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和平水电站预拌混凝土质量控制措施浅析 张磊 ( 中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西 西安7 1 0 0 6 5 ) 摘要 混凝土的质量控制工作主要是建立在经验与定性分析上， 混凝土产品质量不仅影响到施工企业 的生存和发展， 更关系到水利工程和人民群众的安危。文中以和平水电站预拌混凝土质量控制 为例， 从试验室建设至运输施工等各个环节的质量控制措施进行了总结。 关键词 预拌混凝土； 质量监控 中图分类号 ： r v 4 3 1 + 9 文献标识码 ： B 1工程概况 湖 南 省和 平 水 电站 工 程 总 投 资 为 1 9 2亿元 ， 装机容量 2 1 2 M W， 主体工程混 凝土总量 为 8 7 8 5 万 m ， 是一座以发电、 供 水为主， 兼有航运、 营造城市景观等综合利 用效益的水利水 电枢纽工程。和平水电站 为湖南省重点水利工程，混凝土作为最主 要的建筑材料 ， 如何控制好混凝土质量 ， 是 确保水电站质量的关键。作为现场混凝土 搅拌站，决定产品质量和进行质量控制的 核心单位就是试验室，混凝土由原材料进 厂检验到配合比设计 ，由生产配料到出厂 检 验 ， 由运 输 现 到现 场 服务 ， 每 一个 环 节无 不涉及到质量控制和试验室参与。试验室 在 昆 凝土的生产质量管理过程 中始终发挥 着 主 导作用 。 为确保试验室在生产管理过程 中的主导 地位， 充分发挥其质量控制的作用， 试验室不 断建设和完善对于施工单位来讲至关重要， 试 验室必须在硬件和软件两方面都有充分的投 入和良好的条件。 2试验室硬件建设 2 1 试验设备的配置 按建委及 湖南省和平水电站土建施工 招标文件 对预拌混凝土搅拌站试验室的硬 件要求 ， 各类原材料及混凝土试验检验的需 要 ， 配备质量可靠、 精度符合要求的试验设 备和仪器。 2 2检测条件和试验环境 混凝土原材 料及 混凝土 的各项试验 均需 建立在规定的环境条件下，如试验室的温度、 为两个部 分 ：变频 电机 安装和变频器 控制柜 安装 。变频 电机安装 ： 首先将 老旧工频水泵 电 机拆 除 ，并根据新 的变频电机 的安装 要求重 新处理安装基座 ，将新的变频电机与水泵校 对安装，使电机转轴与水泵叶轮在同一水平 线上。变频器控制柜安装： 安装于值班室， 由 变频器和辅助元器件完成控制回路的功能， 变 频电机 的调频 调速功能就是通 过变频控制 柜完成。 变频 电机 和变频器控制柜共 同完成变 频 机组的调频 调速功能 ，本次泵 站的变频机 组 安装完成后， 主要完成功能如下： 泵站前池安装的超声波液位计实时监测 前池液位数据， 并将数据传输给变频器， 变频 器通过前池当前液位与设定液位的作差 比 较 ， 通 过 P I D调节方式 ， 改变变频器 的输出频 率， 从而控制变频电机的转速， 以此改变水泵 的抽水能力。根据变频机组的这种功能， 工作 人员可以设定前池液位期望值，变频机组将 自动根据前池当前液位和设定期望值不断比 较 ， 调节输出频率 ， 从而控制实际液位快速达 到设定液位值 ， 并实时调节， 保证前池水位的 稳定 ， 保证输水过程 中的稳定安全。 