隧洞混凝土低強(qiáng)處理施工技術(shù)及應(yīng)用

/隧洞混凝土低強(qiáng)處理施工技術(shù)及應(yīng)用劉慶（中國(guó)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(jí)水電站江溝棄渣場(chǎng)泄洪洞工程洞室混凝土襯砌施工過(guò)程中出現(xiàn)低強(qiáng)現(xiàn)象，對(duì)混凝土低強(qiáng)事務(wù)進(jìn)行分析，探究其產(chǎn)生緣由，分別實(shí)行了相應(yīng)的處理措施，取得了良好效果，歸納低強(qiáng)產(chǎn)生緣由、處理的步驟、防范措施和技術(shù)要點(diǎn)，為隧洞混凝土施工處理類似低強(qiáng)供應(yīng)借鑒。關(guān)鍵詞：隧洞施工低強(qiáng)處理技術(shù)要點(diǎn)應(yīng)用江溝泄洪洞1概述江溝棄渣場(chǎng)泄洪洞工程選用低壩擋水泄洪洞方式泄洪，設(shè)計(jì)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(zhǎng)1879.53m，平均縱坡i=0.052，開(kāi)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(jì)方量34000m我項(xiàng)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(cè)發(fā)覺(jué)部分低強(qiáng)，依據(jù)業(yè)主要求，經(jīng)業(yè)主試驗(yàn)中心檢測(cè)和我項(xiàng)目部檢測(cè)，監(jiān)理單位現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證，通過(guò)各種檢測(cè)數(shù)據(jù)的相互印證，發(fā)覺(jué)共計(jì)7個(gè)底板倉(cāng)出現(xiàn)低強(qiáng)現(xiàn)象，實(shí)測(cè)強(qiáng)度為19.8~23MPa?；炷恋蛷?qiáng)產(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(qiáng)的主要緣由。綜合考慮各種因素，低強(qiáng)處理本著確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求的原則進(jìn)行。參考類似工程低強(qiáng)混凝土處理方法，我項(xiàng)目部擬定低強(qiáng)混凝土處理方案為鑿除低強(qiáng)混凝土表面1～2cm，再在上面澆筑21～22cm（設(shè)計(jì)底板面以上20cm）C35細(xì)石混凝土（一級(jí)配）。上、下游端布置2m過(guò)渡段。低強(qiáng)混凝土處理方案對(duì)原結(jié)構(gòu)有所加強(qiáng)，減小過(guò)流面積1.3m2。2隧洞混凝土低強(qiáng)的緣由分析造成隧洞混凝土低強(qiáng)因素很多，有原材料緣由，有機(jī)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(qiáng)，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(guò)經(jīng)銷商供應(yīng)，不解除未檢測(cè)批次出廠水泥不達(dá)標(biāo)的可能和運(yùn)輸過(guò)程中調(diào)包以次充好的可能，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽查袋裝水泥實(shí)際凈重量和設(shè)計(jì)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(cāng)庫(kù)不能完全遮擋風(fēng)雨，地板墊高不夠，無(wú)防潮層（油氈等），倉(cāng)庫(kù)外無(wú)排水溝，出現(xiàn)了部分水泥在保質(zhì)期（3個(gè)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(jì)每m3用量2.44kg，事實(shí)上是有的澆筑倉(cāng)摻了，有的未摻?，F(xiàn)場(chǎng)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(qiáng)制式攪拌機(jī)拌料，PL1200C配料機(jī)配料，排水洞進(jìn)口拌合站接受JS500雙臥軸強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌料，無(wú)配料機(jī)，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(guò)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。混凝土攪拌時(shí)間60s，符合規(guī)范要求。問(wèn)題：進(jìn)口拌合站無(wú)配料機(jī)，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(jī)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(chǎng)無(wú)特地的試驗(yàn)人員，各種試驗(yàn)檢驗(yàn)頻次不能完全滿足規(guī)范要求，例如開(kāi)倉(cāng)前的砂石骨料質(zhì)量檢測(cè)和砂石骨料含水率檢測(cè)。2009年4月22日協(xié)作比申報(bào)表（SDBJ/CDDH-ZTBGL/SY01-2009）經(jīng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)審查同意運(yùn)用，在施工過(guò)程中未按原材料質(zhì)量波動(dòng)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(gè)工程同一種標(biāo)號(hào)混凝土只有一個(gè)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(huì)影響混凝土強(qiáng)度；②有時(shí)施工協(xié)作比干脆抄用試驗(yàn)協(xié)作比，而沒(méi)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(qiáng)度。2.4混凝土澆筑因素緣由分析針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)回彈檢測(cè)部分低強(qiáng)的狀況，重點(diǎn)從混凝土運(yùn)輸、卸料及泵送入倉(cāng)、振搗、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)分析了影響混凝土強(qiáng)度的各種狀況。（1）混凝土攪拌運(yùn)輸車有漏漿和不轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌筒的現(xiàn)象，司機(jī)為節(jié)約油耗往往關(guān)閉攪拌桶，使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致使混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中協(xié)作比發(fā)生變更、混凝土坍落度損失過(guò)大不易泵送進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)加水，影響了入倉(cāng)混凝土的強(qiáng)度。（2）混凝土入倉(cāng)澆筑時(shí)，混凝土下落高度過(guò)大，比如達(dá)到3m以上而未接受溜槽或串桶等幫助，則很簡(jiǎn)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(huì)引起混凝土強(qiáng)度偏低。（3）拆模過(guò)早，方法不當(dāng)，狠砸猛撬等會(huì)使混凝土表面粘結(jié)、破損，影響混凝土強(qiáng)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(shí)間不足，一般均未到到14d；同時(shí)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(qiáng)度。