水工混凝土工程質量控制要點
說明:本次介紹的內容全部為工程建設標準強制性條文(水利工程部分)、水工混凝土施工規範(SDJ207-82)、水利水電工程施工質量檢驗與評定標準(SL176-2007)等文件、規程中的部分內容及個人在實際工作中的體驗與看法,僅供參考,錯誤之處在所難免,敬請批評指正。
3.1 對原材料的質量控制要點
《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL176-2007)(摘錄):
4.3.3施工單位應按《單元工程評定標準》及有關技術標準對水泥、鋼材等原材料與中間產品質量進行檢驗,並報監理單位覆核。不合格產品,不得使用。
3.1.1 水 泥
(1)水泥品質應符合現行的國家標準及有關部頒標準的規定。
(2)大型水工建築物所用的水泥,可根據具體情況對水泥的礦物成分等提出專門要求。每一工程所用水泥品種以1~2種為宜,並固定廠家供應。有條件時,應優先採用散裝水泥。
(3)選擇水泥品種的原則好如下:
1)水位變化區的外部混凝土、建築物的溢流面和經常受水流衝刷部位的混凝土、有抗凍要求的混凝土,應優先選用矽酸鹽大壩水泥和矽酸鹽水泥,或普通矽酸鹽大壩水泥和普通矽酸鹽水泥(低鹼)。
2)環境對混凝土有硫酸鹽侵蝕性時,應選用抗硫酸鹽水泥。
3)大體積建築物的,內部混凝土、位於水下的混凝土和基礎混凝土,宜選用中熱矽酸鹽水泥或低熱礦渣矽酸鹽大壩水泥,也可選用礦渣矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥和火山灰質矽酸鹽水泥。
(4)選用水泥標號的原則如下:
1)選用的水泥標號應與混凝土設計標號相適應。
2)水工混凝土選用的水泥標號不應低於425號。建築物外部水位變化區、溢流面和經常受水流衝刷部位的混凝土,以及受冰凍作用其抗凍標號大於F100的混凝土,其水泥標號不宜低於525號。
(5)運至工地的水泥,應有製造廠的品質試驗報告;試驗室必須進行復組驗,必要時還應進行化學分析。
(6)監理工程師應經常檢查了解工地水泥運輸、保管和使用情況。水泥的運輸、保管及使用,應符合下列要求:
1)水泥的品質、標號不宜混雜,
2)運輸過程中應防止水泥受潮。
3)大、中型工程應專設水泥倉庫或儲罐,水泥倉庫宜設置在較高或乾燥地點並應有排水、通風措施。
4)堆放袋裝水泥時,應設防潮層,距地面、邊牆至少30cm,堆放高度不得超過15袋。
5)袋裝水泥到貨後,應標明品種、標號、廠家、出廠日期,分別堆放,並留出運輸通道。
6)散裝水泥應及時倒儲罐,一般可一個月倒罐一次。
7)先到的水泥應先用。
8)袋裝水泥儲運時間超過3個月,散裝水泥儲運時間超過6個月,使用前應重新檢驗。
9)對大壩中、低熱水泥的技術要求。
①水泥熟料中的鋁酸三鈣含量,中熱水泥不超過6%,低熱水泥不超過8%;中熱不泥熟料的矽酸三鈣含量不超過55%;水泥熟料中氧化鎂含量應在3.5%~5.0%範圍內,如水泥經壓蒸合格,可放寬至6%;中熱水泥熟料中游離氧化鈣含量不超過1%,低熱水泥熟料中含量不超過1.2%;中熱水泥鹼含量以Na2O當量計,不超過0.6%,中熱水泥熟料中鹼含量以Na2O當量計,不超過0.5%,低熱水泥熟料鹼含量以Na2O當量計,不超過1.0%;水泥中的三氧化硫含量不超過3.5%。
②細度:0.080mm方孔篩餘不超過12%,水泥細度小,早期發熱快,不利於溫控,若有溫控要求,細度宜控制在3%~6%範圍內。
③凝結時間:初凝不早於60min,終凝遲於12h。
④水泥安定性必須合格。
⑤對水泥的強度要求:中熱525號水泥抗壓強度3d為20.6MPa,7d為31.4 MPa,28d為52.5 MPa;抗折強度3d為4.1 MPa,7d為5.3 MPa,28d為42.5 MPa;抗折強度7d為4.1 MPa,28d為6.3 MPa。
⑥對水泥水化熱的要求:中熱425號、525號水泥3d水化熱不超過251kJ/kg。7d不超過293kJ/kg;低熱425號水泥,3d水化熱不超過197kJ/kg,7d不超過230kJ/kg。
3.1.2 骨 料
(1)骨料應根據優質條件、就地取材的原則進行選擇。可選用天然骨料、人工骨料,或兩者互相補充。有條件的地方,宜採用石灰巖質的規定進行。
(2)骨料的勘察按照SDJ 17—78《水利水電工程天然建築材料勘察規程》。
(3)衝洗、篩分骨料時,應控制好篩分進料量、衝洗水壓和用水量、篩網的孔徑與傾角等,以保證各級骨料的表面品質質量符合要求,儘量減少細砂流失。
人工砂生產中,應保持進料粒徑、進料量及料漿濃度的相對穩定性,以便控制人工砂的細度模數及石粉含量。
(4)骨料的堆存和運輸應符合下列要求:
1)堆存骨料的場地,應有良好的排水設施。
2)不同粒徑的骨料必須分別堆存,設置隔離設施,嚴禁相互混雜。
3)應儘量減少轉運次數。粒徑大於40mm的粗骨料的淨自由落差不宜大於3m,超過時應設置緩降設備。
4)骨料堆存時,不宜錐體,以防產生分離。
5)骨料儲倉應有足夠的數量和容積,並應維持一定的堆料厚度。砂倉的容積、數量還應滿足砂料脫水的要求。
6)應避免泥土混入骨料和骨料的嚴重破碎。
(5)砂料的質量技術要求如下:
1)砂料應質地堅硬、清潔、級配良好;使用山砂(或海砂)、特細砂,應經過試驗論證。
