摘要：在输水隧洞施工中，混凝土施工直接影响整个工程的施工质量，不容忽视。为此，本文以某输水隧洞工程为例，详细分析在输水隧洞施工中，应怎样做好混凝土衬砌施工的质量控制。
关键词：输水隧洞；混凝土衬砌施工；施工质量；控制措施
混凝土施工是输水隧洞工程施工中的重要内容，混凝土施工质量的好坏不仅影响结构物的造价，也影响结构物的安全，因此，做好混凝土施工质量的控制，是建筑单位获得良好经济效益与社会效益的重要举措【1】。但是在实际工程中，受环境、技术等因素影响，混凝土衬砌施工质量较难控制，下文首先就影响工程施工质量的几项关键因素做简单分析，其次就重点的质量控制措施做详细探讨。
1工程概况
普洱市五里河水库工程输水隧洞全长3083m，由输水隧洞洞身、竖井及施工支洞等项目组成。其中，有压洞段里程为输0+000.00m～输0+071.40m，长度71.4m，底坡i=0，底板高程1425.70m，采用圆拱直墙型断面，开挖断面尺寸为2.52m×2.66m，段面小，多采用人工配合小型机械施工。且输水隧洞为C25现浇钢筋混凝土衬砌整体结构，衬砌厚度为0.35m，衬砌后断面尺寸为1.5m×1.8m。无压洞段里程为输0+083.00m～输3+083.00m，长度3000m，底坡i=0.001，采用圆拱直墙型断面，开挖断面尺寸为3.02m×3.36m，为C25现浇钢筋混凝土衬砌整体结构，衬砌厚度为0.35m，衬砌后断面尺寸为2m×2.5m。
2混凝土衬砌施工影响因素分析
输水隧道施工工艺繁杂、施工工期长，因此影响施工质量因素较多。就该工程的混凝土施工而言，混凝土原料、地形地势、水文地质体条件以及降水、温度、施工人员技能素质等均会影响工程施工质量。现将几项重要影响因素分析如下。
2.1温度因素
在混凝土施工中，温度是影响施工质量的一个重要因素，如果施工现场温差过大，则会对混凝土结构造成影响，易引发裂缝的出现。因此在进行混凝土施工时，施工人员需要密切注意温度的变化，如果施工现场温差过大，施工人员可在严格遵守工程相关施工技术标准的前提下，通过冷水降温的方式，降低混凝土的浇筑温度，有效缓解温度应力对混凝土结构的影响，确保施工质量【3】。
2.2材料因素
混凝土属于一种混合施工材料，主要由水、碎石、水泥与沙砾混合硬化而成，因此，混凝土衬砌施工质量在很大程度上直接取决于原材料质量。如果原材料质量不过关，那么混凝土施工质量也就无从谈起，因此，在进行输水隧洞混凝土衬砌施工时，严格控制原材料质量是提升工程施工建设水平的关键。而对于原材料的质量，施工单位需要从以下几个方面进行控制：
一是检测水泥体积安定性以及水泥强度。水泥强度以及体积安定性是影响混凝土性能质量的两大重要因素，如果水泥强度不稳定，存在较大幅度的波动，那么混凝土强度也就无法满足工程施工要求；而如果水泥体积安定性差，则容易导致混凝土产生膨胀性裂缝【4】。因此，施工单位在选择、采购水泥时，一定要全面检测、了解水泥各项性能，选择质量可靠的水泥品种。
二是控制石子质量。石子同样是混凝土的重要组成材料，石子的的压碎值、级配以及针片状含量会影响混凝土质量。通常情况下，石子的性能质量是较为稳定可靠的，但也不能避免部分厂家为短期经济利益而生产质量不过关的施工材料。因此，施工单位在采购石子时，需要确保石子级配连续，且各项性能指标满足工程施工要求，进而确保混凝土质量，同时也为后续的施工奠定一个良好基础。
