倒虹吸混凝土工程施工质量控制总结

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  【摘要】 针对倒虹吸混凝土工程施工过程中出现的部分钢筋间距不均匀、保护层偏差不符合要求、局部出现裂缝或蜂窝等质量缺陷、对拉螺栓孔封堵不规范等一系列质量问题,通过采取一系列切实有效的质量控制措施,使混凝土工程的施工质量得到明显提高。
  【关键词】 倒虹吸;混凝土;质量控制;总结
  【中图分类号】 TU721.5【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123(2013)02-045-03
  1引言
  南水北调中线工程全长1276km,横跨江、淮、黄、海四大流域,是我国特大型调水工程。倒虹吸工程是南水北调工程中最常见的一种河渠交叉水工建筑物。
  在施工过程中,由于受材料、工器具、人员、施工工艺、管理、环境等多种不利因素的影响,倒虹吸混凝土工程出现了部分钢筋间距不均匀、保护层不符合要求、局部存在裂缝和蜂窝等质量缺陷、对拉螺栓孔封堵不规范等一系列质量问题,对混凝土质量受到一定的影响。国调办、中线局和建管部各级领导和专家对质量都非常重视,并要求采取切实有效措施减少混凝土施工质量缺陷,规范施工行为,确保工程实体质量满足要求。
  2工程概况
  ××倒虹吸工程建筑物由进口渐变段、进口闸室段、管身段(由进口斜管段、水平管身段和出口斜管段组成)、出口闸室段和出口渐变段组成。管身段采用两联四孔的箱形钢筋混凝土结构形式。进口渐变段采用直线扭曲面钢筋混凝土结构,始端为贴坡式挡土墙,末端为半重力挡土墙。进出口闸室段为开敞式钢筋混凝土结构,进出口斜管段顺水流方向坡度为1:5。纵向分缝水平投影长度13~15m。出口渐变段采用直线扭曲面混凝土结构,始端为半重力式挡土墙,末端为贴坡式挡土墙。
  3混凝土施工工艺流程
  倒虹吸混凝土工程施工工艺流程为:钢筋加工→测量放线→钢筋安装→模板安装→仓面清洗→浇筑准备→验仓→浇筑→养护→施工缝处理→拆模→锥形孔封堵和质量缺陷检查登记、上报处理方案、处理、备案
  4加强施工过程中关键点的质量控制
  4.1施工缝处理。施工缝属于新旧混凝土的结合部位,浇筑后易形成明显的分界线,并在该部位易形成渗水通道,是质量控制的关键点。为确保施工缝的处理质量,凿毛时间选择非常关键,若凿毛时间过早,混凝土强度低,虽然省力,但凿毛效果差,严重时,会形成渗水通道,水位上来时,出现渗水。若凿毛时间过迟,凿毛就费时费力,凿气质量也得不到保证。经现场多次验证,在混凝土浇筑完成第4天开始,采用风镐进行凿毛,将浮浆全部清除干净,石子外露,凿毛效果非常好。
  4.2钢筋加工。
  4.2.1钢筋加工质量的好坏,将直接影响钢筋的安装,特别是混凝土保护层,技术人员必须认真分析钢筋图纸,并编制钢筋料表,指导钢筋加工。在钢筋加工前,将需加工的钢筋搬运至加工场地按要求堆放,加工时充分考虑钢筋弯曲延伸值,确保钢筋下料长度满足实际施工要求。倒虹吸钢筋所用主筋为Φ25、Φ28、Φ32,分布筋为Φ18、Φ20、Φ22,为了确保施工进度,Φ25、Φ28、Φ32的钢筋可全部采用套筒连接施工工艺,Φ18、Φ20、Φ22可全部采用闪光对焊连接施工工艺,套筒连接施工工艺中丝扣加工是质量控制的关键。闪光对焊连接施工工艺中接头的轴线偏移问题是质量控制的关键。
