現澆框架結構柱施工質量問題處理技術

孫石林/SUN Shi-lin

（瑞華建設集團有限公司，廣東 廣州 510640）

1 問題簡況

廣東云浮某大型商場工程，為多棟5層現澆鋼筋混凝土框架結構。各棟首層的層高5.5m，2～5層的層高4.5m，結構跨度7×8m，主梁截面350×1200mm，次梁截面300×800mm與250×600mm等，樓板厚120mm。

該工程其中1棟已經澆筑了5層的梁板（只欠屋面板），2010年4月21日，木工班組在拆除2層柱及3層梁板的模板及支撐時，發現2-1軸*2-A軸柱與2-1軸*2-B軸柱，這兩條結構柱（截面0.6×0.6m）的下部約1m高度水泥漿欠缺，局部根本沒有水泥漿，砂石外露明顯，為結構性質量問題。

發現該質量問題后，拆模施工人員馬上匯報施工單位項目部，項目經理馬上匯報現場監理工程師、業主監管人員和施工單位總工程師室。施工單位項目部按照集團公司總工程師室的要求，及時實施如下3項措施。

1）及時回頂 對2-1軸*2-A軸柱（角柱）與2-1軸*2-B軸柱（邊柱）周邊3跨的結構梁和板，采用鋼管馬上回頂。回頂方法以結構柱未澆筑的工況，基本按照施工支模的鋼管間距與步距進行可靠的回頂。對結構柱旁邊的樓梯間及天井，從地面支設落地鋼管支架，并采用可靠的支頂措施。

2）停工警戒 停止上部結構的施工，以減少本層結構的荷載。同時對2-1軸*2-A軸柱（角柱）與2-1軸*2-B軸柱（邊柱）周邊3跨的結構梁和板，包括上下各層，設置警戒線，禁止無關人員和設備進入警戒區域。

3）回彈強度 對2-1軸*2-A軸柱（角柱）與2-1軸*2-B軸柱（邊柱）、附近結構柱、梁和板，采用回彈儀測量混凝土強度，尤其是對出現質量問題的部分，進行重點回彈，對照混凝土澆筑齡期，為測量區域及分析原因提供依據。

在采取以上措施的同時，質安員對周圍相應區域的3～4層梁板及3層柱進行觀測；測量人員采用儀器對結構上下進行沉降與變形觀測。由于及時采取可靠的措施，從觀測結果看，該工程結構都沒有發現任何裂縫或突變沉降，結構處于可靠受力狀態，安全沒有受影響。

該工程2層結構柱混凝土設計強度等級C35，上下梁板C30，按現場回彈儀對強度的測量結果，該質量問題的范圍只局限在層2-1軸*2-A軸柱（角柱）最下部約1.2m、2-1軸*2-B軸柱（邊柱）最下部約0.8m范圍內，即只有這部分范圍的混凝土強度小于設計齡期強度，其他都符合設計要求。這兩個方形柱（截面0.6×0.6m）4個側面中兩側面強度很低，最底部砂石料甚至用手可以掏出，越高水泥漿凝結狀況越好，另兩個側面也相對好一些。在出現質量問題范圍以上，混凝土齡期強度沒有問題。柱子與2層梁板面相接約2～3cm有已經凝結的、強度等級較高的水泥砂漿薄層。

2 發生的原因和責任

經查施工記錄，該工程2層結構柱整體澆筑前，按規范先加厚度2～3cm的同配比水泥砂漿薄層（每條柱水泥砂漿用量0.6×0.6×0.03m＝0.011m3）。由于2-1軸西面沒有場地，在澆筑本層結構柱時，混凝土泵車受臂長限制，伸不到2-1軸*2-A軸柱（角柱）和2-1軸*2-B軸柱（邊柱）的位置，同時環境刮風下雨，風力大而又不能使用塔式起重機加漏斗的方式送料，就這樣停止澆筑，剩下這兩條柱子待3層結構梁板鋼筋綁扎后才澆筑。

2.1 直接原因

在4月2日這兩條柱澆筑之前，樓板與梁模板的大部分雨水匯流到這兩條柱模內。由于支模牢固且基本沒有縫隙，加上柱底2～3cm已經凝結的水泥砂漿封住了模板的縫隙，雨水集聚至少0.6m，施工單位按規范分層喂料振搗，第1～3次下混凝土料（每次約0.6×0.6×0.3m＝0.11m3），每次混凝土料在積水中離析分離，插入式振搗器在分層振搗時加劇了混凝土料在積水中的離析。

