護坡混凝土板預(yù)制工程質(zhì)量控制

李玉波

(南水北調(diào)東線山東干線有限責(zé)任公司，濟南 250013)

混凝土預(yù)制板護坡具有預(yù)制簡單，砌筑、維修方便等特點，在山東省東營地區(qū)的王莊灌區(qū)、勝利灌區(qū)、麻彎灌區(qū)渠道改造，濱州地區(qū)小開河引黃灌區(qū)擴大治理等渠道襯砌，墾利縣永鎮(zhèn)水庫、勝利水庫，勝利油田純化水庫，沾化縣毛家洼水庫等工程大壩護坡中得到大量應(yīng)用。

1 工程概況

永鎮(zhèn)水庫位于東營市墾利縣城以東約20km的永安鄉(xiāng)與下鎮(zhèn)鄉(xiāng)境內(nèi)的一片鹽堿澇洼地上，是山東省黃河三角洲農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目中的重點工程，水庫的興建將解決永安、下鎮(zhèn)兩個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的生活、牲畜、灌溉用水問題，進一步促進淡水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展、該縣農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)發(fā)展和宜農(nóng)荒地開發(fā)，有利于整個黃河三角洲地區(qū)的全面綜合開發(fā)與建設(shè)。

永鎮(zhèn)水庫于1988年進行設(shè)計、建設(shè)，為中型水庫，庫區(qū)面積9.2km2，圍壩軸線長16.288km，設(shè)計最高蓄水位7.28m，總庫容3084萬m3，死庫容240萬m3。此次擴建設(shè)計總庫容3972萬m3，設(shè)計最高蓄水位9.12m，死水位3.40m，壩軸線長10.516km，壩頂高程10.4m，防浪墻頂高程11.60m，壩頂寬度8.0m。

水庫建設(shè)主要內(nèi)容有壩體填筑、壩基垂直鋪塑防滲、水平鋪塑防滲、預(yù)制混凝土板護坡等工程。

2 混凝土預(yù)制板設(shè)計指標(biāo)

混凝土預(yù)制板采用平面開槽式。該型式具有預(yù)制簡單、施工方便、運行可靠等特點。預(yù)制板尺寸:1號板為750mm×450mm×140mm，錯縫用的2號板為375mm×450mm×140mm。設(shè)計抗壓和抗凍等級分別為C20和F150。預(yù)制混凝土板的尺寸允許偏差:板厚±2mm、邊長±3mm、對角線±5mm、蜂窩麻面不超過該側(cè)面積的1%、表面平整度±2mm。

3 混凝土預(yù)制板制作工藝流程

混凝土預(yù)制板制作工藝流程見下圖。

混凝土預(yù)制板制作工藝流程圖

4 制作設(shè)備

混凝土板預(yù)制采用的振動平臺由上部工作平臺、中間減振彈簧和振動器及底座組成。上部工作平臺由頂部長方形框架和四條支腿組成?？蚣芎椭瓤捎搔?9×4的鋼管焊接而成。框架尺寸可根據(jù)預(yù)制混凝土板尺寸確定，振動器功率可選擇2.2～2.5kW，中間減振彈簧共4根，其中徑為φ56，鋼絲直徑為φ14，工作長度約280～300mm。底座可采用φ76×5的鋼管焊接而成。

5 混凝土預(yù)制板制作質(zhì)量控制

5.1 施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制

a.混凝土板預(yù)制工程開工前，建設(shè)單位應(yīng)組織設(shè)計、監(jiān)理、施工單位進行設(shè)計技術(shù)交底并組織相關(guān)專業(yè)人員進行培訓(xùn)。施工單位應(yīng)制定詳細(xì)的施工組織設(shè)計和施工技術(shù)方案，建立健全質(zhì)量保證體系，合理配置施工機械和人員，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后實施。