  4.2.2丝扣加工前对钢筋变形部分进行校正,对钢筋头弯曲部分采用砂轮切割机垂直于钢筋轴线切割,以保证切口平直,切断口不得成马蹄形。若不对变形钢筋和钢筋头弯曲部分进行处理,丝扣加工质量不易保证,同时对钢筋的安装质量也造成影响。丝扣加工时,必须选用责任心强、技术熟练的工人进行操作,并在钢筋定位平台上进行,避免钢筋在加工完成后出现偏移,影响丝扣加工质量。丝扣加工完成后,采用手持砂轮机对端部进行打磨平整,对不合格部分重新返工处理。对成品丝扣采用透明胶条包裹,带上保护套,并小心堆放。丝头加工技术参数如下表:
  4.2.3闪光对焊前,首先进行工艺试验,确定相应的工艺参数。对钢筋端头弯曲部分应采用闪光—预热—闪光焊,一次烧化留量等于两钢筋切断时的严重压伤部分,二次烧伤留量不宜大于8毫米,钢筋越粗,所需的闪光留量越大。对闪光对焊轴线偏差大,接头墩粗不明显,有裂缝,有明显烧伤痕迹的焊件,必须进截除进行重新焊接。闪光对焊时,钢筋必须安放在钢筋固定平台上,避免两根钢筋焊接时不在同一轴线上。
  4.3钢筋安装。
  4.3.1钢筋主要型号有Φ32、Φ28、Φ25、Φ22、Φ20、Φ18,钢筋保护层设计厚度为5cm,保护层偏差为1/4保护层。钢筋在运输过程中需采取相应的保护措施,避免钢筋在运输、吊装过程中变形。
  4.3.2在施工缝处理完毕后,对预留钢筋进行校正,对间距偏差较大部分采用钻孔植筋来调整,对间距偏差较小部分可渐变调整。钢筋与止水之间必须预留间距,不得压住止水带,或扎破橡胶止水带。进出口闸室预制的板梁钢筋和出口控制闸牛腿部位钢筋体型复杂,施工前需制定详细的钢筋安装作业指导书,保证钢筋安装符合设计图纸的要求。钢筋安装时要保证钢筋平、直、齐。钢筋安装完成后应做到整体不摇荡,不变形。采用电弧焊接时,焊接必须饱满无砂眼,表面应均匀、平顺、无裂缝、夹碴、明显咬肉、凹陷、焊瘤和气孔等缺陷,焊接长度、宽度和高度必须满足规范要求。直螺纹套筒现场连接采用管钳拧紧套筒,接头拧紧后,采用扭力板手检测拧紧力是否达到规定值,若拧紧力达不到标准要求,必须重新加工丝扣或对该接头采用帮条焊进行加固处理。若拧紧力满足要求后,再检查接头的外观质量,外露丝扣长度不得大于2p(p为丝扣数)。外露丝扣超过两个完整丝扣时,应重新进行返工处理。
  4.3.3钢筋与模板之间用混凝土垫块控制保护层,混凝土垫块尺寸为5×5cm,其强度等级C50,安装间距为1m×2m,梅花型布置。为加快施工进度,减少钢筋连接次数,竖墙钢筋可一次安装到位。   4.4模板安装。管身段分为水平段和斜管段,单段长度约为13m~15m,段与段之间设置沉降缝,用2cm厚度的聚乙烯闭孔泡沫塑料板填充。管身段分底板、边墙、顶板三层浇筑,管身段模板均采用定型钢模板拼装,连接件采用标准扣件“U”型卡,端头局部部位采用木模板补缝。钢筋安装完成经三检合格后,进行模板安装。立模前,使用过的模板必须打磨干净、平整,对变形部分进行校正。模板面必须先在仓号外涂刷脱模剂,严禁在仓号内涂刷。脱模剂可采用机油或植物油,严禁使用各种废油,脱模剂必须涂刷均匀。模板利用Φ14拉杆内拉固定,采用锥套连接拉杆和预埋插筋或架立筋,模板背面设置两道Φ48钢管围囹,间距为75cm,拉筋焊接在预埋的插筋上。
  为防止浇筑过程中模板缝之间漏浆,模板缝之间采用双面胶粘帖进行密封,“三检”时重点检查模板缝是否存在透光,若发现透光情况,应立即处理。
  4.5止水安装。
  4.5.1根据设计图纸要求,管身之间的伸缩缝设两道止水,分别是橡胶止水和紫铜片止水,进出口渐变段和总干渠连接缝设一道橡胶止水带,渐变段的伸缩缝均设一道紫铜片止水。
