高大模板混凝土外觀質(zhì)量過程控制研究

唐 鵬，王海龍，黃 旭

(中鐵隧道集團一處有限公司，重慶401121)

0 引言

地下工程是不可逆工程，對結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工標(biāo)準(zhǔn)要求高。城市輕軌地鐵車站跨度大，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中有較多的關(guān)鍵技術(shù)［1］，特別是高大模板施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量控制等。在嚴(yán)控結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時，通過冉家壩車站結(jié)構(gòu)高大模板施工技術(shù)的研究，確保了車站結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量。

1 工程簡述

重慶軌道交通六號線冉家壩車站位于重慶市渝北區(qū)新南路與龍山大道交匯處，車站主體全長227.4 m，寬29.46 m，與五號線車站形成南北向平行換乘，與東西走向的環(huán)線相交，埋深41 m，為地下3層單島4線車站，上部為地下2層物業(yè)開發(fā)層，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，防水設(shè)計為全包防水。車站主體結(jié)構(gòu)部分總建筑面積28 156 m2，主體鋼筋工程量約15 150 t，混凝土工程量約51 106 m3。車站總體布置見后圖1和圖2。

圖1 冉家壩車站平面布置圖Fig.1 Plan layout of the Ranjiaba station

圖2 冉家壩車站效果圖Fig.2 Impression drawing of Ranjiaba station

冉家壩車站為深基坑，主體結(jié)構(gòu)最大層高約8 m，側(cè)墻厚900 mm，因外掛防水板側(cè)墻內(nèi)無法采用對拉螺桿進行支撐體系加固，而采用單邊支模體系，施工難度極大［2］。

為實現(xiàn)既定的精品工程目標(biāo)，冉家壩車站施工伊始就制定了創(chuàng)優(yōu)方案，在確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量的同時，對高大模板混凝土施工外觀質(zhì)量控制和關(guān)鍵工序做了詳細的策劃和研究。

2 現(xiàn)狀調(diào)查

在確定質(zhì)量目標(biāo)后，通過對已施工完成的同類工程進行觀摩、調(diào)查，各工程對混凝土外觀質(zhì)量也比較重視，但在施工中，切實控制好混凝土外觀質(zhì)量，做得不夠理想，主要存在以下問題。

1)由于模板的多次使用，混凝土表面砂漿流失，加上振搗不到位，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面存在麻面、起泡及起砂現(xiàn)象，詳見圖3和圖4。

圖3 混凝土表面起泡Fig.3 Bubbles on the concrete surface

2)新舊模板混用，高大模板搭設(shè)平整度控制不夠，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)存在錯臺，平整度差，詳見圖5。

3)混凝土澆筑過程中，中間間隔時間太長，導(dǎo)致混凝土冷縫及色差現(xiàn)象，詳見圖6。

4)模板工質(zhì)量安全意識差，高大模板搭設(shè)存在安全隱患，詳見圖7。

通過對側(cè)墻混凝土外觀質(zhì)量控制的調(diào)查和分析，得出表1內(nèi)所示分析數(shù)據(jù)，根據(jù)表1數(shù)據(jù)，繪制混凝土外觀質(zhì)量缺陷統(tǒng)計表，見表2。

表1 側(cè)墻混凝土外觀質(zhì)量調(diào)查、評價分析表Table 1 Testing on and estimation of quality of concrete appearance at sidewall

表2 質(zhì)量缺陷統(tǒng)計表Table 2 Statistics of quality defect of the concrete

根據(jù)統(tǒng)計表繪制排列圖找出混凝土外觀的主要質(zhì)量問題，見圖8。

由圖8看出:施工中對側(cè)墻混凝土外觀質(zhì)量的控制不理想，為A類因素，是主要問題。

圖8 質(zhì)量缺陷排列圖Fig.8 Quality defects of the concrete

3 確定目標(biāo)及可行性論證

3.1 目標(biāo)

研究的主要目的是改善施工工藝，控制施工流程，加強關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制，以點帶面控制本工程整體混凝土外觀質(zhì)量，使車站側(cè)墻、板及柱外觀質(zhì)量達到:無表面起砂，表面平整、清潔、色澤一致;無錯臺、漏漿，棱角方正，線條順直;無明顯起泡、蜂窩、麻面，達到 GB 50204—2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》［3］的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)檢測合格率達到95%以上。

3.2 可行性論證

1)公司通過ISO9001質(zhì)量認證多年，按照貫標(biāo)要求進行管理可以達到持續(xù)改進的目的。先從結(jié)構(gòu)尺寸控制入手，制定高于國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)部控制標(biāo)準(zhǔn)，作為一個手段來進行過程控制，見表3。

表3 結(jié)構(gòu)尺寸偏差質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Standards of side error of the structure mm

