建筑工程鋼筋混凝土樓板保護層質(zhì)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，在高層建筑工程中多采用框架結構或框架剪力墻結構。鋼筋混凝土工程是建筑工程主體結構施工階段重點控制項目，是影響結構工程施工質(zhì)量的主要因素，其中鋼筋混凝土保護層質(zhì)量控制是鋼筋混凝土工程質(zhì)量中最重要的方面[1-2]。鋼筋保護層控制不到位是主體結構施工中的質(zhì)量通病，而混凝土澆筑后，該缺點即被隱蔽，易被人忽視。由于鋼筋保護層控制問題一直是鋼筋工程的常見質(zhì)量問題[3]，且嚴重影響著結構的質(zhì)量，它會對構件受力的有效高度、鋼筋與混凝土之間的粘結錨固、鋼筋的耐久性都有著嚴重的影響。控制的不好，則會極大地降低結構的耐久性，致使整個結構的受力性能發(fā)生改變，嚴重時則會使結構產(chǎn)生傾覆[4-6]。鋼筋混凝土保護層質(zhì)量控制中以樓板的板筋的保護層最難控制，特別是上板筋的保護層，施工難度大，保護層質(zhì)量控制不好，對結構的影響最大。

本文以高層建筑樓板鋼筋混凝土保護層為研究對象，利用因果分析法分析造成樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量問題的原因，并提出有針對性的控制措施。為了確保樓板保護層厚度，提高樓板的有效支撐作用，對固定樓板鋼筋的馬凳進行了改良，從而提高樓板保護層厚達標的成功率，降低質(zhì)量缺陷，使樓板鋼筋在混凝土澆注后有合理的保護層厚度，促進對構件的受力，提高鋼筋耐久性，充分保證樓板鋼筋混凝土的施工質(zhì)量優(yōu)良。

1 研究實例

鳳棲臺工程位于廣元市利州區(qū)，地下3層，地上33層，建筑體量較大，是由住宅樓和商業(yè)樓組成的綜合性高層樓盤，建筑面積近20×104m2。本工程采用框架剪力墻結構，地處市中心，對結構要求極高。

為了確保鋼筋工程的施工質(zhì)量，項目部推行全面質(zhì)量管理，并成立了QC小組定期組織質(zhì)量討論活動。質(zhì)量QC小組以公司總工程師為顧問，以項目經(jīng)理為組長，質(zhì)量員、技術員等人員組成。根據(jù)項目提出的鳳棲臺工程質(zhì)量目標，確定了QC活動的目標，積極開展QC小組活動。立足于“小、實、活、新”充分利用各種統(tǒng)計技術，積極運作并取得了較好的活動成果。通過QC小組的活動，解決施工過程中的難點，形成企業(yè)施工工法，經(jīng)過不斷持續(xù)改進創(chuàng)新，將施工質(zhì)量提升到一個更高的水平。

為了研究樓板鋼筋混凝土保護層的質(zhì)量，質(zhì)量管理小組對樓板施工現(xiàn)場進行了調(diào)研，掌握了施工一手資料。目前現(xiàn)澆板中雙層雙向鋼筋上層板筋通常采用鋼筋馬凳或塑料墊塊撐起。鋼筋馬凳高度難以控制、偏差較大、成本較高，且易導致局部鋼筋過高產(chǎn)生露筋；而塑料墊塊承載力較差，容易被踩碎。在樓面管線安裝及混凝土澆筑時，工人常在板面鋼筋上走動，導致板筋嚴重變形、偏位和下陷，負筋的有效高度降低，上層板筋缺乏有效支撐，給現(xiàn)澆結構質(zhì)量造成較大的影響。

為了確定現(xiàn)澆樓板鋼筋混凝土的保護層厚度，QC小組對鳳棲臺工程7#樓進行了實測，本次實測項目有上板鋼筋有效支撐、上板鋼筋保護層厚度、下板鋼筋保護層厚度共三個項目，每個項目測試60個點，共計180個實測點，測試結果見表1所示。

根據(jù)7#樓現(xiàn)澆樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量檢測表的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，繪制出現(xiàn)澆混凝土樓板鋼筋保護層問題項目排列圖，如圖1所示。