2.2 間接原因

1）施工質量檢查與隱蔽驗收制度（尤其是自檢與互檢制度）缺陷，質量檢查人員責任心不強，工作不認真，未能針對重點部位（結構柱底部）認真檢查。

2）按正常施工工藝，結構柱底部加水泥砂漿后，應馬上澆灌混凝土，但施工人員卻在加水泥砂漿后隔7天才澆灌混凝土，可見施工單位技術交底制度欠缺，存在違章操作行為。

3）施工現場質量保證體系不完善，現場施工管理人員不夠，現有人員素質不高，未能較好地落實施工組織設計與方案的質量檢查與管理措施。

4）監理單位現場監理人員責任心不強，質量監督與檢查不認真，未能很好實施重點部位的旁站，存在質量監控的死角。

5）建設單位現場人員，對施工質量的過程監督與控制的力度不夠。

2.3 主要責任

經過總結，發生該質量事故的主要原因，在于隱蔽驗收檢查不到位（留有死角）和違章操作（鋪水泥砂漿隔7天后才澆灌混凝土）。

按該主要原因，造成該質量問題的主要責任者，一是施工單位項目部質量檢查人員，二是混凝土班組操作工人。

3 處理方法

該工程相關單位技術管理人員與專家，分析了以上原因后，針對這兩條結構柱的質量問題，進一步研究并統一意見，形成下述處理方法。

兩條結構柱質量問題的處理工藝流程為：回頂→托換→鑿除→清洗→封模→備料→喂料→振搗→養護→拆模→切割→卸頂。詳細描述如下：

1）回頂 從首層到2層，對2-1軸*2-A軸柱（角柱）與2-1軸*2-B軸柱（邊柱）的周邊3跨的結構梁和板，進行回頂。對于2層梁板的回頂方法，以結構柱未澆筑的工況，經過計算，基本按照施工支模的鋼管間距與步距進行可靠的支頂，靠近加固柱一側采用并聯雙管支頂。

2）托換 對2-1軸*2-A軸柱（角柱）與2-1軸*2-B軸柱（邊柱）質量缺陷范圍上部已經凝結的鋼筋混凝土結構，采用雙鋼管水平抱箍（上、中、下三節）和14螺栓鎖緊，上中下之間采用鋼管垂直拉結。最上節鋼管箍位于3層結構梁下，最下節鋼管箍位于質量缺陷上沿往上約0.2～0.3m處，并采用較長的雙鋼管，加長部位采用扣件與“回頂”的鋼管立桿相接而頂托。這樣形成了對這兩條結構柱的臨時托換體系，預防結構柱因自重受拉而開裂。

3）鑿除 回頂與托換后，施工單位自檢合格，監理驗收后，才能鑿除松散等質量缺陷部位的混凝土。按回彈檢測結果，齡期強度不夠的全部要鑿除，并鑿深（高）多鑿3～5cm。鑿除應采用小鑿子和錘子輕鑿的方法，嚴禁采用大錘敲打碰擊，以防止傷害整條結構柱已經凝結的混凝土與鋼筋。鑿除缺陷部分形成的柱子下部空間，形成一定的鍋底凸面（傾斜度小于3%），如圖1，以利于補償混凝土時喂料、振搗和排氣。

4）清洗 鑿除完成后，應認真檢查，必要時通過回彈檢測，確認強度不夠部分全部鑿除后，采用高壓清水仔細沖洗干凈。結構柱的原來鋼筋不動，但也要把鋼筋上的水泥砂或灰塵沖洗干凈。如箍筋受損，則應加設或適當加密箍筋。

5）封模 清洗干凈后才能封模板。模板采用18mm厚夾板，50×100方木間距0.2m作為立檔，雙鋼管作為柱箍，14螺栓拉鎖緊。

結構柱2個側面模板與原來柱側齊平，另兩側（缺陷嚴重的側面）封模板時，把結構柱加寬10cm。

各個側面的模板上部，加設傾斜的小漏斗，以利于喂料和振搗，如圖1所示。

6）備料 結構柱原設計強度等級C35，補強使用的混凝土，提高2個等級，即采用C45的混凝土料。使用的混凝土要求摻加膨脹劑，摻量為水泥用量的12%，另加減水劑，混凝土坍落度約12cm。材料準備量，宜為使用量的1.2倍以上（即每條柱至少0.7m×0.7m×1.5m×1.2＝0.9m3），以期有20%以上的多余儲備量。混凝土料拌和后，宜在1h內盡快使用。

