混凝土施工特殊過(guò)程質(zhì)量分析及控制措施

王 政

南京揚(yáng)子石油化工工程有限責(zé)任公司江蘇南京210048

揚(yáng)子石化公司油品質(zhì)量升級(jí)及原油劣質(zhì)化改造項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目）共有56 個(gè)工程建設(shè)主項(xiàng)，包括12 套新建裝置、2 套改造裝置、42 個(gè)公用工程及輔助配套項(xiàng)目。整個(gè)項(xiàng)目的混凝土澆筑工程量超過(guò)200 萬(wàn)m3，大體積混凝土施工量大，連續(xù)澆筑時(shí)間長(zhǎng)。眾所周知，混凝土施工作為一個(gè)特殊過(guò)程，從商品混凝土的生產(chǎn)到施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)，環(huán)節(jié)多，不確定因素多，發(fā)生問(wèn)題后無(wú)法返修。同時(shí)，項(xiàng)目施工承包商、分包商多，人員素質(zhì)和技術(shù)水平參差不齊。這些實(shí)際情況決定了揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目在建設(shè)中干擾因素多,混凝土施工特殊過(guò)程質(zhì)量控制難度大。

以下通過(guò)對(duì)揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目在混凝土施工特殊過(guò)程的預(yù)測(cè)分析，提前采取有效措施加以糾偏調(diào)整，保持混凝土質(zhì)量控制工作的持續(xù)改進(jìn)，做好事前、事中控制，降低了混凝土質(zhì)量控制的難度，保證實(shí)體質(zhì)量全部合格。

1 檢測(cè)質(zhì)量分析

混凝土工程具有一定的隱蔽性，不符合質(zhì)量要求的混凝土?xí)?dǎo)致強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)的降低；不密實(shí)的混凝土?xí)?dǎo)致混凝土構(gòu)件承載力和剛度不同程度的降低，影響結(jié)構(gòu)的安全性。因此，可靠的澆筑質(zhì)量是保證混凝土滿足其設(shè)計(jì)強(qiáng)度、保證其結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的重要前提[1]。

揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目建設(shè)總工期約為37 個(gè)月。自開(kāi)工起，根據(jù)檢測(cè)單位出具的砂/ 水/ 磚檢測(cè)報(bào)告、鋼筋檢測(cè)報(bào)告、鋼筋接頭檢測(cè)報(bào)告、混凝土試塊報(bào)告、壓實(shí)度檢測(cè)和土工檢測(cè)報(bào)告、混凝土抗?jié)B/ 抗折檢測(cè)報(bào)告，實(shí)時(shí)收集了混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊等土建工程檢測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，以統(tǒng)計(jì)周期（7d）為橫坐標(biāo)，以混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率為縱坐標(biāo)，繪制該項(xiàng)目土建工程檢測(cè)試驗(yàn)累計(jì)合格率趨勢(shì)圖（圖1）。與此同時(shí)，建立了《土建工程檢測(cè)試驗(yàn)不合格項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表》，細(xì)化到56 個(gè)工程建設(shè)主項(xiàng)，通過(guò)動(dòng)態(tài)跟蹤及時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差，并進(jìn)行原因分析，采取糾偏措施，以消除質(zhì)量隱患。

圖1 混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率趨勢(shì)圖

通過(guò)對(duì)圖1 中檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，1—3 月初（圖1 中A 區(qū)）的混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率低于90%，此后B 區(qū)曲線走勢(shì)波動(dòng)較大，C 區(qū)（即6 月開(kāi)始）標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率上升至90%左右，并逐漸趨于穩(wěn)定。

2 質(zhì)量控制重點(diǎn)措施

揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目混凝土施工特殊過(guò)程質(zhì)量控制采取科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)繪制混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率趨勢(shì)圖對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行預(yù)警，一旦發(fā)現(xiàn)曲線存在下降趨勢(shì)，立即開(kāi)展專題原因分析，從混凝土的供應(yīng)、現(xiàn)場(chǎng)施工、見(jiàn)證取樣、試驗(yàn)室檢測(cè)、澆筑后養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)加強(qiáng)過(guò)程控制。除了通常控制措施外，重點(diǎn)采取了如下措施加強(qiáng)管理：

