談混凝土結(jié)構(gòu)工程施工和質(zhì)量控制

馬 祥

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西 太原 030001)

當(dāng)前的房屋建筑結(jié)構(gòu)主要是鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)實(shí)體的形成又主要通過(guò)模板、鋼筋工程，混凝土工程的施工來(lái)實(shí)現(xiàn)。

模板工程是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)空間體型、尺度的模殼作用的方法、鋼筋工程是實(shí)現(xiàn)混凝土中主要受力材料鋼筋成型的方法，混凝土工程是形成結(jié)構(gòu)實(shí)體的人造物質(zhì)成品的方法。兩種材料(混凝土、鋼筋)組合而成的空間尺度和體型，通過(guò)模型作用形成了建筑的結(jié)構(gòu)體系。因此施工中必須從控制材料質(zhì)量為先，通過(guò)技術(shù)手段和施工方法，搭建成設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形成。

1 模板工程的施工

所有構(gòu)件的平面和豎向位置，構(gòu)件形狀、尺度，由模板的平面放線，豎向標(biāo)高的量測(cè)來(lái)控制，并通過(guò)模板的制作和組合來(lái)解決。

施工中首先應(yīng)對(duì)圖紙所表達(dá)的結(jié)構(gòu)體系有清晰的了解，并繪制模板樣圖，形成模板結(jié)構(gòu)空間系統(tǒng)的立體形式。因此必須清楚模板制配的構(gòu)造方法。

工程施工中對(duì)模板的制配，具體模板的放樣是由建筑技術(shù)工人和施工技術(shù)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)的(模板工首先應(yīng)熟悉此項(xiàng)技術(shù)方法)。因此，配模工人和模板施工技術(shù)人員的技術(shù)能力、識(shí)圖水平、配模經(jīng)驗(yàn)、配模方法、單塊模板與構(gòu)建整體、結(jié)構(gòu)總體組合系統(tǒng)決定模板的工程技術(shù)水平。只有熟知模板制配安裝的技術(shù)方法，才能從實(shí)際上解決工程結(jié)構(gòu)形成的具體技術(shù)問(wèn)題。模板工程施工應(yīng)經(jīng)力學(xué)計(jì)算，并與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，同時(shí)作好構(gòu)造連接要求，模板的施工安全與材料、計(jì)算、構(gòu)造、管理四個(gè)方面直接相關(guān)。對(duì)安裝好的模板工程，應(yīng)檢查復(fù)核其位置、高度、形狀、尺寸，對(duì)照?qǐng)D紙進(jìn)行尺量，避免模板的結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤，確保工程質(zhì)量。

模板工程施工要點(diǎn):1)編制施工方案;2)編制高大模板工程施工方案(板15 kN/m2，梁20 kN/m，h≥8 m，L≥18 m);3)模板工程放線，標(biāo)高量測(cè);4)模板制配;5)模板安裝(檢查構(gòu)件模板軸線、斷面、尺寸、標(biāo)高、形狀等);6)檢查模板支架體系;7)簽認(rèn)模板分項(xiàng)工程檢驗(yàn)批驗(yàn)收記錄。

2 鋼筋工程的施工

鋼筋工程施工主要是按照設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定，進(jìn)行鋼筋的采購(gòu)選材、加工制作和綁扎安裝。鋼筋原材材質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，應(yīng)選擇符合設(shè)計(jì)使用要求的鋼筋。

鋼筋加工先制成料表，簽發(fā)下料單，按設(shè)計(jì)的鋼筋級(jí)別、規(guī)格、形狀、長(zhǎng)度、彎鉤形式、數(shù)量，進(jìn)行除銹、調(diào)制、切斷、彎曲的成型加工制作。

鋼筋加工通常由項(xiàng)目技術(shù)人員和施工班組技術(shù)工人進(jìn)行。核對(duì)料單，下料單正確，形狀尺寸符合設(shè)計(jì)要求，上百、千萬(wàn)噸鋼筋下料不出錯(cuò)誤，符合要求的精打細(xì)算，不浪費(fèi)。工完場(chǎng)清，樓空料凈，是非常細(xì)致的工作，是從采購(gòu)、下料到生產(chǎn)完工的成本核算的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

看了圖紙要有清晰的結(jié)構(gòu)空間鋼筋系統(tǒng)的成型形式，立體的鋼筋體系效果。因此要懂得鋼筋設(shè)計(jì)形式、構(gòu)造，提料時(shí)(制作料表時(shí))要考慮鋼筋連接方式，搭接受力位置、搭接面積百分率、搭接長(zhǎng)度、錨固長(zhǎng)度、綁扎順序等，符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。

