北京市地鐵工程混凝土抗壓強(qiáng)度控制

張翔耀 吳波玲 李銀銀

（北京新奧混凝土集團(tuán)有限公司 北京 100076）

前言

要保證混凝土的質(zhì)量，就必須加強(qiáng)混凝土生產(chǎn)施工過程的管理，提高質(zhì)量意識，更重要的是要對生產(chǎn)施工過程實施有效地動態(tài)控制。本文以北京市地鐵工程混凝土抗壓強(qiáng)度質(zhì)量控制過程為線索，通過對混凝土強(qiáng)度相關(guān)因素分析、對策研究、抗壓強(qiáng)度質(zhì)量統(tǒng)計分析和混凝土質(zhì)量控制，分析北京地鐵工程混凝土施工中的強(qiáng)度質(zhì)量控制。

1 工程概況

地鐵七號線西起西客站，沿兩廣路、東二環(huán)、勁松路、化工路分布，最后至焦化廠設(shè)置終點站，沿線經(jīng)過豐臺、西城、東城、朝陽等四個區(qū)。線路全長約24公里，共設(shè)車站21座，全部為地下線，線路在東端設(shè)置車輛段一座。

北京地鐵10號線是北京地鐵繼2號線以后的第二條環(huán)線，全線位于三環(huán)路至四環(huán)路間，全長57.1km，全部為地下線，設(shè)45座車站。線路貫穿海淀區(qū)、朝陽區(qū)、豐臺區(qū)三個行政區(qū)。

北京地鐵14號線南起豐臺區(qū)張郭莊站，北至朝陽區(qū)善各莊站。全長47.3km，設(shè)37個站和2個車輛段。

2012年我公司非常幸運(yùn)的承接了北京地鐵7號線、10號線、14號線，全年累積供應(yīng)混凝土10余萬方，并且在生產(chǎn)地鐵混凝土的過程中，對混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了全面有效的控制。

2 地鐵混凝土抗壓強(qiáng)度全面質(zhì)量控制分析

混凝土的質(zhì)量取決于施工過程中各個工序的完成質(zhì)量。施工由備料、支模、配料、攪拌、運(yùn)輸 、澆注、振搗、拆模、養(yǎng)護(hù)等 9道工序組成。質(zhì)量控制貫穿于整個施工過程，采取PDCA質(zhì)量管理手段，進(jìn)行動態(tài)的、有針對性的質(zhì)量管理，將質(zhì)量控制落實到每一道工序，是整體混凝土質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

2.1 第一次執(zhí)行PDCA循環(huán)

（1）P計劃階段。從上述九個工序來看，每一個工序都十分重要，可能出現(xiàn)的影響質(zhì)量因素的分析為，強(qiáng)度結(jié)果可能受到原材料的品質(zhì)、用量、操作人員的技能、施工工藝條件、養(yǎng)護(hù)條件及測試方法等諸多方面因素的影響，針對每個因素都應(yīng)制定嚴(yán)格地控制措施。

（2）D實施階段。施工中采用的技術(shù)措施為混凝土澆筑盡量安排在非高溫時段，減弱因氣候條件對質(zhì)量造成的影響；落實施工技術(shù)保證與組織措施；具體細(xì)致地劃分工作面，明確各操作人員的責(zé)任范圍，尤其在交叉作業(yè)區(qū)杜絕出現(xiàn)責(zé)任盲區(qū)；加強(qiáng)對操作工人的思想教育和技術(shù)培訓(xùn) ，提高工人的技術(shù)素質(zhì) ，杜絕因操作失誤而產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。嚴(yán)格控制施工配合比，控制坍落度，使每層混凝土與前一層混凝土能在初凝之前很好地結(jié)合，避免產(chǎn)生明顯的施工縫。振搗方法要求正確，不得漏振或過振，振搗時間以混凝土翻漿不再下沉和表面無氣泡泛起為止；混凝土養(yǎng)護(hù)措施施工完成后馬上覆蓋，以減小表面水份蒸發(fā)過快，同時澆水養(yǎng)護(hù)，脫模后混凝土蓋麻布繼續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)。

（3）C檢查階段。混凝土在澆筑的同時，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。留置試件，以檢測該批混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B性及其按設(shè)計要求的性能，同時，還應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)期間覆蓋物的覆蓋程度及其澆水次數(shù)澆水齡期的檢查等工作的執(zhí)行情況。

（4）A結(jié)果處理階段。找出存在的問題，如施工初期強(qiáng)度波動很大，工作性不佳、施工操作不好等問題。進(jìn)入一循環(huán)中，進(jìn)行改進(jìn)。

2.2 執(zhí)行后續(xù)PDCA循環(huán)

