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工程试验计划

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工程

试验计划

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编写：

中国水利水电第九工程局有限公司中心中心试验室

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工程检验试验计划

一、工程概况

二、试验检测项目

2.1试验检测项目

(1)混凝土原材料(砂、石、水泥、粉煤灰、外加剂、水等)物理化学性能试验。

(2)混凝土配合比设计与试验。

(3)混凝土力学、变形、抗冻、弹模、抗渗、抗冲耐磨性能试验。

(4)混凝土生产质量控制检验。

(5)钢材(钢筋、钢板、锚索)性能试验及钢筋焊接接头性能试验。

(6)止水材料(止水铜片、橡胶止水片、隔缝材料、填缝材料等)性能试验。

(7)土工合成材料性能试验。

(8)砌体及屋面防水保温材料性能试验。

(9)灌浆材料及护壁泥浆性能试验。

(10)锚杆、注浆材料、注浆密实度及锚杆长度、拉拔力试验。

(11)各种土石填筑材料复查与物理力学性能试验。

(12)芯样物理力学性能检测及混凝土无损检测。

(13)填筑材料现场生产性碾压试验及填筑压实质量检验。

(14)沥青及沥青混合料配合比设计及性能试验。

(15)水泥稳定土垫层和改性沥青混合料现场生产性工艺试验以及施工质量检验。

(16)设计或监理要求做的其它试验与检验。

2.2技术标准和规范

适用于本工程试验、检验的主要技术标准和规范，见表1。

三、原材料试验检验

对工程选定(或业主指定)的原材料，按招标文件和相应规范要求，原材料进场检验项目和抽检频率见表2：

表2 原材料检验项目和抽检频率

四、混凝土配合比设计与试验

按照招标文件及图纸要求，本工程混凝土总方量达到303046m3，种类有：普通混凝土（含钢筋砼）、预制混凝土、预应力混凝土、抗冲耐磨混凝土（HF）、喷混凝土和砂浆等。混凝土类别见表3。

为满足混凝土设计强度、耐久性、抗渗性等要求和施工和易性需要，根据设计技术指标要求和相关规范，选定混凝土原材料，拟定混凝土配合比设计试验计划，并进行混凝土施工配合比优选试验，通过试验配制出即满足工作性、强度及耐久性等要求又经济合理的混凝土。

(1)混凝土原材料和配合比参数的选择试验

①混凝土骨料

细骨料：品质指标符合DL/T5144-2001有关规范规定；尽量采用中砂或粗砂，混凝土强度等级大于C25W6F50（含C25W6F50）的混凝土用中砂，细度模数不应低于2.0；砂料应质地坚硬、清洁、级配良好；

粗骨料：品质指标符合DL/T5144-2001有关规范规定；混凝土骨料最大粒径，根据结构物断面和钢筋最小净间距确定，二级配混凝土最大粒径为40mm，三级配混凝土最大粒径为80mm，四级配混凝土最大粒径为150mm：对骨料作充分的级配试验。采用连续级配或间断级配，则由设计或监理人确定。

②水泥与粉煤灰

按各建筑物部位施工图纸的要求，配置混凝土所需的水泥品种，粉煤灰质量指标不低于Ⅱ级标准。各种水泥和粉煤灰确保符合本技术条款指定的国家和行业的现行标准。

③外加剂优选

用于混凝土中的外加剂（包括减水剂、加气剂、缓凝剂、速凝剂、早强剂和HF外加剂等），其质量符合DL/T5100-1999有关规范规定。根据混凝土配合比设计要求选择高效减水剂，夏季施工选择性能相同的缓凝高效减水剂，对有抗冻要求的混凝土，采用减水剂与引气剂复合掺加。外加剂对改善混凝土性能至关重要，故选择在国内大、中型水利工程中使用过，证明效果较好的产品。同时，拟选择有科研单位作依靠的厂家。

④粉煤灰掺量试验

混凝土掺加粉煤灰有利于改善混凝土性能，对设计龄期28d的混凝土，粉煤灰掺量一般不超过20%。粉煤灰最优掺量，通过试验确定。结合本工程具体情况，选择适当的水灰比，以10%、15%、20%、25%、30% 五个粉煤灰掺量对混凝土强度和其它性能的影响试验，确定粉煤灰掺量与强度关系曲线，以选择满足设计要求的粉煤灰最优掺量。

