李朝暉
(中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司,陜西 西安 710016)
某水電站位于新疆伊犁哈薩克自治州的喀什河中游峽谷,樞紐由發(fā)電廠房、發(fā)電引水建筑物、砼面板堆石壩、表孔溢洪洞以及深孔泄洪洞等建筑物組成?;炷撩姘鍓问抢煤訛惩拱叮ㄓ野叮﹣?lái)布置泄洪和發(fā)電引水系統(tǒng),而壩線則位于河道轉(zhuǎn)彎處。水庫(kù)為不完全多年調(diào)節(jié)水庫(kù),總庫(kù)容2.07 億m3,導(dǎo)流、泄洪和發(fā)電引水系統(tǒng)均布置在右岸,發(fā)電引水洞采用“一洞三機(jī)”的布置方式,由引渠、進(jìn)水口閘井、上平洞段、斜井段、下平洞段及岔管段組成。水電站廠房采用地面廠房,位于河道右岸,主廠房?jī)?nèi)安裝3 臺(tái)單機(jī)容量為45MW 的水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)容量為135MW,多年平均年發(fā)電量7.6億kW·h。
工程所在地屬于典型的高寒氣候,氣象資料顯示,多年平均降雨量300mm,多年平均蒸發(fā)量1715mm,年最低氣溫-40.4℃,年平均最大風(fēng)速40.0m/s。電站所在地的氣候特點(diǎn)是晝夜溫差大、降雨量少,氣候干旱。這種氣候類型對(duì)混凝土施工的影響非常大,所以把控混凝土的施工質(zhì)量是工程施工的技術(shù)難點(diǎn)問題,也是保證工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)以上特殊氣候,項(xiàng)目部采取了一系列有效的措施,取得了比較好的效果,有效保證了混凝土的外觀質(zhì)量。
(1)建立質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)。以項(xiàng)目經(jīng)理為第一責(zé)任人,圍繞總工開展技術(shù)管理工作,配合生產(chǎn)經(jīng)理強(qiáng)化執(zhí)行力度,將項(xiàng)目管理層納入組織機(jī)構(gòu),參與質(zhì)量管理,為質(zhì)量管理提供強(qiáng)有力的領(lǐng)導(dǎo)保障體系。
(2)成立質(zhì)量管理部門。配備技術(shù)過硬的部門主任,依據(jù)質(zhì)量管理體系,建立健全質(zhì)量管理規(guī)章制度,編制質(zhì)量管理措施,組織開展質(zhì)量培訓(xùn)教育,在日常工作中按制度措施進(jìn)行質(zhì)量管理,做到有法可依,執(zhí)法必嚴(yán)。
(3)嚴(yán)格質(zhì)量會(huì)議制度。每周組織召開質(zhì)量會(huì)議,由質(zhì)量管理部點(diǎn)評(píng)質(zhì)量管理工作中的亮點(diǎn)與缺點(diǎn),提出表?yè)P(yáng)與批評(píng)。組織參會(huì)人員展開討論,制定切實(shí)可行的整改措施,責(zé)任落實(shí)到人。
(4)強(qiáng)化質(zhì)量檢查跟蹤制度。嚴(yán)格按照“三檢制”進(jìn)行過程控制,現(xiàn)場(chǎng)施工人員全面細(xì)致檢查,質(zhì)檢人員跟蹤問題部位整改落實(shí),做到全面覆蓋,不留隱患。
(5)嚴(yán)肅質(zhì)量管理獎(jiǎng)懲辦法。在日常質(zhì)量管理工作中,對(duì)于工作表現(xiàn)突出的人員給予獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)于質(zhì)量意識(shí)淡薄、問題不斷的人員給予處罰,做到有付出就有回報(bào),并將其作為個(gè)人績(jī)效考核成績(jī)歸入職工檔案。
水電工程普遍采用自建拌合站拌制混凝土,因此必須首先加強(qiáng)各種原材料的質(zhì)量控制。根據(jù)施工工藝和倉(cāng)位特性的要求,試驗(yàn)優(yōu)化施工配合比和確定攪拌時(shí)間,拌制滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需要的優(yōu)質(zhì)混凝土,是保證混凝土外觀質(zhì)量的首要工作。
(1)設(shè)備物資部對(duì)各種原材料廠家進(jìn)行考察、評(píng)價(jià)。原材料進(jìn)場(chǎng)后,物資部門按規(guī)定的批量進(jìn)行取樣并索要質(zhì)量證明文件(檢測(cè)報(bào)告和合格證)及樣品一同交試驗(yàn)室檢驗(yàn)。