圖1 7#樓現(xiàn)澆樓板鋼筋混凝土保護層問題排列

表1 7#樓現(xiàn)澆樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量檢測

2 樓板鋼筋保護層質(zhì)量缺陷原因分析

為了分析樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量缺陷原因，本文采用質(zhì)量分析工具中的因果分析圖法進行分析。因果分析圖又稱魚骨圖法，它直觀地反映了各種原因及其構成因素同其他各種可能出現(xiàn)的問題之間的關系[7]，是分析質(zhì)量問題產(chǎn)生的有效工具，其做法是把將要分析的問題在圖形的左側，由一條帶箭頭的主干指向要解決的質(zhì)量問題。按照質(zhì)量問題發(fā)生原因的類型是主觀還是客觀，可以將影響質(zhì)量因素分為五類：人(Man)的因素、材料(Material)因素、機械(Machine)因素、方法因素(Method)和環(huán)境(Environment)因素，簡稱“4M1E”[8-9]。本文運用“4M1E”質(zhì)量工具進行分析，對樓板保護層質(zhì)量從人、機、料、法、環(huán)五個方面進行分析。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查結果，針對樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量缺陷進行研究，攻關小組迅速組織召開了小組討論會議，從人、機、料、法、環(huán)五方面進行排查。通過質(zhì)量小組討論，樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量問題的主要是由于人的因素、材料因素、方法因素、環(huán)境因素造成的，分析結果見圖2。

圖2 現(xiàn)澆樓板鋼筋混凝土保護質(zhì)量問題因果分析

通過對影響樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量的因果分析，判斷哪些原因是樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量的重要影響因素，以便針對重要影響因素提出針對性的措施。

2.1 人的因素

(1)現(xiàn)場施工人員較年經(jīng)，經(jīng)驗不足，施工操作中容易失誤。

(2)施工作業(yè)人員不夠細心，質(zhì)量意識不強，鋼筋下料安裝綁扎時偏差過大，當質(zhì)監(jiān)人員提出后部分地點也沒有及時整改。

(3)技術交底不到位，部分施工人員沒有對質(zhì)量控制點掌握清楚。

(4)施工人員踩踏，在鋼筋工程施工完成后，有施工人員由于作業(yè)需要在上面踩踏，影響了鋼筋位置，改變了保護層的厚度。

2.2 材料原因

(1)墊塊數(shù)量及間距不夠，施工現(xiàn)場存在墊塊距1.5 m放置，過于稀疏，不能對鋼筋進行有效支撐。

(2)墊塊材料進貨不規(guī)范，是指現(xiàn)場用于施工的墊塊存在部分強度不夠，材料進場檢驗不嚴格。

2.3 方法因素

(1)馬凳類型不規(guī)范，在鋼筋下料用于固定鋼筋的馬凳因為呈“幾”字型，只能對鋼筋上部網(wǎng)片進行點支撐，不能形成有效的支撐。

(2)馬凳綁扎不牢固，容易與鋼筋發(fā)生碰撞變形，從而起不到有效的支撐作用。

2.4 環(huán)境因素

(1)保護措施不夠，施工作業(yè)中，鋼筋、混凝土、安裝等施工作業(yè)人員踩踏綁扎成型的鋼筋，對鋼筋結構造成變形影響，破壞鋼筋的施工質(zhì)量。

(2)部分檢測點結構板中配管直徑偏大，不能滿足保護層厚度的要求。

經(jīng)過QC質(zhì)量小組討論后，其中墊塊數(shù)量及間距不夠、馬凳綁扎不牢固、保護措施不夠三個方面是影響保護層質(zhì)量的重要因素。因此，對這三個質(zhì)量控制點采取重點控制措施，改善鋼筋保護層的質(zhì)量。

3 樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量控制

3.1 質(zhì)量控制措施

對影響樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量的重要影響因素進行分析與研究后，針對問題提出針對重要影響因素的質(zhì)量控制措施，以盡量降低施工對保護層質(zhì)量的影響，從而施工出質(zhì)量優(yōu)良的鋼筋混凝土結構，樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量控制措施見表2。

表2 樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量控制措施

將以上樓板保護層質(zhì)量控制措施用于后續(xù)樓板施工，以保證樓板的保護層厚度，提高現(xiàn)澆樓板鋼筋保護層質(zhì)量，并運用PDCA質(zhì)量循環(huán)管理理論加強質(zhì)量管理[10]，持續(xù)對現(xiàn)澆樓板鋼筋保護層質(zhì)量管理制定質(zhì)量計劃、實施計劃、檢查實施效果、處理質(zhì)量問題，并循環(huán)往復執(zhí)行這一策略，從而不斷提高施工質(zhì)量。

