要考虑三个因素：一是水灰比，即单位用水量与胶凝材料总量之比；二是单位用水量与单位水泥用量之比；三是胶凝材料总量与水泥用量之比。为了提高该溢洪道混凝土的耐久性，在进行配合比设计时，主要控制水灰比和用水量。从图2可以看出，水灰比、用水量均对混凝土耐久性有较大的影响。由于混凝土水灰比越小，其强度越高，耐久性越好；用水量越少，其流动性也就越好，但水灰比过小易导致离析和泌水[6]。在满足工程要求的情况下，水灰比和用水量都应尽可能小。图2混凝土强度与水灰比关系目前使用的混凝土拌合物的单位用水量约为145kg/m3,而水泥用量为414kg/m3左右。在水灰比和用水量一定的情况下，胶凝材料总量约为442kg/m3。当用水量减少时，单位用水量下降到140kg/m3左右。对于高强度等级混凝土来说，这是个较低的用水量。同时胶凝材料总量也应减少约40kg/m3左右。这就需要通过降低胶凝材料总量来降低单位用水量和胶凝材料总量。因此，在该工程中采用以下方法来减少混凝土单位用水量和胶凝材料总量：经试验采用河砂和山砂为骨料，山砂中含有较多的石英杂质、针片状颗粒和含泥量大的杂质以及含泥量大的粘土等对混凝土有不利影响的物质。因此采用山砂作为骨料可以提高混凝土的密实度、降低用水量、增强抗渗透性，使混凝土具有良好的抗渗性和抗冻性。采用粉煤灰作为掺合料来降低水泥用量和用水量。通过试验发现在一定范围内提高粉煤灰掺量对降低单位用水量和胶凝材料总量有显著效果。在配合比设计中采用减水剂来降低用水量。减水剂对混凝土的工作性能有一定的改善作用。减水剂可显著减少混凝土拌合物中自由水和自由胶凝材料量，使拌合物具有良好的可泵性。硅灰或粉煤灰等掺合料对混凝土的工作性能、力学性能和耐久性都有较好的改善作用。矿渣微粉对混凝土具有良好的和易性、密实性和抗渗性等性能，而且掺量不超过水泥用量的10%。4.2加强混凝土搅拌环节控制在进行混凝土搅拌时，施工人员要对材料进行严格控制，严格按照施工要求进行，保证混凝土质量符合相关要求。（1）混凝土原材料的选择必须要符合设计和施工要求，主要包括水泥、砂、石子等。水泥的品种必须要与施工要求相符合，不能有任何的差异。砂子和石子的含量需要根据施工要求确定，石子要选择规格符合标准的碎石。另外，还需要控制好混凝土中的水和外加剂，保证在施工过程中不出现离析现象。另外，在进行混凝土搅拌时，还要严格按照相关要求控制好计量工作。（2）搅拌时间的确定要严格按照施工标准进行。在搅拌时间的确定上，要保证在混凝土搅拌时间内材料不发生离析现象[7]。混凝土搅拌时间控制在两分钟左右为宜。此外，还需要严格控制好搅拌时间的长短。（3）在进行混凝土配合比设计时，要对所用原材料进行严格控制，保证各项指标符合设计要求和施工规范要求。比如在水泥和水的比例上要按照相关标准进行设计，确保每千克材料中含有的水量能够达到200升左右。（4）在进行混凝土搅拌时还要注意对搅拌时间、拌和物出机口温度以及出料温度等进行严格控制。另外，还要注意对混凝土运输过程中的温度进行控制，防止出现混凝土温度过高的现象。（5）为了保证混凝土施工质量，施工人员要严格按照施工要求进行操作，严禁出现违规操作现象。在混凝土施工过程中还需要注意以下几点：①浇筑混凝土前要将模板、钢筋、预埋件等清理干净，保证模板的刚度和强度符合施工要求。如果需要提前拆模时要提前做好准备工作，防止出现混凝土强度不足或者裂缝等问题。②在进行混凝土浇筑前要对搅拌机中的水进行检查和确认，确保水量符合设计要求后才能投入使用；对于泵送混凝土需要注意避免出现离析现象；对于泵送混凝土还要注意检查泵送高度以及泵管中有无积水等问题。③在进行混凝土浇筑时要保证浇筑过程中不出现漏浆、分层等现象；在浇筑过程中还需要注意控制好浇筑速度和振捣时间，防止出现分层、离析现象。4.3加强混凝土浇筑与振捣环节把控加强施工过程质量控制。在混凝土施工过程中，需对其进行严格控制，制定科学合理的施工方案，严格按照方案要求开展各项施工工作。此外，还需对其进行及时检查，防止因质量问题影响工程整体质量。（1）浇筑混凝土前，必须要清除模板内的杂物和松动的混凝土，还要浇水湿润模板，保证混凝土的浇筑质量。（2）在进行混凝土浇筑时，应该先铺一层厚度为30～50cm的水泥砂浆，然后再浇筑混凝土。水泥砂浆要能够与模板紧密贴合。在进行浇筑时，如果遇到模板有缝隙时，应该及时进行封堵处理。（3）在浇筑混凝土时，应按照先深后浅、先大后小、分层振捣的原则进行。分层厚度不应大于500mm；分层振捣应采用插入式振捣器或平板式振捣器进行。振捣时，每一处都应该振捣到位，不留有空白。在浇注底板和柱、墙时，振捣宜在下层混凝土初凝前进行；浇注上部结构时，宜在上层混凝土初凝前进行。（4）振捣棒插入深度为20～30cm，振捣棒与混凝土表面的距离控制在50～100cm之间。同时要注意振捣棒移动间距不得超过其作用半径的1.5倍；振捣时间以混凝土停止下沉、不再冒气泡为准。插入下层混凝土10cm左右，然后将上层混凝土振匀即可。（5）在浇筑施工缝时，应该采用与原结构相同的材料进行处理，并对接缝处的缝隙进行填补处理。为了防止出现裂缝和孔洞等问题，应该将预留缝内的杂物清理干净并用水清洗干净。（6）浇筑混凝土时要采用溜槽下料，避免出现离析现象。在混凝土浇筑完成后要及时对模板进行清理和检查。当采用人工拖抹的方法进行养护时，要及时排除模板内的积水并在其上覆盖草袋或者塑料薄膜等覆盖物并加以养护。（7）在混凝土浇筑过程中如果遇到天气变化或者其他因素的影响时，需要适当调整施工方案或者暂停施工进行处理。如果施工情况发生变化，还需要及时通知监理工程师进行处理。4.4加强混凝土养护重视混凝土养护工作。在混凝土浇筑完毕后应对其进行及时养护，避免因养护工作不到位导致混凝土出现裂缝等问题。在混凝土浇筑完成后，应根据混凝土的凝结和硬化情况，对混凝土表面进行浇水养护，并确保其处于湿润状态。混凝土浇筑完成后的养护工作有两个方面：一方面是混凝土浇筑完成后，必须要在其表面覆盖一层塑料薄膜或者草袋，保证混凝土不会与空气接触，防止水分蒸发过快造成表面裂缝；另一方面是在混凝土浇筑完成后的48小时内，必须要对混凝土表面进行覆盖洒水养护，保证其处于湿润状态[8]。为了确保养护工作的有效性，可以在混凝土表面洒水覆盖一层薄膜进行保湿养护。在实际施工中，还要做好混凝土的保温工作，防止出现温度过高或过低的问题。一般情况下，保温措施有：在浇筑完成后立即覆盖塑料薄膜，并用草袋进行保湿养护；在浇筑完成后4