2)組建強有力的創(chuàng)優(yōu)領(lǐng)導(dǎo)班子，投入了專項的科研攻關(guān)經(jīng)費，并制定了一系列的獎罰措施，使小組成員的積極性得到了有效提高，集思廣益，潛力得到挖掘。

3)外部環(huán)境:業(yè)主單位對本工程極為重視，對該施工工藝研究非常支持，監(jiān)理單位協(xié)助強抓過程控制。

4)研究的特點是“小、實、活、新”，針對性強，而且嚴(yán)抓過程控制，現(xiàn)場整改較容易。

5)設(shè)備優(yōu)勢:本工程所需混凝土全部在用業(yè)主指定的商品混凝土，具有攪拌質(zhì)量好、運輸速度快，能有效保證混凝土的性能穩(wěn)定。

6)小組成員都活動在施工現(xiàn)場第一線，抓現(xiàn)場過程控制能力強，管理及施工班組整體素質(zhì)高。

4 原因分析

為找出影響因素，通過研究討論，得出高大模板混凝土外觀質(zhì)量偏差因果，見圖9。

圖9 側(cè)墻模板混凝土外觀質(zhì)量偏差因果圖Fig.9 Cause of bad concrete's appearance quality at sidewall

5 要因確認

對因果圖中14個末端因素進行要因確認，見表4。

表4 末端因素確認表Table 4 Checking on causes

6 制定對策

根據(jù)要因分析及確認，制定相應(yīng)處理對策，見表5。

表5 對策表Table 5 Treatments

7 技術(shù)實施情況

7.1 針對模板工質(zhì)量意識差

1)組織作業(yè)隊模板工進行技術(shù)培訓(xùn)和思想教育，加強其質(zhì)量意識，端正工作態(tài)度。

2)制定《立模質(zhì)量及模板利用率獎罰措施》，規(guī)定每月按完成的面積，模板重復(fù)利用3次及以上且立模合格者，按每方混凝土2元實行獎勵;立模質(zhì)量不合格或模板重復(fù)利用少于3次，按每方混凝土2元進行處罰。

階段性效果:通過技術(shù)培訓(xùn)和思想教育，經(jīng)檢查，在以后的立模中無質(zhì)量問題，模板利用率每月均能達到3次以上。

7.2 針對模板加工精度差

1)對模板所用材料進行調(diào)查。要求廠家提供的竹膠板及木枋尺寸符合施工要求，并簽訂合同，確保質(zhì)量。

2)組織人員對模板進行局部試拼，對接縫處不嚴(yán)密和有錯臺的地方通過張拉器進行調(diào)整。

階段性效果:通過對材料的選定，模板用材符合質(zhì)量要求，模板經(jīng)試拼調(diào)整后，精度符合設(shè)計要求。

7.3 針對測量方法不正規(guī)

1)增加專職測量放線員進行測量，并由技術(shù)負責(zé)人檢查監(jiān)督，對施工過程中的每一環(huán)節(jié)嚴(yán)格要求。

2)改變原有的測量方法，在樓面墻柱定位放線過程中，先整體測量，再分段測量，減少積累誤差［4］。

階段性效果:通過以上實施，測量做到了正規(guī)化，軸線、截面尺寸等得到有效控制，使測量產(chǎn)生的誤差消除在下道工序前。

7.4 針對混凝土振搗工經(jīng)驗少

1)組織對振搗工進行技術(shù)培訓(xùn)，成績達到優(yōu)良者方可上崗，對工作經(jīng)驗不足水平較差人員進行局部調(diào)整，使施工人員技術(shù)水平滿足要求。

2)組織編制《高大模板混凝土澆筑振搗作業(yè)指導(dǎo)書》，規(guī)范操作，加強振搗工在混凝土澆筑過程中正確操作，不留死角。

階段性效果:經(jīng)考核，振搗工考試成績優(yōu)秀，現(xiàn)場實際操作技能滿足施工需要。

7.5 針對混凝土振搗時間長

1)在混凝土澆筑過程中振搗時間的控制相對困難，組織對振搗工進行技術(shù)培訓(xùn)，全面掌握振搗分層厚度、振搗方式、間距、時間、操作等要點。

2)編制詳細的技術(shù)交底書，并由振搗工簽字、集中學(xué)習(xí)。

3)混凝土澆筑過程中質(zhì)檢員實行旁站值班，控制并記錄混凝土的振搗時間。

階段性效果:經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)交底，側(cè)墻的泵送混凝土振搗持續(xù)時間均在20～30 s，經(jīng)多次檢查，均在目標(biāo)范圍內(nèi)。

7.6 針對自檢、互檢不到位

針對自檢、互檢不到位要因，按公司的制度要求，在班組開展“三檢”制度。由技術(shù)負責(zé)人召開項目部管理人員和班組長會議，推行三檢制度，并進行詳細的交底，提出了具體的操作要求:

1)設(shè)立專項資金作為班組質(zhì)量檢查員的獎勵基金，對班組施工質(zhì)量進行考核，對班組質(zhì)量檢查員進行排位，獎勵工作到位的質(zhì)量檢查員。

2)分班組、分片管理，責(zé)任到人，并落實獎罰措施。

3)在相互檢查中，做比較，尋找病因，限期整改。

4)采用先進的工具，制作定型的模具、限位進行檢查。

5)嚴(yán)抓過程控制，定點、定位進行監(jiān)督檢查。

階段性效果:經(jīng)檢查，制度落實到位，各班組的質(zhì)量競爭氣氛濃厚，過程控制順利。

7.7 針對過程操作不當(dāng)

由生產(chǎn)負責(zé)人組織班組長現(xiàn)場觀察，提出建議并研究，采取了以下措施:

1)在側(cè)墻鋼筋間預(yù)留人行通道，防止混凝土澆筑過程中振搗工踩踏鋼筋及模板，減少振搗死角及模板移位。

2)由技術(shù)負責(zé)人對操作人員進行交底，派經(jīng)驗好的師傅示范操作，減少振動棒振搗棒操作不正確，避免碰觸模板。

3)混凝土澆搗過程中派人跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)鋼筋及模板偏位，及時糾正。

階段性效果:通過加強過程監(jiān)控，操作不當(dāng)?shù)囊虻玫浇鉀Q，使混凝土振搗及模板工程技術(shù)得到很大提高。

8 效果檢查

1)主體施工至物業(yè)1層側(cè)墻時，對混凝土表面外觀質(zhì)量進行了檢測，實施效果非常明顯。共查350個點，不符合要求的15個點，合格率達95.71%。具體檢查情況見表6。實施前后對比見圖10。

表6 側(cè)墻混凝土外觀質(zhì)量檢查驗收統(tǒng)計表Table 6 The Inspection and acceptance of quality of concrete appearance at sidewall

2)實施前后對比圖詳見圖10。

圖10 實施前后對比圖Fig.10 Comparison and contrast between before and after quality control

從表6和圖10可以看出，通過對高大模板混凝土外觀質(zhì)量過程控制研究，改善了施工工藝，控制了施工流程，加強了關(guān)鍵環(huán)節(jié)的控制。混凝土外觀質(zhì)量達到了預(yù)期目標(biāo)，為下一步工程驗收及爭先創(chuàng)優(yōu)打下堅實的基礎(chǔ)，同時深入貫徹，直至主體結(jié)構(gòu)施工結(jié)束，實施成果詳見圖11。

圖11 實施效果圖Fig.11 Effects of quality control

9 鞏固措施

1)編制《高大模板混凝土澆筑振搗作業(yè)指導(dǎo)書》《立模質(zhì)量及模板利用率獎罰措施》，按照以上措施和方法，將在冉家壩車站主體結(jié)構(gòu)剩余工程施工中繼續(xù)運用，以鞏固本次研究的成果。

2)物業(yè)層頂板板主體結(jié)構(gòu)完成，委托建筑工程檢測中心對結(jié)構(gòu)實體混凝土外觀質(zhì)量進行了檢測。最終模板拆除后，混凝土表面平整、清潔、色澤一致;無錯臺、漏漿、棱角方正，線條順直;無明顯起泡、蜂窩、麻面。外觀質(zhì)量評定合格率為96.5%。

3)冉家壩車站主體結(jié)構(gòu)分部驗收中，所有分項驗收一次性通過并得到業(yè)主及專家的一致好評。

10 結(jié)論

對重慶軌道交通六號線一期冉家壩車站明挖主體結(jié)構(gòu)高大模板混凝土外觀質(zhì)量過程控制研究表明:合理組織、科學(xué)有效的施工方案能安全高效的做好車站主體結(jié)構(gòu)施工，對工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和外觀質(zhì)量有著重要意義。通過本次工程實踐，也為其他類似工程實施相關(guān)主體結(jié)構(gòu)施工提供了一定的借鑒意義。

［1］ GB 50010—2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.北京:中華人民共和國建設(shè)部，2002.(GB 50010—2002 Design of Concrete Structures［S］.Beijing:The people's Republic of China Ministry of construction，2008.(in Chinese))

［2］ GB 50009—2001混凝土結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］.北京:中華人民共和國建設(shè)部，2006.(GB 50009—2001 Code for load of Concrete Structures［S］ Beijing:The people's Republic of China Ministry of construction，2006.(in Chinese))

［3］ GB 50204—2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)［S］.北京:中華人民共和國建設(shè)部，2002.(GB 50204—2002 Concrete Construction Quality Acceptance rules［S］.Beijing:The People’s Republic of China Ministry of construction，2008.(in Chinese))

［4］ GB/T 50308—2008城市軌道交通工程量測規(guī)程［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.(GB/T 50308—2008 Code for city traffic measure［S］.Beijing: China Architecture ＆ Building Press，2008.(in Chinese))