中大体积混凝土的施工技术与质量管理

思林水电站地下厂房中大体积混凝土的施工技术与质量管理内容摘要：在地下厂房中肘管层、锥管层、蜗壳层及水轮机层都进行的是大体积混凝土的浇筑。大体积混凝土存在水化热大、浇筑面广等缺点，由此缺点而导致的裂缝、冷缝等质量缺陷。如何避免此类现象发生，那就需要制定一套切实可行的施工技术措施及与之配套的质量管理体系。关键词：大体积混凝土、水化热、裂缝、冷却、质量管理一、工程概述思林水电站位于贵州省东北部，乌江干流中游。电站枢纽由碾压混凝土重力坝、左岸通航建筑物、右岸引水发电系统组成。电站装机容量为1000MW（4×250MW），年发电量40.64亿kW·h。厂房布置在右岸山体内，177.8×27×73.5m（长×宽×高），埋深80～150m，距右岸最短距离为140m。主厂房主要包括安装间及四个机组的主机段，每个主机段宽度为30m，包括肘管层、锥管层、蜗壳层、水轮机层及出线层、发电机层。在地下厂房中肘管层、锥管层、蜗壳层及水轮机层都进行的是大体积混凝土的浇筑。大体积混凝土存在水化热大、浇筑面广等缺点，由此缺点而导致的裂缝、冷缝等质量缺陷。如何避免此类现象发生，那就需要制定一套切实可行的施工技术措施及与之配套的质量管理体系。二、混凝土配合比设计受业主委托，我项目部试验室于2006年12月，开展思林电站引水发电系统土建工程混凝土施工配合比设计试验工作。水泥采用业主提供的贵州江葛水泥有限责任公司生产的“三峡”牌P.MH42.5、P.O42.5和德江县乌江水泥厂生产的“共和”牌P.O42.5及银鼎牌P.O42.5四种水泥。粉煤灰采用遵义电厂粉煤灰和鸭溪电厂粉煤灰。骨料为思林电站冉家坨砂石系统生产的人工骨料。外加剂选用南京瑞迪新材料有限公司生产的HLC-NAF2缓凝高效减水剂和河北石家庄混凝土外加剂厂生产的DH9型引气剂。在混凝土配合比设计中，不同原材料的各种技术指标相互制约，同时须与温度控制要求矛盾进行平衡和优化。为此我项目部试验室做了大量的试验研究工作，所采取的主要措施有：1)配制大体积工程用混凝土时应该优先选用低水化热的矿渣水泥并且应该掺加适量减水剂。2）满足强度的情况下．水泥用量少，细掺料多掺。本工程掺入20%的优质Ⅱ级粉煤灰。3)在保证混凝土强度前提下适当降低水灰比减少水泥用量。4)科学的调整好水灰比尽量降低单位体积混凝土拌和物的用水量。5)控制粗细骨料含泥量.粗骨料含泥量不大于1%，细骨料含泥量不大于3%。6）材料组成及其用量合理，满足耐久性及特殊性能要求。由于采用了多项技术措施，优化出的配合比使混凝土具有较高的优越性能。为此次配合比设计试验，我项目部试验室编写了《混凝土施工配合比设计试验报告》，受到了业主和专家的一致认可。三、混凝土施工方案1、合理化、科学化的分层浇筑根据工程实际施工情况及机电安装的需要，肘管部位分为Ⅰ期和Ⅱ期进行浇筑。其中Ⅰ期混凝土一次成型，Ⅱ期混凝土的浇筑分层情况见附图1：3334.00330.50329.50331.30346.90343.493图1肘管混凝土浇筑分层图347.253332.50二期混凝土一期混凝土3332.553335.003339.003342.003346.90锥管层共分两层进行浇筑，具体见附图2：354.12346.90353.00352.50352.50349.5348.50图2锥管混凝土浇筑分层图第二层第一层355.00蜗壳层分为三层进行浇筑，具体见附图3：354.12353.00352.50352.50349.5图3蜗壳混凝土浇筑分层图358.00355.90362.002、混凝土的运输（1）水平运输混凝土水平运输主要采用9m3混凝土搅拌运输车运输，运输路线根据下料位置确定。