b.建立工地實驗室，配備混凝土試模、含氣量測定儀，以及坍落度試驗、水灰比試驗、砂石試驗等常規(guī)試驗儀器。

c.預(yù)制場地必須壓實，用過篩的細(xì)砂找平，細(xì)砂厚度以1～2mm為宜，也可用50mm厚C15混凝土對場地進行硬化。第二次使用場地時應(yīng)將散落的混凝土、石子等雜物清除。預(yù)制場地內(nèi)和四周應(yīng)挖排水溝，做好排水設(shè)施，使雨水、養(yǎng)護水能及時排出。

d.混凝土配合比應(yīng)由具有試驗資質(zhì)和計量認(rèn)證資質(zhì)的實驗室出具，該工程所用的配合比為:水泥∶砂∶碎石∶水∶PC-2∶木鈣 =1∶2.51∶4.28∶0.49∶0.005% ∶0.3%，每方混凝土材料用量為:水泥290kg、砂728kg、碎石1240kg、水142kg、PC-2 0.0145kg、木鈣0.87kg。

5.2 原材料質(zhì)量控制

水泥、木鈣和PC-2須有生產(chǎn)許可證和質(zhì)保單，使用前應(yīng)進行檢驗，合格后方可使用，砂、石子應(yīng)在開工前進行考察，實驗合格后確定砂、石子場地。水泥應(yīng)按同廠家、同品種、同強度等級每200～400t取樣一次。砂子、石子以同一產(chǎn)地、同一規(guī)格、同一進場時間每400m3取樣自檢一次。拌制混凝土用水，應(yīng)采用飲用水，未經(jīng)處理的工業(yè)污水和坑塘水不得使用，如對水質(zhì)有懷疑時，應(yīng)進行水質(zhì)化驗或進行砂漿強度試驗，不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁使用。

5.3 模板質(zhì)量控制

a.模板可根據(jù)預(yù)制板形狀和尺寸采用鋼板焊接而成，鋼板厚度以不變形為準(zhǔn)，兩端焊φ50的鋼管把手4根。

b.為了滿足排氣要求和防止脫模時將隔膜帶起，需要在鋼模板底部鉆孔，孔徑一般為3～5mm，孔距一般為30mm左右，呈梅花狀布置。

c.模板底部可墊塑料隔膜或地板革，上刷水泥漿，用以增加表面光潔度以及分離混凝土板和鋼模板，其尺寸每邊可比鋼模板底面小0.5mm左右，模板的塑料隔膜或地板革要使用一次清洗一次，對已破漏的要及時更換。

5.4 拌和質(zhì)量控制

a.嚴(yán)格按混凝土配比單配料，水泥、石子、砂以重量計，水、外加劑溶液可按重量折成體積計，配料允許偏差:水泥、水、外加劑 ±1%，砂、石子±2%。

b.PC-2引氣劑應(yīng)配制成溶液后摻加。配制可按重量比，即固體引氣劑∶氫氧化鈉∶水=1∶0.2∶30，先將氫氧化納溶解于70～90℃水中，再將固體引氣劑溶解于氫氧化鈉水溶液中成為母液，使用時根據(jù)每盤混凝土的水泥用量，按0.005%的比例計算出PC-2的用量，最后計算出母液的用量，如果母液用量很少，可根據(jù)實際情況對母液加水進行稀釋，此加水量計入混凝土拌和總水量內(nèi)。

c.木鈣為干粉狀，使用時加適量的水配制成溶液，攪拌均勻，混凝土攪拌時按規(guī)定量加入，此加水量也計入混凝土拌和總水量內(nèi);也可直接加入干粉。

d.混凝土拌和程序和拌和時間要通過試驗確定，一般不少于2min，比不摻外加劑的混凝土拌和時間適當(dāng)延長。

e.在混凝土拌和生產(chǎn)過程中，應(yīng)定期對混凝土拌和物的均勻性、拌和時間和稱量器的精度進行檢驗，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即處理。

f.在混凝土拌和生產(chǎn)過程中，應(yīng)做好各種檢查和記錄。對原材料的配料稱量每8h不應(yīng)少于2次;混凝土拌和時間，每4h應(yīng)檢測1次;混凝土坍落度每4h應(yīng)檢測1～2次，該工程所用混凝土為半干硬性混凝土，坍落度不應(yīng)大于1cm;混凝土含氣量應(yīng)為4% ～5%，每4h應(yīng)檢測1次。