由于當(dāng)前高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙沒有料表，用平法制圖表示，結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造復(fù)雜，標(biāo)準(zhǔn)圖變化快，規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)圖不一致，如不掌握鋼筋設(shè)計(jì)規(guī)定、構(gòu)造要求，則無(wú)法進(jìn)行鋼筋配料，不懂得鋼筋受力體系，不清楚鋼筋施工穿插的程序，鋼筋綁扎組合成型的方法，缺少綁筋經(jīng)驗(yàn)，則將無(wú)法進(jìn)行鋼筋施工。同時(shí)如何減少鋼筋質(zhì)量通病，治理鋼筋位移影響受力的質(zhì)量問(wèn)題成為鋼筋質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)。所以，保證工程質(zhì)量，從鋼筋工程施工上講，更體現(xiàn)鋼筋技術(shù)工人和施工隊(duì)伍的技術(shù)水平。

鋼筋綁扎成型后，應(yīng)進(jìn)行最后一道程序的把關(guān)，就是嚴(yán)格進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。逐個(gè)柱，逐道墻，逐根梁，逐塊板的對(duì)鋼筋進(jìn)行檢查，與圖紙核對(duì)，符合要求、級(jí)別、規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、位置確定無(wú)誤，可以澆筑混凝土，進(jìn)行下道工序施工。發(fā)現(xiàn)影響受力的重大問(wèn)題，必須返工，不應(yīng)存在僥幸心理，這是萬(wàn)萬(wàn)要不得的。

鋼筋工程施工要點(diǎn):

1)編制施工方案，確定鋼筋連接方式，施工程序和質(zhì)量控制要求。2)對(duì)鋼筋實(shí)行見證取樣，抽取樣品，進(jìn)場(chǎng)復(fù)試。3)校驗(yàn)鋼筋復(fù)試報(bào)告，鋼筋合格與否。4)校驗(yàn)鋼筋焊接，機(jī)械連接試驗(yàn)報(bào)告。5)詳細(xì)閱圖，提取鋼筋加工下料表。6)制配加工鋼筋，按使用順序、鋼筋編號(hào)、場(chǎng)地狀況分類堆放。7)鋼筋綁扎作業(yè)。8)隱檢驗(yàn)收構(gòu)件鋼筋綁扎質(zhì)量。9)填寫整改通知單，簽認(rèn)隱蔽驗(yàn)收記錄。10)簽認(rèn)鋼筋工程分項(xiàng)檢驗(yàn)批驗(yàn)收記錄。

3 混凝土工程的施工

混凝土工程是決定結(jié)構(gòu)成型的關(guān)鍵。混凝土質(zhì)量的控制最主要是強(qiáng)度問(wèn)題，其次是抗裂性。現(xiàn)代混凝土又提出高性能、高強(qiáng)、耐久性問(wèn)題。核心是強(qiáng)度，耐久性也已成為混凝土質(zhì)量的重要要求(耐久性質(zhì)量控制:環(huán)境類別、設(shè)計(jì)使用年限、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、最大水膠比、保護(hù)層厚度、施工養(yǎng)護(hù)期限、化學(xué)成分影響限量)。混凝土比較模板、鋼筋的施工和質(zhì)量控制，主要問(wèn)題是具有不可逆性。一旦強(qiáng)度不足，無(wú)法重做。不高不低(有強(qiáng)度但達(dá)不到設(shè)計(jì)要求)多數(shù)情況只能加固。

一般來(lái)講，決定混凝土質(zhì)量有15道工序:原材料選材，配合比、計(jì)量，攪拌，運(yùn)輸，泵送，澆筑，振搗，后澆帶，施工縫留置，表面抹壓，覆蓋薄膜，養(yǎng)護(hù)，留置試塊，拆除模板，冬期施工。

其中原材料質(zhì)量和配合比是決定混凝土強(qiáng)度的關(guān)鍵因素，配合比中又主要與水灰比、水膠比、砂率、含水量、外加劑有關(guān)(主要參數(shù))。尤其水灰比決定混凝土的強(qiáng)度，水泥水化程度、孔隙率、收縮性、水的滲透性。因此，合格的材料和合理可靠的配合比是保證混凝土質(zhì)量的第一因素。而混凝土強(qiáng)度在未達(dá)到28 d齡期時(shí)，具有未知性，也即混凝土強(qiáng)度的滯后性。因此強(qiáng)度的保證很大程度上主要靠經(jīng)驗(yàn)豐富的試驗(yàn)人員經(jīng)過(guò)反復(fù)試配確定的配合比(將理論計(jì)算與實(shí)際材料方面的差距經(jīng)過(guò)試驗(yàn)調(diào)配)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

