基于灰色關聯分析的混凝土外觀質量提升措施分析

收稿日期：2024-01-18

作者簡介：于家英（1989—），女，本科，工程師，從事公路養護管理。

摘要 文章采用灰色關聯分析法對水泥混凝土的外觀質量進行分級并發現混凝土預制過程中發生的一系列影響混凝土澆筑外觀的問題，從人、機械和材料三方面進行分析研究，找出影響混凝土外觀質量差的主要原因，并給出了相應的解決措施，逐漸消除施工過程中的不良因素，切實提高混凝土的澆筑質量，達到創優的標準。

關鍵詞 混凝土；外觀；質量提升

中圖分類號 U416.2文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）09-0107-03

0 引言

近年來，在混凝土外觀質量方面，施工企業加快實施創新驅動發展戰略，開啟科技攻關引擎，與科研院所、高校等合作單位設立研究開發綜合體，旨在提高混凝土的自主創新能力和核心競爭力，先行先試CFB灰渣、粉煤灰、礦粉、鋼渣、煤矸石、鐵尾礦等工業固廢的二次利用。全面總結梳理綠色混凝土新發展，為未來綠色混凝土和品質創建指明方向。全方位推進戰略性、前瞻性、關鍵性技術等核心技術開發與實驗能力的整理提升，為混凝土發展和技術進步，提供重要的技術支撐。

1 灰色關聯分析法的應用

1.1 灰色關聯分析法

（1）主要是根據事物的發展趨勢判定各個因素關聯程度（是一種定性的分析法）的一種分析方法[1]。

（2）通過系統分析明確發展趨勢，并根據一定的數據和因素進行分析[2]。

（3）使用起來方便且需要的數據不多，比較準確[3]。

（4）根據其高度一致的關聯分析使得趨勢和走向不易偏離軌道[4]。

1.2 灰色關聯分析法在混凝土外觀分級的應用

通過灰色關聯分析法，對混凝土的外觀質量進行量化評分，并將其劃分為A、B、C、D共4個級別：A級為優秀（90分以上）；B級為良好（80～90分）；C級為合格（60～80分）；D級為不合格（60分以下）[5-6]。

1.3 通過應用灰色關聯分析法發現的問題

對全線外露混凝土外觀質量進行排查后發現，混凝土外觀評價為A級的構造物占總數的10%，評價為B級的構造物占總數的80%，評價為C級的構造物占總數的10%，未發現評價為D級的構造物。根據排查及外觀分級評價情況總體分析，外觀缺陷主要體現在氣泡較多、色差明顯和錯臺等以及個別構造物的光潔度差、涵洞基礎外形尺寸偏大等問題[7-9]。

2 某公路工程混凝土外觀質量提升活動評價分析

2.1 工程情況與總體評價

2.1.1 工程情況

山西晉城陽城至蟒河高速公路路線全長40.1 km，項目總工期為四年，2021年建成通車。

2.1.2 總體評價

（1）目前墩柱、梁板混凝土外觀質量雖有大幅度提升，但氣泡問題還未徹底得到解決，砂眼、大氣泡還不時出現，特別是墩柱、主線梁板和隧道二襯混凝土外觀提升工作還需持續開展下去。

（2）涵洞基礎尺寸控制不嚴格，尺寸偏大。

（3）柱間系梁、矩形墩翻模施工漏漿造成光潔度差。

（4）大流動度混凝土對于養生要求高，養生工作不到位極易出現表面裂紋。

（5）施工隊伍專業水平參差不齊，部分施工人員不穩定、更換頻繁，外觀質量不能穩定保持。

2.2 活動過程與成效

混凝土所用材料為當地石灰巖加工的機制砂、標準型聚羧酸高性能減水劑和普通硅酸鹽水泥。各種原材料經檢驗合格，室內配制混凝土工作性良好，前期在澆筑試驗墩柱施工中混凝土出現塌損快問題，拆模后主要出現砂線、錯臺和較多氣泡等外觀缺陷。針對混凝土外觀質量缺陷，開展如下工作：