三是控制黄砂的含沙量以及细度模数。黄砂的实际含沙量以及细度模数是影响混凝土性能质量的重要因素；如果黄砂含沙量过低而含泥量过大，不仅会导致混凝土出现干缩裂缝，也会影响混凝土的耐久性、强度、抗冻性等多项性能，给工程的施工与使用增添许多安全隐患。因而，在选购黄砂时，一定要确保黄砂的有机质含量有机含泥量符合规范要求，并尽量采用中粗砂，以此提升混凝土各项性能指标。
2.3其他影响因素
首先，施工人员是输水隧洞混凝土衬砌施工中的重要构成，施工人员的能力素质将直接影响混凝土施工质量。如果施工人员责任心欠缺、能力素质不突出，做不到规范施工，将引发一系列质量问题与安全问题。再者，施工技术也是影响混凝土衬砌施工质量的重要因素，在实际施工过程中只有充分几何具体施工需求，科学选择施工技术，才能确保施工质量。
3 输水隧洞混凝土衬砌施工质量控制措施分析
3.1控制施工材料
3.1.1混凝土材料的配比
对于用于输水隧洞混凝土衬砌施工中的混凝土材料，一定严格控制材料的质量与各项性能。现阶段，应用于输水隧洞混凝土衬砌施工中的混凝土水泥的主要原料为硅酸盐水泥，对于该施工原料，一定要做强度的检测与控制工作，并且在施工过程中应严格按照国家相关市政施工标准，选择相同类型的水泥进行施工，为确保混凝土材料的各项性能符合工程施工要求，在进行施工前，需要对混凝土原料进行全面的检测，待检测合格之后，进行混凝土的配比，根据混凝土的具体使用位置确定相应的配合比。在进行混凝土的配比时，需时刻观察、记录、控制混凝土的初凝时间、塌落度以及水灰比、终凝时间等，防止混凝土在施工过程中出现泌水的情况【5】。
在材料配比过程中，一定要全面考虑施工环境对材料性能的影响：进行输水隧洞混凝土衬砌施工时，施工材料都是暴露在露天环境中，因此，温度，降水等自然因素会引起材料性能的变化，尤其是含水率的变化，再加之混凝土本身就含有一定的水分，如果在配比过程中用含水的砂石拌制混凝土，将会大大增加混凝土的含水量，给后续的施工增添许多不稳定因素。所以，在配制混凝土时，工作人员需要根据实测骨料级配以及砂石表面含水率，将实验室配合比换算为施工配合比，这样才能确保材料在工程中的正常使应用。此外，要想进一步优化混凝土性能质量，工作人员可以根据工程施工对混凝土性能的实际要求，于混凝土中掺入相应外加剂，通过外加剂来改善混凝土性能，获得良好的施工效果。
为确保材料制备能符合本工程的实际施工要求，在进行正式施工之前，建筑单位需要进行材料制备实验，实验过程中需要注意以下几点问题：（1）每30分钟的失水率必须要控制在13±2ml，如此才能确保材料制备的质量；（2）在材料制备过程中，需要在护筒中将黏土冲击捣碎，等到黏土充分融入泥浆时，就进行测验，提取出可用于钻孔施工的材料，将剩余材料储存【6】。
3.1.2材料检测
为确保混凝土性能质量符合工程施工要求，在后续施工中不会出现因材料问题而造成工期延误的情况，在正式施工之前，需要对混凝土材料进行全面检测，严格检查混凝凝土强度、刚度、耐腐蚀性等各项性能指标。除此之外，在实际施工中，混凝土内部结构以及各项性能指标会受温度、入仓条件、运输条件等诸多客观因素的影响，因此，实际工程中混凝土所展示出的结构性能与实验室中检测出的混凝土结构、性能是有所不同的，这就要求施工单位对结构物的混您土施工全过程进行全面的检测与妥善控制，尤其是在振捣成型环节，更应该严格控制振捣力度以及次数，避免出现振捣伤害【7】。在检测过程中，要采取相应方法对混凝土成品进行检查，确保成品不存在质量问题。目前，常用的几种成品检测方法有射钉法、回弹法、拉拔法等，工作人员需要结合混凝土的实际施工部位，合理采用上述辅助检查方法对混凝土成品进行检查；对于关键部位的结构物，还可以采用钻芯取样的方法进行检查，从整体上提升混凝土质量。
