梁式渡槽预应力高性能混凝土生产质量控制总结

赵波

安徽水利开发股份有限公司安徽蚌埠233000

摘要：文章结合贾河渡槽混凝土生产质量控制，从混凝土原材料选用、配合比确认、生产准备、生产过程等几方面总结了预应力梁式渡槽混凝土生产质量控制技术，可供同类水利工程施工借鉴。

关键词：梁式渡槽预应力高性能混凝土生产质量控制

一、前言

贾河渡槽槽身箱梁按三向预应力设计，单槽混凝土方量1250m3，采用泵送浇筑。混凝土施工受渡槽施工程序、工期安排、环境影响等各种因素影响，为保证渡槽工程质量，必须对混凝土生产各个环节进行全面控制。

二、工程概况

贾河渡槽位于河南省方城县独树镇大韩庄与蔡庄之间的贾河上,是南水北调中线工程总干渠穿越贾河的大型交叉建筑物。设计流量330m3/s，加大流量400m3/s，是我国目前已建和在建的单体槽身过水流量最大的预应力渡槽之一。槽身段全长200m，跨径布置为5×40m，槽体采用简支预应力开口箱梁截面形式，单槽长40m，槽身净宽13m。工程安全等级一级。

三、混凝土原材料选用及配合比确认

试验室根据槽身混凝土设计等级C50W6F150、南水北调标准《混凝土工程碱骨料反应技术条例》总碱量不大于2.5kg/m3、入仓设计坍落度180mm～220mm等几方面参数，以强度、总碱量、工作性、抗裂性能、避免混凝土强度减小及混凝土收缩徐变的不良影响为主要指标进行配合比试配。

1、原材料选用

原材料应以满足国家标准、水工规范、南水北调标准为前提，对比分析了原材料对混凝土的工作性、抗裂性及耐久性的影响，并应满足以下要求：

（1）水泥选用厂家质量稳定的P.O52.5，碱含量不大于0.60％，比表面积介于300m2/kg～350m2/kg之间；

（2）粗、细骨料吸水率分别小于1.0%和1.5%，含泥量分别小于0.5%和1.0%，且不得含有泥块。粗骨料母岩强度大于75MPa。细骨料满足级配Ⅱ区，细度模数控制在2.4～2.8。减水剂选用收缩率比小、减水率大于28%以上的聚羧酸减水剂。粉煤灰选用F类Ⅰ级粉煤灰，烧失量小于5%。

2、配合比调整与确认

根据大量的混凝土试拌性能（坍落度、含气量、凝结时间、表观密度、流动性、粘聚性、泌水率、收缩变形、强度及耐久性）数据对比分析，确认室内拌和混凝土配合比参数为水胶比0.31、用水量150kg、一级粉煤灰15%、砂率41%、一级配5mm～20mm石子、含气量控制在2.0%～2.5%、经时坍损不大于20mm时，完全满足耐久性、工作性、可泵性、体积稳定性、试配强度≥59.0MPa、7天强度≥50.0MPa的要求。在试配过程中，大量试验证明：

（1）C50高性能混凝土具备较高的抗冻、抗渗性能；

（2）如果7天强度达不到50MPa以上时，28天很难达到试配强度59.0MPa；

（3）含气量小于2.0%时，混凝土和易性较差、粘性较大、抓地现象严重、不利于泵送。含气量大于2.5%时，混凝土强度损失较大；

（4）普通聚羧酸减水剂引气性能较高，必须降低到适合程度；

（5）室内试验和施工现场实际生产存在搅拌设备、运输设备、环境等差异，必须对室内试验和生产性试验进行对比，并根据对比结果对减水剂掺量及搅拌站搅拌时间进行微调，才能正式确认混凝土配合比。

本工程混凝土配合比确实后，我项目部于2012年8月份分三个时间段对混凝土配合比进行了生产性验证。并与2012年9月通过了混凝土配合比专家组的论证。

四、生产准备

1、原材料质量控制措施

贾河渡槽槽体浇筑前合格的原材料储备必须满足生产用量，施工生产过程中不进料，并做到以下几点：

1.1对选定的砂石料场先勘查、选定、检验合格后再组织材料进场。进料过程中，安排专人对进场砂石进行样品比对，做到随时随地、每车必看、按超常规批次和方量进行检验砂石骨料，对有质量怀疑或和样品不相符的砂石骨料必须检验合格后再进场，砂石入仓后及时打堆；

