建筑工程混凝土浇筑施工的质量控制分析
2022-09-30杨帅龙
龚 宇 杨帅龙
北京国际建设集团有限公司 北京 101300
1 引言
我国建筑工程中,钢筋混凝土结构占比达七成之多,随着国民经济的发展和节约集约利用土地规定的颁布,适用于高层建筑的混凝土结构的需求还在持续增加。但是,我国目前混凝土浇筑施工质量控制还存在很大的提升空间,不少混凝土结构工程出现了坍塌事故。例如,1999年重庆綦江彩虹桥整体垮塌,造成极大的人员伤亡和经济损失;2019年南宁某工地浇筑混凝土时发生垮塌事故,致3死4伤;2021年福建省泉州晋江市某建筑工程在浇筑混凝土过程中发生坍塌,造成多人伤亡事故。沉痛的教训和血淋淋的事实,让人痛心,更引起人们的反思。钢筋混凝土结构质量受多种综合因素的影响,混凝土浇筑施工中任何一个方面存在问题,都有可能导致难以估计的损失。因此,研究和探讨混凝土浇筑施工质量控制方法,具有重要的现实意义。
2 建筑工程混凝土浇筑施工质量控制的影响因素
影响建筑工程混凝土浇筑施工质量的因素有很多,如果对总多的因素进行分类,可分为人、材料、机械、方法和环境等五个方面。其中,人是指施工人员的个体素质。施工人员的专业能力、施工经验和安全意识都对混凝土浇筑工程质量产生影响;材料是混凝土浇筑施工中的使用材质原料。包括水泥、钢筋、箍筋、砂子、碎石等等;机械是指混凝土浇筑施工中用到的施工设备和各类工具。例如混凝土振捣机、混凝土配料机、混凝土搅拌机等。如果是采用滑膜施工,还会用到模板系统、液压系统、滑膜系统等等;方法是指混凝土浇筑施工的各类组织施工方案和施工技术和施工工艺等;环境是指施工现场所处的水文地理环境、施工作业环境等,以上的五个因素是影响建筑工程混凝土浇筑施工质量的关键。
3 建筑工程混凝土浇筑施工质量的主要问题分析
3.1 质量管理及施工人员的安全意识淡薄
工程混凝土浇筑施工时,牵一发而动全身。不少建筑工程故事源于建筑工地管理混乱,原材料质量不达标,不按照相关规范施工,监督和管理不到位等,都是员工安全意识淡薄的表现,都会影响建筑工程混凝土浇筑施工质量。例如江苏某建筑公司在电视台演播中心工程浇筑屋盖混凝土时,发生坍塌事故。究其原因是其混凝土浇筑施工前,在搭设模板支撑系统支架,支架钢管、扣件等配套设置时,未编制高支模专项施工方案、没有图纸、没有进行技术交底,无视混凝土浇注施工要求及规范。其支架立杆、纵横向水平杆的搭设尺寸和扣件数量全部由项目副经理成某个人决定,个人权利肆意放大,其随意行为完全缺乏安全意识。另外监理不力、质量管理及施工人员的安全意识淡薄。最后,造成混凝土浇筑现场施工的民工和电视台工作人员6死35伤(其中重伤11人)的严重后果,直接经济损失70.78万元。
3.2 建筑工程混凝土浇筑钢筋质量不达标
混凝土浇筑施工质量除了有完善的支撑系统外,还和混凝土浇筑原材料有很大的关系。2018年济南融汇城玫瑰公馆二期约900m2的地下车库顶盖整体坍塌。事故原因是因为部分建筑区域使用超出规范要求的冷拉钢筋,其钢筋直径和力学性能未达到国家强制性标准要求,钢筋脆性超标、箍筋延性过低,配筋率过小,甚至还有来路不明的钢筋或废旧钢筋[1]。部分混凝土浇筑中使用的钢筋表面有壁裂等明显损伤、表面锈蚀。钢筋等级偏低,钢筋内部结构含有非金属杂质,部分钢筋甚至来源于废旧市场,原材料没有质量证明书和试验报告单。现场管理混乱,有的钢筋长期暴露野外潮湿环境,影响钢筋性能,破坏了内部结构。使用不合格钢筋的背后在于片面追求利益的最大化,严重违反了国家工程建设相关法律法规和技术标准,给混凝土浇筑工程质量还和结构安全留下严重隐患。
3.3 建筑工程混凝土浇筑施工不规范