根据本次泵 站工 艺流程 ，变频 机组 的工 作方 式主要 分为以下 几部分 ： ( 1 ) 变频 器实 时采集 泵站前 池液 位 的变 化( P V) 。 ( 2 ) 变频器根 据工 程运行 需求 设定 液位 ( S V) 。 ( 3 ) 变频器通过采集的前池液位数据和设 定液位数据作差比较 ，通过 P I D调节技术改 变变频器当前输出频率， 从而改变变频机组设 备的运行频率， 达到改变水泵转速的功能。 ( 4 ) 当前池液位大于设定液位时， 变频器 通过 P I D调节技术增大变频机组频率输出， 从而增加变频机组抽水能力 ，使当前水位 ( P V ) 尽快降低至设定液位( s v ) 附近。当前池 液位大于设定 液位时 ，变频器 通过 P I D调 节 技术减小变频机组频率输出， 从而降低变频机 组抽水能力， 使当前水位( P v) 尽快上升至设 定液位( s v) 附近 。 不管是 降低变频机组输 出频率还是 增加 变频机组输出频率， 目的都是通过改变变频机 组的输出频率来调节变频机组的输水能力， 从 而调节前池液位的相对稳定。 变频器调节原理图如图 1 所示 。 变频机组的安装一定程度上保证了整个 系统的稳定供水， 在节能、 恒定供水等方面发 挥 了很大 的作用 。 但是， 在整个系统运行的过程中发现， 由 于上一级泵站通 过泵扬程将水送 往下一级 泵 站， 泵站之间的高程落差一般在三四十米， 水 流在这种斜坡向上的管道 中不进则退 ，因此 ， 在变频机组运行时， 变频机组必须用一部分的 转速频率去克服水流倒流，这样本来是 0 5 0 HZ的调节范围 ，就会因为克服水 流 自重 而 消耗大部分的频率 ，用于调节的频率就很少 了。 而且， 如果频率过低， 将有可能导致管道不 上水， 电机毫无意义的转动， 导致能源的浪费! 综上原因， 对于变频器的应用， 还是应该从各 个方面考虑实际的应用场合， 在充分发挥变频 的各种优势的同时要更多的考虑泵后有很高 扬 程管道 的这种复杂环境的应用 ， 在实际工程 中充分发挥变频技术的优越性和先进性。 4结 语 本次系统改造完成后的机组配置， 结构合 理， 技术先进， 实现了各个泵站抽水过程中的 自动调节功能， 降低了运行成本， 达到了本次 改造的设计要求。 随着变频技术的不断发展 ， 更多的变频设 备将应用于水利行业的各种工业环境， 不同的 生产工艺对变频的应用将提出更高要求， 因此 在变频选择时需要我们更加详细的分析所选 择的变频设备如何能够在实际生产中发挥最 大的作用。陕西水利 ( 责任 编辑 ： 黄灵 芝) 颤 目部通 知供货计划 供费台I 签定 定期计献 捻定 配 料秤 试验 室制取 耀搿t 甜 ： 原材料采购及验收 纛 输 八搅 拌 楼 王 控 电 脑 I 、 I 般 电脑翻 动配料 混凝 1 出r榆莰 厦 控第 ： 关 睫 凝 主运输 罄台格1 一 运送工地l 搅拌均匀犍搅拌车 试验 熏制墩 泥磺 土试件 图 1 和平水 电站混凝土生产及质量控制流程图 湿度条件、 采光条件等， 以保证试验数据的 可 比性 、 准确性 、 一致性 。当环境条 件不能 严格控制在要求范围内时，试验数据将无 法有效指导配合 比设计 、 原材料检测 、 强度 统计分析等等与质量密切联 系的各 项质量 控制工作。试验室必须具备良好的试验环 境和条件， 在设计上合理布局， 在投入上充 足到位。 