2)砂的細度模數宜在2.4~2.8範圍內,天然砂料宜按料徑分為兩級,人工砂可不分級。
3)砂料中有活性骨料時,必須進行專門試驗論證。(不準用)
4)其他質量技術要求應符合表3.1–1中的規定。
表3.1–1 細骨料(砂)的質量技術要求
②當最大粒徑為80mm時,分成5~20mm、20~40mm和40~80mm三級;
③當最大粒徑為150(或120)mm時,分成5~20mm、20~40mm、40~80mm和80~150(或120)mm四級。
3)應嚴格控制各級骨料的超、遜徑含量。以原孔篩檢驗,其控制標準:超徑小於5%,遜徑小於10%,當以超、遜徑篩檢驗時,其控制標準:超徑為零,遜徑小於2%。
4)採用連續配或間斷級配,應由試驗確定。如採用間斷級配,應注意混凝土運輸中骨料的分離問題。
5)粗骨料中含有活性骨料、黃鏽等,必須進行專門試驗論證。
6)粗骨料力學性能的要求和檢驗,可按國家建築工程總局標準JGJ 53-79《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法》中的有關規定進行。
7)其他質量技術要求應符合表3.1-2中的規定。
表3.1-2 粗骨料的質量技術要求
3.1.3 水
(1)凡適於飲用的水,均可用以拌制和養護混凝土。
未經處理的工業水和沼澤水,不得用以拌制和養護混凝土。
(2)天然礦化水、如果化學成分符合表3.1-3的規定,可以用來拌制和養護混凝土。
表3.1-3 拌制和養護混凝土的天然礦化水的物質含量限值
注 1.本表適用於各種大壩水泥、矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥、礦渣矽酸鹽水泥、水山灰質三矽酸鹽水泥和粉煤灰矽酸鹽水泥拌制的混凝土。
2.採用抗硫酸鹽水泥時,水中"SO4"離子含量允許加大到10000mg/L。
(3)對拌制和養護混凝土的水質有懷疑時,應進行砂漿強度試驗。如用該水製成的砂漿的抗壓強度,低於飲用水拌制的砂漿28天齡期的抗壓強度的90%,則這種水不宜用以拌制和養護混凝土。
3.1.4 摻 合 料
(1)為改善混凝土的性能,合理降低水泥用量,宜在混凝土中摻入適量的活性摻合料,摻用部位及最優摻量應通過試驗決定。
(2)非成品原狀粉煤灰的品質指標:
1)燒失量不得超過12%。
2)幹灰含水量不得超過1%。
3)三氧化硫(水泥和粉煤灰總量中的)不得超過305%。
4)0.08mm方孔篩篩餘量不得超過12%。
註: 成品粉煤灰的品質指標應按國家標準執行。
3.1.5 外 加 劑
(1)為改善混凝土的性能,提高混凝土的質量及合理降低水泥用量,必須在混凝土中摻加適量的外加劑,其摻量通過試驗確定。
(2)拌制混凝土或水泥砂漿常用的外加劑有減水劑、加氣劑、緩凝劑、速凝劑和早強劑等。應根據施工需要,對混凝土性能的要求及建築物所處的環境條件,選擇適當的外加劑。
(3)有抗凍要求的混凝土必須摻用加氣劑(引氣劑),並嚴格限制水灰比。
(4)混凝土的含氣量宜採用下列數值:
1)骨料最大粒徑20mm 6%。
2)骨料最大粒徑40mm 5%。
3)骨料最大粒徑80mm 4%。
4)骨料最大粒徑150mm 3%。
(5)如需提高混凝土的早期強度,宜在混凝土中摻加早強劑。
工業用氯化鈣只宜用於素混凝土中,其摻量(以無水氯化鈣佔水泥重量的百分數計)不得超過3%,在砂漿中的摻量不得超過5%。
為了避免氯化鈣腐蝕鋼筋,在鋼筋混凝土中應摻用非氯鹽早強劑。
(6)使用早強劑後,混凝土初凝將加速,應儘量縮短混凝土的運輸和澆築時間,並應特別注意灑水養護,保持混凝土表面溼潤。
(7)使用外加劑時應注意:
1)外加劑必須與水混合配成一定濃度的溶液,各種成分用量應準確。對含有大量固體的外加劑(如含石灰的減水劑),其溶液應通過0.6mm孔眼的篩子過濾。
2)外加劑溶液必須攪拌均勻,並定期取有代表性的樣品進行鑑定。
3)當外加劑貯存時間過長,對其質量有懷疑時,必須進行試驗鑑定。嚴禁使用變質的外加劑。
3.2 配合比選定的質量要求
(1)為確保混凝土的質量,工程所用混凝土的配合比必須通過試驗確定。(經監理批准)
(2)對於大體積建築物的內部混凝土,其膠凝材料用量不宜低於140kg/m3。
(3)混凝土的水灰比應以骨料在飽和面幹狀態下的混凝土單位用水量對單位膠凝材料用量的比值為準,單位膠凝材料用量為每m3混凝土中水泥與混合材重量的總和。
(4)混凝土的水灰比,應根據設計對混凝土性能的要求,由試驗室通過試驗確定,並不應超過表3.2–1的規定。
(5)粗骨料級配及砂率的選擇,應考慮骨料生產的平衡,混凝土和易性及最小單位用水量等要求,綜合分析確定。
(6)混凝土的坍落度,應根據建築物的性質、鋼筋含量,混凝土的運輸、澆築方法和氣候條件,儘可能用採小的坍落度。混凝土在澆築地點的坍落度可參照表3.2–2的規定。
表3.2–1 水灰比最大允許值
注 1.在環境水有侵蝕性的情況下,外部水位變化區及水下混凝土的最大允許水灰比應減小0.05。
2.在採用減水劑和加氣劑的情況下,經過試驗論證,內部混凝土最在允許水灰比可增加0.05。
3.寒冷地區,係指最冷月月平均氣溫在-3。C以下的地區。
表3.2–2 混凝土在澆築地點的坍落度(使用振搗器)
注有溫控要求或低溫季節澆築混凝土時,混凝土的坍落度可根據具體情況的酌量增減.