經(jīng)過一個多月的嘗試性實施，現(xiàn)澆樓板底板鋼筋保護層質(zhì)量得到了有效地控制。但是，馬凳的高度控制總是有一些偏差且造價偏高，搭設的施工便道，耗工較大，影響工期，且安全系數(shù)不高。因此，QC小組經(jīng)過“頭腦風暴法”集思廣益，大膽創(chuàng)新，經(jīng)過和工程師、技術負責人、質(zhì)量管理人員等討論后，小組決定取消使用馬凳，采用吊凳。

3.2 設計吊凳

為了改善馬凳的不足，QC小組決定取消使用馬凳，采用吊凳。現(xiàn)場制作鋼筋吊凳，采用φ16鋼筋焊接制作，長×寬為200 mm×200 mm，吊凳高度與現(xiàn)澆板厚相同，吊凳高度偏差在3 mm以內(nèi)，見圖3所示。板筋綁扎時將上層鋼筋綁扎在鋼筋吊凳中間的φ16鋼筋下。鋼筋吊凳的安放間距為800 mm×800 mm，混凝土澆筑時，施工人員需要在現(xiàn)場選址可以直接在吊凳上走動，而不必接觸結構鋼筋。

圖3 吊凳實物

制作吊凳：主要控制好吊凳的高度，確保吊凳高度偏差在3 mm以內(nèi)。施工前技術負責人做好相應的技術交底；對工人進行專業(yè)知識和操作技能的培訓，提高他們的技術操作水平和質(zhì)量意識；施工時小組成員在現(xiàn)場另加監(jiān)督、指導、檢查；施工后及時組織相關人員進行“三檢”、做好記錄。凡經(jīng)QC小組評比優(yōu)勝者給予獎勵。將吊凳安裝于鋼筋內(nèi)，板筋綁扎時將上層鋼筋綁扎在鋼筋吊凳中間的φ16鋼筋下。鋼筋吊凳的安放間距為800 mm×800 mm。同時現(xiàn)場監(jiān)督指導施工人員不應在板筋上任意踩踏，如需行走，可從吊凳上或梁鋼筋上走動。混凝土澆筑振搗時，用2 m長的刮尺將混凝土面刮至與鋼筋吊凳上表面齊平，混凝土收光時將鋼筋吊凳取出以便周轉使用。吊凳施工現(xiàn)場放置圖見圖4，施工現(xiàn)場工人在吊凳上行走見圖5。

圖5 施工現(xiàn)場工人在吊凳上走動

3.3 吊登凳使用效果檢測

采用吊凳之后，為了觀察吊凳對樓板鋼筋混凝土的保護層厚度所起的作用，在施工期間，QC小組對實施吊凳后的工程檢查了100個質(zhì)量點，分別對各項質(zhì)量指標進行檢測，經(jīng)檢查、統(tǒng)計結果見表3。

表3 使用吊凳后樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量檢測統(tǒng)計

從表3可以看出，在采用吊凳之后，明顯改善了樓板板筋的保護層厚度，上板筋保護層厚度合格率達到98 %，下板筋保護層厚度達到97 %，與實施之前相比，現(xiàn)澆樓板鋼筋混凝土保護層的質(zhì)量得到明顯的改善，充分說明了吊凳對樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量的有效性。

4 結語

本文以具體工程為例，研究了樓板鋼筋混凝土保護層的質(zhì)量問題，采用“4M1E”分析法對質(zhì)量原因進行分析定位，確定了造成樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量差的重要因素，從而針對重要原因，提出了有針對性的措施。取消了馬凳，設計了吊凳，制作吊凳的鋼筋主要是利用現(xiàn)場鋼筋加工剩余的鋼筋短頭，并可以在同規(guī)格樓面中重復使用，節(jié)約成本。澆筑混凝土時工人可以在吊凳上走動，減少了對板筋的擾動。通過采用吊凳，明顯提升了上下板筋保護層厚度的合格率。本文對樓板鋼筋混凝土保護層質(zhì)量控制措施以及吊凳設計可為今后類似工程提供借鑒和參考。