⑤最佳砂率的选择

最佳砂率的选择，采用最大坍落度法,即用选定的的水灰比和用水量，变动4~5个砂率每次增减1%~2%进行试拌，坍落度最大时的砂率即为最优砂率。

⑥单位用水量选择

混凝土单位用水量的选择，根据施工坍落度、骨料品种、最大粒径以及外加剂性能等因素选择。首先参照《普通混凝土配合比设计规程》第4.0.1条表4-0.1-2基本用水量，再按减水剂和引气剂联掺的减水效果，初步确定单位用水量，并进行试拌测定坍落度、观察混凝土和易性，通过调整确定合理的混凝土单位用水量。

⑦水胶比选择

水胶比是直接影响混凝土强度、耐久性和耐磨性的重要因素，混凝土水胶比根据设计对混凝土性能的要求和混凝土配制强度，以水泥强度计算基准水胶比，通过试验确定，同时，不超过设计或规范对水工混凝土最大允许值规定要求。水工混凝土水胶比的最大允许

值，见表5。

表5混凝土水胶比最大允许值表

混凝土的坍落度根据建筑物的性质、钢筋含量、混凝土运输、浇筑方法和气候条件决定，尽量采用小的坍落度，混凝土在浇筑地点的坍落度可按表6选定。特细砂混凝土在浇筑地点的的坍落度：水工素混凝土或少筋混凝土为1～3 cm；配筋率不超过1%的钢筋混凝土为3～5 cm；配筋率超过1%的钢筋混凝土为5～7cm。

表6 混凝土在浇筑地点的坍落度（使用振捣器）

①根据已选定混凝土配合比基本参数(水灰比、砂率和单位用水量等)计算出理论配合比，通过试拌，测定拌和物和易性、含气量，并成型进行7d、28d、90d龄期抗压强度，若设计对砼有其它性能标要求，应进行相应试验。

②每个强度等级的混凝土配合比，选择三个水灰比，并建立强度与灰水比回归方程。根据强度与水灰比关系和设计限制水灰比，确定达到与配制强度相应的水灰比。

③混凝土配制强度，按“水工混凝土施工规范”(DL/T5144-2001)的规定，根据设计强度等级、保证率、标准差计算各强度等级的混凝土配制强度。公式如下：

fcu,o=fcu,k+tσ

式中fcu,o —混凝土配制强度MPa

fcu,k —混凝土设计龄期的标准MPa

t —概率系数，依据设计对各工程部位强度保证率要求确定

σ—混凝土强度标准差Mpa

④配合比计算采用绝对体法、单位用水量按骨料饱和干状态为准。

⑤特种砼设计，如抗冲耐磨砼等，砼性能满足工程设计图纸和文件指标要求。

(3)混凝土施工配合比的确定

混凝土施工配合比，在配合比试验成果的基础上根据以下原则确定。

①混凝土施工参数

按不同部位、断面尺寸、钢筋密集程度、混凝土入仓手段选择混凝土级配和坍落度。

②混凝土配制强度

考虑到水泥强度和原材料的变化，以及施工时气温等因素的影响，因此实际配制强度须略高于设计配制强度，相应水灰比不低于设计限制值。

③混凝土耐久性指标和其它性能指标

混凝土施工配合比不仅满足抗压强度要求，同时，必须满足其它设计指标要求。

④施工配合比初步确定后，报监理审批后实施。

(4)施工配合比的调整

混凝土施工配合比确定后，由于原材料性质波动和施工参数改变，必须对现场施工配合比进行有效调整，这是保证拌和质量必不可少的环节，依据有关规程和经验归纳如下几点：

①砂率的调整

施工中通常采用中砂拌制混凝土，中砂细度模数变化在2.3~3.0范围。砂细度模数的变化对混凝土用水量和强度有一定影响，施工时，根据砂细度模数的变化对混凝土的砂率进行调整，一般砂细度模数变化±0.2，砂率相应调整±1%。

②坍落度调整

当室内混凝土配合比所给定的坍落度不能满足施工要求时，可保持混凝土水灰比不变，采用增加减水剂掺量或增加单位用水量来满足，一般以坍落度增大1cm，相应用水量增加2.5~3kg，并通过室内试拌确定。

