建筑工程鋼筋混凝土樓板保護層質量控制研究

夏勇和

(四川省第六建筑有限公司，四川成都 610081)

目前，在高層建筑工程中多采用框架結構或框架剪力墻結構。鋼筋混凝土工程是建筑工程主體結構施工階段重點控制項目，是影響結構工程施工質量的主要因素，其中鋼筋混凝土保護層質量控制是鋼筋混凝土工程質量中最重要的方面[1-2]。鋼筋保護層控制不到位是主體結構施工中的質量通病，而混凝土澆筑后，該缺點即被隱蔽，易被人忽視。由于鋼筋保護層控制問題一直是鋼筋工程的常見質量問題[3]，且嚴重影響著結構的質量，它會對構件受力的有效高度、鋼筋與混凝土之間的粘結錨固、鋼筋的耐久性都有著嚴重的影響。控制的不好，則會極大地降低結構的耐久性，致使整個結構的受力性能發生改變，嚴重時則會使結構產生傾覆[4-6]。鋼筋混凝土保護層質量控制中以樓板的板筋的保護層最難控制，特別是上板筋的保護層，施工難度大，保護層質量控制不好，對結構的影響最大。

本文以高層建筑樓板鋼筋混凝土保護層為研究對象，利用因果分析法分析造成樓板鋼筋混凝土保護層質量問題的原因，并提出有針對性的控制措施。為了確保樓板保護層厚度，提高樓板的有效支撐作用，對固定樓板鋼筋的馬凳進行了改良，從而提高樓板保護層厚達標的成功率，降低質量缺陷，使樓板鋼筋在混凝土澆注后有合理的保護層厚度，促進對構件的受力，提高鋼筋耐久性，充分保證樓板鋼筋混凝土的施工質量優良。

1 研究實例

鳳棲臺工程位于廣元市利州區，地下3層，地上33層，建筑體量較大，是由住宅樓和商業樓組成的綜合性高層樓盤，建筑面積近20×104m2。本工程采用框架剪力墻結構，地處市中心，對結構要求極高。

為了確保鋼筋工程的施工質量，項目部推行全面質量管理，并成立了QC小組定期組織質量討論活動。質量QC小組以公司總工程師為顧問，以項目經理為組長，質量員、技術員等人員組成。根據項目提出的鳳棲臺工程質量目標，確定了QC活動的目標，積極開展QC小組活動。立足于“小、實、活、新”充分利用各種統計技術，積極運作并取得了較好的活動成果。通過QC小組的活動，解決施工過程中的難點，形成企業施工工法，經過不斷持續改進創新，將施工質量提升到一個更高的水平。

為了研究樓板鋼筋混凝土保護層的質量，質量管理小組對樓板施工現場進行了調研，掌握了施工一手資料。目前現澆板中雙層雙向鋼筋上層板筋通常采用鋼筋馬凳或塑料墊塊撐起。鋼筋馬凳高度難以控制、偏差較大、成本較高，且易導致局部鋼筋過高產生露筋；而塑料墊塊承載力較差，容易被踩碎。在樓面管線安裝及混凝土澆筑時，工人常在板面鋼筋上走動，導致板筋嚴重變形、偏位和下陷，負筋的有效高度降低，上層板筋缺乏有效支撐，給現澆結構質量造成較大的影響。

為了確定現澆樓板鋼筋混凝土的保護層厚度，QC小組對鳳棲臺工程7#樓進行了實測，本次實測項目有上板鋼筋有效支撐、上板鋼筋保護層厚度、下板鋼筋保護層厚度共三個項目，每個項目測試60個點，共計180個實測點，測試結果見表1所示。

