高大模板混凝土外观质量过程控制研究

唐 鹏，王海龙，黄 旭

(中铁隧道集团一处有限公司，重庆401121)

0 引言

地下工程是不可逆工程，对结构的设计和施工标准要求高。城市轻轨地铁车站跨度大，在其结构设计和施工中有较多的关键技术［1］，特别是高大模板施工技术、结构成型质量控制等。在严控结构质量的同时，通过冉家坝车站结构高大模板施工技术的研究，确保了车站结构外观质量。

1 工程简述

重庆轨道交通六号线冉家坝车站位于重庆市渝北区新南路与龙山大道交汇处，车站主体全长227.4 m，宽29.46 m，与五号线车站形成南北向平行换乘，与东西走向的环线相交，埋深41 m，为地下3层单岛4线车站，上部为地下2层物业开发层，结构形式为框架结构，防水设计为全包防水。车站主体结构部分总建筑面积28 156 m2，主体钢筋工程量约15 150 t，混凝土工程量约51 106 m3。车站总体布置见后图1和图2。

图1 冉家坝车站平面布置图Fig.1 Plan layout of the Ranjiaba station

图2 冉家坝车站效果图Fig.2 Impression drawing of Ranjiaba station

冉家坝车站为深基坑，主体结构最大层高约8 m，侧墙厚900 mm，因外挂防水板侧墙内无法采用对拉螺杆进行支撑体系加固，而采用单边支模体系，施工难度极大［2］。

为实现既定的精品工程目标，冉家坝车站施工伊始就制定了创优方案，在确保结构质量的同时，对高大模板混凝土施工外观质量控制和关键工序做了详细的策划和研究。

2 现状调查

在确定质量目标后，通过对已施工完成的同类工程进行观摩、调查，各工程对混凝土外观质量也比较重视，但在施工中，切实控制好混凝土外观质量，做得不够理想，主要存在以下问题。

1)由于模板的多次使用，混凝土表面砂浆流失，加上振捣不到位，导致结构表面存在麻面、起泡及起砂现象，详见图3和图4。

图3 混凝土表面起泡Fig.3 Bubbles on the concrete surface

2)新旧模板混用，高大模板搭设平整度控制不够，导致结构存在错台，平整度差，详见图5。

3)混凝土浇筑过程中，中间间隔时间太长，导致混凝土冷缝及色差现象，详见图6。

4)模板工质量安全意识差，高大模板搭设存在安全隐患，详见图7。

通过对侧墙混凝土外观质量控制的调查和分析，得出表1内所示分析数据，根据表1数据，绘制混凝土外观质量缺陷统计表，见表2。

表1 侧墙混凝土外观质量调查、评价分析表Table 1 Testing on and estimation of quality of concrete appearance at sidewall

表2 质量缺陷统计表Table 2 Statistics of quality defect of the concrete

根据统计表绘制排列图找出混凝土外观的主要质量问题，见图8。

由图8看出:施工中对侧墙混凝土外观质量的控制不理想，为A类因素，是主要问题。

图8 质量缺陷排列图Fig.8 Quality defects of the concrete

3 确定目标及可行性论证

3.1 目标

研究的主要目的是改善施工工艺，控制施工流程，加强关键环节的控制，以点带面控制本工程整体混凝土外观质量，使车站侧墙、板及柱外观质量达到:无表面起砂，表面平整、清洁、色泽一致;无错台、漏浆，棱角方正，线条顺直;无明显起泡、蜂窝、麻面，达到 GB 50204—2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》［3］的标准，经检测合格率达到95%以上。

3.2 可行性论证

1)公司通过ISO9001质量认证多年，按照贯标要求进行管理可以达到持续改进的目的。先从结构尺寸控制入手，制定高于国家质量标准的内部控制标准，作为一个手段来进行过程控制，见表3。

