渠道衬砌混凝土拌和物质量控制.pdf

第 4 5卷 第 l 0期 2 0 1 4 年 5月 人 民 长 江 Ya ng t z e Ri v e r Vo 1 45 No 1 0 M a y 2 Ol 4 文章编号 ： 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 4 ) 1 0 0 0 8 4一 O 3 渠道衬砌混凝土拌和物质量控制 刘 毅 卿 ， 宋 飞2 ( 1 中国水利水电第 四工程局有限公 司勘察设 计院试验 中心， 河南 禹州 4 6 1 6 7 0 ； 2 中国水利 水 电第 四工 程 局有限公司第二分局 ， 河南 禹州 4 6 1 6 7 0 ) 摘要 ： 南水北调 中线3 7_ 程 渠道衬砌 混凝 土施 工 中， 受现场特殊的环境影响 ， 因而对混凝土拌和物质量及 工作特 性提 出了较 高要 求。结合某渠段渠坡衬砌混凝土施工 实际情况 ， 对现场混凝土拌和物 出现质量 问题 的原 因进 行 了分析 ， 提 出解决对策。在 采取通过试验确 定混 凝土级 配、 慎重选择外加剂供货厂家 、 加 强对人 工砂石粉含 量以及拌和站计 量系统监控等质量控制措施后 ， 取得 了较好 的效果。 关键词 ： 渠道衬砌 ； 衬砌混凝土施工 ；混凝 土拌和物 ；质量控制 ；南水北调 中线工程 中 图法 分 类 号 ：T V 4 3 1 文 献 标 志 码 ：A 禹州 长 葛段 第五施 工标 段属 于南 水北 调 中线 一 期 工 程 总干 渠 第 渠段 ( 沙 河南 一黄 河 南 ) 第 三 标 段 第 5设计 单元 ， 全 长为 9 k m， 其 中明渠 8 5 4 8 k m， 渠 道 过 水 断面呈梯 形 ， 起点 断面设 计流 量为 3 1 5 m s ， 设 计 底宽为 2 4 5 1 9 5 m， 堤顶宽为 5 m， 渠道边坡系数为 3 02 0， 渠 坡 长 度 为 l 92 9 1 2 2 ， 设 计 纵 坡 为 1 2 6 0 0 0 ， 全段 采 用 混 凝 土 衬 砌 ， 混 凝 土 衬 砌 强 度 等 级 为 C 2 0 ， 抗 冻标号 为 F 1 5 0， 抗 渗标 号为 W6 ， 渠坡 衬砌厚 度 为 1 0 c m， 渠底 衬砌 厚度 为 8 c m， 全渠采 用 复合土 工 膜 防 渗 ， 复 合土 工膜下 均铺 设保 温板 防冻层 ， 衬砌 混凝 土 设计 方量 5 4万 m ， 主要采 用专用 衬 砌 机和 人工 衬 砌 两 种方 法施工 。 渠 道衬砌 混凝 土面 板 的主要功 能是 减糙 和保 护其 下部 的复合土工膜 ， 有一定的减渗作用 ， 具有浇筑面积 大 、 厚度 薄 、 坡 度大 、 施工 时 间长 等特 点 ， 对混凝 土拌 和 物的工作特性要求很高。在混凝 土拌和时 ， 怎样拌制 出既能保证质量又能满足施工要求及工作性能稳定的 混凝土 ， 成为保证衬砌质量的关键因素。 1 现场 出现的问题 渠 道衬砌 混凝 土面 板不 同于一 般意 义上 的建筑 物 混凝土结构 ， 其混凝土拌和物也 区别于普通 的常态混 凝土， 对混凝土的工作性能及其稳定性有很高的要求 ， 在 衬砌混 凝 土浇筑 初 期 ， 现 场施 工 过 程 中出 现 的 混凝 土拌和物质量问题 ， 给渠道衬 砌混凝土施工造成了一 定 的影 响 。现 场 出现 的质量 问题 主要 包 括 ： 在 工作 面 上的混 凝 土经过 机 械或 人 工 摊 铺 、 振 捣 后 仍 然 出现 沿坡面向下滑移的现象 ； 混凝土拌和物运 至现场卸 料 过程 中 ， 经 皮带 机 、 人 工溜 槽 后 出现 骨料 分 离 、 离 析 现象 ； 完 成现 场混凝 土作 业 以后 ， 出现 泌 水 、 泌水 点 现象 ； 混凝土的凝结 时间不能满足现场作业要求 ， 凝结 太快 、 可 塑性差 等 。 2 原 因分析及解决措施 针对 现场 出现 的混凝 土 拌和物 质 量问题 进行 研究 和分析后 ， 认 为混 凝土 拌 和 物 性 能不 稳 定 是 造 成施 工 困难的主要因素 ， 需采取针对 性措施使混凝土施 工配 合 比最大限度地接近理论配合 比， 使混凝 土拌 和物性 能趋 于稳 定 ， 杜 绝 质量 隐患 ， 消除施 工影 响 。具体 分析 及解决对策如下所述 。 ( 1 )分析 工作 面 上混 凝 土 经 过 机械 或 人 工 摊 铺 、 振捣 后仍 然 出现沿 坡 面下 滑 现 象 的原 因 ， 主要 是 混 凝 土施工配合比用水量不准确 ， 坍落度偏大， 混凝土中砂 浆 过多 ， 粗骨料 用 量偏 少 ， 混 凝 土 流 动 性增 大造 成 的。 解决措施为加密检测砂石 骨料 含水率 和混凝土坍落 度 ； 优化配合 比， 在保证混凝土满足收面、 密实度 等要 收 稿 日期 ： 2 0 1 40 32 0 作者简介 ： 刘毅 卿， 男， 工程 师， 主要 从事水利水电工程施 工及 混凝土试验 工作。Em a i l ： 8 2 5 7 3 4 4 8 0 q q C O I ll 第 1 0期 刘毅 卿， 等 ： 渠道衬砌混凝土拌和 物质量控制 8 5 求的前提下 ， 应尽可能增加粗骨料的用量。 ( 2 )混凝 土 拌 和物 运 至 现 场 卸 料 过 程 中 ， 经 皮 带 机 、 人 工 溜槽 后 出现骨 料 分 离 、 离析 、 混凝 土 “ 板结 ” 现 象 。分 析原 因是 混凝 土配 合 比 中减 水剂 掺量 过 大 。可 采取 及 时检查 拌 和站 外 加 剂 称 量 系 统 ， 检 测 外 加 剂 是 否有 沉淀 ( 水 泥净 浆 流动度 快 速 检 测 ) ， 在 外 加 剂 储 存 容器 加装 “ 电控搅 拌 叶片 ” 或 “ 风管 ” ， 在 生 产混 凝 土 时 将 减 水剂 搅拌 均 匀等措 施 予 以解 决 。 ( 3 )完成现场混凝土作业后 ， 仍出现泌水 、 泌水点 现象 。分 析原 因是混凝 土 拌 和时胶 凝材 料称 量 不足 或 砂 的称量 过 多 ， 造 成实 际混 凝 土砂 率增 大 ， 现 场使 用 人 工 砂 细度 模数 偏 大或石 粉 含量 较少 造成 的 。解决 措施 为定 期检 查校 验混 凝 土拌 和站胶 凝 材料 和砂 秤称 量 系 统 ； 加 强对 现场 使 用砂 料 细度模 数 和石粉 含 量 的抽检 ， 必 要 时按 配合 比要 求调 整砂 率 。 ( 4 ) 昆 凝 土 的凝结 时 间不 能满 足现 场工 人作 业 的 要 求 ， 凝结 过快 ， 铺 到作 业 面 以后 可 塑性差 。原 因是混 凝 土 温度 过高 ， 聚 羧酸 减 水 剂 受 环 境 温 度 影 响性 能 发 生 变化 造 成 的。为 此 ， 可 采 取有效 的温控 措施 ， 合 理安 排 混凝 土搅 拌 运输 车数 量 ， 防止搅 拌 车 出现滞 压 现象 ， 以控制 混凝 土 入仓 温 度 ； 及 时 联 系减 水 剂 厂 家对 减 水 剂性 能 进行 检测 调 整 ； 进 行 现 场 混凝 土 配合 比拌 和 试 验 ， 通 过厂家 的 技术 支 持 、 优 化 减 水 剂 配 比 ， 满 足 了现 场施 工 对混 凝土 凝结 时 间 的要 求 。 求外 ， 选择在混凝土性能产 生波动时能及时提供技术 支持 的外 加剂 供 货厂 家显 得尤 为重 要 。 3 3 人工砂石 粉含量控制 天然 砂 中含 泥对 混 凝 土 是 有 害 的 ， 必 须严 格 控 制 其含 量 ， 而人 工砂 中适 量 的石粉 对混 凝 土是有 益 的 ， 有 适 量 石粉 的存 在 ， 弥 补 了人 工 砂 配 制 混 凝 土 和易 性 差 的缺 陷 。 同时 ， 石 粉 的掺 入 能 完 善 混凝 土特 细 骨 料 的 级 配 ， 提 高 混 凝 土 密 实 性 。 水 工 混 凝 土 施 工 规 范 D L 5 1 4 4 2 0 0 1规定 ， 人 工 砂石 粉 含 量 应控 制 在 6 1 8 。但南水北调 中线工程 中衬 砌混凝土 的坍 落度 小 、 胶 材用 量较 少 ， 当人 工 砂石 粉 含 量 小 于 1 0 时 ， 混 凝 土 出现 和易 性差 、 不 出浆 及 泌水 现 象 。经 现 场试 验 调 试后 ， 将人 工 砂 石 粉 含 量 控 制 在 1 0 1 8 ， 能 保 证混凝土工作性能 ， 提高混凝土的密实度， 同时也能有 效 防止 混凝 土 泌水现 象 的发 生 。 3 4混凝土拌和站计量 系统控制 按 照要 求 每月对 拌 和站 的计 量 系 统进 行 自校 、 自 检 ， 在每班工作前对各称量设备进行零点校验， 在混凝 土生产前对输入的配料单信息进行仔 细核对 ， 确保准 确无 误 ， 在混 凝 土拌 和 过 程 中严 格 控 制 混凝 土原 材 料 的称量偏差在允许范围内。当对拌和站计量系统产生 怀疑或发现问题时 ， 应第一时间检查 、 处理。稳定的拌 和计量系统是生产合格混凝土的必要保障。 3 质量控制措施 4 控制效果 3 1粗骨料级 配选 择 根据 相关 规 范要 求 ， 素混 凝 土 板 骨 料 粒 径 不 能 大 于板 厚 的 1 2 ， 可 以选 用二 级 配 混凝 土 进 行 浇 筑 ， 但 是 渠 道 衬砌 混凝 土 面板 有 别 于 一 般 的 常 态混 凝 土 ， 若 采 用二级配混凝土 ， 则需考虑运输搅拌车卸料的坍落度 、 渠道衬砌机高速皮带送料坡度、 以及防止大骨料分 离 等问题 ， 这些 问题都需要提高混凝 土用水量 来实现 。 通 过试 验对 比 ， 能满 足 施 工 要 求 的 二 级 配 混凝 土粗 骨 料 用量 反 而低 于一 级 配 粗 骨料 用 量 ， 有 别 于 常规 的混 凝 土级 配选 择 ， 故渠 道 衬 砌 混 凝 土级 配 的选 择 应 通 过 试 验来 确定 。 3 2外加 剂供 货厂家选择 目前在许多工程 中广泛使用聚羧酸高效减水剂。 这种外加剂有保坍性能好 ， 对水泥凝结时间影响较小 、 使用方便 ， 以及有效降低混凝土成本等优点。缺点是 对水泥 、 矿物掺合料组分发生变化或气温变化较敏感。 