2.1 加強(qiáng)混凝土制備質(zhì)量管理

混凝土的制備在混凝土施工過(guò)程中占有重要地位。要保證混凝土工程的質(zhì)量，首先要保證預(yù)拌混凝土的質(zhì)量。揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目采用商品混凝土，通過(guò)公開(kāi)招投標(biāo)方式選擇質(zhì)量可靠、信譽(yù)好的混凝土供應(yīng)企業(yè)。開(kāi)工后再次對(duì)其單位資質(zhì)、質(zhì)量保證體系及人員資質(zhì)情況進(jìn)行考察；對(duì)混凝土自動(dòng)化生產(chǎn)線，攪拌過(guò)程中配料、攪拌的電腦控制實(shí)際操作情況進(jìn)行實(shí)地查看；對(duì)砂、石堆場(chǎng)條件，以及試驗(yàn)室檢測(cè)設(shè)備、資料保存等影響混凝土質(zhì)量的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查。

圖1 中A 區(qū)的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)自建設(shè)初期的混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊，此階段樣本容量小,統(tǒng)計(jì)的代表性不強(qiáng)。此時(shí)只有渣油加氫總降壓站開(kāi)始土建施工，其中C15 砼累計(jì)澆筑量為490m3，同養(yǎng)試塊4 組、標(biāo)養(yǎng)試塊6 組、送檢標(biāo)養(yǎng)試塊6 組、抗壓強(qiáng)度合格3 組；C30 砼累計(jì)澆筑量為651m3，同養(yǎng)試塊3 組、標(biāo)養(yǎng)試塊7 組、送檢標(biāo)養(yǎng)試塊7 組，且全部檢測(cè)合格。通過(guò)追蹤C(jī)15 砼抗壓強(qiáng)度異常產(chǎn)生的原因，了解到混凝土攪拌站因用石粉替代粉煤灰所致。

此后，圖1 中B 區(qū)曲線走勢(shì)波動(dòng)較大。5 月混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率下降，出現(xiàn)不合格試塊增多、強(qiáng)度偏低現(xiàn)象。為此，立即追溯抽查了3 月以來(lái)的商品混凝土的試配強(qiáng)度報(bào)告。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，在建項(xiàng)目中硫磺回收裝置出現(xiàn)的不合格項(xiàng)占41.7%。對(duì)該裝置繪制煙囪混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊C30 試驗(yàn)值分布圖（圖2）。

圖2 硫磺回收裝置煙囪混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊C30 試驗(yàn)值分布圖

可見(jiàn)，圖2 中直方圖呈折齒型，屬于偏態(tài)分布。統(tǒng)計(jì)的C30 混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊共24 組，其中代表值在40～45 的有1 組，占4%；代表值在35～40 的有4 組，占17%；試塊的抗壓強(qiáng)度均高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，不影響實(shí)體質(zhì)量。代表值在30～35 的有8 組，占33%，符合要求。代表值在28.5～30.0 的有1 組，占4%；代表值在22.5～28.5 的有7 組，占29%；代表值小于22.5 的有3 組，占13%。直方圖表明，硫磺回收裝置煙囪混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊試驗(yàn)值超出了規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)下限，已出現(xiàn)不合格混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，3 組試塊代表部位為墊層,不參與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度評(píng)定，可以關(guān)閉。其余8 組按規(guī)范要求進(jìn)行加倍復(fù)檢且都合格，實(shí)體質(zhì)量不受影響。

