建筑工程钢筋混凝土楼板保护层质量控制研究

夏勇和

(四川省第六建筑有限公司，四川成都 610081)

目前，在高层建筑工程中多采用框架结构或框架剪力墙结构。钢筋混凝土工程是建筑工程主体结构施工阶段重点控制项目，是影响结构工程施工质量的主要因素，其中钢筋混凝土保护层质量控制是钢筋混凝土工程质量中最重要的方面[1-2]。钢筋保护层控制不到位是主体结构施工中的质量通病，而混凝土浇筑后，该缺点即被隐蔽，易被人忽视。由于钢筋保护层控制问题一直是钢筋工程的常见质量问题[3]，且严重影响着结构的质量，它会对构件受力的有效高度、钢筋与混凝土之间的粘结锚固、钢筋的耐久性都有着严重的影响。控制的不好，则会极大地降低结构的耐久性，致使整个结构的受力性能发生改变，严重时则会使结构产生倾覆[4-6]。钢筋混凝土保护层质量控制中以楼板的板筋的保护层最难控制，特别是上板筋的保护层，施工难度大，保护层质量控制不好，对结构的影响最大。

本文以高层建筑楼板钢筋混凝土保护层为研究对象，利用因果分析法分析造成楼板钢筋混凝土保护层质量问题的原因，并提出有针对性的控制措施。为了确保楼板保护层厚度，提高楼板的有效支撑作用，对固定楼板钢筋的马凳进行了改良，从而提高楼板保护层厚达标的成功率，降低质量缺陷，使楼板钢筋在混凝土浇注后有合理的保护层厚度，促进对构件的受力，提高钢筋耐久性，充分保证楼板钢筋混凝土的施工质量优良。

1 研究实例

凤栖台工程位于广元市利州区，地下3层，地上33层，建筑体量较大，是由住宅楼和商业楼组成的综合性高层楼盘，建筑面积近20×104m2。本工程采用框架剪力墙结构，地处市中心，对结构要求极高。

为了确保钢筋工程的施工质量，项目部推行全面质量管理，并成立了QC小组定期组织质量讨论活动。质量QC小组以公司总工程师为顾问，以项目经理为组长，质量员、技术员等人员组成。根据项目提出的凤栖台工程质量目标，确定了QC活动的目标，积极开展QC小组活动。立足于“小、实、活、新”充分利用各种统计技术，积极运作并取得了较好的活动成果。通过QC小组的活动，解决施工过程中的难点，形成企业施工工法，经过不断持续改进创新，将施工质量提升到一个更高的水平。

为了研究楼板钢筋混凝土保护层的质量，质量管理小组对楼板施工现场进行了调研，掌握了施工一手资料。目前现浇板中双层双向钢筋上层板筋通常采用钢筋马凳或塑料垫块撑起。钢筋马凳高度难以控制、偏差较大、成本较高，且易导致局部钢筋过高产生露筋；而塑料垫块承载力较差，容易被踩碎。在楼面管线安装及混凝土浇筑时，工人常在板面钢筋上走动，导致板筋严重变形、偏位和下陷，负筋的有效高度降低，上层板筋缺乏有效支撑，给现浇结构质量造成较大的影响。

为了确定现浇楼板钢筋混凝土的保护层厚度，QC小组对凤栖台工程7#楼进行了实测，本次实测项目有上板钢筋有效支撑、上板钢筋保护层厚度、下板钢筋保护层厚度共三个项目，每个项目测试60个点，共计180个实测点，测试结果见表1所示。

根据7#楼现浇楼板钢筋混凝土保护层质量检测表的数据统计，绘制出现浇混凝土楼板钢筋保护层问题项目排列图，如图1所示。

图1 7#楼现浇楼板钢筋混凝土保护层问题排列

表1 7#楼现浇楼板钢筋混凝土保护层质量检测

2 楼板钢筋保护层质量缺陷原因分析

为了分析楼板钢筋混凝土保护层质量缺陷原因，本文采用质量分析工具中的因果分析图法进行分析。因果分析图又称鱼骨图法，它直观地反映了各种原因及其构成因素同其他各种可能出现的问题之间的关系[7]，是分析质量问题产生的有效工具，其做法是把将要分析的问题在图形的左侧，由一条带箭头的主干指向要解决的质量问题。按照质量问题发生原因的类型是主观还是客观，可以将影响质量因素分为五类：人(Man)的因素、材料(Material)因素、机械(Machine)因素、方法因素(Method)和环境(Environment)因素，简称“4M1E”[8-9]。本文运用“4M1E”质量工具进行分析，对楼板保护层质量从人、机、料、法、环五个方面进行分析。根据现状调查结果，针对楼板钢筋混凝土保护层质量缺陷进行研究，攻关小组迅速组织召开了小组讨论会议，从人、机、料、法、环五方面进行排查。通过质量小组讨论，楼板钢筋混凝土保护层质量问题的主要是由于人的因素、材料因素、方法因素、环境因素造成的，分析结果见图2。