表3 结构尺寸偏差质量验收标准Table 3 Standards of side error of the structure mm

2)组建强有力的创优领导班子，投入了专项的科研攻关经费，并制定了一系列的奖罚措施，使小组成员的积极性得到了有效提高，集思广益，潜力得到挖掘。

3)外部环境:业主单位对本工程极为重视，对该施工工艺研究非常支持，监理单位协助强抓过程控制。

4)研究的特点是“小、实、活、新”，针对性强，而且严抓过程控制，现场整改较容易。

5)设备优势:本工程所需混凝土全部在用业主指定的商品混凝土，具有搅拌质量好、运输速度快，能有效保证混凝土的性能稳定。

6)小组成员都活动在施工现场第一线，抓现场过程控制能力强，管理及施工班组整体素质高。

4 原因分析

为找出影响因素，通过研究讨论，得出高大模板混凝土外观质量偏差因果，见图9。

图9 侧墙模板混凝土外观质量偏差因果图Fig.9 Cause of bad concrete's appearance quality at sidewall

5 要因确认

对因果图中14个末端因素进行要因确认，见表4。

表4 末端因素确认表Table 4 Checking on causes

6 制定对策

根据要因分析及确认，制定相应处理对策，见表5。

表5 对策表Table 5 Treatments

7 技术实施情况

7.1 针对模板工质量意识差

1)组织作业队模板工进行技术培训和思想教育，加强其质量意识，端正工作态度。

2)制定《立模质量及模板利用率奖罚措施》，规定每月按完成的面积，模板重复利用3次及以上且立模合格者，按每方混凝土2元实行奖励;立模质量不合格或模板重复利用少于3次，按每方混凝土2元进行处罚。

阶段性效果:通过技术培训和思想教育，经检查，在以后的立模中无质量问题，模板利用率每月均能达到3次以上。

7.2 针对模板加工精度差

1)对模板所用材料进行调查。要求厂家提供的竹胶板及木枋尺寸符合施工要求，并签订合同，确保质量。

2)组织人员对模板进行局部试拼，对接缝处不严密和有错台的地方通过张拉器进行调整。

阶段性效果:通过对材料的选定，模板用材符合质量要求，模板经试拼调整后，精度符合设计要求。

7.3 针对测量方法不正规

1)增加专职测量放线员进行测量，并由技术负责人检查监督，对施工过程中的每一环节严格要求。

2)改变原有的测量方法，在楼面墙柱定位放线过程中，先整体测量，再分段测量，减少积累误差［4］。

阶段性效果:通过以上实施，测量做到了正规化，轴线、截面尺寸等得到有效控制，使测量产生的误差消除在下道工序前。

7.4 针对混凝土振捣工经验少

1)组织对振捣工进行技术培训，成绩达到优良者方可上岗，对工作经验不足水平较差人员进行局部调整，使施工人员技术水平满足要求。

2)组织编制《高大模板混凝土浇筑振捣作业指导书》，规范操作，加强振捣工在混凝土浇筑过程中正确操作，不留死角。

阶段性效果:经考核，振捣工考试成绩优秀，现场实际操作技能满足施工需要。

7.5 针对混凝土振捣时间长

1)在混凝土浇筑过程中振捣时间的控制相对困难，组织对振捣工进行技术培训，全面掌握振捣分层厚度、振捣方式、间距、时间、操作等要点。

2)编制详细的技术交底书，并由振捣工签字、集中学习。

3)混凝土浇筑过程中质检员实行旁站值班，控制并记录混凝土的振捣时间。

阶段性效果:经过技术培训和技术交底，侧墙的泵送混凝土振捣持续时间均在20～30 s，经多次检查，均在目标范围内。

7.6 针对自检、互检不到位

针对自检、互检不到位要因，按公司的制度要求，在班组开展“三检”制度。由技术负责人召开项目部管理人员和班组长会议，推行三检制度，并进行详细的交底，提出了具体的操作要求:

