隧洞混凝土低強處理施工技術(shù)及應(yīng)用

/隧洞混凝土低強處理施工技術(shù)及應(yīng)用劉慶（中國水利水電第八工程局有限公司五分局，成都，610081）摘要：四川大渡河枕頭壩一級水電站江溝棄渣場泄洪洞工程洞室混凝土襯砌施工過程中出現(xiàn)低強現(xiàn)象，對混凝土低強事務(wù)進(jìn)行分析，探究其產(chǎn)生緣由，分別實行了相應(yīng)的處理措施，取得了良好效果，歸納低強產(chǎn)生緣由、處理的步驟、防范措施和技術(shù)要點，為隧洞混凝土施工處理類似低強供應(yīng)借鑒。關(guān)鍵詞：隧洞施工低強處理技術(shù)要點應(yīng)用江溝泄洪洞1概述江溝棄渣場泄洪洞工程選用低壩擋水泄洪洞方式泄洪，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，相應(yīng)洪水流量為558m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)取200年一遇，相應(yīng)洪水流量為816m3/s。江溝泄洪洞斷面型式為城門洞型，由進(jìn)水口段、隧洞段、出口消能段三部分組成，隧洞段總長1879.53m，平均縱坡i=0.052，開挖斷面寬7.7m~9.9m，高8.3m~13.7m，泄洪洞接受C30鋼筋混凝土襯砌，設(shè)計方量34000m我項目部2009年5月4日至7月22日施工的洞身襯砌混凝土經(jīng)檢測發(fā)覺部分低強，依據(jù)業(yè)主要求，經(jīng)業(yè)主試驗中心檢測和我項目部檢測，監(jiān)理單位現(xiàn)場見證，通過各種檢測數(shù)據(jù)的相互印證，發(fā)覺共計7個底板倉出現(xiàn)低強現(xiàn)象，實測強度為19.8~23MPa?；炷恋蛷姰a(chǎn)生的緣由有多種，初步分析砂石骨料不合格是排水洞C30襯砌混凝土產(chǎn)生低強的主要緣由。綜合考慮各種因素，低強處理本著確保達(dá)到設(shè)計要求的原則進(jìn)行。參考類似工程低強混凝土處理方法，我項目部擬定低強混凝土處理方案為鑿除低強混凝土表面1～2cm，再在上面澆筑21～22cm（設(shè)計底板面以上20cm）C35細(xì)石混凝土（一級配）。上、下游端布置2m過渡段。低強混凝土處理方案對原結(jié)構(gòu)有所加強，減小過流面積1.3m2。2隧洞混凝土低強的緣由分析造成隧洞混凝土低強因素很多，有原材料緣由，有機械緣由，也有人為因素，要防止隧洞混凝土襯砌施工出現(xiàn)低強，首先要做好原材料的限制，選擇科學(xué)合理的、可限制的混凝土拌合設(shè)備，其中最主要的是人的管理。2.1原材料的緣由分析（1）砂石料接受洞挖石渣加工，加工料源為玄武巖，因洞內(nèi)巖石地質(zhì)條件較差，多為Ⅳ、Ⅴ類圍巖，加工料源不能完全滿足加工要求，再者，因篩分工藝不合格，造成部分成品砂石料為混合料，砂石料質(zhì)量難以保證；（2）水泥接受東森P.O42.5袋裝水泥，通過經(jīng)銷商供應(yīng)，不解除未檢測批次出廠水泥不達(dá)標(biāo)的可能和運輸過程中調(diào)包以次充好的可能，同時現(xiàn)場隨機抽查袋裝水泥實際凈重量和設(shè)計凈重量最大偏差達(dá)到5%，袋裝水泥存在缺斤少兩現(xiàn)象；拌合站水泥倉庫不能完全遮擋風(fēng)雨，地板墊高不夠，無防潮層（油氈等），倉庫外無排水溝，出現(xiàn)了部分水泥在保質(zhì)期（3個月內(nèi)）結(jié)塊的現(xiàn)象；(3)外加劑為山西黃騰UNF-1高效減水劑，設(shè)計每m3用量2.44kg，事實上是有的澆筑倉摻了，有的未摻?，F(xiàn)場摻加質(zhì)、量限制方式是：按每盤用量加入干料，未攪拌成溶液，不符合質(zhì)量要求；(4)混凝土拌合用水接受江溝滲水，基本符合質(zhì)量要求。2.2拌合設(shè)備的緣由分析排水洞出口拌合站接受JS750雙臥軸強制式攪拌機拌料，PL1200C配料機配料，排水洞進(jìn)口拌合站接受JS500雙臥軸強制式攪拌機拌料，無配料機，在進(jìn)料斗劃刻度限制砂石料用量。水泥每袋50kg，依據(jù)施工協(xié)作比數(shù)袋限制。投料依次為，先加砂石骨料，再加水泥和外加劑干料，后期改進(jìn)為在加砂石骨料的過程中加水泥和外加劑干料，使砂石骨料部分蓋住水泥和外加劑干料?；炷翑嚢钑r間60s，符合規(guī)范要求。問題：進(jìn)口拌合站無配料機，限制砂石料用量的方式可操作性差，滿足不了百分之二的稱量誤差要求，外加劑應(yīng)攪拌成溶液，按每盤用量干脆加入攪拌機筒內(nèi)。拌合站防雨設(shè)施不完善。