混凝土的浇筑施工,是比较严格的一个工序,同时也是建筑施工的重要组成部分,对施工技术要求高、施工难度较大,且施工流程复杂,后期养护严格。在建筑工程混凝土施工中,部分施工人员违章操作、施工能力低下、安全意识淡薄,严重影响混凝土浇筑施工质量。某工程规定使用C40混凝土施工柱子,搅拌楼质量值班员输配合比时错误,按C25混凝土输入,导致发现错误时,工地已经施工6车C25混凝土,只好重新返工,直接造成严重的经济损失。如果不是及时发现,该混凝土工程后期将出现不可估量的质量问题。再如建筑工程混凝土浇筑施工中的模板未按图纸架设、混凝土振捣不密实或振捣过度、施工缝处理不当等等,都会影响建筑工程混凝土浇筑施工质量。2020年福建省泉州市酒店发生混凝土浇灌时的坍塌事故,事故原因为材料选配不当,施工违反操作规程、材料选配不当等形成的缺陷和裂缝。可见,混凝土浇筑施工规范包含的内容丰富,是造成混凝土浇筑事故的罪魁祸首。
3.4 建筑工程混凝土养护不当
混凝土浇捣后,水泥水化作用下混凝土才能逐渐凝结硬化,因此保证水泥水化作用的过程十分重要。混凝土浇注成型后,例如夏天天气炎热,混凝土在干燥空气的环境中水分迅速蒸发,容易形成脱水现象,影响混凝土凝胶体的水化反应,水泥颗粒无法形成稳定结晶,后期混凝土表现出现片状或粉状而不具备应有的粘结力,所有施工工艺会因为后期混凝土养护不当而前功尽弃,影响建筑工程混凝土浇筑施工质量。
混凝土水化作用依赖于温度和湿度环境,混凝土浇注成型后,结合施工的条件,选择正确的养护方式,例如及时覆盖混凝土节水保湿养护膜进行养护和浇水保湿,维持混凝土表面的湿润状态[2],以保证混凝土水化作用的正常进行。
4 建筑工程混凝土浇筑施工的质量控制措施
4.1 提高管理及施工人员的安全意识
建筑工程混凝土浇筑施工的质量控制在很大程度上取决于安全意识。因为行动是由思想支配的,安全在思想中究竟占多大比重,处于什么地位,直接关系到混凝土浇筑施工过程中是否能够自觉维护安全[3]。安全意识淡薄往往是促成事故的根源。建筑工程混凝土浇筑施工阶段质量控制要运用全面质量管理的观念和动态控制的原理,进行混凝土浇筑施工质量的事前预控、事中控制和事后纠偏控制。
事前预控就是混凝土浇筑施工前进行周密的施工准备,把施工作业技术和质量管理活动建立在有充分的安全保证的基础上,例如技术交底,安全会议等。事中控制是施工作业过程中,确保工序符合规范,例如施工监督、跟进抽检等,杜绝混凝土浇筑施工时发生事故。事后纠偏控制是对完成混凝土浇筑施工后的建筑工程的进行质量检测,围绕工程验收和工程质量评定实现事后纠偏,质量评定不合格的要及时整改和补救。
4.2 严格控制混凝土浇筑钢筋质量
住房城乡建设厅指出,严禁使用产品质量不符合国家强制性标准的钢筋,进入施工现场的钢筋,必须按程序进行检测和验收。钢筋应在施工现场进行加工,严禁将钢筋运出施工现场或委托其它单位加工。HPB235级钢筋冷拉调直冷拉率,不大于4%,HRB335及HRB400级钢筋冷拉率不大于1%。采用便携式仪器对隐蔽工程钢筋钢筋直径进行检查,严禁使用不合格钢筋。高度重视混凝土浇筑钢筋质量,当需要以强度等级较高的钢筋替代原设计中的纵向受力钢筋时,应按照钢筋承载力设计值相等的原则换算,并应满足最小配筋率、抗裂验算等要求,全面杜绝不合格钢筋在建筑工地中的使用。要求钢筋出厂合格证、试验报告内容齐全,外观清洁,平直无损,按照标牌型号分类堆放。按图纸规定用料,例如某大豆菜籽筒仓对混凝土钢筋的规定为:抗震等级为一、二级、三级的框架结构和斜撑构件(含楼梯),其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值应在1.25~1.3之间,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。控制混凝土浇筑钢筋质量尤为重要。
4.3 严格执行混凝土浇筑施工规范
混凝土浇筑施工的内容广泛,从混凝土浇筑前的模板安装到混凝土浇筑后的保湿养护,都必须按照一定的程序和规范进行。例如,浇筑竖向结构混凝土前先检查墙、柱模板是否严密,先在底部垫加50-l00mm水泥砂浆,以免出现蜂窝、麻面现象。如果是在冬季施工或者在寒冷地区施工,竖向混凝土施工时除直接在模板外采用阻燃草纤被保温外,还可以利用外脚手架安全网加棚布挡风,防止冷风直接贯击施工混凝土接触面。当料斗或漏斗对素混凝土或少筋混凝土浇筑时,浇筑高度控制在2m以内;竖向柱墙结构混凝土浇筑,料斗或漏斗距离施工面高度控制在3m以内;遇到配筋较密或不便捣实的结构,距离施工面浇筑高度应控制在60cm以内。此外,还可以采用振动串筒下料,杜绝混凝土离析及振捣不密实等现象出现。