3.3 混凝土拌和的質量控制要點
(1)拌制混凝土時,必須嚴格遵守試驗室籤發(並經過監理覆核)的混凝土配料單進行配料,嚴禁擅自更改。
(2)水泥、砂、石、摻合料、片冰均應以重量計、水及外加劑溶液可按重量折算面體積。稱量的偏差,不應超過表3.3–1中規定的數值。
(3)施工前,應結合工程的混凝土配合比情況,檢驗拌和設備的性能,如發現不相適應時,應適當調整混凝土的配合比;有條件時,出可調整拌和設備的速度,葉片結構等。
表3.3–1 混凝土各組份稱量的允許偏差
(4)在混凝土拌和過程中,應根據氣候條件定時地測定砂、石骨料的含水量(尤其是砂子的含水量);在降雨情況下,應相應地增加測定次數,以便隨時調整混凝土的加水量。
(5)在混凝土拌和過程中,應採取措施保持砂、石、骨料含水率穩定,砂子含水率應控制在6%以內。
(6)摻有摻合料(如粉煤灰等)的混凝土進行拌和進,摻合料可以溼摻也可以幹摻,但應保證摻和均勻。
(7)如使用外加劑,應將外加劑溶液均勻配入拌和用水中,外加劑中的水量,應包括在拌和用水量之內。
(8)必須將混凝土各組份拌和均勻。拌和程序和拌和時間,應通過試驗決定。表3.3–2中所列最少拌和時間,可參考使用。
表3.3–2 混凝土純拌和時間 單位:min
注1.人機拌和量不應超過拌和機規定容量的10%.
2.摻加混合材、減水劑、加氣劑及加冰時,宜延長拌和時間,出機的拌和物中不應有冰塊。
(9)拌和設備應經常進行下列項目的檢驗:
1)拌和物的均勻性。
2)各種條件下適宜的拌和時間。
3)衡器的準確性。
4)拌和機及葉片的磨損情況。
(10)如發現拌和機及葉片磨損,應立即進行處理。
3.4 混凝土運輸的質量控制要點
(1)選擇的混凝土運輸設備和運輸能力,應與拌和、澆築能力、倉面具體情況及鋼筋、模板吊動的需要相適應,以保證混凝土運輸的質量,充分發揮設備效率。
(2)所用的運輸設備,應使混凝土在運輸過程中不致發生分離、漏漿、嚴重泌水及過多溫度回升和降低坍落度等現象。
(3)同理運輸兩種以上標號、級配或其他特徵不同的混凝土時,應在運輸設備上設置標誌,以免混淆。
(4)混凝土在運輸過程中,應儘量縮短運輸時間及減少轉運次數。摻普通減水劑的混凝土的運輸時間,不宜超過表3.4–1的規定。因故停歇過久,混凝土產生初凝時,應作廢料處理。在任何情況下,嚴禁中途加水後運入倉內。
表3.4–1 混凝土運輸時間
注 本表數值不考慮外加劑、摻合料及其他特殊施工措施的影響。
(5)混凝土運輸工具及澆築地點,必要時應有遮蓋或保溫設施,以避免日曬、雨淋、受凍而影響混凝土的質量。
(6)對大體積水式混凝土應優先採用吊罐直接入倉的運輸方式。當採用其他運輸設備時,應採取措施避免砂漿損失和混凝土分離。
(7)不論採用何種運輸設備,混凝土自由下落高度以不大於2m為宜,超過此界限時應採取緩降措施。
(8)用皮帶機運輸混凝土時,應遵守下列規定:、
1)混凝土的配合比設計應適當增加砂率,骨料最大粒徑不宜大於80mm。
2)宜選用槽形皮帶機,皮帶接頭宜膠結,皮帶機的傾角應根據所用機型經試測確定。表3.4–2的數值可參考使用。
表3.4–2 皮 帶 機的 傾 角
4)混凝土不應直接從皮帶卸入倉內,以防分離或堆料集中,影響質量。
5)皮帶機卸料處應設置擋扳、溜管和刮板,以避免骨料分離和砂漿損失。同量時,還應設置貯料、分料設施,以適應平倉振搗能力。
6)混凝土運輸中的砂漿損失應控制在1.5%以內。
7)應裝置衝洗設備,以保證能在卸料後及時清洗皮帶上所粘附的水泥砂漿,並須採取措施,防止衝洗的水流入新澆的混凝土中。
8)皮帶機上應搭設蓋棚,以免混凝土受日照、風、雨等影響。
(9)用自卸汽車、側翻車、料罐車、攪拌車運輸混凝土時,應遵守下列規定:
1)運輸道路應保持平整,以避免混凝土受振後發生嚴重泌水現象。
2)裝載混凝土的厚度不應小於40cm,車箱應嚴密平滑;砂漿損失應控制在1%以內。
3)每次卸料,應將所載混凝土卸淨,並應及時清洗車箱,以免混凝土粘附。
4)當以汽車運輸混凝土直接入倉,應取得監理工程師同意,並應有確保混凝土質量的措施。
(10)用混凝土泵運輸混凝土時,應遵守下列規定:
1)混凝土應加外加劑,並應符合泵送的要求,進泵的坍落度一般宜在8~18cm之間。