由于硫磺回收裝置煙囪內(nèi)襯、隔熱層和筒壁施工的工藝技術(shù)和質(zhì)量控制要求高，揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目采取了針對(duì)性措施。首先，從混凝土試塊制作人員、制作方法、制作工具和試塊養(yǎng)護(hù)等方面，向施工承包商、監(jiān)理單位和商品混凝土供應(yīng)商提出了控制要求。其次，為防止混凝土工程出現(xiàn)不合格品，組織專題會(huì)進(jìn)行討論、確定控制混凝土質(zhì)量措施，并派監(jiān)理人員進(jìn)駐攪拌站，檢查原材料質(zhì)量，在混凝土出廠前進(jìn)行見(jiàn)證取樣。8 月中旬雨水較多，商品混凝土砂石含水率變化大，針對(duì)混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊合格率波動(dòng)，立即組織相關(guān)人員及時(shí)去攪拌站督促其控制好坍落度，在原材料使用上進(jìn)行調(diào)整。

為了從源頭抓混凝土的澆筑質(zhì)量，本項(xiàng)目要求供應(yīng)商建立針對(duì)揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目的質(zhì)量保證體系，制定供應(yīng)計(jì)劃和工作程序。例如，配合比設(shè)計(jì)應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)施工不利因素、保證原材料質(zhì)量；特別是對(duì)大體積、煙囪、大型動(dòng)設(shè)備基礎(chǔ)等施工周期長(zhǎng)、工作影響面大的混凝土，要設(shè)立專項(xiàng)保證措施，準(zhǔn)備好應(yīng)急預(yù)案。

商品混凝土在攪拌站集中生產(chǎn)，用計(jì)算機(jī)控制各混合料的摻量。運(yùn)輸過(guò)程中采用汽車泵泵送，合理控制運(yùn)輸時(shí)間。同時(shí)，為了保證工程質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，派遣監(jiān)理人員進(jìn)駐混凝土攪拌站，對(duì)混凝土出廠從取樣到送檢實(shí)行全過(guò)程監(jiān)控。通過(guò)這些措施，使混凝土的制備質(zhì)量得到了保證。

2.2 加強(qiáng)混凝土檢測(cè)試驗(yàn)室管理

混凝土外觀上有蜂窩、麻面缺陷，工程質(zhì)量驗(yàn)收中主要以混凝土試塊檢驗(yàn)值為依據(jù)，檢測(cè)其強(qiáng)度能否達(dá)到要求。而混凝土試塊檢驗(yàn)合格與否，又與試塊的取樣、制作、養(yǎng)護(hù)密切相關(guān)。因此，要采取一定措施保證混凝土試塊制作質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)符合規(guī)范要求。

揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目通過(guò)公開(kāi)招投標(biāo)方式選擇第三方檢測(cè)單位為土建工程檢測(cè)試驗(yàn)中心。在開(kāi)展工作之前，組織專家對(duì)該公司的檢測(cè)條件、檢測(cè)人員、檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行實(shí)地檢查確認(rèn)，制定見(jiàn)證取樣管理規(guī)定，并組織施工單位進(jìn)行見(jiàn)證取樣工作觀摩。建設(shè)過(guò)程中，定期開(kāi)展檢測(cè)工作的規(guī)范性檢查，發(fā)現(xiàn)檢測(cè)工作不到位的情況及時(shí)糾正、不斷完善。通過(guò)這些措施，避免和降低了檢測(cè)工作對(duì)混凝土試塊合格率的影響。

2.3 規(guī)范混凝土試塊制作

根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定[2-4]，混凝土試塊不合格（偏低或過(guò)高都不符合要求），將要進(jìn)行回彈或鉆芯取樣，既浪費(fèi)人力、物力，又耽誤工期。揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目在出現(xiàn)多組混凝土試塊檢測(cè)不合格現(xiàn)象后，及時(shí)規(guī)范混凝土試塊制作，避免和降低了對(duì)混凝土試塊強(qiáng)度形成的影響。首先，組織相關(guān)人員在攪拌站進(jìn)行混凝土試塊制作技能培訓(xùn)，并現(xiàn)場(chǎng)考核參加培訓(xùn)的人員，合格后頒發(fā)上崗證。此后，實(shí)行混凝土試塊制作持證上崗制度。同時(shí)，進(jìn)一步要求施工承包商制定混凝土試塊制作與養(yǎng)護(hù)管理制度，明確制作混凝土試塊的操作程序，并要求監(jiān)理人員加強(qiáng)日常巡檢。通過(guò)這些措施來(lái)提高試塊制作人員的技能，消除因試塊制作不規(guī)范導(dǎo)致產(chǎn)品不合格的問(wèn)題。