2.3人為因素緣由分析（1）施工現(xiàn)場無特地的試驗人員，各種試驗檢驗頻次不能完全滿足規(guī)范要求，例如開倉前的砂石骨料質(zhì)量檢測和砂石骨料含水率檢測。2009年4月22日協(xié)作比申報表（SDBJ/CDDH-ZTBGL/SY01-2009）經(jīng)監(jiān)理機構(gòu)審查同意運用，在施工過程中未按原材料質(zhì)量波動狀況剛好調(diào)整協(xié)作比參數(shù)；（2）混凝土協(xié)作比①一個工程同一種標(biāo)號混凝土只有一個協(xié)作比，甚至是跨年度工程。工程所用材料和做試配用的已經(jīng)有了很大差別，這也會影響混凝土強度；②有時施工協(xié)作比干脆抄用試驗協(xié)作比，而沒有考慮砂石的含水率，特別是陰雨天，致使水灰比增大，也有為了施工便利而隨意加大水灰比的，這些都降低了混凝土強度。2.4混凝土澆筑因素緣由分析針對現(xiàn)場回彈檢測部分低強的狀況，重點從混凝土運輸、卸料及泵送入倉、振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)分析了影響混凝土強度的各種狀況。（1）混凝土攪拌運輸車有漏漿和不轉(zhuǎn)動攪拌筒的現(xiàn)象，司機為節(jié)約油耗往往關(guān)閉攪拌桶，使其停止運轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致使混凝土在運輸過程中協(xié)作比發(fā)生變更、混凝土坍落度損失過大不易泵送進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)場加水，影響了入倉混凝土的強度。（2）混凝土入倉澆筑時，混凝土下落高度過大，比如達(dá)到3m以上而未接受溜槽或串桶等幫助，則很簡潔造成離析。振搗不到位、漏振，甚至混凝土澆筑不連續(xù)而形成施工縫等將會引起混凝土強度偏低。（3）拆模過早，方法不當(dāng)，狠砸猛撬等會使混凝土表面粘結(jié)、破損，影響混凝土強度。（4）養(yǎng)護(hù)不到位。洞內(nèi)較為干燥，未做到常流水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不足，一般均未到到14d；同時洞內(nèi)溫度較低，保溫養(yǎng)護(hù)方法不好，致使混凝土受凍而降低強度。3隧洞混凝土低強處理施工技術(shù)3.1執(zhí)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)低強混凝土處理必需滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，除遵循合同文件的規(guī)定、設(shè)計文件及圖紙的要求、監(jiān)理工程師指示外，各項指標(biāo)還應(yīng)滿足以下文件、規(guī)范的要求：（1）《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗和評定規(guī)程》（SL176-2007）；（2）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2002）；（3）《混凝土強度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ107-87）；（4）《水利水電基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)》（SDJ249-88）；（5）《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119-2003）；（6）《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》（JGJ23／T-2001）；（7）《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T_5144—2001）；（8）《水工混凝土鋼筋施工規(guī)范》（DL5169-2002T）；3.2施工程序和方法施工程序施工基本程序為：強度檢測→分析確定處理部位→鑿除1～2cm→接觸面壓力水沖洗→基面驗收→C35細(xì)石混凝土澆筑。施工準(zhǔn)備在處理低強混凝土之前，首先完成所運用的砂石骨料、水泥、外加劑的檢驗工作，現(xiàn)砂石骨料接受深溪溝人工砂石料，利用合格的原材料進(jìn)行C35混凝土協(xié)作比試驗，試驗報告上報監(jiān)理工程師審批。對出口拌合站稱量系統(tǒng)進(jìn)行檢定，確保稱量誤差滿足規(guī)范要求，對進(jìn)口拌合站進(jìn)行安裝、試運行，對混凝土處理施工要求進(jìn)行技術(shù)交底，對拌合站值班人員和澆筑倉盯倉人員進(jìn)行支配，儲備和施工協(xié)作比一樣的砂石骨料、水泥、外加劑。