7）喂料 喂料采用人工與鏟斗，從加寬10cm的兩個側面的斜漏斗處喂料。補強部位全高約0.8～1.2m，分3～4次喂料，以便分層振搗密實。

8）振搗 采用小型振搗器，快插慢拔。振搗應到位，但控制不碰撞模板和鋼筋。每層振搗后在柱子的側面，采用25鋼筋敲擊，從聲音上判別密實度，確保絕對密實。

9）養護 補償混凝土并初凝后，開始淋水或在漏斗處蓄水養護。拆模后采用麻布袋或塑料薄膜把柱子的這部分包封起來，并經常淋水養護，保持濕潤。養護時間不少于7天。

10）順序 對于這兩條結構柱質量問題的處理，采取統一回頂和托換，但兩條分開先后的處理方法，以確保上部結構的安全。先處理2-1軸*2-B軸柱（邊柱），在這條柱質量缺陷范圍補混凝土并養護3天后，再處理另一條，開始鑿2-1軸*2-A軸柱（角柱）質量缺陷范圍。

11）拆模 由于是側向模板，補償混凝土的第2天，可以拆除。邊拆模邊觀察，并做書面記錄。

12）切割 拆除模板后的第2天，采用回彈儀測混凝土強度，如強度等級達到C15以上，則可以割除加寬10cm部分及凸出結構柱側面的混凝土。切割面應平整，以利于后續批灰與裝修。

13）卸頂 在補償混凝土約12～15天，采用回彈儀分別測混凝土強度，在其強度達到C35以后，才能拆除臨時托換與回頂桿件。

4 預防措施

該施工質量問題，是人、機、法與環4個因素綜合出現問題的結果。為了預防類似的施工質量問題或事故，制訂了下述預防措施。

4.1 技術措施

對于關鍵部位（如結構柱底部），應嚴格執行隱蔽驗收與檢查制度。封模板時，結構墻柱應在下部約0.2m處，留設清掃口（同時兼作檢查口），以便檢查和清掃底部垃圾與積水。

在結構柱澆筑混凝土之前，先鋪2～3cm與混凝土同配比的水泥砂漿。在鋪水泥砂漿后與初凝前，這一時間內盡快澆灌混凝土，并按規范分層振搗密實。杜絕在下層水泥砂漿或混凝土初凝后再澆筑上部混凝土。

對于結構柱混凝土的澆筑，落實專人，嚴格按施工規范分層喂料、分層檢查并分層振搗密實。

在使用插入式振搗器，對結構柱混凝土進行分層振搗時，要快插慢拔，以冒漿而不冒氣泡為準。每層振搗深度應插入下一層3～5cm。

在分層振搗結構柱混凝土的同時，派專人用小鋼管或鋼筋，輕敲檢查已經澆筑的柱子下部，根據聲音判斷，確保混凝土密實。

4.2 管理措施

完善施工項目部的質量保證體系，在項目部原來技術與管理人員的基礎上，增加施工項目部技術負責人（高級工程師）和質檢工程師各1人，4月24日到位，專門負責該工程的技術與質量檢查工作，嚴格落實施工組織設計與方案的質量檢查與管理措施。

在該工程中，實施全面質量管理，對各分部分項工程，尤其是結構柱混凝土澆筑工序，從人、機、料、法、環這5個因素和各個環節進行嚴格的質量控制。對該工程所有施工管理人員和操作工人，尤其是本施工質量問題的責任者，進行警示教育，加強工作責任心，增強質量意識和管理素質。

由業主協調，加快該工程北側道路的施工進度，及早將該道路施工完成，以便拓寬該工程的施工場地。

施工項目部應加強與混凝土攪拌站的聯系和溝通，認真做好混凝土的進料與備料，備足混凝土泵車布料臂的長度和布料范圍，靈活布置混凝土泵車，并儲備1臺混凝土落地輸送泵。

4.3 經濟措施

對這次質量事件，按照責任情況，工程相關各方聯席會議確定，分別給予相關責任人罰款處罰，另外制訂后續工程的質量獎罰措施。以此督促大家在以后的工作中認真負責。

5 結 語

該工程出現施工質量問題后，施工單位給予足夠的重視，采取可靠的應急措施，徹底阻止了過程質量問題的進一步擴大。

2-1軸*2-B軸柱（邊柱）于4月26日處理，在該柱補償的混凝土回彈強度達到C20第4天（即4月30日），再處理2-1軸*2-A軸柱（角柱）。

從處理結果看，該工程的這兩條結構柱的施工質量問題，有驚無險。可見，按本文的處理工藝方法是可靠的，處理效果良好。按補償混凝土處理后28天的回彈結果，處理部位混凝土強度等級達到C45（超過設計的兩個等級），杜絕了任何后患。

從該工程的后續工序以及施工的其它各棟工程的施工過程和結果看，該工程相關各方聯席會議所制訂的各項預防措施是及時和得力的，為整個工程后續類似施工提供了措施，為保質保量按時完成施工任務奠定了保障。