對(duì)進(jìn)場(chǎng)的商品混凝土強(qiáng)度，因其為拌合品，用肉眼是無(wú)法判斷其材料比例，水泥含量，外加含量，外加劑品種，只能檢驗(yàn)其稠度(測(cè)試坍落度，必要時(shí)提取拌合品試樣，沖凈水泥漿，測(cè)試骨料的質(zhì)量情況)。強(qiáng)度則需待28 d齡期之后，并經(jīng)600℃·d同條件試件強(qiáng)度證實(shí)確定。

受混凝土強(qiáng)度增長(zhǎng)的自然屬性的影響，工程施工過(guò)程，完成一層結(jié)構(gòu)不可能等28 d以后再施工，這是不現(xiàn)實(shí)的，實(shí)際工程也不是這樣做的。

由此存在一個(gè)質(zhì)量控制上的盲點(diǎn)，有可能混凝土達(dá)到齡期后，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，這樣的情況是存在的，但從大多數(shù)工程施工的結(jié)果看，強(qiáng)度不足是很少的(大概為1/1 000～1/10 000，目前山西太原有因摻粉煤灰、礦粉和外加劑的混凝土在冬期施工的前、后時(shí)期，即秋轉(zhuǎn)冬季“10月下旬 ～11月中旬”和冬轉(zhuǎn)春季“2月～4月上旬”期間，氣溫較低(－5℃～5℃，助于對(duì)混凝土不進(jìn)行加熱養(yǎng)護(hù)的低溫施工階段)，混凝土澆筑后，水泥水化熱升溫極為緩慢(有研究者稱，此為水泥水化熱的休眠狀態(tài))，混凝土終凝硬化后，后期強(qiáng)度增長(zhǎng)很低，時(shí)間延遲，往往至當(dāng)年春轉(zhuǎn)夏季，氣溫逐漸回升增高，水泥后期繼續(xù)水化放熱、升溫，混凝土強(qiáng)度恢復(fù)漸強(qiáng)增長(zhǎng)，經(jīng)數(shù)月齡期，混凝土終達(dá)或接近設(shè)計(jì)強(qiáng)度。此種情況應(yīng)慎重處理。亦有因配合比不當(dāng)，或現(xiàn)場(chǎng)向罐車加水造成混凝土強(qiáng)度降低，此為不可恢復(fù)的質(zhì)量問(wèn)題及事故)，一般都能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。說(shuō)明商品混凝土質(zhì)量在可控范圍內(nèi)，只要精心配比(商品混凝土廠是關(guān)鍵)，再精心施工(現(xiàn)場(chǎng)是關(guān)鍵)，混凝土質(zhì)量是可以保證的，也是能夠保證的。反之，問(wèn)題就會(huì)發(fā)生。

施工訂購(gòu)商品混凝土，應(yīng)有對(duì)混凝土的品質(zhì)要求，并適應(yīng)施工和工程不同部位、性質(zhì)是要求(抗?jié)B、抗碳化、抗凍害、抗鹽害、抗硫酸鹽侵蝕、抑制堿骨料反應(yīng))。對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土，除核驗(yàn)其坍落度外(現(xiàn)代混凝土坍落度主要通過(guò)配合比設(shè)計(jì)中的外加劑來(lái)調(diào)節(jié))，還應(yīng)核查供貨小票、強(qiáng)度等級(jí)、W/C、澆筑部位、送貨地點(diǎn)、出場(chǎng)時(shí)間、到場(chǎng)時(shí)間、送貨車號(hào)，以避免混凝土廠調(diào)配，試配錯(cuò)誤，造成事故。同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)混凝土不得隨意加水，加水將導(dǎo)致水灰比改變，強(qiáng)度、耐久性降低，收縮量增大的質(zhì)量事故或問(wèn)題的發(fā)生。

