周雪松 綿陽市建設工程質量監督站高級工程師
隨著社會的不斷發展,人們對建筑施工質量的重視程度逐漸提升。在框架結構房屋施工中,為了提高房屋荷載抗震力度,廣泛采取現澆鋼筋混凝土框架結構進行施工。但是,目前現澆框架結構施工過程中存在一些問題,主要表現在現澆框架結構施工安全質量控制力度不足,影響房屋施工質量和安全性。針對此,應在施工之前按照框架結構設計施工方案采用數字化質量管理體系,提高現澆框架結構施工規范性,減少框架結構施工時因人力原因、材料使用和管理落后而出現的質量問題[1]。
在控制施工質量風險、保障工程質量的前提下,框架結構不論是鋼結構框架還是鋼筋混凝土框架結構或是框架剪力墻結構,由于其較好的延性和整體性,在不同時期建筑房屋發展階段的抗震性能都能得到滿足,成為一種典型的“主流結構”。鋼筋混凝土現澆式框架結構相對于裝配式和裝配整體式在建筑施工中有更好的抗震性能和施工簡便性,得到了更廣泛的應用。在現澆框架結構房屋施工現場,由鋼筋箍筋、模板的支拆、混凝土現澆、腳手架、施工人員和機械設備組成的施工荷載不斷增加,無形中會對下部結構荷載帶來影響。
在模板工程安裝環節,工程施工危險系數頗高,施工復雜,易出現質檢問題。例如,在施工中搭建完模板后,如果模板系統達不到規定剛度、強度或穩定性,則會使混凝土構件產生變形、開裂,嚴重的會使整個模板系統垮塌。所以,在模板組裝過程中,提高施工人員技術水平勢在必行,否則會出現人為錯誤,將會在混凝土強度、構件截面尺寸、附加偏心距等方面影響結構可靠性。
在模板脫模劑施工環節,脫模潤滑產品一般分為礦物油類、乳化油類、水質類、聚合物類。模板脫模潤滑劑是一種涂抹于模板內壁起到潤滑和隔離作用,具有容易脫模、不污染混凝土表面、不腐蝕模板、涂刷簡便等特點。不同材質的模板以及不同施工條件和飾面要求,必須采用與之相適應的脫模劑[2]。
在鋼筋箍筋工程施工技術環節,如果建筑框架結構的梁柱節點核心區域強度不足和延性不夠,那么在核心區域既要承受柱子傳遞來的壓力,又要承擔梁端和柱端的彎矩和剪力的時候,假設排除建筑材料問題,在地震荷載反復作用下,核心區混凝土受剪壓復合應力,就會造成核心區出現交叉裂縫,極大降低節點區域抗震強度,最終導致框架結構體系變為結構可變體系,形成坍塌。造成這一局面的初始點就是現場的施工工藝方法,導致梁柱節點箍筋綁扎很難達到設計要求和規范標準。對此,一是改進現有箍筋工藝,如實施現場箍筋籠沉梁法等;二是改進思想認識,使之不受工期、經濟效益和人為干擾。
鋼筋質量控制要注意2 個方面:一是下料。鋼筋下料要依樣下料,避免增加接頭數量而影響鋼筋的受力性能。同時,鋼筋加工時要一次成型,否則同一部位多次加工易造成鋼筋疲勞破壞。二是接頭。依據具體情況選擇合適的接頭。
混凝土質量控制要注意3 個方面:一是澆筑質量,保證水泥、細骨料、粗骨料、水、外加劑質量是必須的,澆筑前要清理雜物;澆筑時要保持連續性,減少出現冷縫情況的概率;澆筑后要注意搗實。二是箍筋質量,要依據設計方案,嚴格保證箍筋的綁扎數量充足、間隙合理、松緊度適當。三是混凝土裂縫控制,一般混凝土的裂縫寬度控制在0.4 mm 以內,實際施工時要注意在混凝土中適當增加摻合料,合理使用外加劑,控制裂縫。
首先,在施工質量控制整體布局層面,隨著現代科學技術如大數據、信息化趨勢的發展,在建筑行業施工方面,應引入先進的數字化管理等技術。以建筑信息模型BIM 為例,其涉及三維模型可視化技術、3D 視圖及協調、數字化建造與預制件加工、施工流程模擬、4D 施工模擬進度管理技術、混凝土澆筑施工及養護施工的協同技術等,在操作可視化、信息完備性、信息協調性、信息互用性上極大提升了框架結構房屋施工質量的可控制性。作為繼計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)之后建筑行業的第二次技術革命,此項技術革命通過創新的信息技術和業務結構優化,在建筑行業極大提升了效率和效益,是減少行業廢料、維持生態平衡、有效控制行業產品質量、實現產品增值的關鍵因素。