2 _ 3 试验室建设参数 ( 1 ) 试验室总面积 为 2 1 0 m 。 ( 2 ) 标 准养 护 室设 恒温 、 恒 湿控 制 系 统 ， 确保 温度控制在 2 02 ， 湿度控 制在 9 0 以上 。 ( 3 ) 整个试验 室按功 能划分 为办公 室 及资料室、 砂石检测室、 水泥煤灰外加剂检 测室 、 混凝土成型室、 混凝土标准养护室、 力学室， 功能试验室均配备空调， 保持常年 试验温度为 2 0 2 C。 ( 4 ) 各功能试验室间的布局均考虑了 相互之间的功能关 系。 3和平水电站混凝土生产流程图 及控制重点( 图1 ) 4加 强预拌混 凝土生产 质量 的 措施 4 1 原材料的质量控制 通过事先全面考察确定原材料供应来 源及具体性能指标要求 ，原材料运 输到施 工现场 ，试验室按照各种原材料 的进厂检 验要求对原材料做出检验，符合要求后书 面通知材料供应组， 接到合格通知单后 ， 收 料人员的指示供应商严格按要求将原材料 卸在指定堆场或储罐内， 并做出清晰标识。 对进场原材料( 包括由顾客提供的) 进行抽 样检验。 原材料抽检指标不合格， 则禁止该 批原材料进场， 对原材料严格把关， 确保原 材料质量优良，从而达到预期的混凝土质 量控 制 目标 。 4 2生产及运输过程的强度和质量控制 4 2 1 计量偏差及含水率的控制 严格按试验签发的混凝土配合比和指 定的材料进行配料生产，各组成材料的计 量偏差必须符合 G B T 4 9 0 2 2 0 0 3中的有关 规定。 对计量系统每天进行一次校核， 保证 精度符合要求。同时每个工作班至少对砂 石含水率进行二次人工辅助测定 ，雨天时 根据情况增加测定次数。 4 2 - 2 混凝土拌合物检测 除按龄期正常抽取混凝 土强度试块 外， 对混凝土表观密度及含气量进行测定， 这两项指标可以反映出混凝土各组成 材料 用量是否出现明显的变化 ，尤其是 含气 量 对强度有直接的影响，两项检测结果必须 符合要求的范围( 3 5 ) 。 4 2 3 运输过程的控制 运输过程中保持搅拌车搅拌罐按设定 转速不停旋转 ， 以保证混凝土质量均匀 ， 不 产生离析分层现象， 同时减小坍落度损失。 混凝土 的运输 时间不 能超过 预拌混凝 土 ( GB T1 4 9 0 2 2 0 0 3 ) 中的有关规定 。对 由于 混凝土到达施工现场后坍落度损失较大需 进 行调整 的 ，必 须按 预拌 混凝 土 ( G B T 1 4 9 0 2 2 0 0 3 ) 中的有关规定使用车载 外加剂 由试验室试验人 员进 行调整 ，该外 加剂为不带缓凝成分的高效减水剂，不会 对凝结时间、强度及其他性能产生任何不 利影响。 4 2 4混凝土强度数据 的统计分析 按月对混凝 土强度数据进行统计分析， 强度平均值应大于配制强度 ，并满足所有 水利工程混凝土强度值 1 0 0 大于标准值。 采用混凝土强度质量管理图对混凝土强度 进行持续控制。 其他特殊要求混凝土如： 控温抗裂、 防 水抗渗、水下灌注等混凝土均为在以上措 施的基础上针对具体要求采取特殊技术措 施来实现的。 4 3混凝 土温度控制 水利工程控温混凝土涉及到的工程部 位主要是水电站的大体积防水混凝土 ， 控 温的 目的是防止夏天 由于混凝 土温度应力 产生有害开裂 ， 控制混凝土技术措 施如下 ： 防止太阳暴晒， 并对砂、 石材料采取喷水 降温。