  4.5.2安装止水前,测量放出结构分缝线。止水部位采用专用模板进行拼装,止水全部固定牢固,确保了止水安装位置正确,施工过程中不发生移位。
  4.5.3铜片水止加工采用成型机分段多次加工成型,每段根据实际施工长度来确定。止水铜片采取双面搭接焊连接,搭接长度不小于20mm,不得铆接或仅搭接而不焊接。焊接接头表面做到光滑、无砂眼、无裂纹,采用煤油逐个检测焊接接头是否渗漏(若无煤油,可采用柴油),若发现渗漏,必须重新进行补焊至合格。验收时对接头进行抽查,抽查数量不少于接头总数的20%;在现场焊接的接头,逐个进行外观和渗透检查。接头处的抗拉强度不低于母材强度的75%。对止水铜片采用专用特掉模板进行定位、加固,确保在浇筑过程中不移位、不变形。
  4.5.4铜片止水安装时,牛鼻腔内的沥青麻绳必须充填饱满,并用透明胶带对上口进行封密,防止浇筑混凝土时砂浆流入牛鼻腔内。加强对铜止水片的保护,防止踩踏、生锈。
  4.5.5管身段采用带两道遇水膨胀线的中心变形型止水带,止水带宽度为350mm,厚度为10mm。要特别加强对橡胶止水带的保护,在确保遇水膨胀条干燥的情况下,可采用黄色胶带沿遇水膨胀条粘贴进行密封防水,对仓号中剩余橡胶防止水带必须进行包裹,防止破坏和老化。
  4.5.6止水带接头采用热压硫化胶合,接头外观应平整光洁,抗拉强度不低于母材的75%,在混凝土浇筑过程中要注意保护必须加强橡胶止水保护。
  4.6混凝土浇筑过程中的注意事项。
  4.6.1管身段浇筑采取分段分层方法施工,每节管身分底板、边墙、顶板三层浇筑施工。浇筑时,混凝土的供应能力应满足现场浇筑强度需要,若混凝土供应能力达不到要求时,应减缓混凝土的浇筑速度,防止混凝土在浇筑过程中出现初凝。混凝土在运输途中不得出现骨料分离、漏浆、严重泌水等情况,因故障停歇出现初凝时,应作为废料处理。在任何情况下,严禁直接向混凝土中直接加水,若需要调整塌落度,必须经试验室人员在拌和站调整。混凝土的自由下落高度应控制在1.5m以内,避免骨料出现分离。
  4.6.2对底板、顶板等大仓号则采用台阶法逐层浇筑,每次铺料厚度40cm左右,铺料必须均匀,若出现骨料分离时,必须采取人工平仓方式将粗骨料分摊开,严禁直接用砂浆覆盖。振捣采用Φ70软轴振捣器和Φ50振捣器结合振捣,振捣标准以不明显下沉、不泛浆、周围无气泡冒出为止。为防止漏振、欠振或过振,应根据钢筋间距判断振动棒的插入点,采用Φ70软轴振捣器振捣间距控制在50~70cm,采用Φ50振捣器振捣间距控制在40~50cm,并应插入下层混凝土约5~10cm深。每点的振捣时间以气泡基本排净,骨料不明显下降为标准。振捣时间过短,达不到振密的要求;振捣时间过长,将引起粗骨料过度下沉分离,故振捣时间长短将会影响质量。
  4.6.3浇筑过程中,应安排专人随时检查模板是否漏浆或变形,支架是否稳固、钢筋是否移位,等,如发现异常,必须立即处理;对粘附在模板、钢筋和拉杆表面的灰浆,就及时清除干净。浇筑混凝土时,如发现混凝土和易性较差时,必须采取加强振捣等措施,以保证混凝土的质量。不合格的混凝土严禁入仓。振捣中发生泌水时,必须人工清除,严禁在模板上开孔,泌水未引走或掏除前不得继续铺料振捣。
  4.6.4浇筑时,对铜止水和橡胶止水周围及各边角位置,必须安排专人进行振捣,并确保振捣满足要求,防止漏振、欠振和过振。
  4.7养护。正常条件下,混凝土浇筑12~18h后,必须安排专人加强养护,保持混凝土湿润,并做好养护记录,洒水养护时间不少于28天。
  若进行冬季混凝土浇筑施工时,必须对仓号进行全部覆盖保温,并安排专人不时测量混凝土表面温度,防止混凝土受冻。