1)设立专项资金作为班组质量检查员的奖励基金，对班组施工质量进行考核，对班组质量检查员进行排位，奖励工作到位的质量检查员。

2)分班组、分片管理，责任到人，并落实奖罚措施。

3)在相互检查中，做比较，寻找病因，限期整改。

4)采用先进的工具，制作定型的模具、限位进行检查。

5)严抓过程控制，定点、定位进行监督检查。

阶段性效果:经检查，制度落实到位，各班组的质量竞争气氛浓厚，过程控制顺利。

7.7 针对过程操作不当

由生产负责人组织班组长现场观察，提出建议并研究，采取了以下措施:

1)在侧墙钢筋间预留人行通道，防止混凝土浇筑过程中振捣工踩踏钢筋及模板，减少振捣死角及模板移位。

2)由技术负责人对操作人员进行交底，派经验好的师傅示范操作，减少振动棒振捣棒操作不正确，避免碰触模板。

3)混凝土浇捣过程中派人跟踪检查，发现钢筋及模板偏位，及时纠正。

阶段性效果:通过加强过程监控，操作不当的要因得到解决，使混凝土振捣及模板工程技术得到很大提高。

8 效果检查

1)主体施工至物业1层侧墙时，对混凝土表面外观质量进行了检测，实施效果非常明显。共查350个点，不符合要求的15个点，合格率达95.71%。具体检查情况见表6。实施前后对比见图10。

表6 侧墙混凝土外观质量检查验收统计表Table 6 The Inspection and acceptance of quality of concrete appearance at sidewall

2)实施前后对比图详见图10。

图10 实施前后对比图Fig.10 Comparison and contrast between before and after quality control

从表6和图10可以看出，通过对高大模板混凝土外观质量过程控制研究，改善了施工工艺，控制了施工流程，加强了关键环节的控制。混凝土外观质量达到了预期目标，为下一步工程验收及争先创优打下坚实的基础，同时深入贯彻，直至主体结构施工结束，实施成果详见图11。

图11 实施效果图Fig.11 Effects of quality control

9 巩固措施

1)编制《高大模板混凝土浇筑振捣作业指导书》《立模质量及模板利用率奖罚措施》，按照以上措施和方法，将在冉家坝车站主体结构剩余工程施工中继续运用，以巩固本次研究的成果。

2)物业层顶板板主体结构完成，委托建筑工程检测中心对结构实体混凝土外观质量进行了检测。最终模板拆除后，混凝土表面平整、清洁、色泽一致;无错台、漏浆、棱角方正，线条顺直;无明显起泡、蜂窝、麻面。外观质量评定合格率为96.5%。

3)冉家坝车站主体结构分部验收中，所有分项验收一次性通过并得到业主及专家的一致好评。

10 结论

对重庆轨道交通六号线一期冉家坝车站明挖主体结构高大模板混凝土外观质量过程控制研究表明:合理组织、科学有效的施工方案能安全高效的做好车站主体结构施工，对工程结构质量和外观质量有着重要意义。通过本次工程实践，也为其他类似工程实施相关主体结构施工提供了一定的借鉴意义。

［1］ GB 50010—2002混凝土结构设计规范［S］.北京:中华人民共和国建设部，2002.(GB 50010—2002 Design of Concrete Structures［S］.Beijing:The people's Republic of China Ministry of construction，2008.(in Chinese))

［2］ GB 50009—2001混凝土结构荷载规范［S］.北京:中华人民共和国建设部，2006.(GB 50009—2001 Code for load of Concrete Structures［S］ Beijing:The people's Republic of China Ministry of construction，2006.(in Chinese))

［3］ GB 50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规［S］.北京:中华人民共和国建设部，2002.(GB 50204—2002 Concrete Construction Quality Acceptance rules［S］.Beijing:The People’s Republic of China Ministry of construction，2008.(in Chinese))

［4］ GB/T 50308—2008城市轨道交通工程量测规程［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.(GB/T 50308—2008 Code for city traffic measure［S］.Beijing: China Architecture ＆ Building Press，2008.(in Chinese))