无锡九里河东枢纽工程预拌混凝土施工质量控制技术
陶琛杰
【摘要】以九里河东枢纽工程项目为例，主要介绍其概况、结构及预拌混凝土技术条款。
【关键词】九里河东枢纽；预拌混凝土；技术条款
1. 工程概况
（1）九里河东枢纽位于无锡市锡山区安镇九里河与走马塘河交汇处，该工程为锡东新城水环境综合治理工程的动力调水系统工程。通过泵站抽引宛山荡清水，经走马塘地涵进入九里河商务区，走马塘两侧分别建有节制闸控制水位。
（2）工程由东闸首、西闸首、地涵三部分组成。东闸首为节制闸和泵站结合形式；西闸首为节制闸和地涵出口节制闸结合形式；地涵为钢筋混凝土箱式结构。
（3）东闸首节制闸在走马塘东侧为2孔宽12米，升卧式平面钢闸门，配QPQ2*16卷扬式启闭机。泵站配40ZLB-125轴流式水泵，设计流量Q=6m3/s。并设2*2m自排孔，配双向止水铸铁闸门，3t手电两用螺杆式启闭机驱动。
（4）西闸首节制闸在走马塘西侧，为2孔宽12米，升卧式平面钢闸门，配QPQ2*16卷扬式启闭机。地涵出口节制闸2*2.75m，2孔直升钢闸门，由QPQ6卷扬式启闭机驱动。
（5）地涵为2孔2*3m钢筋混凝土箱式涵洞，长185m，共分15节。东闸首与西闸首均设有楼梯间和机房，钢筋混凝土框架结构，玻璃幕墙，建筑面积为722m2。
（6）动力电源由临近10kv线路引接，泵站北设专用630KVA箱式变压器。由箱变接入主控室低压柜。并通过过河电缆接入西闸首低压柜。
（7）工程混凝土量11000m3，钢筋约600t，钢结构约100t，土方约12万m3，工程总投资约2500万元。施工期自2011年10月开工至2012年12月竣工。
2. 工程结构
（1）本工程设计为Ⅲ级水工建筑物，节制闸底板高程▽0.0m（吴淞），工作桥面高程11.0m，闸墩中墩高为1.2m，进墩高1.0m，闸底板高1.6m，底坎深0.5m，单块闸底板混凝土量为570m3。采用C25级混凝土。
（2）地涵为钢筋混凝土箱型结构，底板高0.5m，墙与顶板高0.4m，沉降缝采用橡胶止水带，C35级混凝土。
（3）该工程主体全部采用预拌混凝土，泵送。
3. 选择混凝土企业
3.1遴选预拌混凝土企业。为确保预拌混凝土的质量，施工企业根据公司信誉、产品质量、供货路线等方面初步遴选了一批预拌混凝土生产企业，重点推荐了一家企业候选，会同质监单位、项目法人、监理等参建各项目部有关技术人员共同对该推荐预拌混凝土公司进行考察。该预拌混凝土公司有无锡市建设局颁发的“预拌混凝土专业承包三级”资质等级证书和质量管理体系认证证书，并重点考察实验室的设备，计量认证情况，拌和楼自动计量衡器的使用期，检查水泥、砂、石、掺合料供货源，原材料的抽检情况是否规范和制度化，通过考察初步确定了该企业为本工程预拌混凝土供货商。
3.2签订供货合同。在预拌混凝土公司质保体系基本具备的情况下，施工企业与预拌混凝土公司签订混凝土供货合同，并将参建单位共同参与商定的技术条款由监理工程师整理成文作为供货合同的附件，该技术条款要求与供货合同具有同等法律效力，明确预拌混凝土公司供应的预拌混凝土必须符合技术要求中的各项规定。施工单位应对预拌混凝土公司生产的产品质量进行督促检查，行使合同甲方的职责，对不符合技术要求的预拌混凝土不予使用和拒绝付款。
4. 预拌混凝土技术条款
4.1原材料技术条款。
4.1.1水泥：要求采用普通硅酸盐水泥，P.O42.5级水泥，其强度、安全性、凝结时间、细度应符合GB175-2007标准要求。并按200t一批次进行抽检。