（2）垂直运输1）肘管底部混凝土浇筑，在肘管底部埋设混凝土泵管，泵管靠肘管底部钢筋网铺设，在仓号内焊制架力筋支撑泵管；肘管两侧混凝土浇筑，在EL348.5平台搭溜槽、溜桶入仓。2）锥管混凝土浇筑时，铺设溜桶、溜槽至锥管顶部与锥管顶部铺设的6个分支溜槽连接，将混凝土均匀入仓。同时采用混凝土泵配合下料。4）蜗壳层及水轮机层混凝土浇筑时，采用对称下料的方式入仓。根据混凝土的流动性，在蜗壳上方铺设12个分支溜槽，混凝土集中送到蜗壳上方后依次从分支溜槽入仓，以达到均匀下料的目的；在进行蜗壳阴角回填浇筑时，溜槽铺设至座环顶部后经特制φ200溜桶再送至座环底部的灌浆孔处，进行一级配混凝土浇筑。3、混凝土降温措施（1）拌和系统加冰或冷水1）．使用的水泥既要新鲜又必须经过一段时间的冷却，不宜使用新出窑的水泥。2）．向拌合用水内加破碎冰块，从而降低混凝土的拌合温度。（2）仓号内预埋冷却水管混凝土结构内部埋设冷却水管和测温点，通过冷却水循环，降低混凝土内部温度，减小内表温差，控制混凝土内外温差小于25℃，通过测温点测量，掌握内部各测点温度变化，以便及时调整冷却水的流量，控制温差。1）.冷却水管埋设冷却循环水管采用φ25mm塑料管，按照冷却水由热中心区流向边区的原则，进水管口设在近混凝土中心处，出水管口设在混凝土边区处。进、出水口均引出混凝土面以上。每层水管的垂直进、出水口互相错开，且出水口有调节流量的水阀和测流量设备。2）.冷却水管安装时，要以钢筋骨架和支撑桁架固定牢靠，以防混凝土浇筑时水管变形及脱落而发生堵水和漏水，并做通水试验。3）.每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完毕，即可在该层水管内通水。循环冷却水的流量可控制在1.2~1.5m³/h，使进、出水的温差不大于6ºC。4）.循环冷却管排出的水在混凝土浇筑未完之前，应立即排除围堰外，不得排至混凝土顶面。5）.冷却水管使用完毕，需压注水泥浆封闭。四、施工质量管理措施1健全质量自检制度，加强质量监督检查建立以项目总经理为第一责任人、各职能部室负责人及各施工队负责人组成的工程质量管理委员会，对工程质量实施统一领导，对保证施工质量的重大问题进行决策，全面负责项目部的质量管理工作。各施工作业队按照规定的程序及质量要求组织生产，制订生产进度计划、质量保证措施、安全措施、设备、人员调配计划，确保生产质量。施工操作中，要坚持自检、互检、交接检制度。对工程必须本着自我控制的指导思想。有隐预检要求的还必须坚持隐预检制，要牢固树立“上道工序为下道工序服务”和“下道工序就是用户”的思想，坚持做到不合格的工序不交工。本工程设专业质检工程师岗位，各岗位均配备富有施工经验的工程师，各作业队均配备专职质检员，每个作业班组设兼职质检员1名，组成项目部施工质量三级检查控制网络。质检员在施工的整个过程中坚持旁站制，在现场进行质量跟踪检查，加强对各道工序特别是关键部位或技术复杂部位的专职检查，严格把关，发现问题及时督促有关人员纠正，对重大问题立即向质量部报告；质量部门的质检工程师对关键和技术复杂部位坚持旁站制，特别是肘管底部混凝土浇筑及蜗壳阴角回填混凝土，并在施工过程中遵循严格的施工现场交接班制，对在施工中发现的问题作好记录，达不到要求工艺的工序未处理完不得进入到下道工序。2健全施工质量管理办法及措施（1）在施工中将结合本工程设计要求、技术要求和现场实际情况，在规定时间内编制施工阶段的施工组织设计。