在BIM 平臺中參建各方協同討論中,適時發現圖紙碰撞,實現材料工程量自動統計、物料跟蹤自動化管理,優化施工方案,避免施工偏差,提升施工精確度,縮減工期,使框架房屋施工質量控制建立在科學的精細化施工、信息化施工上成為可能[3]。例如,在框架結構復雜節點密集鋼筋安裝施工中,現場支模難度大,鋼筋連接的中型鋼、受力鋼筋、分布筋、箍筋、架力筋的糾纏工藝復雜扎綁,焊接困難,混凝土受鋼筋阻撓澆筑工作面狹窄等,施工操作控制困難,極易造成較大的施工質量隱患。然而,結合BIM 技術,對復雜節點構建模型,其動態可視化,再進行碰撞檢測、虛擬施工和動態可視化施工交底,調整并優化復雜節點鋼筋施工工藝和設計,實現對框架結構中密集鋼筋施工質量的前瞻控制。
有相關文獻研究確定了應用BIM 技術的建設項目,在成本上可減少40%預算外的變更、控制3%精度內的成本估算和降低10%的項目預算價,在時間上可節省7%的項目工期、縮短80%的成本估算時間。
在施工質量控制操作執行層面,施工過程的質量控制離不開人的作用。一線施工現場管理人員和操作人員素質良莠不齊是建筑業界常態,勢必波動式影響施工質量。建筑行業既是資金密集型行業,也是勞動密集型行業,截至2018 年,“農民工”總量為28836 萬人,從事建筑行業的農民工比重為18.6%,約5363 萬人,因其普遍具有文化素質低、經濟收入低且波動性大、高流動性的特點,在建筑行業農民工技術技能水平不高、安全意識不高、行業熱愛度不高、維權意識不高、定額人工單價不高,隨著工程項目建設進度帶來的難度造成的職業風險高。
關注農民工生活,人文關懷、人性化管理,盡量給農民工以人的尊嚴,在生活住宿環境配置上,盡可能配套一些公共活動休息區和簡單的精神文化娛樂設施[4]。從生活質量、權益維護、社會保障、子女教育等方面著手,進一步提高建筑行業農民工整體素質,進一步完善社會保障體系,進一步加強建筑行業勞動力培訓,使建筑行業農民工作為社會勞動者和社會財富的創造者與其他社會成員一樣,對自己所從事的工作有成就感、榮譽感、責任感,勢必補齊了框架結構房屋施工質量控制“人”因素造成的“短板效應”。
在建筑施工質量控制運維保障層面,住房和城鄉建設部從2002 年已經開展了A級住宅IDI 即工程質量潛在缺陷保險,又稱作“建筑物十年期責任險”。正如中財大學郭麗軍所言:“IDI 保險具有‘保險+風險預防’的雙重功能,工程質量風險的過程管控重于事故后的損失補償。工程質量風險管理機構全程介入,更將有效提高建筑質量。”
根據利益相關性原則,保險公司為保障自身利益,會聘請獨立的第三方質量風險控制機構,應用其TIS 技術檢查服務,通過設計方案審核、現場實地檢查、關鍵施工節點質量控制等途徑、手段,積極參與建筑項目的全過程,對框架結構房屋施工質量采取控制,進行全程質量風險預防與評估服務[5]。
與此同時,進一步監控建設單位的首要責任和勘察、設計、施工單位的主體責任,從而保障建設過程施工質量,而且延續到完工以后,最大限度地起到至關重要的積極作用。
2019 年,北京、上海等多個地方部門發布類似IDI 規范管理辦法。2020 年,四川省成都市制定《住宅工程質量潛在缺陷保險試點實施辦法》,明確要以“政府引導、市場運作、先行先試、逐步推廣”的思路,推進這一試點。這些辦法的出臺為建筑行業質量監管體系的建設提供了有益補充,是實現開發商、保險公司、業主和政府部門多方實現房屋質量控制共贏的關鍵因素。
框架結構房屋施工質量控制是否可以更好地完成,取決于全社會對縮小現實和事實之間差距的努力。假設在理論當中的約束條件完全具備的情況下,框架結構房屋施工質量控制趨勢應該是眾望所歸,但操作過程的障礙還需要通過國家政策調控,行政直管部門依法推進,第三方監管體系強力執行,建筑企業高效率、高素質完成科學、有效管理,一線施工人員有責任感、有成就感、有榮譽感才能達成。理論上各方參與者都是專業的、職業的從業者,但是現實與事實的矛盾,必定要科學、嚴謹、實事求是地帶入多變量相關性分析中,讓框架結構房屋施工質量控制過程中個人、企業和社會的齊心協力,成為創造人民美好生活和促進和諧社會共同發展的期盼。