配合比设计上适当合理掺一定量 的粉煤灰取代水泥，防水混凝土粉煤灰最 大掺量不大于 2 0 ，降低水泥用量以降低 水化热值，同时保证 2 8 天强度及其他性 能。 混凝土掺高效缓凝减水剂， 使混凝土 现场初凝时间在 6 8 小时，降低水化热峰 值， 使水化热均匀缓慢释放。 尽量安排混 凝土在夜 间浇注 。 4 4控 制混凝土开裂 的技术措施 混 凝土 由于 温度 应 力 、 收缩 、 养 护不 当等原因均可能引起开裂 ，对水电站大 体积 混凝 土尤 其是 水 电站底 板 、 闸墩 、 顶 板等部位 ， 须采取必要的抗裂措施 ， 具体 如下 ： 控制混凝土人模温度， 避免混凝 土内产生较大的温度应力导致混凝土受 拉开裂。在必要部位( 如长墙 ) 使用微 膨胀 昆 凝 土 ， 在混凝 土 中加 入 8 1 2 的 膨胀剂，使混凝土内部产生一定量的微 膨胀以抵消混凝土早期 由于沉降 、水分 蒸发 、 化学反应等造成的各种收缩 ， 从而 避免开裂。在配合比设计上 ， 应在满足 混凝土和易性和泵送施工的前提下尽量 降低砂率以减小混凝土的收缩 。加强 对大体积混凝土的养护 ，混凝土浇注完 毕后及时覆盖以保温保湿 ，防止水分散 l f 单 e 1 C_ 1 、 _ 1 C C 浅谈劈裂灌浆技术在工程实践中的应用 芦绪民 ( 陕西省 水利 电力勘测设计研 究院陕西成阳7 1 2 0 0 0 ) 摘要 渭南市尤孟防洪堤产生不均匀沉陷， 堤身出现多条纵向裂缝， 险情严重， 分析后对堤防进行 了劈裂 式灌浆。本文介绍了灌浆的工艺及资料分析方法， 以期对加固工程灌浆施工具有一定指导作用。 关键词 劈裂灌浆； 纵向裂缝； 灌浆效果 中图分类号： T V 8 7 1 2 文献标识码 ： B 1工程概况 渭南市尤孟防洪堤位于尤河人渭口下 游 ，堤面宽度 7 m 7 5 m，堤身高度 5 5 m 6 0 m， 2 0 0 3年 8月 3 1日尤孟 堤决 lZ l 后 ，堤 防 I临、 背水侧均被洪水长时间浸没， 堤身 、 堤基 产生不均匀沉陷， 导致堤顶出现 2 O多条纵向 裂缝， 累计长度 2 2 k m ， 质量差 ， 隐患多 ， 亟需 对其进行除险加固。如果选用开挖回填方案 ， 避免不了开挖回填的盲目性 ， 经分析， 对尤孟 堤采用劈裂灌浆加固方案。 2地层岩性 2 1 堤身组成物质 尤孟 堤 由人 工从 两 岸 拉运 堆 筑 碾压 而 成。 O 4 s 岩性浅灰黄色， 稍密实， 呈可塑状， 主要 为轻粉质壤土组成 ， 无层理， 杂乱分布， 其间 纵横裂缝较为发育，顶部有约0 5 m厚的硬盖 层 ， 含水量约 1 4 。据调查 ， 修筑 时用履带拖 拉机进行碾压过( 实为推平) 压实系数没有达 到 堤防设计规范 的技术要求。 2 2堤基地层 岩性 堤 基 以下 约 2 5 m ，深 度 5 5 m8 0 m。 Q 浅灰黄色壤土和粉砂互层 ， 壤土软塑 可 塑状， 较疏松， 以粉粒含量为主， 可见水平层 理 ， 含水量约 1 5 2 0 左右。 粉砂松散 ， 含水 量多数为饱和状态。地下水位埋深( 从堤基算 起 ) 约 9 O m左右。 3劈裂式灌浆施工 3 1 灌浆设计 劈裂灌浆原理是通过劈裂灌浆使浆液有 效地填塞堤防内部的漏洞 、 孔洞及松散体 ， 并 在堤防内部形成竖直防渗帷幕， 通过浆液对堤 内土体的挤压，提高堤防的密实度和抗渗能 力， 同时利用压力灌浆， 使背水侧裂缝得以充 填， 从而达到除险加固的目的。 