對處理施工所需的管理、技術(shù)人員進(jìn)行落實，對各項工序施工所需的專業(yè)工種、普工進(jìn)行落實。對已有施工機械的進(jìn)行工況鑒定，進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，對缺少的進(jìn)行補充。主要施工方法（1）低強混凝土鑿除低強混凝土依據(jù)確定的倉號組織鑿除，首先在鑿除倉兩側(cè)進(jìn)行標(biāo)識，劃定鑿除范圍。鑿除低強混凝土表面1～2cm，鑿除邊墻和C35細(xì)石混凝土結(jié)合部位表面1～2cm。（2）基面清理滿足鑿除要求后，接受壓力水沖洗工作面，確保建基面無污物、無殘渣、無松動塊，無積水，經(jīng)“三檢”合格，報監(jiān)理工程師驗收。（3）鋼筋安裝首先在鑿除后的混凝土面上布置插筋，手風(fēng)鉆造孔，C35細(xì)石混凝土灌孔固定插筋，插筋同時作為面層鋼筋網(wǎng)的架立筋。C35細(xì)石混凝土面層鋼筋網(wǎng)愛惜層厚度為5cm，上游過渡段鋼筋網(wǎng)平行坡面布置，上游端鑿除要露出原底板面層鋼筋，并和C35細(xì)石混凝土面層鋼筋網(wǎng)焊接。1+173～1+197底板澆筑時須形成圖中的下游過渡段，設(shè)計鋼筋愛惜層厚度不變，對原底板面層鋼筋作局部調(diào)整。（4）混凝土澆筑①混凝土分層、分塊C35細(xì)石混凝土一次澆筑到頂，跳倉澆筑。分塊長度依據(jù)原澆筑塊長度分倉。②混凝土拌制、運輸和入倉倉面驗收合格，各項準(zhǔn)備工作完善后，經(jīng)監(jiān)理工程師簽證同意后開澆混凝土?；炷劣蛇M(jìn)出口混凝土拌合站供應(yīng)，拌合站接受自動稱量系統(tǒng)精確稱量，人工拆包加水泥、外加劑。施工協(xié)作比依據(jù)整包水泥進(jìn)行確定，并考慮袋裝水泥誤差，拌合站專人值班，杜絕任何違規(guī)違紀(jì)行為?；炷吝\輸接受6m3、3m3攪拌車運輸，干脆為混凝土輸送泵供料，輸送泵泵送入倉。③混凝土平倉及振搗混凝土接受φ50軟軸振搗器、平板振搗器平倉振搗，底板混凝土自一端向另一端推動。④混凝土養(yǎng)護(hù)底板混凝土澆筑完成后立刻拉線標(biāo)識，避開在強度較低時人員進(jìn)入倉內(nèi)，且禁止在強度不足的混凝土面上堆放材料、機具。混凝土接受灑水、噴水養(yǎng)護(hù)，系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)時間不低于14天，并在整個施工期進(jìn)行持續(xù)養(yǎng)護(hù)。4隧洞混凝土低強防范措施4.1進(jìn)、出口堆料場地做好標(biāo)記，明確劃分砂、小石、中石三種骨料的堆放位置，規(guī)范堆放，嚴(yán)禁混合、錯位堆放；4.2在出口拌合站集料斗中間增設(shè)隔板，并且加高，并限制堆料高度，防止在骨料積累過高時，落入其它倉位出現(xiàn)混料現(xiàn)象，保證計量的精確性，確保混凝土依據(jù)協(xié)作比要求配制；4.3進(jìn)口拌合站重新檢定計量刻度，支配專人拌合站處盯守，對混凝土拌制各種原材料用量進(jìn)行嚴(yán)格限制，包括粗細(xì)骨料、水泥、外加劑、水等用量。4.4全部接受外購深溪溝砂石加工系統(tǒng)高質(zhì)量骨料拌制混凝土，且依據(jù)現(xiàn)場骨料實際狀況重新設(shè)計混凝土協(xié)作比，同時對新進(jìn)場原材料必需在監(jiān)理在場的狀況下取樣抽檢。4.5對參和混凝土拌制的施工人員進(jìn)行質(zhì)量培訓(xùn)，提高質(zhì)量意識，對有意偷工減料或者違反操作規(guī)程行為將嚴(yán)懲不待。4.6現(xiàn)已購置混凝土回彈儀，以后將依據(jù)要求對排水洞澆筑的每一倉混凝土進(jìn)行多齡期多階段回彈試驗自檢，剛好發(fā)覺，盡早處理；4.7現(xiàn)場增派質(zhì)檢員，對進(jìn)出口拌合站配料狀況進(jìn)行檢控，并做好相關(guān)記錄，發(fā)覺不合格剛好更正并對拌制過程中出現(xiàn)違規(guī)操作的施工人員進(jìn)行懲處；4.8澆筑混凝土期間，質(zhì)檢員現(xiàn)場盯倉，嚴(yán)禁在混凝土輸送泵料斗處擅自加水，若有運輸途中塌落度損失，施工人員需征詢質(zhì)檢人員，實行合適方法解決。未征得質(zhì)檢人員看法擅自隨意加水，賜予嚴(yán)懲。4.9混凝土澆筑期間施工人員加強指導(dǎo)，對混凝土的澆筑質(zhì)量限制嚴(yán)格把關(guān)，依據(jù)要求適度振搗，避開漏振、過振等現(xiàn)象發(fā)生，倉面泌水剛