水利水电施工企业混凝土配合比管理提升专项研究

【摘要】针对水利水电施工项目混凝土配合比管理方面普遍存在的问题，组织跟踪调查和深入研究，创新性地分析工作要素，以PDCA循环法构建质量控制体系，优化管理流程、提高控制水平。

【关键词】混凝土 配合比 优化 动态管理

中图分类号：TU528文献标识码： A

1 概述

目前，各水利水电工程局在混凝土配合比管理方面，与我水电十二局保持着相近的体制，面临着相似的问题：施工项目分散、偏远，其大型普通混凝土配合比设计和特种（特殊要求、特殊工艺、特殊材料）混凝土配合比设计由项目部委托总部实验室完成后，不便统一管理，混凝土生产质量控制工作中缺乏配合比设计人员的参与，在工程发生原材料、生产工艺和施工环境条件的显著变化时，混凝土配合比得不到经济合理、技术针对性强的优化调整，致使混凝土性能不符合设计要求、不满足施工要求，或生产质量不稳定、生产成本不经济的情况时有发生。

为提升我工程局混凝土配合比动态管理水平，特开展此次历时11个月的专项研究，对江苏溧阳抽水蓄能电站、四川官地水电站、重庆盖下坝水电站、江西峡江水利枢纽等13个施工项目组织了跟踪调查和深入研究，着重以PDCA循环法构建质量控制体系，优化管理流程、提高控制水平。

2 混凝土配合比设计环节管理提升

2.1 设计要素

混凝土配合比的设计优化综合措施，需全盘考虑现场施工要求，并在基本流程的基础上增加混凝土原材料成本核算。在调研中，我们根据影响因素和影响程度，绘制了混凝土配合比设计要素的示意图（图1）：

图中，外环因素是施工项目在委托混凝土配合比设计时应当明确的条件，中环因素是配合比设计者结合委托条件、规范要求和原材料检验结果予以确定的设计过程要素，内环则是混凝土配合比设计的三大指标：水胶比、用水量、砂率。混凝土配合比优化工作在中环展开，对外环的影响是可能涉及建议改变施工项目的施工方法和采购计划，而一般不涉及变更设计方案；所有的优化措施将综合体现于内环核心要素。

2.2 优化措施

影响混凝土配合比经济性的常见因素，根据我局水利水电工程施工现场实际情况，按其影响幅度从大到小排列为：骨料级配、坍落度、粉煤灰掺量、减水剂掺量及效果。相应地，提高混凝土配合比经济性的最有效措施即：

①在施工条件（钢筋间距、混凝土运输与入仓方式、粗骨料采购或自产条件）允许的前提下，选用较大的骨料粒径和较优的连续骨料颗粒级配。

②在施工条件（混凝土运输方式与运距、混凝土入仓方式与振捣条件、施工季候条件）允许的前提下，选用较小的坍落度值。

③掺加Ⅱ级及以上粉煤灰并在规范允许范围内提高掺量。

④选用性价比高的减水剂并合理控制掺量。

以上四项措施是经济目标与质量目标完美统一和有机结合的混凝土配合比优化手段，组合应用能取得良好的经济效益和技术效果，在混凝土配合比初始设计阶段和优化调整阶段均作为原则性措施，我们称之为Ⅰ类优化措施。

此外，将可用于克服现场混凝土生产与施工困难的综合措施划分为Ⅱ类优化措施，例如：粉煤灰代砂，可解决河砂严重偏粗及人工砂石粉含量过低问题；提高砂率，在减水剂中适当增加引气组份，可缓解骨料粒形不佳和颗粒表面特征不良带来的拌和物流动性不佳；提高粉煤灰掺量，控制混凝土总碱含量，可部分应对骨料的碱活性潜在危害；萘系减水剂机内后掺和聚羧酸减水剂车内后掺，能减少粉料对减水剂的吸附量，对于坍落度损失过快有一定改善作用。

颠覆性的措施称为Ⅲ类优化措施，要求更换原材料品种乃至混凝土搅拌设备，以及调整施工工艺。

要结合实验数据分析根本原因，才能综合运用优化设计措施，切实满足现场要求。

3 混凝土配合比应用环节管理提升

3.1 质控体系

此前，我局水电施工项目沿袭着传统的混凝土生产质量控制模式，即以项目部为主体的单向委托和单方质控模式，其工作流程如下：

根据本课题调研情况和公司管理提升活动的指导思想，提出一套优化质控体系模型并试行，强调项目部的信息反馈职能和实验室的“一对一”跟踪服务职能（“121”服务，即一个混凝土配合比设计人员，对应服务一个局施工项目）。混凝土配合比优化工作在此体系中被分为“前调”和“后调”：

前调：开盘前配合比优化，着重于配合比设计值的现场流变性能复核，可以消除因现场混凝土原材料与配合比设计所用原材料存在性能差异造成的配合比不适用问题，在开盘前由项目部完成。

后调：混凝土性能评价后配合比优化，着重于考量硬化混凝土的力学性能、耐久性能及经济性，对配合比做出针对性综合优化调整，主要由局实验室完成，有条件的项目部可自行完成。

动态优化质控体系工作流程见下图：

3.2 质控要素

调研发现，对于混凝土质控的主控指标：抗压强度和坍落度，造成波动的因素主要包括：

对于A因素，我们将其归入质量保证（QA）的工作范畴，需在混凝土生产前实施质量控制，其控制端为质量管理部，不合格品的处理终端为物资供应部；对于B因素，则完全属于质量控制（QC）环节，需要在生产过程中根据因素的变化情况对混凝土配合比做出动态调整，其控制端为项目试验室，处理终端为混凝土拌和站；对于C因素，需满足其操作的规范性，其控制端为质量管理部，处理终端为项目试验室。根据我局施工项目职能部门的常规划分模式，绘制质控职能分配图如下：

4 结语

通过推行动态优化质控体系和“121”服务制度，综合运用三类优化设计措施和有效控制三类生产质控因素，我局施工项目混凝土配合比管理水平得以显著提升，取得了良好的技术效果和经济效益。