（1）錯臺：制定落實模板準入制度，明確模板規格、尺寸、大面平整度和錯臺的各項指標要求，對進場的模板進行試拼、驗收和編號，有效預防混凝土錯臺產生。

（2）氣泡：通過聘請專家指導，內部交流探討，加強原材料進場管控、配合比調整優化、脫模劑選用、施工工藝交底培訓等措施，減少混凝土結構表面氣泡產生。

（3）色差：加強粉煤灰、水泥等材料的料源管控，保證材料同源，加強施工現場管理，確保混凝土連續澆筑。

通過施工試驗梁和試驗柱的不斷探索和總結，加強各環節施工管控。目前預制梁和全線墩柱（圓柱）外觀質量有較大提高，墩柱現外觀質量評級基本可達到A級。見圖1所示：

提升前（梁板） 提升后（梁板）

提升前（墩柱）提升后（墩柱）

圖1 混凝土外觀對比圖

3 混凝土外觀質量灰色關聯分析總結

3.1 質量管理提升培訓

通過線上和線下等多種方式組織召開《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規程》（JTG 3420—2020）新標準、混凝土外觀質量文件宣貫等培訓活動，有效提升全線技術、試驗人員的專業技術水平，夯實混凝土外觀質量的管控基礎。

（1）針對混凝土外觀質量存在的問題，組織質檢技術咨詢中心、總監辦、施工單位、水泥廠及減水劑廠等技術員，并邀請國內知名混凝土專家多次召開混凝土外觀質量專題會議，并結合現場指導，從原材料的選用、外加劑的選用、配合比的調整和混凝土澆筑過程管控等方面總結、制定管控方案。培訓邀請質量管理專家，針對混凝土、路面、隱蔽工程和固廢材料應用等施工質量的管控重點和難點，開展專題專項培訓。進一步增強了參建人員質量意識，強化全員質量管理責任，落實質量管控措施，加強智能監管，對推進質量強企具有重要意義。研討會從組織管理、材料控制、施工生產、監督巡查和智慧監管等五方面分析質量整體管控情況，并對原材料及工程實體等方面進行通報，參會單位就質量管控經驗、存在的問題、成因及處理措施等逐項進行剖析，參會人員針對性提出措施和建議。

（2）加強內部技術交流，組織混凝土外觀質量工作開展較好的總監辦到其他總監辦進行經驗交流，共同提高混凝土外觀質量。壓實主體責任，嚴格進場管理，狠抓措施落地。以案為鑒，專項制定管理舉措，源頭管控，過程控制，確保質量形勢穩定向好，助力高質量發展。項目所屬投資建設單位、建設施工單位及在建施工標段分管質量領導、部室負責人和項目總工參加培訓和研討會。

3.2 原材料的管控

原材料質量是影響混凝土外觀質量的關鍵因素之一，針對混凝土外觀存在的缺陷，著重對外加劑、機制砂和粉煤灰的質量進行嚴格管控。

（1）外加劑：與水泥、機制砂等材料要有良好的匹配性，對適應性較差的外加劑進行調整，如實驗柱外觀氣泡嚴重；為減少混凝土表面泛堿現象，把原來萘系減水劑更換為聚羧酸減水劑，氣泡問題明顯改善。

（2）機制砂：嚴格控制機制砂亞甲藍指標，石粉含量盡量控制在規定要求上限，多次對不合格機制砂進行清場處理。

（3）粉煤灰：粉煤灰進場批批檢驗，杜絕假粉煤灰用于工程實體。

3.3 現場交底

為規范施工人員操作，精準地找到問題癥結，要求總監辦和項目部根據制定的提升方案共同開展現場交底工作，按要求進行模板打磨清理、脫模劑使用、模板安裝、混凝土布料、混凝土振搗、收面、鑿毛和養護等工作。

3.4 模板準入制

為減少因模板原因造成的錯臺、漏漿和表面污染等問題，制定并下發了模板準入制度，提前對各類模板厚度、平整度等指標進行要求。模板進場后施工項目部進行自檢，總監辦進行驗收，對驗收通過的模板進行標識，未經監理驗收通過的模板不得使用[10]。

3.5 首件驗收

為確保實體工程外觀質量及鋼筋保護層的合格率，要求總監辦督促施工單位落實試驗墩澆筑，通過試驗墩對混凝土配合比、現場澆筑工藝進行驗證，及時總結和調整施工方案，最終形成操作性強的首件工程施工作業指導書，以指導后續同類型工程施工[11]。