施工現(xiàn)場(chǎng)主要解決混凝土質(zhì)量的密實(shí)度和抗裂性問(wèn)題。關(guān)鍵搞好混凝土澆筑成型的施工組織管理。這是保證混凝土質(zhì)量的又一重要因素。要安排好泵送、澆筑、振搗、表面處理(覆膜、擠壓)、養(yǎng)護(hù)工作。各工序人員到位，施工順序合理(一般應(yīng)按由遠(yuǎn)至近，由低到高，先豎向再平面結(jié)構(gòu)的順序進(jìn)行)，尤其選好振搗人員，劃分好流水線，搞好分層施工(厚板為400 mm左右，墻柱為500 mm左右)，做到澆筑與振搗點(diǎn)同步，抹壓與薄膜覆蓋同步，養(yǎng)護(hù)及時(shí)，控制拆模。留好施工縫、后澆帶、各類混凝土試塊。其中振搗混凝土的操作技術(shù)是決定混凝土是否發(fā)生蜂窩，孔洞等質(zhì)量缺陷的關(guān)鍵。因此有無(wú)振搗經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)與責(zé)任心是決定混凝土密實(shí)度的主要條件。同時(shí)如何保證混凝土澆筑后，避免擾動(dòng)強(qiáng)度正在增長(zhǎng)的混凝土所需的靜置時(shí)間，控制上一層結(jié)構(gòu)施工荷載(不應(yīng)集中堆料、吊裝沖擊、過(guò)早拆模、上人作業(yè))，實(shí)現(xiàn)合理工期下的施工進(jìn)度對(duì)混凝土的抗裂性至關(guān)重要。其中為滿足緊迫工期而采用的早強(qiáng)過(guò)高的混凝土，因其水化熱反應(yīng)的強(qiáng)烈升溫和早期混凝土受荷的內(nèi)部受力不均，當(dāng)超過(guò)混凝土早期抗拉強(qiáng)度時(shí)，則易開裂。

混凝土工程施工要點(diǎn):1)編制混凝土施工方案，作好施工組織準(zhǔn)備工作。2)選定商品混凝土廠，提出商品混凝土質(zhì)量指標(biāo)。3)提請(qǐng)澆灌令。4)測(cè)試進(jìn)場(chǎng)商品混凝土坍落度。5)嚴(yán)格管理并進(jìn)行混凝土施工作業(yè)，使之有系統(tǒng)，有程序的進(jìn)行。6)留置各類試塊。7)控制拆模強(qiáng)度及時(shí)間。8)簽認(rèn)混凝土分項(xiàng)工程檢驗(yàn)批驗(yàn)收記錄。

4 結(jié)語(yǔ)

搞好施工質(zhì)量，是多方面的。地基、基礎(chǔ)、鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都需精心組織，周密策劃，選用正確的施工技術(shù)方法，并經(jīng)操作熟練的技術(shù)能力，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。尤其當(dāng)前混凝土工程質(zhì)量以實(shí)現(xiàn)清水混凝土為質(zhì)量控制的最高境界，模板的選擇和細(xì)部處理，鋼筋的嚴(yán)格綁扎，混凝土的精心配比和施工，才能提升工程整體質(zhì)量，并已成為施工企業(yè)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量的最高目標(biāo)。

同時(shí)為適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的建筑規(guī)模的發(fā)展和房屋建筑功能、結(jié)構(gòu)的最新技術(shù)要求，對(duì)設(shè)計(jì)采用的型鋼混凝土剪力墻、型鋼混凝土柱、特殊性能混凝土、大跨度空心樓蓋、超大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、造型各異功能復(fù)雜的異形建筑、超深基坑(＞12 m)、超厚混凝土(≥1.5 m)、超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)(超過(guò)設(shè)縫間距或≥100 m)、超高房屋(8度區(qū)筒中筒A類＞120 m，B類＞170 m，全部落地剪力墻A類＞100 m，B類＞120 m)。從接受工程任務(wù)起，就要從混凝土結(jié)構(gòu)施工的模板、鋼筋、混凝土工程、鋼結(jié)構(gòu)制作、吊裝、檢測(cè)等方面全面、細(xì)致地進(jìn)行研究，開展深化設(shè)計(jì)、理論計(jì)算、模擬試驗(yàn)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢驗(yàn)的創(chuàng)新施工技術(shù)開發(fā)應(yīng)用，推進(jìn)和發(fā)展企業(yè)施工技術(shù)水平，擴(kuò)大施工生產(chǎn)能力，這也是企業(yè)更高的、長(zhǎng)久的創(chuàng)新施工技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)之一。

[1] 趙 峰.淺談建筑工程中鋼筋工程的質(zhì)量控制[J].山西建筑，2011，37(2):202-203.