3隧洞混凝土低強(qiáng)處理施工技術(shù)3.1執(zhí)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)低強(qiáng)混凝土處理必需滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，除遵循合同文件的規(guī)定、設(shè)計(jì)文件及圖紙的要求、監(jiān)理工程師指示外，各項(xiàng)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(yàn)和評(píng)定規(guī)程》（SL176-2007）；（2）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）；（3）《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)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(jí)評(píng)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(cè)混凝土抗壓強(qiáng)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?yàn)椋簭?qiáng)度檢測(cè)→分析確定處理部位→鑿除1～2cm→接觸面壓力水沖洗→基面驗(yàn)收→C35細(xì)石混凝土澆筑。施工準(zhǔn)備在處理低強(qiáng)混凝土之前，首先完成所運(yùn)用的砂石骨料、水泥、外加劑的檢驗(yàn)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(yàn)，試驗(yàn)報(bào)告上報(bào)監(jiān)理工程師審批。對(duì)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(duì)進(jìn)口拌合站進(jìn)行安裝、試運(yùn)行，對(duì)混凝土處理施工要求進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)拌合站值班人員和澆筑倉(cāng)盯倉(cāng)人員進(jìn)行支配，儲(chǔ)備和施工協(xié)作比一樣的砂石骨料、水泥、外加劑。對(duì)處理施工所需的管理、技術(shù)人員進(jìn)行落實(shí)，對(duì)各項(xiàng)工序施工所需的專業(yè)工種、普工進(jìn)行落實(shí)。對(duì)已有施工機(jī)械的進(jìn)行工況鑒定，進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)缺少的進(jìn)行補(bǔ)充。主要施工方法（1）低強(qiáng)混凝土鑿除低強(qiáng)混凝土依據(jù)確定的倉(cāng)號(hào)組織鑿除，首先在鑿除倉(cāng)兩側(cè)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，劃定鑿除范圍。鑿除低強(qiáng)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(wú)污物、無(wú)殘?jiān)?、無(wú)松動(dòng)塊，無(wú)積水，經(jīng)“三檢”合格，報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)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(shí)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(ài)惜層厚度為5cm，上游過(guò)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(shí)須形成圖中的下游過(guò)渡段，設(shè)計(jì)鋼筋愛(ài)惜層厚度不變，對(duì)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(cāng)澆筑。分塊長(zhǎng)度依據(jù)原澆筑塊長(zhǎng)度分倉(cāng)。②混凝土拌制、運(yùn)輸和入倉(cāng)倉(cāng)面驗(yàn)收合格，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完善后，經(jīng)監(jiān)理工程師簽證同意后開(kāi)澆混凝土。混凝土由進(jìn)出口混凝土拌合站供應(yīng)，拌合站接受自動(dòng)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。混凝土運(yùn)輸接受6m3、3m3攪拌車運(yùn)輸，干脆為混凝土輸送泵供料，輸送泵泵送入倉(cāng)。③混凝土平倉(cāng)及振搗混凝土接受φ50軟軸振搗器、平板振搗器平倉(cāng)振搗，底板混凝土自一端向另一端推動(dòng)。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(shí)，避開(kāi)在強(qiáng)度較低時(shí)人員進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)，且禁止在強(qiáng)度不足的混凝土面上堆放材料、機(jī)具?；炷两邮転⑺?、噴水養(yǎng)護(hù)，系統(tǒng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不低于14天，并在整個(gè)施工期進(jìn)行持續(xù)養(yǎng)護(hù)。4隧洞混凝土低強(qiáng)防范措施4.1進(jìn)、出口堆料場(chǎng)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(cuò)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(guò)高時(shí)，落入其它倉(cāng)位出現(xiàn)混料現(xiàn)象，保證計(jì)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(jì)量刻度，支配專人拌合站處盯守，對(duì)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(gòu)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(chǎng)骨料實(shí)際狀況重新設(shè)計(jì)混凝土協(xié)作比，同時(shí)對(duì)新進(jìn)場(chǎng)原材料必需在監(jiān)理在場(chǎng)的狀況下取樣抽檢。4.5對(duì)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(shí)，對(duì)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(gòu)置混凝土回彈儀，以后將依據(jù)要求對(duì)排水洞澆筑的每一倉(cāng)混凝土進(jìn)行多齡期多階段回彈試驗(yàn)自檢，剛好發(fā)覺(jué)，盡早處理；4.7現(xiàn)場(chǎng)增派質(zhì)檢員，對(duì)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(jué)不合格剛好更正并對(duì)拌制過(guò)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(chǎng)盯倉(cāng)，嚴(yán)禁在混凝土輸送泵料斗處擅自加水，若有運(yùn)輸途中塌落度損失，施工人員需征詢質(zhì)檢人員，實(shí)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(qiáng)指導(dǎo)，對(duì)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(kāi)漏振、過(guò)振等現(xiàn)象發(fā)生，倉(cāng)面泌水剛