高大模板混凝土外觀質量過程控制研究

唐 鵬，王海龍，黃 旭

(中鐵隧道集團一處有限公司，重慶401121)

0 引言

地下工程是不可逆工程，對結構的設計和施工標準要求高。城市輕軌地鐵車站跨度大，在其結構設計和施工中有較多的關鍵技術［1］，特別是高大模板施工技術、結構成型質量控制等。在嚴控結構質量的同時，通過冉家壩車站結構高大模板施工技術的研究，確保了車站結構外觀質量。

1 工程簡述

重慶軌道交通六號線冉家壩車站位于重慶市渝北區新南路與龍山大道交匯處，車站主體全長227.4 m，寬29.46 m，與五號線車站形成南北向平行換乘，與東西走向的環線相交，埋深41 m，為地下3層單島4線車站，上部為地下2層物業開發層，結構形式為框架結構，防水設計為全包防水。車站主體結構部分總建筑面積28 156 m2，主體鋼筋工程量約15 150 t，混凝土工程量約51 106 m3。車站總體布置見后圖1和圖2。

圖1 冉家壩車站平面布置圖Fig.1 Plan layout of the Ranjiaba station

圖2 冉家壩車站效果圖Fig.2 Impression drawing of Ranjiaba station

冉家壩車站為深基坑，主體結構最大層高約8 m，側墻厚900 mm，因外掛防水板側墻內無法采用對拉螺桿進行支撐體系加固，而采用單邊支模體系，施工難度極大［2］。

為實現既定的精品工程目標，冉家壩車站施工伊始就制定了創優方案，在確保結構質量的同時，對高大模板混凝土施工外觀質量控制和關鍵工序做了詳細的策劃和研究。

2 現狀調查

在確定質量目標后，通過對已施工完成的同類工程進行觀摩、調查，各工程對混凝土外觀質量也比較重視，但在施工中，切實控制好混凝土外觀質量，做得不夠理想，主要存在以下問題。

1)由于模板的多次使用，混凝土表面砂漿流失，加上振搗不到位，導致結構表面存在麻面、起泡及起砂現象，詳見圖3和圖4。

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

2)新舊模板混用，高大模板搭設平整度控制不夠，導致結構存在錯臺，平整度差，詳見圖5。

3)混凝土澆筑過程中，中間間隔時間太長，導致混凝土冷縫及色差現象，詳見圖6。

4)模板工質量安全意識差，高大模板搭設存在安全隱患，詳見圖7。

通過對側墻混凝土外觀質量控制的調查和分析，得出表1內所示分析數據，根據表1數據，繪制混凝土外觀質量缺陷統計表，見表2。

表1 側墻混凝土外觀質量調查、評價分析表Table 1 Testing on and estimation of quality of concrete appearance at sidewall

表2 質量缺陷統計表Table 2 Statistics of quality defect of the concrete

根據統計表繪制排列圖找出混凝土外觀的主要質量問題，見圖8。

由圖8看出:施工中對側墻混凝土外觀質量的控制不理想，為A類因素，是主要問題。

圖8 質量缺陷排列圖Fig.8 Quality defects of the concrete

3 確定目標及可行性論證

3.1 目標

研究的主要目的是改善施工工藝，控制施工流程，加強關鍵環節的控制，以點帶面控制本工程整體混凝土外觀質量，使車站側墻、板及柱外觀質量達到:無表面起砂，表面平整、清潔、色澤一致;無錯臺、漏漿，棱角方正，線條順直;無明顯起泡、蜂窩、麻面，達到 GB 50204—2002《混凝土結構工程施工質量驗收規范》［3］的標準，經檢測合格率達到95%以上。

3.2 可行性論證

1)公司通過ISO9001質量認證多年，按照貫標要求進行管理可以達到持續改進的目的。先從結構尺寸控制入手，制定高于國家質量標準的內部控制標準，作為一個手段來進行過程控制，見表3。