同时制定出施工组织设计文件会审制、技术交底制、测量三级复核责任制及资料文件档案管理制等管理办法。（2）依据设计图纸、招标文件、施工规范和施工组织设计，编制《质量计划》，编制出各部位的施工作业指导书，制定出详细的操作规程、管理细则和岗位责任制等，对施工质量进行全过程的管理控制，确保整个施工过程连续、稳定地处于受控状态。管理制度主要有以下十项：①岗位责任制度；②施工复测制度；③技术交底制度；⑤材料检验制度；⑥试验室抽样制度；⑦隐蔽工程检查制度；⑧质量评定奖惩制度；⑨工程自检互检制度；⑩工程质量事故处理制度。（3）开展质量“三检制”和“联检制”施工过程坚持施工班组自检、作业队质检员复检、质量部质检工程师终检制度。在三检合格的情况下才提请监理工程师进行验收，并在监理工程师指定的时间里，质检工程师、质检员与监理工程师一起，对申请验收的部位进行联检。在监理工程师验收合格后方可进行混凝土的浇筑。（4）严把隐蔽工程验收关对于隐蔽工程，在覆盖前必须进行严格的质量检查，地质工程师对开挖出露面进行详细的地质素描，必须经自检合格后提请监理工程师进行验收。3实行工程质量岗位责任制和质量终身制按科学化、标准化、程序化作业，实行定人、定点、定岗施工，各自负其相应的责任。施工现场挂牌，写明施工区域、技术负责人及行政负责人，接受全方位、全过程的监督。做到奖优罚劣，确保一次达标。对不按施工程序和设计标准施工的班组和个人追究责任，并予以经济惩罚。4施工过程严把“四关”，坚持质量一票否决制（1）严把图纸关：组织技术人员对图纸进行认真复核，让所有技术人员彻底了解设计意图，严格按图纸和规范要求组织实施，并层层组织技术交底。（2）严把测量关：采用先进的测量仪器，对整个工程的设计控制数据及洞内重要导线点进行复核，根据复核成果进行测量控制网的布设及对施工放样进行抽检复核，在此基础上进行施工测量放线。（3）严把材料质量及试验关：试验室负责按规范要求对进场的施工材料、设备等进行质量检验，杜绝不合格的材料及半成品使用到工程中。（4）严把过程工序质量关：所有工序的施工均严格按照设计图纸、施工规范及技术措施进行。施工过程中做到“六不施工，三不交接”。“六不施工”是：不进行技术交底不施工；图纸和技术要求不清楚不施工；测量和资料未经审核不施工；材料无合格证或试验不合格不施工；隐蔽工程未经检查签证不施工；未经监理工程师认可或批准的工序不施工。“三不交接”是：无自检记录不交接；未经监理工程师或值班技术员验收不交接；施工记录不全不交接。（5）对施工过程中违反技术规范、规程的行为，质检人员当场制止并责令其限期整改，施工过程中始终坚持质量一票否决制。5开展质量教育，增强职工质量服务意识和服务水平（1）开工前和施工过程中，对职工进行质量责任教育和质量管理意识教育，牢固树立“百年大计、质量第一”的观念，然后针对本工程的实际，加强对各级人员的培训工作，对主要工种进行技术业务培训和再培训，使职工具有保证各工序作业质量的技术业务知识和能力，并要求质量检验人员和特殊工种作业人员持证上岗。（2）由项目总工程师及主管工程师亲自抓技术交底，并组织关键和特殊工序的作业人员进行经常性的技术学习，严格贯彻执行制定的施工控制程序以提高职工技术素质。五、结束语2008年是思林水电站混凝土浇筑高峰年，在保证“安全度汛”、“下闸蓄水”、“首台机组发电”三大目标的前提下，确保厂房内混凝土工程达到优良的质量标准，主要采取的措施为以下几个方面：1、优化配合比，减小水化热2、搭制多个下料口，防止出现初凝现象3、均匀下料，避免金结部分发生偏移4、预埋冷却水管，降低混凝土内部的温度5、制定质量管理制度，严格控制施工过程