4.1.2黄砂：细度模数2.4～2.7，Ⅱ级配比，中砂，含泥量<1%，无泥块，粗砂与细砂混合使用时，其细度模数应>2.5。质量应符合《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）（下同）和《水闸施工规范》（SL27-91）（下同）的要求，按600t一批次进行抽检。
4.1.3碎石：采用二级连续级配，其中小石子规格5～15mm，中石子规格16～31.5mm，含泥量<1%，、无泥团。碎石质量应符合《水工混凝土施工规范》、《水闸施工规范》的要求，按600t一批次进行抽检。
4.1.4粉煤灰：质量应符合《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-2007）、《用于水泥和混凝土的粉煤灰》GB1596-2005的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，重要部位应选用Ⅰ级粉煤灰，按200t一批次进行抽检，抽检项目主要有需水量比、细度、烧失量、含水量、三氧化硫等指标。
4.1.5矿渣粉的质量应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2008）的S95、S105矿渣粉，按200t一批次进行抽检。检验项目同粉煤灰。
4.1.6外加剂：预拌混凝土的外加剂应符合《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）的标准要求。外加剂掺量经试验确定，外加剂应与水泥等胶凝材料具有良好的适应性，并不能影响混凝土体积的稳定性。减水剂的减水率不宜低于18%，外加剂使用时，按200t（粉剂）50t（水剂）为一批次进行抽检，检验项目包括密度、细度、PH值、减水率、凝结时间差、抗压强度等。
4.1.7水、拌合用水应使用适宜饮用水，未经处理的生活污水，工业废水不得使用。
4.2配合比设计技术条款。
4.2.1预拌混凝土配合比设计原则应根据工程设计强度等级，耐久性，温控，施工部位，并按“水工混凝土试验规程”SL352-2006规定的方法进行。混凝土配制强度保证率应取95%，强度标准差取2.5-3.0MPa。
4.2.2混凝土设计水胶比应符合《水闸施工规范》、《泵站施工规范》、《水工混凝土施工规范要求》。C20-C30级混凝土水胶比应控制在0.4 ～0.5之间，混凝土用水量应控制在170Kg/m3以下，胶凝材料总量应控制在330-380Kg/m3之间，C35级混凝土水胶比应控制在400～450Kg/m3。
4.2.3应根据混凝土性能要求，掺合料品质，通过试验确定预拌混凝土掺合料的掺量。一般单掺粉煤灰时，掺量不超过30%，单掺矿渣粉煤灰时的掺量不超过35%。复合掺入时，粉煤灰掺量控制在20%内；矿渣粉掺量控制在30%内，C25级混凝土水泥熟料的含量不少于260Kg/m3。
4.2.4采用泵送混凝土浇筑时，到达浇筑地点的混凝土坍落度宜控制在10～15cm，非泵送混凝土，到达浇筑地点的混凝土塌落度控制在6～8cm；浇筑灌注桩时现场坍落度控制在16～20cm。
4.2.5混凝土初凝时间应根据浇筑部位和浇筑速度分别确定，如闸底板浇筑速度较快，初凝时间为5～6小时，但浇筑面层时，初凝时间应控制在6～7小时，以防来不及紧面。闸墩浇筑速度较慢，初凝时间控制在6～8小时为宜。
4.3预拌混凝土生产和检验。