表3 結構尺寸偏差質量驗收標準Table 3 Standards of side error of the structure mm

2)組建強有力的創優領導班子，投入了專項的科研攻關經費，并制定了一系列的獎罰措施，使小組成員的積極性得到了有效提高，集思廣益，潛力得到挖掘。

3)外部環境:業主單位對本工程極為重視，對該施工工藝研究非常支持，監理單位協助強抓過程控制。

4)研究的特點是“小、實、活、新”，針對性強，而且嚴抓過程控制，現場整改較容易。

5)設備優勢:本工程所需混凝土全部在用業主指定的商品混凝土，具有攪拌質量好、運輸速度快，能有效保證混凝土的性能穩定。

6)小組成員都活動在施工現場第一線，抓現場過程控制能力強，管理及施工班組整體素質高。

4 原因分析

為找出影響因素，通過研究討論，得出高大模板混凝土外觀質量偏差因果，見圖9。

圖9 側墻模板混凝土外觀質量偏差因果圖Fig.9 Cause of bad concrete's appearance quality at sidewall

5 要因確認

對因果圖中14個末端因素進行要因確認，見表4。

表4 末端因素確認表Table 4 Checking on causes

6 制定對策

根據要因分析及確認，制定相應處理對策，見表5。

表5 對策表Table 5 Treatments

7 技術實施情況

7.1 針對模板工質量意識差

1)組織作業隊模板工進行技術培訓和思想教育，加強其質量意識，端正工作態度。

2)制定《立模質量及模板利用率獎罰措施》，規定每月按完成的面積，模板重復利用3次及以上且立模合格者，按每方混凝土2元實行獎勵;立模質量不合格或模板重復利用少于3次，按每方混凝土2元進行處罰。

階段性效果:通過技術培訓和思想教育，經檢查，在以后的立模中無質量問題，模板利用率每月均能達到3次以上。

7.2 針對模板加工精度差

1)對模板所用材料進行調查。要求廠家提供的竹膠板及木枋尺寸符合施工要求，并簽訂合同，確保質量。

2)組織人員對模板進行局部試拼，對接縫處不嚴密和有錯臺的地方通過張拉器進行調整。

階段性效果:通過對材料的選定，模板用材符合質量要求，模板經試拼調整后，精度符合設計要求。

7.3 針對測量方法不正規

1)增加專職測量放線員進行測量，并由技術負責人檢查監督，對施工過程中的每一環節嚴格要求。

2)改變原有的測量方法，在樓面墻柱定位放線過程中，先整體測量，再分段測量，減少積累誤差［4］。

階段性效果:通過以上實施，測量做到了正規化，軸線、截面尺寸等得到有效控制，使測量產生的誤差消除在下道工序前。

7.4 針對混凝土振搗工經驗少

1)組織對振搗工進行技術培訓，成績達到優良者方可上崗，對工作經驗不足水平較差人員進行局部調整，使施工人員技術水平滿足要求。

2)組織編制《高大模板混凝土澆筑振搗作業指導書》，規范操作，加強振搗工在混凝土澆筑過程中正確操作，不留死角。

階段性效果:經考核，振搗工考試成績優秀，現場實際操作技能滿足施工需要。

7.5 針對混凝土振搗時間長

1)在混凝土澆筑過程中振搗時間的控制相對困難，組織對振搗工進行技術培訓，全面掌握振搗分層厚度、振搗方式、間距、時間、操作等要點。

2)編制詳細的技術交底書，并由振搗工簽字、集中學習。

3)混凝土澆筑過程中質檢員實行旁站值班，控制并記錄混凝土的振搗時間。

階段性效果:經過技術培訓和技術交底，側墻的泵送混凝土振搗持續時間均在20～30 s，經多次檢查，均在目標范圍內。

7.6 針對自檢、互檢不到位

針對自檢、互檢不到位要因，按公司的制度要求，在班組開展“三檢”制度。由技術負責人召開項目部管理人員和班組長會議，推行三檢制度，并進行詳細的交底，提出了具體的操作要求:

1)設立專項資金作為班組質量檢查員的獎勵基金，對班組施工質量進行考核，對班組質量檢查員進行排位，獎勵工作到位的質量檢查員。

2)分班組、分片管理，責任到人，并落實獎罰措施。

3)在相互檢查中，做比較，尋找病因，限期整改。

4)采用先進的工具，制作定型的模具、限位進行檢查。

5)嚴抓過程控制，定點、定位進行監督檢查。

階段性效果:經檢查，制度落實到位，各班組的質量競爭氣氛濃厚，過程控制順利。

7.7 針對過程操作不當

由生產負責人組織班組長現場觀察，提出建議并研究，采取了以下措施:

1)在側墻鋼筋間預留人行通道，防止混凝土澆筑過程中振搗工踩踏鋼筋及模板，減少振搗死角及模板移位。

2)由技術負責人對操作人員進行交底，派經驗好的師傅示范操作，減少振動棒振搗棒操作不正確，避免碰觸模板。

3)混凝土澆搗過程中派人跟蹤檢查，發現鋼筋及模板偏位，及時糾正。

階段性效果:通過加強過程監控，操作不當的要因得到解決，使混凝土振搗及模板工程技術得到很大提高。

8 效果檢查

1)主體施工至物業1層側墻時，對混凝土表面外觀質量進行了檢測，實施效果非常明顯。共查350個點，不符合要求的15個點，合格率達95.71%。具體檢查情況見表6。實施前后對比見圖10。

表6 側墻混凝土外觀質量檢查驗收統計表Table 6 The Inspection and acceptance of quality of concrete appearance at sidewall

2)實施前后對比圖詳見圖10。

圖10 實施前后對比圖Fig.10 Comparison and contrast between before and after quality control

從表6和圖10可以看出，通過對高大模板混凝土外觀質量過程控制研究，改善了施工工藝，控制了施工流程，加強了關鍵環節的控制。混凝土外觀質量達到了預期目標，為下一步工程驗收及爭先創優打下堅實的基礎，同時深入貫徹，直至主體結構施工結束，實施成果詳見圖11。

圖11 實施效果圖Fig.11 Effects of quality control

9 鞏固措施

1)編制《高大模板混凝土澆筑振搗作業指導書》《立模質量及模板利用率獎罰措施》，按照以上措施和方法，將在冉家壩車站主體結構剩余工程施工中繼續運用，以鞏固本次研究的成果。

2)物業層頂板板主體結構完成，委托建筑工程檢測中心對結構實體混凝土外觀質量進行了檢測。最終模板拆除后，混凝土表面平整、清潔、色澤一致;無錯臺、漏漿、棱角方正，線條順直;無明顯起泡、蜂窩、麻面。外觀質量評定合格率為96.5%。

3)冉家壩車站主體結構分部驗收中，所有分項驗收一次性通過并得到業主及專家的一致好評。

10 結論

對重慶軌道交通六號線一期冉家壩車站明挖主體結構高大模板混凝土外觀質量過程控制研究表明:合理組織、科學有效的施工方案能安全高效的做好車站主體結構施工，對工程結構質量和外觀質量有著重要意義。通過本次工程實踐，也為其他類似工程實施相關主體結構施工提供了一定的借鑒意義。

［1］ GB 50010—2002混凝土結構設計規范［S］.北京:中華人民共和國建設部，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混凝土結構荷載規范［S］.北京:中華人民共和國建設部，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混凝土結構工程施工質量驗收規［S］.北京:中華人民共和國建設部，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城市軌道交通工程量測規程［S］.北京:中國建筑工業出版社，2008.(GB/T 50308—2008 Code for city traffic measure［S］.Beijing: China Architecture ＆ Building Press，2008.(in Chinese))