在选用外加剂供货厂家时 ， 除了其产 品应满足规范要 在渠 道衬 砌混 凝 土 面 板 浇筑 初 期 ， 通 过 对 上 述 问 题 的分析 和研 究 ， 按照 相应 的对 策措施 加 以落 实 ， 加 强 了对 后续 衬砌 混凝 土拌 和物 生产 过程 的控 制 。该标 段 共 生 产渠 道衬 砌混 凝 土约 5 4万 m ， 共 对 9 3 8组 混凝 土试件 进 行 了抗 压 强 度 测 试 ， 平 均 抗 压 强 度 为 2 9 0 MP a ， 统 计标 准差 为 1 5 1 ， 混 凝 土 离差 系数 为 0 0 5 ， 达 到 优 良标 准 ， 混 凝土 的各 项 性 能 指标 均 满 足 设计 规 范 要 求 。所采 取 的质量 控 制措施 取 得 了满 意 的效果 。 5 结 语 渠 道衬 砌混 凝土 因其 特殊 作业 环境 和对 混凝 土拌 和 物较 高 的工作 特性 要 求 ， 使混 凝 土 拌 和 物质 量 控 制 成 为关 键要 素 。在南 水北 调 中线工 程渠 道衬砌 混 凝土 施 工过程 中 ， 通过 现场 实践 和试 验 总结 ， 对混凝 土 拌和 物质量控制取得 了很好 的效果 ， 使在特殊条件下 的混 凝土拌和物性能达到稳定性要求 ， 保障 了衬砌混凝土 的施 工质 量 。 ( 编 辑 ： 赵 凤 超 ) 8 6 人 民 长 江 2 0 1 4生 C h a n n e l l i n i n g c o n c r e t e q u a l i t y c o n t r o l o f Mi d d l e R o u t e P r o j e c t o f So ut h t o No r t h W a t e r Di ve r s i o n L I U Yi q i n ，S ONG F e i ( 1 T e s t C e n t e r ，S i n o h y d r o Bu r e a u 4 C o ，L t d ，Y u z h o u 4 6 1 6 7 0，C h i n a ；2 No 2 B r a n c h o f S i n o h y d r o Bu r e a u 4 C o ，L t d， Y u z h o u 4 6 1 6 7 0，C h i n a) A b s t r a c t ： F o r a d a p t a t i o n t o s p e c i a l c o n s t r u c t i o n e n v i r o n me n t o f Mi d d l e R o u t e P r o j e c t o f S o u t h t o N o r t h Wa t e r D i v e r s i o n ， h i g h wo r k i ng p e rfo r ma nc e wa s r e q ui r e d f o r c h a n ne l l i ni n g c o n c r e t e mi x t u r e I n c o mbi n a t i o n wi t h c o n s t ruc t i o n p r a c t i c e o f a c h a n ne l s e c t i o n，we a na l y z e d t h e q ua l i t y d e f e c t s o f l i n i ng c o n c r e t e mi x t u r e，a n d p u t f o r wa r d i mp r o v e me n t s u g g e s t i o ns s uc h a s d e t e r mi n i ng c o nc r e t e g r a da t i on t hr o ug h t e s t s，c h o o s i n g a d di t i v e s ma n u f a c t ur e c a r e f u l l y，s t r e ng t h e n i n g t he s t o ne po wd e r c o n t e n t c o n t r o l a s we l l a s pa y i ng a t t e nt i o n t o me a s u r i n g a c c u r a c y o f c o nc r e t e mi x i ng s y s t e m ，t h us a c hi e v i ng g o o d e ffe c t s Th e e n g i n e e r i n g e x p e r i e nc es p r o v i d e r e f e r e n c e s for o t h e r p r o j e c t s Ke y wo r d s ： c h a n n e l l i n i n g ；l i n i n g c o n c r e t e c o n s t r u c t i o n；c o n c r e t e mi x t u r e ；q u a l i t y c o n t r o l ；Mi d d l e Ro u t e P r o j e c t o f S o u t h t o No r t h Wa t e r Di v e r s i o n ，】 ( 上接第 8 1页 ) Pr o du c t i v e t r i a l r e i nfo r c e m e nt c o ns t r u c t i o n a nd r e s u l t a na l y s i s f o r c o a l m i n e d o ut a r e a un de r c a n a l s e c t i o n ZHOU Bi n g， ZHU Pi n g n i l ( G e z h o u b a G r o u p F o u n d a t i o n E n g i n e e r i n g C o ，L t d，Y i c h a n g 4 4 3 0 0 2，C h i n a ) Ab s t r a c t ： I n o r d e r t o f i n d o u t t h e r e i n f o r c e me n t c o n s t r u c t i o n me t h o d f o r u n d e r l y i n g c o a l mi n i n g a r e a o f Mi d d l e R o u t e P r o j e c t o f S o u t h t o No r t h W a t e r Di v e r s i o n，s o me t y p i c a l c a n a l s e c t i o n s we r e s e l e c t e d t o c o n d u c t pr o d u c t i v e t r i a l c o n s t r u c t i o nThr o ug h s t a t i s t i c s a n d a n a l y s i s o n t h e l a r g e a mo u n t o f da t a o bt a i ne d i n t r i a l c on s t r uc t i on，t he i mp o r t a nt c o ns t r uc t i o n pa r a me t e r s s uc h a s r e a s o n a b l e d i s t a n ce b e t we e n r O WS o f g r o ut i n g ho l e s，g r o u t i ng pr e s s ur e，s l ur r y mi x i n g p r o p o rti o n，g r o ut i ng fini s h s t a nd a r d s e t c we r e d e t e r mi n e dAc c o r di n g t o t he o b t a i n e d c o n s t ruc t i o n pa r a me t e r s ，t he r e a s o n a b l e s u b s e q u e nt c o ns t r uc t i o n me t h o d wa s de t e r mi n e d a n d t h e c u r t a i n g r o u t i n g c l o s i n g p r o b l e m wa s e f f e c t i v e l y s o l v e dT he c o ns t r uc t i o n me t h o d wa s a p p l i e d t o p r a c t i c a l c o ns t r uc t i o n i n l a r g e s c a l e a n d g o o d e ffe c t i v e n e s s wa s a c hi e v e d Ke y wo r d s ： c o a l mi n e do u t a r e a；c a n a l f o u n d a t i o n r e i n f o r c e me n t ；c u rta i n g r o u t i n g c l o s i n g ；Mi d d l e Ro u t e P r o j e c t o f S o u t h t o No r t h W a t e r Dj v e r s i 0 n ( 上接第 8 3页 J ， Co ns t r uc t i o n q u a l i t y c o nt r o l o f a nc h o r pl a t e o f pr e s t r e s s e d c o nc r e t e b o x be a m WA N G Y o n g q i a n g ， WA N G Mi n g t a n g ， C H E N Q i 。 ( 1 X u c h a n g C o n s t r u c t i o n a n d Ma n a g e m e n t D e p a r t me n t of C o n s t r u c t i o n a n d Ma n a g e m e n t B u r e a u of Mi d d l e R o u t e P r o j e c t of S o u t h t o N o r t h W a t e r D i v e r s i o n ， Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 3 ， C h i n a ； 2 Y u l u E n g i n e e r i n g D e v e l o p m e n t C o ， L t d o f H e n a n P r o v i n c e ， Z h e n g z h o u 4 5 0 0 5 2，C h i n a ；3 He n a n P r o v i n c i a l No 1 Wa t e r C o n s e r v a n c y En g i n e e r i n g Bu r e a u ，Zh e n g z h o u 4 5 0 0 1 6， C h i n a) Abs t r a c t：Th e p o s t t e n s i o n e d p r es t r e s s e d c o nc r e t e bo x be a m wa s ma i n l y a d o p t e d for t h e u pp e r s t ru c t u r e o f t h e t r a ffi c b r i d g e s o v e r t h e c a n a l o f Mi d d l e R o u t e P r o j e c t o f S o u t h t o N o rth Wa t e r Di v e r s i o n F o r a l o n g t i me ，t h e c o n s t r u c t i o n o f a n c h o r p l a t e h a s n o t b e e n pa i d a t t e n t i o n t o a n d no c o r r e l a t i v e s pe c i f i c a t i o n c a n be r e f e r r e d t o，s o t he a nc ho r pl a t e f a i l u r e o fte n o c c ur s i n c o n s t r u c t i o n I n o r de r t o g u a r a n t e e s mo o t h c o n s t r u c t i o n o f bo x be a m a nc ho r pl a t e，t h e d a ma g e c a us e s a n d ke y p o i n t s f o r q u a l i t y c o n t r o l a r e a n a l y z e dBa s e d o n t h e a n a l y s i s r e s u l t s ，t h e s p e c i a l me a s u r e s for bo x be a m a n ch o r pl a t e c o n s t ruc t i o n q ua l i t y a r e p ut f o rw a r dTh e q ua l i t y s h o ul d b e c o n t r o l l e d f r o m t he a s p e c t s o f ma t e r i a l ，e q ui pme n t ，pe r s o n n e l ，p r o c e s s a n d q ua l i t y c h e c k，s o a s t o g u a r a n t e e t h e c o ns t r uc t i o n q u a l i t y o f b o x be a m a n c h o r p l a t e Ke y wo r ds ：p r es t r e s s e d c o nc r e t e b o x b e a m ；a nc h o r p l a t e；c o ns t r uc t i o n q u a l i t y c o n t r o l ；b r i d g e o v e r c a n a l ；Mi dd l e Ro u t e P r o j e c t o f S o u t h t o No r t h Wa t e r D i v e r s i o n