4.3.1预拌混凝土厂家应设立主专业实验室和配备具有中级职称的技术人员数名，实验室和拌和楼的仪器设备、计量器具必须经过计量部门的核定，并在有效期内。拌和楼的配料应按混凝土配合比报告单拌制混凝土，混凝土配合比报告单应注明生产日期、工程名称、混凝土强度、水胶比、坍落度、原材料名称、品种、每立方混凝土使用原材料实际重量。
4.3.2预拌混凝土生产厂家应随每一运输车向施工单位提供所运混凝土的配合比报告单和发货单。施工单位应及时核对配合比报告单的混凝土的配料胶凝剂用量，单位水泥用量、水胶比、坍落度、设计强度等主要指标是否符合要求。同一级别混凝土，同一批次浇筑应留取试块一组。必要时，施工单位应会同监理工程师至生产厂家拌和楼检查混凝土的配料情况，对其原材料品种、称量、拌和时间、拌和地的坍落度进行抽测。
5. 工程实例
5.1九里河东枢纽节制闸底板尺寸27.2×10×1.6（长×宽×厚），外加前后齿坎，每块底板混凝土方量为570m3。为较大体积的一次性浇筑的单元工程项目。在施工过程中在施工方案中再次明确预拌混凝土配合比的原则：①尽可能采用较低的水胶比和最佳砂率。②在双掺（粉煤灰、矿粉）的情况下，单位水泥用量不少于260Kg/m3③混凝土设计在试配时坍落度如不能满足泵送要求12～15cm时，不能随便加大用水量，而应采用调整减水剂用量，满足坍落度要求。实际比配情况见表1。
5.2效果。
5.2.1混凝土强度评价。主体结构混凝土浇筑时间自2011年12月～2012年5月，施工过程中，混凝土现场坍落度控制在14～16cm。各统计批混凝土试块强度均满足《水闸施工规范》对混凝土抗压强度评定要求。东西节制闸混凝土强度等级C25，混凝土试块5组，混凝土强度29.2～32.1MPa。地涵工程混凝土设计强度C35，混凝土试块27组，混凝土抗压强度38.3～46MPa。泵站工程混凝土设计强度C25，混凝土试块3组，混凝土抗压强度25.1～30.9MPa。上下游连接段混凝土设计强度C25，混凝土试块37组，混凝土抗压强度25.1～32.4MPa。经各分部统计分析满足SL176-2007规范要求。
5.2.2混凝土配合比评价。对单位水泥用量、掺合料用量相对较为保守，节制闸底板浇筑方量较大，未出现表面温度裂缝现象。其余挡墙、闸墩、工作桥均未发生温度缝现象，混凝土表面外观质量较好。
6. 经验与建议
6.1在水工混凝土中掺入适量的粉煤灰、矿渣粉和外加剂，有利于改善混凝土拌合物性能，改善和易性，降低水热化，延缓因水泥产生的水热化峰值出现的时间，对提高混凝土抗裂性有利。
6.2对掺合料粉煤灰尽量采用Ⅰ级粉煤灰，矿渣粉优先选用S95型高炉矿渣粉，对其细度、SO3含量、烧失量等技术参数应符合有关规范要求。在掺入粉煤灰、矿渣粉后，应增加混凝土的搅拌时间，总搅拌时间不少于90S。
6.3加强对混凝土的早期养护。早期养护对混凝土强度增长和防止出现温度裂缝是至关重要的，这恰恰也是水利施工企业所不重视的，特别是掺入粉煤灰的混凝土，特别要加强养护，养护时间一般要14天左右。
6.4加强对商品混凝土公司的质量监管。无锡地区小型水利工程为主，单个工程混凝土方量小，混凝土公司不重视水利工程的质量技术要求，有的混凝土公司实验人员对水工混凝土的质量要求不熟悉，有的混凝土公司质保体系不健全，诚信度不高，单纯追求经济利益。加上水利工程中管理人员经验不足，认为混凝土公司的混凝土总是合格的，不合格由混凝土公司负责，缺乏主动对混凝土质量的监督检查。因此要求施工企业在订购混凝土供货合同时，一定附加技术要求作为合同附件。对混凝土公司出现的质量问题，通过工程项目法人向混凝土公司的主管机关进行反应，情节严重的应在企业资质年审时，扣分、降级等，使得混凝土公司认真的为水利工程服务，并确保质量。