1.2外加剂到场后固含量检测合格后才能入罐，并及时对其它指标进行检验，外加剂减水率控制指标不得低于配合比试配时的减水率；

1.3粉煤灰到场后细度检测合格后方可入罐，并及时对其它指标进行检测；

1.4为保证水泥质量和降低水泥温度，浇筑7天前所需水泥进场进行检验和散热。

五、生产过程控制

1、准备工作

生产前必须对搅拌站计量系统进行校定。试验员监督搅拌站操作员输入经监理批准的施工配合比，试验室负责人进行生产前复查。

2、生产过程控制

每仓混凝土生产前，试验室负责人在砂石料场、搅拌站、泵车、浇筑仓面设置四个岗位试验员共同把关进行质量监控，并对值班人员进行岗位交底，试验员岗位职责分别如下：

2.1砂石料场试验员：监控砂石质量、温度变化，两个小时测定一次砂石含水率，如砂、石含水率与施工配合比砂、石含水率分别超±0.5%和±0.2%时，及时通知搅拌站值班试验员调整施工配合比；

2.2搅拌站试验员2名：监督操作员规范操作，监控计量误差，检测拌合物出机温度、坍落度、含气量，做好拌和记录，按试块留置计划随机取样制作试块，与泵车试验员及时沟通拌合物变化，根据仓面试验员要求及时调整坍落度。坍落度变化较大时，及时通知砂石料场试验员查看砂石含水率变化并通知试验室负责人；

2.3泵车监控试验员：监控入泵混凝土质量，禁止使用不符合入泵要求的混凝土，严禁向搅拌车内拌合物中加水，与搅拌站试验员及时沟通拌合物变化。负责制作现场同条件试块；

2.4仓面试验员：负责监控入仓混凝土质量，根据不同部位浇筑要求、气候温度变化、坍落度变化及时反馈给搅拌站试验员。

渡槽浇筑过程中，试验室负责人监督整个生产过程，巡查砂石骨料质量情况及搅拌站、泵车、仓面拌合物质量。

3、质量控制注意事项

3.1根据不同季节温度，调整外加剂凝结时间，夏季凝结时间控制在10个小时左右，冬季控制在7个小时左右。冬季施工时，聚羧酸高效外加剂反应迟缓，搅拌时间不低于100s。夏季施工时，需增加外加剂保坍性能，经时坍损不得大于20mm。

3.2生产过程中水胶比不得超过0.31，夏季高温生产时，根据砂石及现场温度，适当增加外加剂掺量以增大流动性，但不得随意加水增大混凝土坍落度。

3.3砂石含水率稳定而混凝土坍落度变化较大时，必须停止生产，首先检查外加剂计量系统，查明原因后方可恢复生产。

3.4采用地下水时，为改善拌合物温度，生产前蓄水池不得储备太多水，生产过程以水龙头流水满足生产用水量为准。

4、混凝土强度检测措施

渡槽抗压强度试块留置除满足规定外，均留置7天、14天标养试块为下仓浇筑提供参考。现场同条件试块至少留置4组，最后一车混凝土必须留一组试块。浇筑7天后对现场混凝土进行回弹检测，回弹强度达到45MPa以上时，再检测现场同条件养护试块。试块与回弹满足设计要求后再进行混凝土预应力张拉。

六、质量控制成果

渡槽混凝土抗压强度共留置187组标养试块，最大值61.7MPa，最小值53.1MPa，平均值59.2MPa，标准差2.10MPa，离差系数0.04。现场同条件养护试块留置71组，槽体张拉前强度均在50MPa以上。劈裂抗拉标养试块留置9组，最大值4.74MPa，最小值3.93MPa。抗冻、抗渗试块各留置3组，性能均满足要求。槽体7天龄期回弹强度均在50MPa以上，渡槽充水试验前局部存在较少细微裂缝，无深层裂缝及贯穿裂缝。

贾河渡槽施工完成后，按照设计标准和规范要求进行了充水试验，槽体未出现渗漏水现象，各项检测数据符合规范标准，质量得到南水北调各级领导及参建单位的肯定，被认证为南水北调中线工程质量最好的渡槽之一。

七、结束语

大型水利预应力混凝土工程技术复杂，施工难度大，对混凝土质量要求较高，混凝土生产环节必须自始至终处于受控状态，才能保证混凝土结构的施工质量。