图2 现浇楼板钢筋混凝土保护质量问题因果分析

通过对影响楼板钢筋混凝土保护层质量的因果分析，判断哪些原因是楼板钢筋混凝土保护层质量的重要影响因素，以便针对重要影响因素提出针对性的措施。

2.1 人的因素

(1)现场施工人员较年经，经验不足，施工操作中容易失误。

(2)施工作业人员不够细心，质量意识不强，钢筋下料安装绑扎时偏差过大，当质监人员提出后部分地点也没有及时整改。

(3)技术交底不到位，部分施工人员没有对质量控制点掌握清楚。

(4)施工人员踩踏，在钢筋工程施工完成后，有施工人员由于作业需要在上面踩踏，影响了钢筋位置，改变了保护层的厚度。

2.2 材料原因

(1)垫块数量及间距不够，施工现场存在垫块距1.5 m放置，过于稀疏，不能对钢筋进行有效支撑。

(2)垫块材料进货不规范，是指现场用于施工的垫块存在部分强度不够，材料进场检验不严格。

2.3 方法因素

(1)马凳类型不规范，在钢筋下料用于固定钢筋的马凳因为呈“几”字型，只能对钢筋上部网片进行点支撑，不能形成有效的支撑。

(2)马凳绑扎不牢固，容易与钢筋发生碰撞变形，从而起不到有效的支撑作用。

2.4 环境因素

(1)保护措施不够，施工作业中，钢筋、混凝土、安装等施工作业人员踩踏绑扎成型的钢筋，对钢筋结构造成变形影响，破坏钢筋的施工质量。

(2)部分检测点结构板中配管直径偏大，不能满足保护层厚度的要求。

经过QC质量小组讨论后，其中垫块数量及间距不够、马凳绑扎不牢固、保护措施不够三个方面是影响保护层质量的重要因素。因此，对这三个质量控制点采取重点控制措施，改善钢筋保护层的质量。

3 楼板钢筋混凝土保护层质量控制

3.1 质量控制措施

对影响楼板钢筋混凝土保护层质量的重要影响因素进行分析与研究后，针对问题提出针对重要影响因素的质量控制措施，以尽量降低施工对保护层质量的影响，从而施工出质量优良的钢筋混凝土结构，楼板钢筋混凝土保护层质量控制措施见表2。

表2 楼板钢筋混凝土保护层质量控制措施

将以上楼板保护层质量控制措施用于后续楼板施工，以保证楼板的保护层厚度，提高现浇楼板钢筋保护层质量，并运用PDCA质量循环管理理论加强质量管理[10]，持续对现浇楼板钢筋保护层质量管理制定质量计划、实施计划、检查实施效果、处理质量问题，并循环往复执行这一策略，从而不断提高施工质量。

经过一个多月的尝试性实施，现浇楼板底板钢筋保护层质量得到了有效地控制。但是，马凳的高度控制总是有一些偏差且造价偏高，搭设的施工便道，耗工较大，影响工期，且安全系数不高。因此，QC小组经过“头脑风暴法”集思广益，大胆创新，经过和工程师、技术负责人、质量管理人员等讨论后，小组决定取消使用马凳，采用吊凳。

3.2 设计吊凳

为了改善马凳的不足，QC小组决定取消使用马凳，采用吊凳。现场制作钢筋吊凳，采用φ16钢筋焊接制作，长×宽为200 mm×200 mm，吊凳高度与现浇板厚相同，吊凳高度偏差在3 mm以内，见图3所示。板筋绑扎时将上层钢筋绑扎在钢筋吊凳中间的φ16钢筋下。钢筋吊凳的安放间距为800 mm×800 mm，混凝土浇筑时，施工人员需要在现场选址可以直接在吊凳上走动，而不必接触结构钢筋。

图3 吊凳实物

制作吊凳：主要控制好吊凳的高度，确保吊凳高度偏差在3 mm以内。施工前技术负责人做好相应的技术交底；对工人进行专业知识和操作技能的培训，提高他们的技术操作水平和质量意识；施工时小组成员在现场另加监督、指导、检查；施工后及时组织相关人员进行“三检”、做好记录。凡经QC小组评比优胜者给予奖励。将吊凳安装于钢筋内，板筋绑扎时将上层钢筋绑扎在钢筋吊凳中间的φ16钢筋下。钢筋吊凳的安放间距为800 mm×800 mm。同时现场监督指导施工人员不应在板筋上任意踩踏，如需行走，可从吊凳上或梁钢筋上走动。混凝土浇筑振捣时，用2 m长的刮尺将混凝土面刮至与钢筋吊凳上表面齐平，混凝土收光时将钢筋吊凳取出以便周转使用。吊凳施工现场放置图见图4，施工现场工人在吊凳上行走见图5。

图5 施工现场工人在吊凳上走动

3.3 吊登凳使用效果检测

采用吊凳之后，为了观察吊凳对楼板钢筋混凝土的保护层厚度所起的作用，在施工期间，QC小组对实施吊凳后的工程检查了100个质量点，分别对各项质量指标进行检测，经检查、统计结果见表3。

表3 使用吊凳后楼板钢筋混凝土保护层质量检测统计

从表3可以看出，在采用吊凳之后，明显改善了楼板板筋的保护层厚度，上板筋保护层厚度合格率达到98 %，下板筋保护层厚度达到97 %，与实施之前相比，现浇楼板钢筋混凝土保护层的质量得到明显的改善，充分说明了吊凳对楼板钢筋混凝土保护层质量的有效性。

4 结语

本文以具体工程为例，研究了楼板钢筋混凝土保护层的质量问题，采用“4M1E”分析法对质量原因进行分析定位，确定了造成楼板钢筋混凝土保护层质量差的重要因素，从而针对重要原因，提出了有针对性的措施。取消了马凳，设计了吊凳，制作吊凳的钢筋主要是利用现场钢筋加工剩余的钢筋短头，并可以在同规格楼面中重复使用，节约成本。浇筑混凝土时工人可以在吊凳上走动，减少了对板筋的扰动。通过采用吊凳，明显提升了上下板筋保护层厚度的合格率。本文对楼板钢筋混凝土保护层质量控制措施以及吊凳设计可为今后类似工程提供借鉴和参考。