(2)水泥應(yīng)按規(guī)范要求逐批檢驗(yàn)。如果不能確定該水泥是否為同批水泥時(shí),每進(jìn)廠一次應(yīng)檢驗(yàn)一次。每次必須檢驗(yàn)其安定性、凝結(jié)時(shí)間和強(qiáng)度指標(biāo),合格后方可使用。砂、石骨料質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定,進(jìn)場(chǎng)砂、石應(yīng)附有檢驗(yàn)報(bào)告,并至少每半年提供一次由行業(yè)主管部門認(rèn)可的檢驗(yàn)單位出具的抽樣檢驗(yàn)報(bào)告。冬季拌制混凝土所采用的砂、石應(yīng)清潔,不得含有冰、雪、凍塊及其他宜凍裂物質(zhì)。當(dāng)使用不同廠家、不同型號(hào)以及不同品種的外加劑復(fù)合時(shí),應(yīng)當(dāng)熟悉了解其相容性以及對(duì)混凝土性能可能產(chǎn)生的影響,使用前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),滿足要求方可使用。冬季拌合用水,水加熱溫度必須符合《建筑工程冬期施工規(guī)程》(JGJ/T 104)規(guī)定,加熱水使用的水箱給予保溫。對(duì)拌合水加熱要求水溫準(zhǔn)確,有足夠的熱水量,保證先后用水溫度一致。
(3)優(yōu)化施工配合比。良好的施工性能,是確?;炷潦┕べ|(zhì)量的重要方面。通過優(yōu)化混凝土配合比,試驗(yàn)出和易性、抗分離性、均勻性好的混凝土配合比,就可以減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。電站廠房為單臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì),倉(cāng)位少,工期緊,混凝土入倉(cāng)采用溜槽配串桶的傳統(tǒng)工藝,混凝土選用泵送混凝土。為了縮短拆模時(shí)間和保證混凝土外觀質(zhì)量,項(xiàng)目部在水泥用量、含砂率、塌落度上進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。水泥用量比通常情況略為加大一點(diǎn),但是,在混凝土攪拌過程中,絕對(duì)不允許通過增加用水量,即隨意增加坍落度,從而加大水泥用量。在砂含率滿足骨料級(jí)配要求的情況下,為了使混凝土達(dá)到均勻致密的質(zhì)量并充分改善混凝土拌和物的和易性,與通常情況下混凝土中細(xì)骨料最佳含量相比,可以略微增加細(xì)骨料含量。將泵送混凝土塌落度由12 ~16cm,調(diào)整為11 ~14cm,增大混凝土拌和物粘稠度。此外,混凝土攪拌運(yùn)送過程中,要按照上下限限差嚴(yán)格控制混凝土坍落度波動(dòng),從而使混凝土的塑性穩(wěn)定性得到保障。
(4)嚴(yán)格控制攪拌時(shí)間。電站采用1.0m3強(qiáng)制式拌合機(jī),混凝土拌合時(shí)間經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)測(cè)定,最終確定了拌合時(shí)間為2.5min,嚴(yán)格對(duì)拌和過程進(jìn)行控制,達(dá)到消除水泥砂漿分布不均現(xiàn)象的目的,從而保證混凝土外觀色澤的一致。
電站廠房與房屋建筑有很多相似之處,也包含了大量的板梁柱結(jié)構(gòu),不同之處就是板梁柱結(jié)構(gòu)尺寸比較大,所有墻體均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),孔洞和埋件數(shù)量大,各功能層的結(jié)構(gòu)形狀各不相同,采用的混凝土都是清水混凝土。因而,針對(duì)模板的制作和安裝,需要提出更高的要求。
(1)模板制作??紤]到電站廠房復(fù)雜的外形結(jié)構(gòu),不同部位需要選用不同模板,并且盡量設(shè)計(jì)成大塊模板,從而更好地體現(xiàn)清水效果;尾水閘墩端頭模板選用定型圓弧鋼模板,易于安裝,弧度精確。板梁柱模板選用1.2cm的竹膠板,整片制作,易于加固,板面光潔平整。大面積墻體選用6015 大塊鋼模板,拼裝快速,板間縫少。
(2)模板安裝。在模板安裝時(shí),要保證位置和幾何尺寸正確,并且嚴(yán)密、牢固,從而避免澆注時(shí)發(fā)生跑漿和脹模現(xiàn)象,嚴(yán)格控制模板安裝的各個(gè)環(huán)節(jié):第一,挑選合格的模板,確保支撐有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,淘汰損壞和變形的模板。第二,打磨清理每塊模板,現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢人員驗(yàn)收合格后方可使用。第三,均勻涂刷脫模劑,脫模劑采用新機(jī)油與柴油按3 ∶7 的比例配制。嚴(yán)禁隨意更改比例和使用廢機(jī)油。第四,模板縫間粘貼雙面膠帶,防止漏漿。第五,鋼模板用環(huán)形扣聯(lián)接,環(huán)形扣數(shù)量不得隨意減少。第六,模板加固要求所有圍囹采用雙鋼管,并且橫圍囹間距不能大于1.0m,豎圍囹間距不能大于0.75m。
混凝土的鋪料振搗是出成果的關(guān)鍵階段,在這個(gè)階段若操作不當(dāng),最易出現(xiàn)蜂窩、麻面、狗洞。而鋪料方法、振搗器選擇、振搗人員水平,是澆筑過程中影響混凝土外觀質(zhì)量的三個(gè)主要因素。
(1)鋪料方法。電站廠房主體混凝土采用溜槽配合串桶入倉(cāng),框架柱混凝土采用塔機(jī)入倉(cāng),均為泵送混凝土配合比,澆筑速度快,層間間歇時(shí)間短,所以混凝土鋪料方法采用分層順序連續(xù)鋪料,自由傾落高度不不超過2m,逐層鋪料,逐層振搗。