【摘要】以九里河东枢纽工程项目为例，主要介绍其概况、结构及预拌混凝土技术条款。
【关键词】九里河东枢纽；预拌混凝土；技术条款
1. 工程概况
（1）九里河东枢纽位于无锡市锡山区安镇九里河与走马塘河交汇处，该工程为锡东新城水环境综合治理工程的动力调水系统工程。通过泵站抽引宛山荡清水，经走马塘地涵进入九里河商务区，走马塘两侧分别建有节制闸控制水位。
（2）工程由东闸首、西闸首、地涵三部分组成。东闸首为节制闸和泵站结合形式；西闸首为节制闸和地涵出口节制闸结合形式；地涵为钢筋混凝土箱式结构。
（3）东闸首节制闸在走马塘东侧为2孔宽12米，升卧式平面钢闸门，配QPQ2*16卷扬式启闭机。泵站配40ZLB-125轴流式水泵，设计流量Q=6m3/s。并设2*2m自排孔，配双向止水铸铁闸门，3t手电两用螺杆式启闭机驱动。
（4）西闸首节制闸在走马塘西侧，为2孔宽12米，升卧式平面钢闸门，配QPQ2*16卷扬式启闭机。地涵出口节制闸2*2.75m，2孔直升钢闸门，由QPQ6卷扬式启闭机驱动。
（5）地涵为2孔2*3m钢筋混凝土箱式涵洞，长185m，共分15节。东闸首与西闸首均设有楼梯间和机房，钢筋混凝土框架结构，玻璃幕墙，建筑面积为722m2。
（6）动力电源由临近10kv线路引接，泵站北设专用630KVA箱式变压器。由箱变接入主控室低压柜。并通过过河电缆接入西闸首低压柜。
（7）工程混凝土量11000m3，钢筋约600t，钢结构约100t，土方约12万m3，工程总投资约2500万元。施工期自2011年10月开工至2012年12月竣工。
2. 工程结构
（1）本工程设计为Ⅲ级水工建筑物，节制闸底板高程▽0.0m（吴淞），工作桥面高程11.0m，闸墩中墩高为1.2m，进墩高1.0m，闸底板高1.6m，底坎深0.5m，单块闸底板混凝土量为570m3。采用C25级混凝土。
（2）地涵为钢筋混凝土箱型结构，底板高0.5m，墙与顶板高0.4m，沉降缝采用橡胶止水带，C35级混凝土。
（3）该工程主体全部采用预拌混凝土，泵送。
3. 选择混凝土企业
3.1遴选预拌混凝土企业。为确保预拌混凝土的质量，施工企业根据公司信誉、产品质量、供货路线等方面初步遴选了一批预拌混凝土生产企业，重点推荐了一家企业候选，会同质监单位、项目法人、监理等参建各项目部有关技术人员共同对该推荐预拌混凝土公司进行考察。该预拌混凝土公司有无锡市建设局颁发的“预拌混凝土专业承包三级”资质等级证书和质量管理体系认证证书，并重点考察实验室的设备，计量认证情况，拌和楼自动计量衡器的使用期，检查水泥、砂、石、掺合料供货源，原材料的抽检情况是否规范和制度化，通过考察初步确定了该企业为本工程预拌混凝土供货商。
3.2签订供货合同。在预拌混凝土公司质保体系基本具备的情况下，施工企业与预拌混凝土公司签订混凝土供货合同，并将参建单位共同参与商定的技术条款由监理工程师整理成文作为供货合同的附件，该技术条款要求与供货合同具有同等法律效力，明确预拌混凝土公司供应的预拌混凝土必须符合技术要求中的各项规定。施工单位应对预拌混凝土公司生产的产品质量进行督促检查，行使合同甲方的职责，对不符合技术要求的预拌混凝土不予使用和拒绝付款。
4. 预拌混凝土技术条款
4.1原材料技术条款。
4.1.1水泥：要求采用普通硅酸盐水泥，P.O42.5级水泥，其强度、安全性、凝结时间、细度应符合GB175-2007标准要求。并按200t一批次进行抽检。