2)最大骨料粒徑應不大於導管管徑的1/3,並不應有超徑骨料進入混凝土泵。
3)安裝導管前,應徹底清除內汙物及水泥砂漿,並用壓力水衝洗。安裝後要注意檢查,防止漏漿。在泵送混凝土之前,應先在導管內通過水泥砂漿。
4)應保持泵送混凝土工作的連續性,如因故中斷時,則應經常使混凝土泵轉動,以免導管堵塞。在正常溫度下,如間歇時間過久(超過45min),應將存留在導管內的凝土排出,並加以清洗。
5)混凝土泵送混凝土工作告一段落後,應及時用壓力水將進料鬥和導籩衝洗乾淨。
(11)用溜筒、溜槽運輸混凝土時,應遵守下列規定:
1)溜槽(筒)內壁應光滑,開始澆築混凝土前應用砂漿潤滑槽(筒)內壁;當用水潤滑時倉面應有排水措施;澆築結束時要將槽(筒)內混凝土殘料清理乾淨。
2)溜槽(筒)內必須平直,每節之間要連接牢固,要有防脫落的保護措施。
3)溜筒運輸混凝土適用於豎井、斜管段混凝土運輸,施工傾角30。~90。。溜筒落料口要有緩衝裝置,連接串筒下料至倉面,最大骨料粒徑不應大於溜筒直徑的1/3。
4)垂直運輸混凝土,溜筒高度一在150m以內;傾斜運輸混凝土,溜筒長度宜在250m以內;溜筒適宜二級配粒徑以下混凝土施工,需三級配時可經過試驗確定;混凝土的坍落度應根據試驗確定,一般8~12cm。施工要根據進入倉面的混凝土的和易性情況調整坍落度,必要時要二次攪拌後再行澆築。
5)注意及時更換磨損嚴重的溜筒,要有專用卷揚吊攔處理堵管,堵料不嚴重時宜敲擊,嚴重時要換管處理。
6)溜槽運輸混凝土適用於傾角30。~50。施工範圍,運輸長度在100m以內。
7)溜槽上部要設保護蓋,防止骨料濺出傷人,槽內要設緩衝擋板,控制混凝土的下溜速度。混凝土宜用二級配以下混凝土,頊要三級配時可經過試驗確定。要根據施工試驗確定混凝土坍落度,並在施工中隨時調整,一般坍落度宜在14~16cm。
3.5 混凝土澆築的質量控制要點
(1)建築物地基必須驗收合格後,方可進行混凝土澆築的準備工作。
(2)巖基上的雜物,泥土及松巖石均應清除。巖基應衝洗乾淨並排淨積水;如有承壓水,必須由設計與施工單位共同研究,經處理後才能澆築混凝土。
清洗後的巖基在澆築混凝土前應保持潔淨和溼潤。
(3)容易風化的巖基及軟基,應作好下列各項工作:
1)在立模扎筋以前,應處理好地基臨時保護層。
2)在軟基上進行操作時,應力求避免破壞或擾動原狀土壤。如有擾動,應會同設計人員商定補救辦法。
3)非粘性土壤地基,如溼度不夠,應至少浸溼15cm深,使其溼度與此土壤在最優強度時的溼度相符。
4)當地基為溼陷性黃土時,應採取專門的處理措施。
(4)澆築混凝土前,應詳細檢查有關準備工作:地基處理情況,混凝土澆築的準備工作,模板、鋼筋、預埋件及止水設施等是否符合設計要求,並應做好記錄。
(5)基巖面的澆築倉和老混凝土上的迎水面澆築倉,在澆築第一層混凝土前,必須先鋪一層2~3cm的水泥砂漿;其他倉面若不鋪水泥砂漿,應有專門論證。
砂漿的水灰比應較混凝土的水灰比減少0.03~0.05。一次鋪設的砂漿面積應與混凝土澆築強度相適應,鋪設工藝應保證新混凝土與基巖或老混凝土結合良好。
(6)混凝土的澆築,應按一定厚度、次序、方向,分層進行。在高壓鋼管、豎井、廊道等周邊澆築混凝土時,應使混凝土均勻上升。
(7)混凝土的澆築層厚度,應根據拌和能力、運輸距離、澆築速度、氣溫及振搗器的性能等因素確定。一情況下,澆築層的允許最大厚度,不應超過表3.5–1的數值;如採用低流態混凝土及大型強力振搗設備時,其澆築層厚度應根據試驗確定。
(8)澆入倉內的混凝土應隨澆隨平倉,不得堆積。倉內若有粗骨料堆疊時應均勻地分布於砂漿較多處,但不得用水泥砂漿覆蓋,以免造成內部蜂窩。在傾斜面上澆築混凝土時,應從低處開始澆築,澆築面應保持水平。
表3.5–1 混凝土澆築層的允許最大厚度
(9)澆築混凝土時,嚴禁在倉內加水。如發現混凝土和易性較差時,必須採取加強振搗等措施,以保證混凝土質量。
(10)不合格的混凝土嚴禁入倉;已入倉的不合格的混凝土必須清除。
(11)混凝土澆築應保持連續性,如因故中止且超過允許間歇時間,則應按工作縫處理,若能重塑者,仍可繼續澆築混凝土。
澆築混凝土的允許間隙歇時間(自出料進算起到覆蓋上層混凝土時為止)可通過試驗確定,或參照表3.5–2的規定。