(2)振搗器。根據(jù)倉(cāng)面大小,配置合適的振搗器。梁柱由于鋼筋密集,空間狹小,選用φ50 振搗器振搗。板層由于混凝土厚度小,面積大,選用平板振搗器振搗。大體積混凝土厚度大,面積大,選用φ100 振搗器振搗。
(3)振搗人員。選擇有振搗經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員組成振搗班組,進(jìn)行崗前技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交底,按照振搗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)操作,施工過程中淘汰責(zé)任心不強(qiáng)的振搗施工人員,強(qiáng)化班組力量。為防止漏振和過振,必須控制好振搗間距、速度及時(shí)間。
(1)拆模時(shí)間和方法。電站廠房混凝土梁板柱混凝土標(biāo)號(hào)C25,基礎(chǔ)和墻體混凝土標(biāo)號(hào)C20,施工時(shí)段集中在4—8 月,該時(shí)段平均氣溫25℃?;A(chǔ)和墻體在24h后即可拆除模板,梁板柱要求強(qiáng)度達(dá)到75%時(shí)方可拆除模板,實(shí)驗(yàn)測(cè)定C25 混凝土7d 即可達(dá)到75%強(qiáng)度。嚴(yán)格遵守從上而下的原則進(jìn)行拆除,嚴(yán)禁使用撬杠等其他利器從中間強(qiáng)行拆除,劃傷混凝土表面。
(2)混凝土養(yǎng)護(hù)。拆除模板后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以減少混凝土表面的色差、收縮裂縫等現(xiàn)象?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)應(yīng)從混凝土的初凝后開始,并且養(yǎng)護(hù)應(yīng)使用潔凈水,養(yǎng)護(hù)所用的覆蓋層不得掉色,以防止養(yǎng)護(hù)過程中污染混凝土的表面顏色。要控制好灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)的水溫,使表面溫度與混凝土內(nèi)部溫度之間的溫差不超過20℃,以免因混凝土內(nèi)部和外部溫差大而引起溫度裂縫。在頂面灑水之前,應(yīng)將混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)面和底面充分潤(rùn)濕。由于水在混凝土頂面上的蒸發(fā),會(huì)析出一定量的堿和外加劑,灑水時(shí)會(huì)被沖掉。如果側(cè)面和底面混凝土干燥,則從頂部表面流下的水會(huì)滲入,從而污染側(cè)面和底部混凝土的外觀。對(duì)于不能保水養(yǎng)護(hù)的部位,應(yīng)當(dāng)采用養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù),或拆除模板后在混凝土表面直接噴涂保護(hù)膜,既可免去養(yǎng)護(hù),又能提高混凝土的視覺效果和耐久性。在砼初凝后采用覆蓋毛布的方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),正常氣溫下的養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于7d,而在冬季施工,則養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。
為了確保澆筑后的混凝土色澤自然光潔、線條平順優(yōu)美,對(duì)原材料、配合比設(shè)計(jì)、模板加工到混凝土施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格的控制,但是由于施工過程中存在諸多不可預(yù)見的因素,任何環(huán)節(jié)的失誤都將直接影響混凝土的外觀質(zhì)量,導(dǎo)致出現(xiàn)色差、氣泡、砂痕、毛細(xì)裂縫以及麻面等現(xiàn)象。因此,有必要通過細(xì)致地修復(fù)外觀缺陷來(lái)恢復(fù)澆鑄混凝土的自然美。在修補(bǔ)過程中,應(yīng)當(dāng)配置與混凝土漿體顏色相同的修補(bǔ)漿并均勻地涂在混凝土表面上。如有必要,應(yīng)將適量的建筑膠摻入漿體中以增加粘結(jié)力,并充分利用混凝土前期強(qiáng)度發(fā)展過程中的水化加熱過程進(jìn)行養(yǎng)生,以便將修補(bǔ)漿體和混凝土主體部分結(jié)合為整體,以達(dá)到色澤一致的效果。
通過各種有效的措施,保證了在新疆特殊氣候條件下的電站混凝土施工質(zhì)量,外觀色澤均勻、平整光潔、氣泡分散,得到建設(shè)方和監(jiān)理方一致好評(píng),受到兄弟單位的觀摩學(xué)習(xí),并被確定為業(yè)主上級(jí)公司公司的標(biāo)桿項(xiàng)目參加集團(tuán)全國(guó)范圍內(nèi)的“對(duì)口”競(jìng)賽。本項(xiàng)目在混凝土外觀質(zhì)量控制方面為其他工程提供了參考。