新形势下探讨小型水利工程混凝土施工中存在的问题
[摘要]水利工程施工过程中实行质量控制,是为了消除工程隐患、确保工程安全和工程验收时提供一个比较准确的依据。本文结合某水利工程质量控制过程中发现的混凝土施工存在的问题,探讨如何进一步提高水利工程混凝土施工质量的措施和方法。
[关键词]混凝土;水利工程;施工质量;
1存在的问题
1.1合同管理有所欠缺
某水利工程施工过程中发现工地技术管理人员较少,工程施工过程中质量管理和控制不是很到位。如工地的混凝土生产过程中只有劳务工队伍在自由操作,而作为应对工程质量起现场监控作用的施工单位和监理单位的技术人员较少在现场自始至终指导作业。由于施工单位和监理单位投入的技术人员偏少,这些技术人员只能进行测量放线和整理工程资料等工作,无法分身从事现场管理和旁站监理。
1.2技术水平有待提高
这里有两个方面的问题。一是一些施工单位和监理单位现场施工人员对混凝土的性能不是很熟悉,对影响混凝土质量的要素不是十分了解,现场就难以控制工程质量;二是新材料、新技术的应用不多,一些地方小型水利工程的混凝土施工基本上还停留在相对比较低的技术水平上,尤其是在防渗加固处理水利工程施工中。一些对提高混凝土质量比较有效且相对成熟的技术,比如掺加外加剂、掺合料等,在工程中应用也不是很普遍。如何因地制宜选择合适的骨料、水泥、外加剂、掺合料以及恰当的施工工艺,以保证混凝土施工质量。
1.3施工工艺水平不高
小型水利工程混凝土施工大体上还是小作坊式作业,投料、运输多为人工操作,机械化及电子化水平较低,专业化程度不高,除了有一定规模的水利水电工程外,集中拌和楼拌制混凝土应用较少。人为因素造成混凝土质量波动较大。
1.4混凝土设计强度等级偏低
目前,水利工程设计中,主要将是否满足构件的安全作为混凝土设计强度的依据,有的虽然考虑了混凝土构件的耐久性要求,但也不是很充分。为了满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性等要求和施工和易性的需要,有关水工混凝土施工规范不仅规定了胶凝材料和水泥熟料的最低用量,还对混凝土的水胶比(水灰比)作了规定,见表1。
注:在有环境水侵蚀情况下,水位变化区外部及水下混凝土最大允许水胶比(或水灰比)应减小0.05。
由于现行的《水泥检验标准》GB175-2007与原来的GB177-1990标准相比,水泥胶砂强度检验的水灰比由原来的0.45提高至现行的0.50,水泥的标准相对提高了。考虑到某水利工程大多使用的是P.O42.5水泥,按上述表1水胶比配制的混凝土的强度等级应是比较高的。在工程质量抽检过程中,发现如水库溢洪道泄洪槽、大坝防渗墙、厂房防洪墙、堤防挡水墙等比较重要的工程部位大多使用C20结构混凝土,其强度等级显然偏低了。而且由于施工管理、技术及工艺水平等原因,水利工程混凝土质量波动较大,因此,混凝土强度等级偏低显然是不利于工程的安全和耐久性的。
2混凝土生产过程中存在的主要问题
2.1原材料的问题
(1)水泥。经多年来在室内检测试验过程中,不时发现有些送检的水泥没有达到有关国家标准的技术要求,其中多为产量较小,且生产工艺为立窑的小型企业的产品。水泥不合格主要表现在抗压强度、抗折强度和安定性没有达到技术要求。在水利工程质量控制过程中，某些工地水泥仓库的防雨防潮措施不是很到位。
(2)骨料。有关水工混凝土施工规范规定,混凝土施工中宜将粗骨料按粒径分级组合使用。水利工程混凝土施工中大多采用规格为5～40mm或5～80mm的混合粗骨料。由于料场开采的部位不断变化,或采用人工骨料时料场的破碎机多为效能较低的锷式破碎机,致使这些混合粗骨料的颗粒级配、堆积密度及空隙率、针片状颗粒含量和超逊径含量在施工过程中差别比较大,这就给混凝土施工质量带来比较大的波动。此外,还有一个问题比较突出,施工单位为了节省投资,将厂房基础或输水隧洞施工挖掘出来的石渣(有些还是强风化的岩石)未经任何筛选就直接破碎用作混凝土骨料,使用前也未经严格的清洗和脱水,骨料岩质的硬度和含泥量都不符合质量要求。