根據7#樓現澆樓板鋼筋混凝土保護層質量檢測表的數據統計，繪制出現澆混凝土樓板鋼筋保護層問題項目排列圖，如圖1所示。

圖1 7#樓現澆樓板鋼筋混凝土保護層問題排列

表1 7#樓現澆樓板鋼筋混凝土保護層質量檢測

2 樓板鋼筋保護層質量缺陷原因分析

為了分析樓板鋼筋混凝土保護層質量缺陷原因，本文采用質量分析工具中的因果分析圖法進行分析。因果分析圖又稱魚骨圖法，它直觀地反映了各種原因及其構成因素同其他各種可能出現的問題之間的關系[7]，是分析質量問題產生的有效工具，其做法是把將要分析的問題在圖形的左側，由一條帶箭頭的主干指向要解決的質量問題。按照質量問題發生原因的類型是主觀還是客觀，可以將影響質量因素分為五類：人(Man)的因素、材料(Material)因素、機械(Machine)因素、方法因素(Method)和環境(Environment)因素，簡稱“4M1E”[8-9]。本文運用“4M1E”質量工具進行分析，對樓板保護層質量從人、機、料、法、環五個方面進行分析。根據現狀調查結果，針對樓板鋼筋混凝土保護層質量缺陷進行研究，攻關小組迅速組織召開了小組討論會議，從人、機、料、法、環五方面進行排查。通過質量小組討論，樓板鋼筋混凝土保護層質量問題的主要是由于人的因素、材料因素、方法因素、環境因素造成的，分析結果見圖2。

圖2 現澆樓板鋼筋混凝土保護質量問題因果分析

通過對影響樓板鋼筋混凝土保護層質量的因果分析，判斷哪些原因是樓板鋼筋混凝土保護層質量的重要影響因素，以便針對重要影響因素提出針對性的措施。

2.1 人的因素

(1)現場施工人員較年經，經驗不足，施工操作中容易失誤。

(2)施工作業人員不夠細心，質量意識不強，鋼筋下料安裝綁扎時偏差過大，當質監人員提出后部分地點也沒有及時整改。

(3)技術交底不到位，部分施工人員沒有對質量控制點掌握清楚。

(4)施工人員踩踏，在鋼筋工程施工完成后，有施工人員由于作業需要在上面踩踏，影響了鋼筋位置，改變了保護層的厚度。

2.2 材料原因

(1)墊塊數量及間距不夠，施工現場存在墊塊距1.5 m放置，過于稀疏，不能對鋼筋進行有效支撐。

(2)墊塊材料進貨不規范，是指現場用于施工的墊塊存在部分強度不夠，材料進場檢驗不嚴格。

2.3 方法因素

(1)馬凳類型不規范，在鋼筋下料用于固定鋼筋的馬凳因為呈“幾”字型，只能對鋼筋上部網片進行點支撐，不能形成有效的支撐。

(2)馬凳綁扎不牢固，容易與鋼筋發生碰撞變形，從而起不到有效的支撐作用。

2.4 環境因素

(1)保護措施不夠，施工作業中，鋼筋、混凝土、安裝等施工作業人員踩踏綁扎成型的鋼筋，對鋼筋結構造成變形影響，破壞鋼筋的施工質量。

(2)部分檢測點結構板中配管直徑偏大，不能滿足保護層厚度的要求。

經過QC質量小組討論后，其中墊塊數量及間距不夠、馬凳綁扎不牢固、保護措施不夠三個方面是影響保護層質量的重要因素。因此，對這三個質量控制點采取重點控制措施，改善鋼筋保護層的質量。

3 樓板鋼筋混凝土保護層質量控制

3.1 質量控制措施

對影響樓板鋼筋混凝土保護層質量的重要影響因素進行分析與研究后，針對問題提出針對重要影響因素的質量控制措施，以盡量降低施工對保護層質量的影響，從而施工出質量優良的鋼筋混凝土結構，樓板鋼筋混凝土保護層質量控制措施見表2。