③砂、石含水量调整

施工过程中根据砂、石含水量的变化，对用量进行调整，尤其砂含水量的变化对坍落度改变最为敏感，相应对混凝土强度会有较大影响，因此应及时对砂、石含水量变化进行调整。

④混凝土含气量调整

混凝土中含气量可较好的改善混凝土性能，尤其对提高混凝土抗冻性较明显，但含气量大小，对混凝土强度影响很大，一般增大含气量1%，强度降低5%左右。施工中，每班对混凝土拌和物含气量进行检测，对有抗冻要求的混凝土，控制混凝土含气量在4~6%，如有异常则及时调整引气剂掺量。

2、喷混凝土配合比设计与试验

本工程喷混凝土工程包括素喷混凝土、聚丙烯纤维喷混凝土和钢筋网喷混凝土等。

（1）喷射混凝土原材料和配合比参数的选择试验

○1水泥

优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，当有防腐或特殊要求时，经监理人批准，可采用特种水泥。水泥强度等级不低于42.5。

○2骨料

细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数大于2.5，使用时的含水率控制在5%~7%；粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒径不大于15mm；喷混凝土中不使用含有二氧化硅的骨料，喷混凝土的骨料级配，应满足表7的规定。

表7 喷混凝土用骨料级配

经监理人批准选用速凝剂，其质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书，初凝时间不大于5min，终凝时间不大于10min。

○4钢筋网

采用屈服强度不低于240Mpa的光面钢筋。

○5聚丙烯纤维

质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书，并进行相关试验检验。

⑥喷射混凝土配合比设计与试验

根据《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的规定；干喷射水泥与砂、石之重量比宜为1.0:4.0~1.0:4.5;水灰比宜为0.40~0.45;用水量按3cm~5cm的坍落度来控制, 水灰比是直接影响混凝土强度和耐久性重要因素，试验选择三个水灰比，建立灰水比与强度回归公式，

选择达到配制强度的水灰比，并满足喷射混凝土最低水泥用量的要求。喷聚丙烯纤维混凝土的聚丙烯纤维掺量按设计要求应为0.9 kg/ m3。根据工程施工部位来选择是否掺用速凝剂，同时应考虑水泥与速凝剂的相溶性，速凝剂的掺量应通过试验确定；掺速凝剂喷射混凝土28d龄期强度会降低25~30%，则水灰比要比素喷混凝土低0.03~0.05。室内确定的配合比必须进行现场工艺试验，通过现场试喷测定其初凝时间和终凝时间以及回弹率，调整喷混凝土施工工艺，并制作大板测定混凝土强度，确保其符合施工图纸要求，最终确定施工配合比并报送监理批准。

3、混凝土拌和生产质量控制与检验

混凝土拌和生产质量控制是保证工程质量的重要环节，按照《水工混凝土施工规范》DLT5144-2001规范要求，试验人员对混凝土生产过程进行跟班控制和检验。混凝土拌和及拌和物质量控制的具体内容及要求见表8、表9。

表8 混凝土拌和物质量控制检测内容和要求

原材料质量情况、使用混凝土配合比实际用水量、原材料称量检查记录、新拌混凝土性能(坍落度、温度、含气量)记录、试件成型记录。

五、砂浆配合比设计与试验

1、砌筑砂浆

○1原材料：水泥品种和标号满足施工图纸的要求；砂料要求粒径为0.15~5mm，砌筑块石砂浆的砂，其最大粒径不大于5mm，砌筑料石砂浆的砂，最大粒径不大于2.5mm；砌砖所用的生石灰需熟化成石灰膏时，用网过滤，使其充分熟化，熟化时间不少于7天。

○2砌石砂浆配合比：通过试验确定配合比，确保满足施工图纸规定的强度和施工和易性要求，并报监理人批准。如施工中需要改变胶凝材料的配合比时，重新试验并报监理人批准。

③砌砖砂浆配合比：根据《砌筑砂浆配合比设计规程》通过试验确定配合比，确保满足施工图纸规定的强度和施工和易性要求，同时符合表10中的砂浆稠度要求，并报监理人批准。如施工中需要改变胶凝材料的配合比时，重新试验并报监理人批准。

表10 砌砖的砂浆稠度

○1原材料：采用强度等级不低于P.O42.5的水泥；砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂；按施工图纸要求，在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂，其品质不含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。

○2配合比试验：砂浆标号必须满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不低于M20；注浆的水泥砂浆配合比，在以下规定的范围内通过试验确定：水泥：砂， 1：1～1：2（重量比）；