5.5 混凝土振搗質(zhì)量控制

開振動器使振動平臺處于工作狀態(tài)，邊上料邊振動，至混凝土浮漿或混凝土內(nèi)部的大氣泡排除為止，總的振動時間控制在3～4min，同時人工用刮料器壓實刮平，然后將鋼模抬下，用膠輪車推到地模處 (地模上事先均布一薄層細(xì)砂)扣下，抬起鋼模，在預(yù)制板邊角處輕輕抹壓一下即可。當(dāng)混凝土板厚度較大時，為將混凝土大氣泡排出，保證混凝土密實，可采用振動平臺和小型振搗棒結(jié)合方式聯(lián)合振搗。

5.6 混凝土板養(yǎng)護、放置、運輸質(zhì)量控制

a.已成型的混凝土板，應(yīng)及時覆蓋灑水養(yǎng)護，保持混凝土表面濕潤，養(yǎng)護時間不宜少于28天。

b.堆放預(yù)制板時，應(yīng)將同期生產(chǎn)的預(yù)制板分放，并標(biāo)注生產(chǎn)日期、等級，以備抽樣檢測。

c.存放和運輸混凝土板時必須立放，板與水平面傾角不得小于60°，杜絕平放。

6 檢測結(jié)果分析

6.1 原材料檢測

a.水泥為政府采購，由建設(shè)單位統(tǒng)一供應(yīng)，為P.O32.5R水泥，共抽取25個試樣進行有關(guān)性能指標(biāo)試驗，質(zhì)量全部合格。外加劑、拌和及養(yǎng)護用水經(jīng)檢測也全部符合規(guī)范要求。

b.砂子為黃色中砂，石子為二級配，即小石子(0.5～2.0cm)、中石子 (2.0～4.0cm)。砂子、石子共抽取50個試樣進行含泥量、泥塊含量、表觀密度、堆積密度等指標(biāo)試驗，質(zhì)量全部合格。

6.2 混凝土預(yù)制板檢測

混凝土預(yù)制板抗壓強度采用預(yù)留試塊、回彈和取芯綜合檢測技術(shù)進行檢測，共預(yù)留試塊129組，強度平均值為25.0MPa，強度保證率為96.4% ～99%，Cv值為0.04～0.15，滿足設(shè)計及規(guī)范要求。

回彈儀采用 ZC3—2型，共回彈2064個點次、219個測區(qū)，按批進行了強度推定，強度推定值為26.5MPa，滿足設(shè)計要求。

取芯采用ZIZS—200型鉆機，鉆頭內(nèi)徑為70mm，取芯方向同澆筑方向，芯樣尺寸為14cm×7cm(高×直徑)，經(jīng)試驗室磨平法修整加工后試壓芯樣尺寸為10cm×6.9cm(高×直徑)，按自然干燥狀態(tài)試驗，試驗結(jié)果按照《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T 23—92)的規(guī)定轉(zhuǎn)換為直徑和高度均為10cm的試件進行計算。共取芯樣400個，加工成型試壓358個，抗壓強度值為20.1～29.4MPa，全部符合設(shè)計要求。

抗凍試塊共取4組，利用快凍法進行凍融實驗，150次凍融循環(huán)后，相對動彈模數(shù)為80.5%～91.1%，試驗結(jié)果全部合格，符合設(shè)計要求。

以上檢測結(jié)果表明:質(zhì)量控制全面、有效，滿足了設(shè)計和規(guī)范要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。