表2 樓板鋼筋混凝土保護層質量控制措施

將以上樓板保護層質量控制措施用于后續樓板施工，以保證樓板的保護層厚度，提高現澆樓板鋼筋保護層質量，并運用PDCA質量循環管理理論加強質量管理[10]，持續對現澆樓板鋼筋保護層質量管理制定質量計劃、實施計劃、檢查實施效果、處理質量問題，并循環往復執行這一策略，從而不斷提高施工質量。

經過一個多月的嘗試性實施，現澆樓板底板鋼筋保護層質量得到了有效地控制。但是，馬凳的高度控制總是有一些偏差且造價偏高，搭設的施工便道，耗工較大，影響工期，且安全系數不高。因此，QC小組經過“頭腦風暴法”集思廣益，大膽創新，經過和工程師、技術負責人、質量管理人員等討論后，小組決定取消使用馬凳，采用吊凳。

3.2 設計吊凳

為了改善馬凳的不足，QC小組決定取消使用馬凳，采用吊凳。現場制作鋼筋吊凳，采用φ16鋼筋焊接制作，長×寬為200 mm×200 mm，吊凳高度與現澆板厚相同，吊凳高度偏差在3 mm以內，見圖3所示。板筋綁扎時將上層鋼筋綁扎在鋼筋吊凳中間的φ16鋼筋下。鋼筋吊凳的安放間距為800 mm×800 mm，混凝土澆筑時，施工人員需要在現場選址可以直接在吊凳上走動，而不必接觸結構鋼筋。

圖3 吊凳實物

制作吊凳：主要控制好吊凳的高度，確保吊凳高度偏差在3 mm以內。施工前技術負責人做好相應的技術交底；對工人進行專業知識和操作技能的培訓，提高他們的技術操作水平和質量意識；施工時小組成員在現場另加監督、指導、檢查；施工后及時組織相關人員進行“三檢”、做好記錄。凡經QC小組評比優勝者給予獎勵。將吊凳安裝于鋼筋內，板筋綁扎時將上層鋼筋綁扎在鋼筋吊凳中間的φ16鋼筋下。鋼筋吊凳的安放間距為800 mm×800 mm。同時現場監督指導施工人員不應在板筋上任意踩踏，如需行走，可從吊凳上或梁鋼筋上走動。混凝土澆筑振搗時，用2 m長的刮尺將混凝土面刮至與鋼筋吊凳上表面齊平，混凝土收光時將鋼筋吊凳取出以便周轉使用。吊凳施工現場放置圖見圖4，施工現場工人在吊凳上行走見圖5。

圖5 施工現場工人在吊凳上走動

3.3 吊登凳使用效果檢測

采用吊凳之后，為了觀察吊凳對樓板鋼筋混凝土的保護層厚度所起的作用，在施工期間，QC小組對實施吊凳后的工程檢查了100個質量點，分別對各項質量指標進行檢測，經檢查、統計結果見表3。

表3 使用吊凳后樓板鋼筋混凝土保護層質量檢測統計

從表3可以看出，在采用吊凳之后，明顯改善了樓板板筋的保護層厚度，上板筋保護層厚度合格率達到98 %，下板筋保護層厚度達到97 %，與實施之前相比，現澆樓板鋼筋混凝土保護層的質量得到明顯的改善，充分說明了吊凳對樓板鋼筋混凝土保護層質量的有效性。

4 結語

本文以具體工程為例，研究了樓板鋼筋混凝土保護層的質量問題，采用“4M1E”分析法對質量原因進行分析定位，確定了造成樓板鋼筋混凝土保護層質量差的重要因素，從而針對重要原因，提出了有針對性的措施。取消了馬凳，設計了吊凳，制作吊凳的鋼筋主要是利用現場鋼筋加工剩余的鋼筋短頭，并可以在同規格樓面中重復使用，節約成本。澆筑混凝土時工人可以在吊凳上走動，減少了對板筋的擾動。通過采用吊凳，明顯提升了上下板筋保護層厚度的合格率。本文對樓板鋼筋混凝土保護層質量控制措施以及吊凳設計可為今后類似工程提供借鑒和參考。