  4.8模板拆除。模板的拆除日期取决于混凝土的强度、各个模板的用途、结构的性质、混凝土硬化时的气温,以拆模时混凝土边角不至于损坏为准。
  4.9加强温控,避免裂缝产生。
  4.9.1夏季温度高时,对骨料场和拌和主机部分采用防晒措施,浇筑前用井水对粗骨料进行洒水降温,采用井水拌制混凝土,夏季井水温度一般在12~14℃,尽可能选在在夜间温度较低时浇筑,并对仓面采取相应的降温措施。
  4.9.2夏季混凝土浇筑尽可能夜间温度较低时开始浇筑,出机口温度控制在26℃以下,入仓温度控制在不大于28℃。
  4.10规范混凝土缺陷处理程序。根据南水北调中线干线工程对混凝土结构质量缺陷的定义为:混凝土结构中,不符合规定要求的检查项目或检验点,造成经济损失小于10万元,延误工期不足一个月,经过处理后,仍能满足设计要求,不影响工程正常使用及工程寿命的,非事故性混凝土结构质量缺陷。混凝土结构质量缺陷包括:混凝土结构外观质量缺陷、混凝土结构内部质量缺陷、混凝土结构裂缝、混凝土结构止水缺陷等。施工过程中质量缺陷是不可避免的。为确保质量缺陷处理符合要求,拆模时由质检工程师通知监理工程师,共同对存在的质量缺陷进行联合检查、量测、分类和登记,针对不同类型的质量缺陷上报处理方案,对Ⅱ、Ⅲ类质量缺陷,则上报专项处理方案,经建设、设计、监理单位同意后,严格按照处理方案进行处理,处理后进行联合检查验收,对处理不合格则重新修补至合格。质量缺陷处理过程全部留下影像资料备查。
  4.11规范锥形孔的封堵。倒虹吸过水面的锥形孔封堵质量不好,易造成封堵体脱落,影响过水面的外观质量。首先进行锥形孔封堵试验,符合要求后,编制锥形孔封堵专项施工方案,经监理单位审批后实施。锥形孔封堵过程监理工程师全程旁站,锥形孔先打磨成毛面,冲洗干净,涂刷丙乳液做基层,再采用丙乳砂浆分三次灌入,人工分层捣实,封堵完成后采用胶带密封养护,防止封堵后出现干裂。
  5在具体施工过程还采取了如下质量控制措施
  5.1执行开工检查表制度,逐项检查各项准备工作的落实情况,不具备开工条件,不得开工。
  5.2对钢筋、模板、橡胶止水(包括铜止水)、混凝土浇筑等重要工序,执行备案制度,做到质量责任可追溯。
  5.3对关键工序建立质量责任牌制度,落实三检人员工作职责。
  5.4对关键工序制作工序要点控制卡片,发放给现场管理人员和一线施工工人,让他们明白质量控制要点。
  5.5混凝土浇筑前,对浇筑班组各施工人员进行一次技术交底,让他们清楚自己该干什么、不该干什么,在浇筑过程可能会遇到哪里方面的问题,提前做好相应的预防措施。
  5.6每个仓号安装钢筋定位卡扣,固定钢筋间距和保护层,确保浇筑成型后钢筋间距和保护层满足设计及规范要求。
  5.7在渐变段扭曲迎水面采用在模板上铺装模板布施工工艺,使作模板布的工作面气泡明显减少,外观质量得到了明显改改善。
  5.8对新入场工作进行质量培训,让他们了解南水北调的质量要求,提高他们的质量意识。
  6结束语
  南水北调是举世瞩目的国家级重点工程,质量要求标准高,为达到南水北调工程的质量标准,各参建单位的工程技术人员都积极主动想办法,并相互学习,取长补短,并积极开展QC小组活动,从人、材、机、法、环入手,采取切实可行措施,倒虹吸工程实体质量得到了保障,外观质量也有了较大程度地提高,并获得四川省建设工程质量安全与监理协会颁发的二等奖。
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