2.2配合比误差较大
由于现场多为人工投料,尽管施工现场多备有配合比投料标牌,但混凝土生产过程中投料误差还是比较大,主要有两个方面的问题,一是拌和用水量控制不好,水灰比偏大,极个别施工人员缺乏水灰比的概念,为了减少拌和时间、提高混凝土溜槽入仓进度和减少振捣时间,对混凝土的用水量不加以控制,甚至为了让混凝土尽快入仓,而在溜槽顶部直接加水,将振捣器放入混凝土中稍为振捣一下;二是混凝土的砂率偏大。如上所述,由于混合粗骨料的颗粒级配、堆积密度及空隙率、针片状颗粒含量和超逊径含量变化较大,为了满足混凝土的施工性能,混凝土的砂率就必然要增大,按照混凝土的填充包裹理论,就应适当调整配合比,增加水泥和用水量,而受技术能力和生产成本所限,这些都难以做到,混凝土的质量就必然下降了。尤其是浇筑泵送混凝土时,为了使骨料不塞管而将混凝土顺利输送到仓面,不是从掺加高效减水剂、泵送剂、粉煤灰和选择合适的骨料等技术手段着手,而是尽可能加大混凝土的砂率和用水量,以此来满足混凝土施工性能的要求,因此,经常使用泵送混凝土的水工结构如隧洞等混凝土质量也相对较差。
2.3混凝土拌和不均匀
水利工程多处边远山区,混凝土拌和多使用较老旧的小容量的自落式搅拌机,而非拌和效果较好的强制式搅拌机,搅拌效果自然差一点。加之,一些工地盲目赶进度,混凝土拌和时间不足,有的拌和不均匀。工程质量出现同一部位的混凝土抗压强度值相差较大。
2.4钢筋
工地上有时看到钢筋网位移或变形较严重,工程质量抽检对混凝土钻芯取样时发现,有的钢筋保护层不足10mm甚至露筋。
3混凝土结构
施工现场不时发现混凝土构件的外观质量存在一些缺陷,如蜂窝、麻面、跑模、错台、钢筋外露、裂缝和渗漏等。其中比较难处理的是混凝土的渗漏,笔者认为除了温度裂缝渗漏外,其它的渗漏主要是施工层面处理不好或由于施工间歇太长而产生冷缝所致。渡槽伸缩缝处理不好导致渗漏的现象也时有发生。
以上就是某水利工程施工过程中发现混凝土存在的一些质量问题。当然,混凝土工程是一个比较复杂的系统工程,影响混凝土施工质量的因素也还有很多其它方面的原因。
4探讨及建议
(1)一些水利工程施工管理不到位,原因是多方面的。有一个现象,就是水利工程在招投标中基本上是实行低价中标,有的还在概算定额单价基础上下浮10%左右再签订施工合同。这样就严重压缩了施工企业(监理单位)的正常利润。而有的工程还存在转包现象,加之,人工费的不断上涨(极个别的工程甚至连材料价差都不补),这样,真正做工程的利润就非常薄,有关单位投入的管理和技术人员就严重不足了。笔者认为,应该支持和鼓励施工单位(监理单位)获取合法的利润,这样企业才能留住和引进人才,更新设备,更好地服务于业主并保证工程的质量和安全,整个水利行业才能得到良性发展。
(2)针对水利工程施工中人为因素造成混凝土质量波动较大的现象,现场应尽可能使用商品混凝土。自制混凝土时,则应加强对施工过程的控制。如施工方对一些工程关键部位混凝土施工没有把握时,不妨适当加大混凝土配合比的配制系数或减小0.05水灰比再配制混凝土。
(3)应在混凝土施工前1～2个月将水泥、掺合料、外加剂和骨料等原材料送检,杜绝不合格的原材料进入施工现场。现场应尽可能使用产量高、生产工艺为旋窑的大企业的水泥产品。同一料场的骨料要有稳定供应和稳定的品质,并分级组合使用,如使用混合料时,则应加强对混凝土施工过程的控制,切实按配合比投料并保证混凝土搅拌时间。
(4)在混凝土工程中尽可能应用掺加外加剂和掺合料等比较成熟的技术。
(5)由于一些小型水利水电项目报建手续不全,设计比较粗糙,施工不规范,业主监管不到位,因此,工程质量相对比较差,去年以来多座“四无”电站发生坍塌并造成人员伤残事故,建议有关部门加强对水利工程监管和质量抽检力度。
参考文献[1]DL/T5144-2001,水工混凝土施工规范[S].