3.6 規范養護

為避免因混凝土養護不規范造成的色差和混凝土結構表面開裂，要求柱式墩必須采取保鮮膜包裹加墩頂滴漏，即拆模后先灑水保證表面全部濕潤后再用保鮮膜嚴密包裹，最后墩頂放置底部鉆孔的水桶滴漏，保持整個墩柱表面濕潤，實心墩和空心墩采用霧化噴淋方式養護，每次噴淋必須覆蓋全部外露面[12]。

3.7 清退不合格班組

經過現場交底，因施工操作問題仍無法達到外觀質量要求的工隊或班組，要求項目部給予清退。到目前為止，全線清退多家施工隊伍或班組。

3.8 嚴格過程管控

加大混凝土外觀質量的管控力度，對混凝土外觀缺陷較多的結構堅決進行返工處理。截至目前，因混凝土外觀缺陷，LJ9標闊郊河大橋右幅11-1橋墩、LJ12標B匝道10#墩柱進行了返工處理。

4 存在問題的解決措施分析

（1）推廣先進經驗。根據前期質量提升活動經驗總結、項目特點、當地建材質量和隊伍水平等情況起草編制了操作性強的《混凝土外觀施工質量控制手冊》，并下發各參建單位。

（2）樹立先進典型。召開現場會，組織參建單位總監、專業監理工程師、項目經理、總工和試驗室主任參觀學習交流，并進行專題研討。

（3）強化原材料管控。強化進場原材料管理，以高性能混凝土標準選擇原材料。以物料系統規范進場材料檢驗，以初驗為手段有效剔除不合格原材料用于工程實體。從源頭抓起，規范管理原材料，不合格原材料堅決清除出場[13]。

（4）技術再交底。為規范施工人員操作，要求總監辦和項目部根據制定的《混凝土外觀施工質量控制手冊》開展現場再交底工作，按要求進行模板打磨清理、脫模劑的使用、模板安裝、混凝土布料、混凝土振搗、收面、鑿毛和養護等工作。

（5）強化模板驗收。為減少因模板原因造成的漏漿和尺寸控制不嚴等問題，在實施模板準入制的基礎上，嚴格模板加工及安裝的驗收，特別是模板的封堵及尺寸的驗收。

（6）二次首件驗收。對于外觀質量達不到B級（80～

90分）的首件工程，實施二次首件驗收制度，以完成首件工程驗收總結形成的作業指導書指導生產與施工。

（7）清退不合格班組。對經再次技術交底、由于施工原因造成外觀質量不達標的班組隊伍，要求項目部予以清退。

（8）持續強化過程管控。以領導一線工作法、質量監督部巡查、技術咨詢中心巡視、監理現場監督旁站和項目負責人質量巡檢等多方合力，加大混凝土外觀質量的管控力度，及時發現混凝土施工事前、事中和事后問題，預防為主，防控結合。對于外觀質量不達標的結構物，堅決予以返工處理，并召開反面現場會。

5 具體實施步驟與效果分析

5.1 實施步驟

（1）實施地點：晉城陽蟒高速公路施工現場。項目部成立以項目經理為組長的質量管理小組，項目總工、分管副經理為副組長，成員包括工程、合同、機材、綜合辦和財務等部門，組長為第一責任人，日常業務由質量部門牽頭組織。

（2）實施步驟：①2020年2月—2020年3月，進行調研和前期工作安排。②2020年3月—2020年4月，進行科研申請和科研報告編寫。③2020年4月—2020年12月，在現場施工中開展此工作。④2020年5月—2020年12月，對分析的數據進行總結，并得出結論。⑤2020年11月—2020年12月，對結論進行檢驗，并撰寫報告。

5.2 效果分析

通過管理提升與技術突破有效預防了混凝土氣泡、色差和錯臺等外觀缺陷產生，取得了階段性成果，經過灰色關聯法分析，提高了信譽及經濟效益。在2020年晉城陽蟒高速建設有限公司開展的“勞動競賽”活動中，晉城陽蟒高速公路項目部混凝土預制工程被命名為“實體樣板工程”，在全體參建單位中樹立了典型和榜樣。

6 結語

通過質量控制（QC）小組活動，該文采用分層統計法逐一分解并找出主要問題所在，制定了相應解決措施，提高了混凝土外觀質量，對以后的混凝土施工具有指導作用，有利于推廣。

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