圖1 地鐵施工現(xiàn)場

后續(xù)施工中繼續(xù)不斷地針對上一循環(huán)中出現(xiàn)地問題進(jìn)行改進(jìn)，總結(jié)成功經(jīng)驗，執(zhí)行本次 PDCA強(qiáng)度質(zhì)量控制循環(huán)。這樣就可以經(jīng)過接連不斷地質(zhì)量循環(huán)控制，使得施工用混凝土的質(zhì)量逐步地提高，得到保證。循環(huán)中的抗壓強(qiáng)度分析方法與計算實例如下。

3 混凝土抗壓強(qiáng)度的合格性判定方法

3.1 計算方法

當(dāng)驗收批的試塊數(shù)量不少于10組時，按照（1）、（2）公式進(jìn)行計算 ：

式中：mfcu為同一驗收批混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的平均值，N/mm2；fcu,k混凝土試塊抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（設(shè)計值），N/mm2；fcu,min為同一驗收批混凝土試塊抗壓強(qiáng)度的最小值，N/mm2；Sfcu為同一檢驗批混凝土立方體強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差，N/mm2；fcu,i為第i組混凝土試塊的抗壓強(qiáng)度N/mm2；n為本檢驗期內(nèi)的樣本容量；當(dāng)Sfcu的計算值小于2.5N/mm2時，應(yīng)取2.5N/mm2；λ1、λ2為合格判定系數(shù)，取值見表1。

表1 合格判定系數(shù)

3.2 合格性判定方法

當(dāng)計算結(jié)果能同時滿足式（1）、（2）時，則該驗收批混凝土強(qiáng)度應(yīng)判定為“合格”，否則應(yīng)判定為“不合格”。

4 混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平的評定

若以一個統(tǒng)計周期中相同設(shè)計強(qiáng)度混凝土試塊為同一驗收批，在一般情況下n≥30，則

式中：n為統(tǒng)計周期內(nèi)相同強(qiáng)度等級的混凝土試塊組數(shù)；n0為統(tǒng)計周期內(nèi)試塊強(qiáng)度不低于設(shè)計強(qiáng)度等級的試塊組數(shù)；P為強(qiáng)度不低于要求強(qiáng)度等級的百分率，%。

表2 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差

按GB50164-2011《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，對混凝土質(zhì)量水平評定依據(jù)表2，且P應(yīng)不小于95%。

5 控制結(jié)果實例分析

以北京地鐵工程C30混凝土為例分析，控制結(jié)果列于表 3中表中編號1部分為第一次PDCA質(zhì)量循環(huán)控制過程中的監(jiān)測數(shù)據(jù)，編號2部分為調(diào)整后的第二次循環(huán)、第三次循環(huán)… …的部分檢測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)按測試時間順次記錄。測試條件按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。

5.1 C30混凝土強(qiáng)度的評定和合格性判定

計算得出fcu.min=33.6N/mm2，mfcu=38.5N/mm2，S=2.11MPa，取值：2.5MPa，帶入數(shù)據(jù)計算后滿足公式（1）、（2）要求，因此C30混凝土抗壓強(qiáng)度應(yīng)評為合格。

表3 地鐵工程C 30抗壓強(qiáng)度控制值測試結(jié)果

5.2 C30混凝土生產(chǎn)質(zhì)量水平的評定

計算得出σ=2.5MPa，P=100%，符合表2中的相關(guān)規(guī)定，說明該工程現(xiàn)澆混凝土的強(qiáng)度和生產(chǎn)質(zhì)量水平較好。

按抽樣順序?qū)?10組混凝土的抗壓強(qiáng)度數(shù)據(jù)樣本，繪出相應(yīng)的質(zhì)量控制圖2，從圖中可以看到，隨著抽樣時間的延后，混凝土強(qiáng)度在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的同時強(qiáng)度不斷穩(wěn)定。

圖2 C30混凝土抗壓強(qiáng)度質(zhì)量控制圖

結(jié)語

通過在北京地鐵工程中運(yùn)用全面質(zhì)量管理控制方法來提高混凝土施工質(zhì)量，對混凝土實測數(shù)據(jù)采用數(shù)理統(tǒng)計方法進(jìn)行分析，評價施工中混凝土的實際質(zhì)量與質(zhì)量控制的有效性。提高了混凝土施工的質(zhì)量。將一個離散性較大的混凝土質(zhì)量過程，控制到均勻性好，σ=2.11MPa質(zhì)量良好的混凝土，說明PDCA方法在北京市地鐵混凝土工程質(zhì)量控制應(yīng)用是可行的，為我公司混凝土抗壓強(qiáng)度質(zhì)量控制提供了科學(xué)依據(jù)。