表3.5–2 澆築混凝土的允許間歇時間
注 本表數值未考慮外加劑、混合材及其他特殊施工措施的影響。
(12)混凝土工作縫的處理,應遵守下列規定:
1)已澆好的混凝土,在強度尚未到達2.5MPa前,不得進行上一層混凝土澆築的準備工作。
2)混凝土表面應用壓力水、風砂槍或刷毛機等加工成毛面並清洗乾淨,排除積水,再按本節(5)條規定處理後,方可澆築新混凝土。壓力水衝毛時間由試驗確定。
(13)混凝土澆築期間,如表面泌水較多,應及時研究減少泌水的措施。倉內的泌水必須及時排除。嚴禁在模板上開孔趕水,帶走灰漿。
(14)澆築混凝土時,宜經常清除粘附在模板、鋼筋和埋件表面的砂漿。
(15)混凝土應使用振搗器搗固。每一位置的振搗時間,以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡,並開始泛漿時為準。
(16)振搗器宜垂直插入混凝土中的間距,應不超過振搗器有效半徑的1.5倍。振搗器的有效半徑根據試驗確定。
(17)振搗器宜垂直插入混凝土中,按順序依次振搗,如略帶傾斜,則傾斜方向應保持一致,以免漏振。
(18)澆築塊的第一層混凝土以及兩罐混凝土卸料後的接觸處,應加強平倉振搗,以免漏振。
(19)振搗上層混凝土時,應將振搗器插入下層混凝土5cm左右,應加強上下層混凝土的結合。
(20)振搗器距模板的垂直距離,不應小于振搗器有效半徑的1/2,並不得觸動鋼筋及預埋件。
(21)在澆築倉內,無法使用振搗器的部位,如止水片、漿片等周圍,應鋪以人工搗固,使其密實。
(22)結構物設計頂面的混凝土澆築完畢後,應使其平整,其高程應符合設計要求。
(23)澆築低流態混凝土時,應使用相應的平倉振搗設備,如平倉機、振搗器組等,混凝土必須振搗密實。
3.6 混凝土養護的質量控制要點
(1)混凝土澆築完畢(終凝)後,應及進灑水養護,以保持混凝土表面經常溼潤。低流態混凝土澆築完畢後,應加強養護,並延長養護時間。
(2)混凝土表面的養護:
1)混凝土澆築完畢後,早期應避免太陽光曝曬,混凝土表面宜加遮蓋。
2)一般應在混凝土澆築完畢6~18h(終凝以後)內即開始養護,但在炎熱,乾燥氣候情況下應提前養護。
3)如採用特種水泥,應按專門規定執行。
(3)混凝土養護時間,根據所用水泥品種而定,但不應少於表3.6的數值。重要部位和利用後期強度的混凝土,以及在乾燥、炎熱氣候條件下,應延長養護時間(至少養護28天)。
表3.6 混 凝 土養 護 時 間
3.7 特殊氣候條件下混凝土施工的質量控制要點
3.7.1 低溫季節混凝土施工的質量控制要點
(1)低溫季節混凝土施工要密切注意天氣預報,防止混凝土遭受寒潮和霜凍的侵襲,加強新老混凝土防凍裂的保護措施。
(2)低溫季節施工時,必須有專門的施工組織設計和可靠的措施,以保證混凝土滿足設計規定的抗壓、抗凍、抗滲、抗裂等各項指標。
在施工組織設計中,尚應包括:
1)充分利用氣象資料,科學確定低溫季節施工起止日期。
2)對擬採用的施工方法及施工各環節(加熱、保溫措施)要進行熱工設計。
3)廣泛調查、選用合適的保溫材料,降低工程造價。
4)對施工確定使用的外加劑和配合比,要在施工前試驗校核完畢。
5)對摻用的抗凍劑、早強劑和水泥的總體含鹼量要在允許範圍內。
6)要確定施工中的溫度觀測方法、混凝土的質量檢測方法,提前準備好觀測儀跑龍套及檢測設備,繪製供記錄用的各種圖表、曲線備查。
7)準備好計算混凝土早期強度的成熟試公式(見本章附錄)和查用曲線圖表。
8)應付氣溫驟降和寒潮襲擊措施。
(3)混凝土允許受凍的臨界強度,應控制在以下範圍:
1)大體積的混凝土(M<5):
①受凍期有外來水分時,素混凝土不應低於5.0MPa(≤F150的混凝土,F為抗凍設計符合)或7.0MPa(≥F200的混凝土);鋼筋混凝土不應低於設計強度等級的85%。
②受凍期可能有外來水時,素混凝土和鋼筋混凝土均不應低於設計強度等級的85%。
2)非大體積混凝土(M≥5):
①混凝土強度等級大於C10時,矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥混凝土設計強度等級的30%,礦渣矽酸鹽混凝土設計強度等級的40%。