水泥：水， 1：0.38～1：0.45。

砂浆稠度见图纸上的设计要求，并掺加适当外加剂，以改善砂浆施工性能。

六、土石方填筑现场生产性试验和压实度质量控制与检测

本工程土石方填筑工程主要包括土石围堰堰体、左岸土石坝和接头坝、河道整治工程及其他土石方填筑，总共填筑方量达到65万余方，其中河道整治工程有57万方，填筑工程量见表11。

表11 土石方填筑工程量表

1、土石方填筑现场生产性试验

土石方填筑施工前，在现场进行生产性试验，通过各种填料现场填筑和不同参数碾压试验，以达到以下目的：

(1)核实填料设计填筑压实标准的合理性。如设计要求的填料颗粒级配、压实干密度、相对密度等能否达到。

(2)在已选定的压实机具和施工机械条件下，确定达到设计压实标准时，经济的、合理的压实参数，包括：铺土厚度、碾压遍数、土料含水量、压实干密度等。

(3)通过试验确定各种填料施工工艺，包括：铺土方式、碾压方法、行车速度、层面结合的处理、坝料含水量调整、洒水方式和洒水量等。

待现场生产性试验完成后，将试验成果报监理，现场生产线碾压试验依据土石材料性能，在施工前提交碾压试验实施计划，经监理批准后再进行土石方填筑施工。

2、土石方填筑压实度质量控制与检测

⑴目视检查控制

土石方填筑质量控制，除检测试验外，同时还进行目视检查。因土石坝这类建筑物是由大量材料填筑而成的，不可能对全部坝料进行试验，因此现场目视检查显得很重要。目视检查主要依赖现场施工人员的主观判断。其主要检查内容有：坝料的均匀性、颗粒分离、松铺厚度、碾压遍数、洒水情况、行车速度、边角及搭接部位的压实、土料的含水量、压实层面的剪力破坏等。

⑵填筑压实质量检测

①坝料质量检测。对粗粒料级配进行检测，确保各种坝料符合设计级配包线范围内。

②压实质量检测。坝体填筑压实，按经碾压试验确认的碾压参数进行控制。每一层碾压后，按设计和规范要求的取样频率要求对填料压实度、相对密度、孔隙率相应的干密度进行检测，合格后由试验室签发合格证，并经监理认可后，继续回填上升。

七、工程施工质量检测资料整理和月报

1、工程施工质量检测的原始资料，包括对外委托的试验报告，由专人负责汇总、整理、归档。所有资料均妥善保管直至竣工移交。

2、按设计要求和国家现行规程、规范每月对工程质量检测成果(包括原材料、成品、半成品等检验资料)进行统计分析和质量评定，编制成《工程质量检测月报》报送监理审阅。

3、特种项目和对外委托试验

工程设计要求进行的特种试验项目：如抗冻、土工合成材料性能试验、粗粒土力学性试验等，则在宜昌基地试验中心进行试验，自身不能进行的试验项目，委托有资质的试验机构进行，并报有关部门批准。

4、试验检测质量保证措施

(1)检验试验工作严格按《试验室质量管理手册》办事，并健全质量保证体系，明确试验质量保证人，确保出具的试验检验报告具有科学性、准确性、可靠性、公证性。

(2)试验仪器设备，按规定定期校验和送当地技术监督局计量部门鉴定，确保检测仪器符合国家标准要求。

(3)试验检验人员持证上岗，并熟悉设计标准、施工规范和试验规程，定期进行业务培训和职业道德教育。

(4)施工过程中随时接受业主和监理监督，发现质量异常及时报监理和工程项目部并研究处理办法，提出质量保证措施。

(5)施工过程中，试验检验要做好详细质量记录，编制各种记录表格，及时整理汇总统计并绘制质量控制管理图，随时掌握质量波动情况，以便及时提出改进措施，确保工程施工过程完全处于受控状态。

八、工地试验室的建立

1、试验检测机构和人员组成

图1 现场试验室组成机构

试验室的机构根据工地特点进行设置，确保正常运行，保证过程受控。设主任1名，主任兼技术负责人，小组组长各1人，试验工3人，共计6人。所有人员必须经过专业培训，持证上岗。

2、试验仪器设备

现场试验室配置的主要仪器设备，见表11。