4.1.2黄砂：细度模数2.4～2.7，Ⅱ级配比，中砂，含泥量<1%，无泥块，粗砂与细砂混合使用时，其细度模数应>2.5。质量应符合《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）（下同）和《水闸施工规范》（SL27-91）（下同）的要求，按600t一批次进行抽检。
4.1.3碎石：采用二级连续级配，其中小石子规格5～15mm，中石子规格16～31.5mm，含泥量<1%，、无泥团。碎石质量应符合《水工混凝土施工规范》、《水闸施工规范》的要求，按600t一批次进行抽检。
4.1.4粉煤灰：质量应符合《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-2007）、《用于水泥和混凝土的粉煤灰》GB1596-2005的Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰，重要部位应选用Ⅰ级粉煤灰，按200t一批次进行抽检，抽检项目主要有需水量比、细度、烧失量、含水量、三氧化硫等指标。
4.1.5矿渣粉的质量应符合《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2008）的S95、S105矿渣粉，按200t一批次进行抽检。检验项目同粉煤灰。
4.1.6外加剂：预拌混凝土的外加剂应符合《水工混凝土外加剂技术规程》（DL/T5100-1999）的标准要求。外加剂掺量经试验确定，外加剂应与水泥等胶凝材料具有良好的适应性，并不能影响混凝土体积的稳定性。减水剂的减水率不宜低于18%，外加剂使用时，按200t（粉剂）50t（水剂）为一批次进行抽检，检验项目包括密度、细度、PH值、减水率、凝结时间差、抗压强度等。
4.1.7水、拌合用水应使用适宜饮用水，未经处理的生活污水，工业废水不得使用。
4.2配合比设计技术条款。
4.2.1预拌混凝土配合比设计原则应根据工程设计强度等级，耐久性，温控，施工部位，并按“水工混凝土试验规程”SL352-2006规定的方法进行。混凝土配制强度保证率应取95%，强度标准差取2.5-3.0MPa。
4.2.2混凝土设计水胶比应符合《水闸施工规范》、《泵站施工规范》、《水工混凝土施工规范要求》。C20-C30级混凝土水胶比应控制在0.4 ～0.5之间，混凝土用水量应控制在170Kg/m3以下，胶凝材料总量应控制在330-380Kg/m3之间，C35级混凝土水胶比应控制在400～450Kg/m3。
4.2.3应根据混凝土性能要求，掺合料品质，通过试验确定预拌混凝土掺合料的掺量。一般单掺粉煤灰时，掺量不超过30%，单掺矿渣粉煤灰时的掺量不超过35%。复合掺入时，粉煤灰掺量控制在20%内；矿渣粉掺量控制在30%内，C25级混凝土水泥熟料的含量不少于260Kg/m3。
4.2.4采用泵送混凝土浇筑时，到达浇筑地点的混凝土坍落度宜控制在10～15cm，非泵送混凝土，到达浇筑地点的混凝土塌落度控制在6～8cm；浇筑灌注桩时现场坍落度控制在16～20cm。
4.2.5混凝土初凝时间应根据浇筑部位和浇筑速度分别确定，如闸底板浇筑速度较快，初凝时间为5～6小时，但浇筑面层时，初凝时间应控制在6～7小时，以防来不及紧面。闸墩浇筑速度较慢，初凝时间控制在6～8小时为宜。
4.3预拌混凝土生产和检验。
4.3.1预拌混凝土厂家应设立主专业实验室和配备具有中级职称的技术人员数名，实验室和拌和楼的仪器设备、计量器具必须经过计量部门的核定，并在有效期内。拌和楼的配料应按混凝土配合比报告单拌制混凝土，混凝土配合比报告单应注明生产日期、工程名称、混凝土强度、水胶比、坍落度、原材料名称、品种、每立方混凝土使用原材料实际重量。