②混凝土強度等級小於或等於C10時,素混凝土或鋼筋混凝土均不應低於5.0MPa。
(4)低溫季節施工,尤其是嚴寒和寒冷地區,施工的部位不宜分散。當年澆築的有保溫要求的混凝土,在進入低溫季節之前,應採取妥善保溫措施,防止混凝土產生裂縫。
(5)施工期間採用的加熱、保溫、防凍材料(包括早強、防凍劑)應事先準備好,並且應有聯火措施。
(6)在溫和地區和日平均氣溫在-5~-10。C範圍的嚴寒和寒冷地區,可採用蓄熱法施工,對風沙大的地區可搭設簡易防風棚;在預計日平均氣溫-10。C或預計最低氣溫-15。C以上,可採用綜合蓄熱法;低於上述氣溫時不應再露天施工,宜採用暖棚法,對風沙大,不宜搭設暖棚地區,可採用覆蓋保溫被下布置供暖設備的辦法。日平均氣溫在-20。C以下為不宜低溫季節施工。
(7)混凝土的澆築溫度應符合溫控和設計要求並按下列規定執行:
溫和地區不宜低於3。C;
嚴寒和寒冷地區蓄熱法不宜低於5。C,暖棚法不宜低於3。C。
(8)低溫季節施工的混凝土外加劑(減水、引氣、早強、抗凍型)產品質量應符合國空行業標準,除每批進場檢查質量外,同時要不定期隨機抽檢。其摻量要通過混凝土試驗確定。
(9)原材料的加熱、輸送、儲存和混凝土的拌和、運輸、澆築設備及設施,均應根據熱工計算結合實際氣候條件,採取適宜的保溫措施。
(10)砂石內料宜在進入低溫季節前篩洗完畢;成品料堆應有足夠的儲備和堆高,要有必要的措施防止凍雪造成骨料凍結。
(11)提高混凝土拌和物溫度的方法:首先應考慮加熱拌和用水;當加熱拌和用水尚不能滿足澆築溫度要求時,再加熱砂石骨料。水泥不得直接加熱。
(12)加熱拌和用水超過80。C時,應改變加料順序,將骨料與水拌和,然後加入水泥,以免假凝。
(13)當日平均氣溫穩定在-5。C以下時,宜加熱骨料,骨料加熱方法,宜採用蒸氣排管法,粗骨料可以直接用蒸氣加熱,但不得影響混凝土的水灰比。
砂石骨料不需加熱時,應注意不能摻混凝土冰雪,表面不能結凍。
(14)拌和混凝土之前,應用熱水或蒸氣衝洗拌和機,並將水或冰水排除。混凝土拌和時間應比常溫季節適當延長,延長的時間由試驗確定。加熱過的骨料及混凝土,應儘量縮短運距,減少倒運次數。
(15)在巖石基礎或老混凝土上澆築混凝土前,應檢查其溫度。如為負溫,應將其加熱面正溫,以澆築倉面邊角(最不利處)表面測溫為正溫(>。C)為準,經檢驗合格後方可澆築混凝土。
(16)倉面清理宜採用熱風槍或機械方法,寒冷期間宜採用蒸氣槍,不宜用水槍或風槍。
(17)在軟基上澆築第一層基礎混凝土時,必須保軟基沒有凍漲變形。
(18)澆築混凝土前和澆築過程中,應注意清除鋼筋、模板和澆築設施上附著的冰雪和冰塊,嚴禁將冰雪、冰塊帶倉內。
(19)在澆築過程中,應注意控制並及時調節混凝土的溫度,儘量減少波動,保持澆築溫度均勻。控制方法以調節拌和水溫為宜。
(20)混凝土澆築完畢後,外露表面應及時保溫,防凍防風乾。新老混凝土連接縫和易受凍的邊角部分應加強保溫,保溫層厚度應是其他面保溫層厚度的2倍,搭接保溫層除密實外長度不應少於50cm。
(21)當採用蒸氣加熱或電熱法施工時,應按專門的設計文件進行。
(22)溫和地區和寒冷地區採用蓄熱法施工,應注意下列事項:
1)保溫模板應嚴密,保溫層應搭接牢靠,尤其在接頭處,應特別注意施工質量。
2)有孔洞和迎風面的部位,應增設擋風保溫設施。
3)澆築完畢後應立即覆蓋保溫。
4)使用不易吸潮的保溫材料。
(23)低溫季節施工的保溫模板,除應符合一般模板要求外,還必須滿足保溫效果的要求,所有孔洞縫隙均應填塞封存堵,保溫層的銜接必須嚴密可靠。
(24)外掛保溫層必須牢固地固定在模板上,內貼保溫層的表面應平整,並有可靠措施保證其固定在混凝土表面,不因拆模脫落。
(25)重視低溫季節施工混凝土的性能質量及外觀質量檢查。混凝土的質量檢查除按規定成型試驗檢測外,還要採取無破損手段或用成熟度法隨時檢查混凝土早期強度(成熟度法見附錄)。拆模後混凝土結構發現受凍、低強、脫皮,一般在整個低溫期間不宜拆除。如果需要拆除,必須遵守下列規定:
1)混凝土強度必須大於允許受凍的臨界強度。
2)具體拆除時間及拆模後的要求,應滿足溫控防裂要求,並遵守內外溫差不大於20。C或表面溫降不超過6。C的規定。