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3.1.3和易性控制
和易性是对混凝土多种性能的一种综合性表达，包括保水性、流动性、粘聚性等，和易性也是影响混凝土质量的关键因素，如果混凝土和易性较差，那么在振捣施工时容易出现振捣不实或是离析情况，进而引发一些质量问题；如果混凝土和易性优良，那么混凝土的浇筑质量就有保障，且振捣密实度也会大为提升。在实际施工中，一些施工单位希望通过振捣工艺来改善混凝土性能结构，或是为避免在工程中出现坍塌问题而配置一些含水量较低、坍落度较低的混凝土进行施工，选择该种材料虽能在一定程度上避免坍塌问题，但也会导致混凝土出现孔洞、蜂窝等问题，同样会给后续施工造成影响。针对这一问题，施工单位应当充分即=考虑和易性这一关键因素，通过在混凝土中掺入高效减水剂或是泵送剂来提升混您土的和易性，确保振捣质量。
3.3控制混凝土变形、裂缝
3.3.1变形出现原因分析
变形是混凝土施工中出现频率较高的一项质量问题，一旦出现变形情况，输水隧道的稳步定性与牢固性将得不到保证，最终在不均荷载压力的影响下出现坍塌情况，甚至造成不必要的经济损失与人员伤亡，因此，建筑单位应对混凝土以及混凝土结构物的变形问题给予足够重视。通常情况下，引起混凝土结构物出现即变形的原因不外乎以下结构方面：一，温度引起的结构变形【8】。在进行混凝土施工时，温度是影响混凝土性能指标的重要因素，如果温差过大，会造成混凝土内部拉力的失衡，致使混凝土结构物出现变形。二，荷载造成的变形，当混凝土结构物长期承受不均匀荷载时，也会出现变形情况，给后续施工造成较大影响。三，过度硬化引起的结构变形。
3.3.2裂缝出现原因分析
混凝土结构出现裂缝同样是输送水隧洞施工中经常出现的质量问题，对工程的危害较大，应严加重视。结合以往施工经验，发现混凝土结构出现裂缝主要是以下几方面原因：（1）养护不到位。混凝土成型后需要及时采取相应养护措施减缓结构物表面水分蒸发速度，防止出现裂缝问题。但是在实际施工中，多数施工单位做不到及时养护，混凝土成型后不能及时采取养护措施导致结构物表面水分快速蒸发、体积收缩、拉应力增强，最终引发裂缝问题。同时，混凝土处于露天环境，施工结束后温度、风力等自然因素都会导致构件水分蒸发，并由此引发干缩裂缝现象。（2）振捣过度。在混凝土受到过度振捣的情况下，结构物表面会形成水泥量较多的砂浆层，进而引起结构物裂缝现象。（3）混凝土配置不合理。除却后续的施工、养护等原因，混凝土自身的性能质量也是导致裂缝问题频繁出现的重要原因，例如在进行混凝土配制时，使用过量粉砂，会给混凝土的性能质量造成一定影响，进而增大裂缝出现概率。
3.3.3控制措施分析
为有效预防变形与裂缝问题的出现，施工单位在施工过程中应当注意以下几点：（1）混凝土施工结束后，及时采取相应养护措施进行养护，根据混凝土表面水分的蒸发情况，适量洒水，避难因水分蒸发快速而引发的裂缝问题。对于洒水养护，施工单位需要结合实际工程概况，选择适当养护方式，例如如果工程量大，就应采取分段养护的方式，每完成一段混凝土的浇筑振捣施工，就及时对该段工程进行养护，不应等到全部工程施工完毕后再做集中养护【9】。（2）严格控制施工材料。施工原材料以及半成品的性能质量也是导致变形、裂缝出现的重要因素，因此，施工单位同样需要做好材料以及半成品质量的管理及控制工作。对于材料的控制，首先需要确保水泥的安定性良好，砂石级配要确保优良，砂石含泥量、石粉量要在合理范围内，同时砂不能过细，材料配比要科学。