尤盂堤防应急除险加固工程劈裂灌浆段 总长2 2 0 0 m，沿堤防中轴线单排布置灌浆孔， 分段实施 ， 每 3 0 0 m为一单元工程， 共划分为 七个单元， 总计 7 3 6 个灌浆孔， 孔距 3 m ， 孔深 8 m， 总进尺 5 8 8 8 m。 3 2 灌浆试验 灌浆 施工前选择具有代 表性 的堤防段做 灌浆试验， 对造孔工艺、 灌浆工艺、 浆液的各种 性能指标进行了合理性总结和完善 ， 最终确定 孔径为 3 0 m m ， 浆液容重控制在 1 2 5 g c m 1 6 5 g e m ， 孔距均为 3 0 m， 孔深 8 0 m， 劈裂压 力一般 为 0 1 N P a 0 2 2 M P a ，正常压力在 O 1 5 M P a 0 4 M P a 之间变化，最大控制压力 为 0 6 MP a 。 3 3 劈裂式灌浆施工 3 - 3 1 造孔 选用堤 防专用 锥孔机 ，额定孔 径 3 0 m m， 锥头 3 0 ra m，于法造孔 ，锥孔速度一般为 4 0ra i n， 孔 一8 0 mi n 孔 。造孔时认真填写劈裂 灌浆孔造孔班报。 这样施工即满足了设计及规 范提出的造孔技术要求， 且环保 、 干净 、 效率 失， 降低内外温差， 并做好后期养护， 至少浇 水 保温 1 4天 。 4 5混凝 土和易 性及可 泵性 的控制措施 水利工程混凝土的施工工艺多为向下泵 送， 且泵送负扬程较大， 泵送距离一般较长 ， 混凝土向下泵送过程中容易产生砂浆、骨料 分离， 使骨料在弯头堆积， 造成堵管塞泵， 因 此水利工程混凝土需要具备良好的粘聚性 、 保水性， 具体控制措施如下 ： ( 1 ) 原材料方面， 卵石控制最大粒径不超 过 2 5 m m ， 符合 5 m m 2 5 m m连续级配， 针片状 含量 1 0 ， 砂细度模数符合 2 4 2 8 之间， 其 中通 过 0 3 1 5 ra m筛 孔的颗 料含 量不少 于 1 5 。采用高效缓凝外加剂， 与水泥适应性良 好， 1 5 小时坍落度损失 3 2 0 k g m ( c 1 5及以下等级除外) ， 砂率控 制在 4 0 4 4 之 间。 ( 3 ) 混凝土拌合物须具有 良好的保水性 、 粘聚性， 泌水率须严格控制6 。 同时严格控 制出厂坍落度，普通混凝土泵送塌落度按 1 4 0 m m 2 0 ra m来控制 ， 防水混凝土泵送塌落 度按 1 2 0 m m 2 0 m m来控制， 坍落度过大过小 均对泵送不利 。 5结语 对于水利施工单位而言，质量就是生命 线。 和平水电站的预拌混凝土施工不仅高标准 试验室的建设 ， 而且从施工单位的质量管理水 平、 人员技术力量 、 管理制度等各方面人手， 严 格管理 ， 精细施工， 为工程的建设质量打下了 坚实的基础。陕硒 托利 参考文献 【 1 】黄海田等 水利建设工程推广应用预拌混 凝 土及 其 质 量 控 制 要 点 卟商品 混凝 土， 2 0 0 9 ， 1 0 2 田华 模 糊聚类分析对预拌 混凝土 高性 能 化的质量控制研究 D 】西安建筑科技大学， 2 0 0 4年 【 3 】 李鹤楠 预拌混凝土常见质量问题及控制 措施 卟 城市建设理论研 究， 2 0 1 2 ， 2 4 ( 责任 编辑 ： 黄灵 芝)