3)承重模板的拆除,抗壓強度不應小於設計強度等級的70%並遵守《水工混凝土模板規範》中的有關拆模規定。
(27)低溫季節施工期間,應注意各項溫度變化,加強測溫工作(測試項及測試方法見有關規範)。
3.7.2 高溫季節混凝土施工的質量控制要點
(1)應嚴格控制混凝土澆築度,混凝土最高澆築溫度不得超過28。C。混凝土最高澆築溫度應符合設計規定。當設計文件未明確混凝土最高澆築溫度時,則施工單位應根據設計規定的混凝土允許最高溫度計算最高澆築溫度。
(2)混凝土澆築的分段、分縫、分塊高度及澆築間歇時間等,均應符合設計規定。
(3)在施工過程中,各澆築塊儘量均勻上升,相鄰壩塊的高差不宜超過10~12m。如因施工特殊需要,並有專門論證,經設計、監現同意,可適當放寬高差限制。
(4)為了防止裂縫,必須從結構設計、溫度控制、原材料選擇、配合比優化、施工安排、施工質量、混凝土的表面保護和養護等方面採取綜合措施。
施工中嚴格地進行溫度控制,是防止混凝土裂縫的主要措施。混凝土的澆築溫度和最高溫升均應滿足設計要求,否則不宜澆築混凝土,如施工單位有專門論證,並經過設計和監理單位同意後,才能變更澆築塊的澆築溫度。在有充分論據的前提下,可使用微膨脹型水泥,對混凝土降溫過程的收縮進行補償。
(5)為提高混凝土的抗裂能力,必須改進混凝土的施工工藝。混凝土的質量除應滿足強度保證率的要求外,還應在均勻性方面符合有關規範中的良好標準。
(6)為防止裂縫,應避免基礎部位混凝土塊體薄塊長間歇放置,避免基礎部位混凝土塊體在早齡期過水;其他部位也不宜長間歇放置或過早過水。
(7)對於設計齡期大於28天的混凝土,必須在混凝土配合比設計時,就考慮保證混凝土必要的早期(28天以前)抗裂能力。
(8)降低混凝土澆築溫度的主要措施。
1)為降低骨料,料場宜採用下列措施:
①成品料場的骨料,堆高一般不宜低於8m,並應有足夠的儲備;
②通過地壠取料;
③搭蓋涼棚,噴水霧降溫(砂子除外)等。
2)粗骨料預冷法時,應採取有效措施防止骨料(尤其是小石)凍倉。
3)為防止溫度回升,骨料從預冷倉到拌和樓,應採取隔熱降溫措施。
4)混凝土拌和時,可採用低溫水、加冰等降溫措施。加冰時,可用片冰或冰屑,並適當延長拌和時間。
5)在高溫季節施工時,應根據具體情況,採取下列措施,以減少混凝土的溫度回升。
①縮短混凝土的運輸時間,入倉後對混凝土及時進行平倉振搗,加快混凝土的入倉覆蓋速度,縮短混凝土的曝曬時間;
②混凝土運輸工具應有隔熱遮陽措施;
③宜採用噴水霧等方法,以降低倉面周圍的氣溫;
④混凝土澆築應儘量安排在早晚、夜間以及陰天進行;
⑤當澆築尺寸較大時,可採用臺階式澆築法,澆塊高度應小於1.5m;
⑥入倉後混凝土平倉振搗完至下一層混凝土下料之前,宜採用隔熱保溫被將其頂面接頭部位覆蓋。
6)基礎部分混凝土,宜利用有利的季節進行澆築。如須在高溫季節澆築,必須經過充分論證,並採取有效措施,經設計、監理同意後方可進行澆築。
(9)減少混凝土的水化熱溫升的主要措施。
1)在滿足混凝土的各項設計反指標的前提下,應採用加大骨料粒、改善骨料級配、摻用摻合料、外加劑和降低混凝土坍落度等綜合措施,合理地減少單位水泥用量,並儘量選用水化熱低的水泥。
2)為有利於混凝土澆築塊的散熱,基礎和老混凝土的約束部位,澆築塊厚以1~2m為宜,但若採用澆築層間埋設冷卻水管技術,澆築塊厚也可採用3m以上,上下層澆築間歇時間宜為5~10天。在高溫季節,有條件時還可採用表面流水冷卻的方法進行散熱。
3)採用冷卻水管進行初期冷卻時,通水時間由計算確定,一般為15~20天。混凝土溫度與水溫之差,以不超過25。C為宜。對於¢25mm的金屬水管,管中流速以0.6m/s為宜;對於¢28mm聚乙烯水管,管中流速以0.5~1.0m/S為宜。水流方向應每天改變1~2次,使壩體冷卻較均勻,每天降溫不超過1。C。
(10)特殊部位的溫控措施。
1)巖基的塘、槽必須用混凝土回填,深度超過3m時應分層進行。當與地表齊平後,應採用通水冷卻的方法將回填的混凝土溫度降低到設計要求的溫度,再繼續澆混凝土。
2)預留槽必須在兩側老混凝土溫度達到設計規定後,才能回填混凝土,回填混凝土應控制在有利季節進行,或採用低溫混凝土施工。