3.4严格控制施工工艺
首先，完善振捣施工。在输水隧道混凝土衬砌施工中，振捣施工是影响工程质量的关键环节。在混凝土完成配比后，需要通过振捣使其成型，在这个振捣过程，振捣力度、次数是影响产品成型质量的关键因素，如果振捣次数不足、力度不够，会导致结构物外观上出现孔洞、蜂窝、裂隙等问题，不仅影响结构物外观，还会影响成品内部结构，影响其的稳定性以及牢固性。因此，在振捣施工时，施工单位应当组织专业技术人员全程跟踪整个振捣施工环节，合理控制振捣次数与力度，确保混凝土振捣良好。
在混凝土浇筑环节，一是要确保在混凝土初步凝结时及时将材料输送到位，并且在进行正式的浇筑前全面测量混凝土的坍塌度；二是在进行浇筑时要采用分层浇筑的方式，浇筑过程中严格控制每层的厚度，一层的浇筑完成后，要进行检查验收，质量合格后进行二次浇筑；第三点，对于混凝土的振捣工作，要控制振捣的力度，避免出现振捣不足或是振捣过度的情况，一般情况下，要对混凝土实施两次振捣，以此减少振捣过程中产生的气泡数量。
在输水导管施工环节，需要做到以下几点：一是提升混凝土性能质量，合理控制混凝土搅拌时间与钻孔灌注时间，避免因为时间过长使得混凝土凝固会出现离析情况，引发导管堵塞。二是如果在施工过程中已经出现堵塞，施工人员就应准确分析判断堵塞程度，并根据具体的施工情况，采取疏通、深入等方式降低导管堵塞影响，确保后续施工的顺利进行。
3.5落实工程养护
众所周知，材料配比、浇筑、振捣施工淤积后期养护是影响混凝土施工质量，提升混凝土强度的四大要素，在前文中我们已经分别就混凝土的配制、振捣等的控制措施做了详细分析，所以接下来我们就混凝土工程的养护问题做重点探讨。
混凝土是一种新型混合施工材料，具有适用范围广、经济成本低、操作方便简单等诸多优点，因而被广泛应用于多种项目工程的施工中，并取得了良好的施工效果，但这并不意味着混凝土不存在缺点，混凝土易受外部环境因素影响、稳定度不高是混凝土的一大缺点。为有效避免该缺点给输水隧洞混凝土衬砌施工造成影响，施工单位需要采用完备的养护措施来确保工程质量。现将具体养护措施分析如下。
目前，混凝土工程施工中常见的养护措施有自然养护以及热养护。其中，自然养护指的是在自然气温条件下采用围水、薄膜、覆盖等方式对工程进行养护，以起到提升混凝土结构物强度、刚度，优化工程施工效果的目的。而热养护指的是借助热源的热能，通过介质的传导、对光或流的辐射，将热能的热量传输给混凝土，进而对混凝土结构物进行保护，防止结构物水分的快速蒸发或是温度的不均衡变化，起到保护混凝土结构物，提升混凝土施工质量的养护效果。在具体工程中，还需要根据实际的工程施工特点以及要求，灵活选择养护方式，确保工程质量。
4 结语
综上所述，输水隧洞是一项重要工程，如果在施工或使用过程中出现质量问题，将造成巨大经济损失。因此，施工单位必须严格控制输水隧洞混凝土衬砌施工质量，在施工过程中，需结合具体的工程情况以及施工环境，科学设计施工方案，合理选择施工技术、组建高素质高技能人员队伍，并从材料配制、施工工艺、工程养护等多个方面加强质量控制，有效规避工程风险，确保工程使用的安全性与可靠性。
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论文作者:李小燕
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签：混凝土论文; 隧洞论文; 工程论文; 质量论文; 材料论文; 裂缝论文; 施工质量论文; 《防护工程》2018年第32期论文;