某工程混凝土质量事故原因分析

1工程概况

某工程建设内容有厌氧罐设备基础和除磷池、生化池等。总建筑面积1624.11平方米。该工程基础设计等级为丙级，结构使用年限为50年，安全等级为二级，抗震设防烈度为6度。该工程基础形式采用桩基、承台基础。换填部分采用级配砂石，换填至设计承台垫层底，承台基础垫层采用100mm厚C15混凝土浇筑，桩基采用强度等级为C35的水下混凝土，基础承台及侧壁采用强度等级为C30的混凝土，其中承台的直径达14m，厚达1.5m，混凝土的浇筑按大体积混凝土施工工艺施工。2混凝土质量事故概况3#厌氧罐承台基础的混凝土，于2018年9月12日20：00时分开始浇筑，强度等级为C30，混凝土由某商混站供应，至9月13日凌晨完成混凝土浇筑，浇筑完毕后对混凝土进行正常的养护和降温工作。在2018年9月14日施工单位对该承台基础的侧模进行拆除并及时回填土的过程中，发现承台外侧中部有部分混凝土呈现未完全凝结状态。施工单位及时将此情况上报到监理单位，经现场监理工程师、施工单位技术负责人现场查勘，确认圆弧长约17m，圆切线约13.8m的部位出现混凝土质量缺陷，缺陷面积约35m2，夹层堆积高度100～500mm，承台上下部分的混凝土均已凝结硬化。3混凝土质量事故的确认针对3#厌氧罐承台混凝土异常情况，施工单位立即告知了混凝土生产企业试验室主任，商混站初步认为外加剂导致的缓凝，并要求了施工单位对未凝结的混凝土进行保温、保湿养护和观察。当施工单位用水冲到未凝结部位的混凝土时，砂石呈松散状下坠，施工单位随即通知商混站试验室主任到达施工现场进行查勘，并要求商混站马上启动质量事故调查程序。施工现场总监也邀请了混凝土方面的相关专家、工程质量检测单位、施工单位、设计单位、建设单位以及混凝土生产企业相关负责人召开专题会议，对未凝结部位的混凝土进行原因分析。现场利用一种特殊的方法对未凝结部位的混凝土进行检测，结果显示未硬化部分的混凝土未含有水泥组分，确认需要对未凝结部位的混凝土进行处理，随即，混凝土生产企业也立即启动了质量事故调查程序。4事故原因调查分析据施工人员回忆，该批混凝土采用汽车泵泵送，当晚混凝土浇筑过程非常顺利，无堵泵、堵管、混凝土离析等异常现象发生，混凝土的供应也无间断情况，施工操作规范，排除了由施工人为因素造成此次事故的发生。混凝土生产企业得知混凝土未硬化的原因不是因外加剂缓凝导致时，立即对当时整个生产过程进行了调查，对整个过程中参与的人员、所有车辆的GPS、各车混凝土配合比情况，以及整个生产过程中原材料进场情况的监控进行了回放调查。最后查明是其中一车在混凝土生产搅拌过程中，由于水泥蝶阀传感器短暂失灵，反馈的信号为正常计量，操作员发现此车混凝土和易性异常，习惯性认为是因砂含水变化导致出机混凝土坍落度变大，在未通知试验室技术人员的情况下，便手动添加粉煤灰对该车混凝土和易性进行了调整，以至该车混凝土拌合物无水泥组分，从而造成此次事故发生。5处理措施施工现场总监得知未凝结硬化的混凝土没有水泥组分的情况，便立即组织了相关专家、建设单位负责人、施工负责人、设计、混凝土生产企业负责人召开了关于此次事故处理的专题会议，会议中确定了以下处理措施：（1）承台采用钻孔取芯检测，沿有夹层的位置钻点，探测夹层覆盖的区域，均衡布置抽测点位45个，将抽取的混凝土芯样送至工程质量检测单位进行强度测试，对于无夹层的位置也抽取混凝土芯样进行送检，确定混凝土强度是否满足设计要求。（2）对出现质量缺陷的混凝土，采用人工手持风镐机将松散部分混凝土剔除，且不得损坏钢筋，至混凝土表面无夹渣、无松散混凝土（混凝土剔除情况详见图2）。（3）将附着在钢筋表面的混凝土清理干净，并清洗钢筋表面，清扫干净承台面松散混凝土及砂粒，同时用高压水枪冲洗混凝土表面的残渣，并用棉纱将表面积水和细小石粉清洗干净。在浇筑混凝土前，用界面剂进行处理，使后浇筑的混凝土与之前的混凝土能有效胶结，形成整体。（4）在新混凝土浇筑之前，对未剔除部分的混凝土进行抽样送检，达到设计强度后再进行下道工序施工。（5）为保证新老混凝土整体连接性，在新旧混凝土衔接处，平面和侧面采用化学植筋锚固的方式，采用梅花式锚入适量的钢筋，竖向截面采用直径Φ12钢筋间距300mm，横向采用直径Φ12钢筋间距800mm梅花状布置，植筋后伸出长度至少为10d，植筋应由具备相应资质的公司进行施工。（6）定位出承台下侧桩位，尽量将新旧混凝土衔接面留置在桩身上，保证承台的承载力不被削弱。（7）人工对钢筋进行调整，减少或避免损伤钢筋。清理完承台后，严格按照施工图纸要求，并结合施工规范规定，调整好钢筋，绑扎好箍筋，将承台抽芯截断的钢筋采用双面焊接方式进行连接，有效搭接长度不得低于10d，施工完成后，通过自检合格后报监理单位、建设单位进行验收，验收合格后，方可进行隐蔽施工。（8）采用胶合模板支模，支撑牢固，对孔口进行封堵，不得出现漏浆现象。（9）浇筑承台混凝土选用C35的混凝土，掺入适量纤维材料，混凝土配合比由混凝土生产企业提供。施工现场应进行混凝土拌合物坍落度试验，坍落度控制在150～180mm之间。每层浇注混凝土厚度为300mm，采用插入式振动器振捣，浇筑上层混凝土时振捣棒插入下层混凝土内100mm，浇筑时严格控制承台顶标高。（10）按要求对到达施工现场的混凝土进行抽样检验，按100m3为一检验批。（11）混凝土浇筑完毕后，须采取保湿保温均匀降温措施进行养护。（12）征求设计单位意见，对本次处理方案进行审核，并对本处理方案提出设计意见，且严格按设计意见进行处理。（13）各道工序检验合格后，方可进行混凝土的浇筑工作。6结论（1）本次事故的处理方法工艺简单、费用低廉，经设计验算方案可行。（2）作为混凝土生产企业，应加强对混凝土的原材料质量、生产过程、出场检验、现场交付等环节的控制，且加强内部的管理