图1 混凝土浇筑施工现场
为保证混凝土的完整性,浇注施工应连续进行。尽可能减少间隔时间。当超过最大间隔时间(2小时)时,应预留施工缝。施工缝应在混凝土浇筑前确定,并预留在结构受剪力较小、便于施工的位置。柱应采取水平接缝,梁板与墙应采取垂直接缝。在混凝土浇筑过程中,留心观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔动态。发现有变形和位移时,应立即停止混凝土浇筑,并及时采取措施,保证混凝土的施工质量。
在大体积混凝土浇筑过程中,泵送混凝土表面泌水现象也比较严重,混凝土泌水会导致混凝土表面形成高水灰比浮浆层,造成混凝土内部疏松软弱和碳化,锈蚀混凝土中钢筋,严重影响混凝土质量。为保证混凝土的浇筑质量,要及时清除混凝土表面的泌水。
混凝土的浇筑厚度根据振捣器的作用深度而定。当混凝土浇筑厚度要求不便改变时,可分层连续浇筑或推移式连续浇筑,以保证混凝土振捣密实,泵送混凝土的摊铺厚度控制在600mm以内[4];非泵送混凝土浇筑的摊铺厚度控制在400mm以内。控制好混凝土最佳时间,混凝土应在初凝前浇筑,如出现初凝现象,则应再进行强力搅拌,混凝土浇筑时,应防止出现分层和离析现象。
4.4 加强建筑工程混凝土养护
混凝土养护也属于混凝土浇筑施工的范畴。混凝土浇筑完成后,在水泥的水化作用下,会慢慢凝固硬化,混凝土的强度随之增加。为确保混凝土能有合适的硬化条件,保证水泥水化作用的正常进行,需要对混凝土进行相应的养护工作。实践证明,混凝土的养护对混凝土浇筑施工质量影响很大。不同类型混凝土养护方法也不一样。普通混凝土浇筑完成后应在12小时内对其进行遮盖和保湿养护。混凝土试件标准的养护期为28天,并应对其抗压强度进行检测。对选用硅酸泥水泥、普硅水泥、矿渣水泥拌合的混凝土,养护时间不应少于7天;对于掺用了混凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,养护时间应在14天以上。整体面层工程施工完成后,养护时间应在7天以上。在抗压强度达到5MPa后,混凝土上才能行走;防水混凝土终凝后应该立即开展养护,养护時间不应少于14天;大体积混凝土保湿养护持续时间不可少于14天。若采用的是普通硅酸盐水泥,养护時间不可少于14天;采用矿渣水泥时,养护時间不可少于21天;防水混凝土终凝后应立马开始养护,养护時间不可少于14天。喷射混凝土终凝后2小时左右进行养护,养护時间不可少于14天。当温度低于5℃时,不可进行喷水养护。
保温养护也是混凝土养护的重要组成部分[5]。保温养护的主要目的是延缓混凝土降温速度,提高混凝土块体温度应力和抗裂能力,防止混凝土块体温度裂缝的产生。施工人员应根据施工现场的地理水文和气候特征,确定温控指标的要求,制定切实可行的混凝土浇筑后保温养护措施。例如用草席、棉被等覆盖物,对混凝土表面进行覆盖保暖养护,为了提高保温养护的效果,还可以结合其他保温养护方法进行混凝土综合养护措施。
5 总结
混凝土的浇筑施工,必须比严格按工序和图纸施工,同时也是建筑施工的重要组成部分,对施工技术要求高、施工难度较大,且施工流程复杂,后期养护严格。本文先对建筑工程混凝土浇筑施工的质量问题进行分析,认为质量管理及施工人员的安全意识淡薄、建筑工程混凝土浇筑钢筋质量不达标、建筑工程混凝土浇筑施工不规范、建筑工程混凝土养护不当是主要问题所在,针对以上问题,提出了提高管理及施工人员的安全意识、严格控制混凝土浇筑钢筋质量、严格执行混凝土浇筑施工规范、加强建筑工程混凝土养护等建筑工程混凝土浇筑施工的质量控制措施,以供业内同仁参考。