3)並縫塊混凝土澆築,除應嚴格控制澆築溫度外,可採用薄塊澆築、短間歇均勻上升的施工方法,並儘量安排在有利的季節進行;必要時,還可採用初期通水冷卻或其他措施。
4)壩體的接縫灌漿,當自然冷卻不能達到設計的要求時,應埋設冷卻水管進行後期冷卻。
(11)表面保護和養護的質量控制要點
1)氣溫驟降季節,基礎混凝土、上遊壩面及其他重要部位,應進行早期表面保護。
在高溫季節,應對收倉倉面及時進行流水養護;對Ⅰ級建築物,上、下遊壩面宜做到常年流水養護,養護時間不少於設計齡期,水層厚度通過計算確定。
2)在氣溫變幅較大的地區,長期暴露的基礎混凝土及其他重要部位,必須妥加保護。寒冷地區的老混凝土,在冬季停工前,應儘量使各壩塊澆築齊平,其表面保護措施可根據各地具體情況擬定。
3)模板拆除時間應根據混凝土已達到的強度及混凝土的內外溫差而定,但應避免在夜間或氣溫驟降期間拆模。在氣溫較低的時間;如必須拆模,應在拆模後立即保護措施。
4)混凝土表面保護,應結合模板類型、材料等綜合考慮,必要時應該考慮採用模板內貼保溫材料或混凝土預製模板。
5)已澆好的底板、護坦等薄板建築物,其頂面宜保溫到過水前。
對於寬縫重力壩、支墩壩、空腹壩的空腔,在氣溫驟降頻繁的季節,宜將其暴露空腔封存閉或進行表面保護。
隧洞、豎井、調壓井,廊道、尾水管、洩水孔洞的進出口宜封閉,不使空氣流通。澆築塊的稜角和突出部分應加強保護。
6)為降低壩體內外的溫差,減少表面裂縫,宜採用壩體中期通水冷卻,中期通水冷卻的時間由計算而定,一般為30~60天。混凝土與水溫之差,不應超過20。C,日降溫幅度不超過1。C。
7)對齡期在28天內的新澆混凝土,根據氣象預報,如有在2~3天內平均氣溫下降6~8。C的氣溫驟降情況,應在氣象溫度下降之前進行表面保護,保護時間至氣溫驟降結束後或上層混凝土開倉之前。
8)混凝土表面保護的保護層厚度,應根據不同部位、結構,不同保溫材料和氣候條件計算確定。
(12)在混凝土施工過程中,應每1~3h測量一次混凝土原材料的溫度、機口混凝土溫度以及壩體冷卻水的溫度和氣溫,並應有專門記錄。
(13)混凝土澆築溫度的測量,每100m2倉面面積應不少於1個測點,每一澆築層應不少於3個測點。測點應均勻分布在澆築層面上。
(14)澆築塊內部的溫度觀測,除按設計規定進行外,應根據混凝土溫度控制的需要,補充埋設儀器進行觀測。
3.7.3 雨季混凝土施工的質量控制要點
(1)雨季施工應做好下列工作:
1)砂石料場的排水設施應暢通無阻。
2)運輸工具應有防雨及防滑措施。
3)澆築倉面應有防雨措施並備有不透水覆蓋材料。
4)增加骨料含水率的測定次數,及時調整拌和用水量。
(2)中雨、大雨、暴雨天氣不得進行混凝土施工,有抗衝、耐磨和有抹面要求的混凝土不得在雨天施工。
(3)在小雨進行澆築時,應採取下列措施:
1)適當減少混凝土拌和用水量。
2)加強倉內排水和防止周圍雨水流入倉內。
3)做好新澆築混凝土面尤其是接頭部位的保護工作。
(4)在澆築過程中,如遇中雨、大雨、暴雨,應將已入倉混凝土振搗密實,立即停止澆築,並遮蓋混凝土表面。雨後必須先排除倉內積水,對受雨水衝刷的部位應立即處理,如停止澆築的混凝土尚未超過允許間歇時間或還能重塑時,應加鋪至少與混凝土同標號砂漿後方可復倉澆築,否則應停倉並按施工縫處理。
(5)注意天氣預報,加強壩區氣象觀測,合理安排施工。
金屬結構、鋼筋安裝(摘錄)
1.《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》(SL176-2007):
4.3.4水工金屬結構、啟閉機及機電產品進場後,有關單位應按有關合同進行交貨檢查和驗收。安裝前,施工單位應檢查產品是否有出廠合格證、設備安裝說明書及有關技術文件,對在運輸和存放過程中發生的變形、受潮、損壞等問題應做好記錄,並進行妥善處理。無出廠合格證或不符合質量保證的產品不得用於工程中。
2.《工程技術標準強制性條文》(水利工程部分):
4.2.2鋼筋的安裝位置、間距、保護層及各部位鋼筋的大小尺寸均應符合設計圖紙的規定。
《鋼筋機械連接技術規程》JGJ107-2010(住房和城鄉建設部):
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