4.3.2预拌混凝土生产厂家应随每一运输车向施工单位提供所运混凝土的配合比报告单和发货单。施工单位应及时核对配合比报告单的混凝土的配料胶凝剂用量，单位水泥用量、水胶比、坍落度、设计强度等主要指标是否符合要求。同一级别混凝土，同一批次浇筑应留取试块一组。必要时，施工单位应会同监理工程师至生产厂家拌和楼检查混凝土的配料情况，对其原材料品种、称量、拌和时间、拌和地的坍落度进行抽测。
5. 工程实例
5.1九里河东枢纽节制闸底板尺寸27.2×10×1.6（长×宽×厚），外加前后齿坎，每块底板混凝土方量为570m3。为较大体积的一次性浇筑的单元工程项目。在施工过程中在施工方案中再次明确预拌混凝土配合比的原则：①尽可能采用较低的水胶比和最佳砂率。②在双掺（粉煤灰、矿粉）的情况下，单位水泥用量不少于260Kg/m3③混凝土设计在试配时坍落度如不能满足泵送要求12～15cm时，不能随便加大用水量，而应采用调整减水剂用量，满足坍落度要求。实际比配情况见表1。
5.2效果。
5.2.1混凝土强度评价。主体结构混凝土浇筑时间自2011年12月～2012年5月，施工过程中，混凝土现场坍落度控制在14～16cm。各统计批混凝土试块强度均满足《水闸施工规范》对混凝土抗压强度评定要求。东西节制闸混凝土强度等级C25，混凝土试块5组，混凝土强度29.2～32.1MPa。地涵工程混凝土设计强度C35，混凝土试块27组，混凝土抗压强度38.3～46MPa。泵站工程混凝土设计强度C25，混凝土试块3组，混凝土抗压强度25.1～30.9MPa。上下游连接段混凝土设计强度C25，混凝土试块37组，混凝土抗压强度25.1～32.4MPa。经各分部统计分析满足SL176-2007规范要求。
5.2.2混凝土配合比评价。对单位水泥用量、掺合料用量相对较为保守，节制闸底板浇筑方量较大，未出现表面温度裂缝现象。其余挡墙、闸墩、工作桥均未发生温度缝现象，混凝土表面外观质量较好。
6. 经验与建议
6.1在水工混凝土中掺入适量的粉煤灰、矿渣粉和外加剂，有利于改善混凝土拌合物性能，改善和易性，降低水热化，延缓因水泥产生的水热化峰值出现的时间，对提高混凝土抗裂性有利。
6.2对掺合料粉煤灰尽量采用Ⅰ级粉煤灰，矿渣粉优先选用S95型高炉矿渣粉，对其细度、SO3含量、烧失量等技术参数应符合有关规范要求。在掺入粉煤灰、矿渣粉后，应增加混凝土的搅拌时间，总搅拌时间不少于90S。
6.3加强对混凝土的早期养护。早期养护对混凝土强度增长和防止出现温度裂缝是至关重要的，这恰恰也是水利施工企业所不重视的，特别是掺入粉煤灰的混凝土，特别要加强养护，养护时间一般要14天左右。
6.4加强对商品混凝土公司的质量监管。无锡地区小型水利工程为主，单个工程混凝土方量小，混凝土公司不重视水利工程的质量技术要求，有的混凝土公司实验人员对水工混凝土的质量要求不熟悉，有的混凝土公司质保体系不健全，诚信度不高，单纯追求经济利益。加上水利工程中管理人员经验不足，认为混凝土公司的混凝土总是合格的，不合格由混凝土公司负责，缺乏主动对混凝土质量的监督检查。因此要求施工企业在订购混凝土供货合同时，一定附加技术要求作为合同附件。对混凝土公司出现的质量问题，通过工程项目法人向混凝土公司的主管机关进行反应，情节严重的应在企业资质年审时，扣分、降级等，使得混凝土公司认真的为水利工程服务，并确保质量。