同時(shí)，定期開(kāi)展土建工程強(qiáng)制性條文執(zhí)行情況的檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)試塊制作的不規(guī)范行為，采取糾正措施。如催化裂化聯(lián)合裝置現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)將氣分裝置地坪的同養(yǎng)試塊泡在水桶里，未與混凝土同條件養(yǎng)護(hù)，當(dāng)即將該組試塊作廢。檢查發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品精制裝置中落地設(shè)備基礎(chǔ)V- 110 底板未留置混凝土試塊，及時(shí)對(duì)施工人員進(jìn)行批評(píng)教育，同時(shí)依據(jù)JGJ/ T23- 2011《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》，對(duì)該部位進(jìn)行C30 混凝土強(qiáng)度回彈檢驗(yàn)，直至檢測(cè)結(jié)果顯示“推定值為31.6MPa，樣品特性狀態(tài)完好，實(shí)體質(zhì)量合格”。

2.4 加強(qiáng)冬季混凝土養(yǎng)護(hù)

施工規(guī)范規(guī)定，避免由于混凝土養(yǎng)護(hù)不好造成混凝土開(kāi)裂、強(qiáng)度降低等問(wèn)題的發(fā)生。但是，在施工過(guò)程中，往往忽視對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，導(dǎo)致整個(gè)建筑工程質(zhì)量下降。特別是冬季低溫條件會(huì)對(duì)混凝土施工特殊過(guò)程質(zhì)量控制增加難度，不易通過(guò)土建工程檢測(cè)試驗(yàn)得到充分驗(yàn)證。本項(xiàng)目自8 月開(kāi)始樁基作業(yè)，經(jīng)歷了3 個(gè)冬季，采取了針對(duì)性的管理措施。

項(xiàng)目要求施工單位制定冬季施工方案，督促施工承包商在冬季澆筑時(shí)調(diào)整混凝土的配合比，通過(guò)添加減水劑、早強(qiáng)劑等技術(shù)措施，減少混凝土的用水量，縮短混凝土初凝時(shí)間。同時(shí)增派人手，盡快完成表面拍實(shí)及抹面工作，在接縫處采用搭接方式，先覆蓋一層塑料薄膜等不吸水、不透水的材料，然后覆蓋數(shù)層麻袋，通過(guò)這些措施對(duì)混凝土進(jìn)行保溫、保水。

混凝土施工處于尾聲階段時(shí)，個(gè)別施工承包商對(duì)冬季混凝土養(yǎng)護(hù)工作不重視。例如航煤罐區(qū)及抽提中間原料罐區(qū)，在防滲溝施工中，進(jìn)行砂漿攪拌時(shí)無(wú)砂漿配合比報(bào)告，且未加防凍劑。檢查發(fā)現(xiàn)后，業(yè)主要求該施工承包商將已施工的墻體全部推倒，并組織對(duì)砂漿攪拌場(chǎng)重新驗(yàn)收、墻體重新施工。通過(guò)上述嚴(yán)格的管理措施，使施工承包商不再心存僥幸，有效地控制住混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量通病的發(fā)生。

3 糾偏效果

通過(guò)動(dòng)態(tài)跟蹤第三方檢測(cè)單位出具的土建工程檢測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，繪制項(xiàng)目混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率趨勢(shì)圖（圖3）。由圖可見(jiàn)，混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率曲線總體處于平穩(wěn)狀態(tài)，沒(méi)有較大波動(dòng)。特別是項(xiàng)目建設(shè)后期，累計(jì)合格率變動(dòng)在0.1%。這些充分顯示了通過(guò)動(dòng)態(tài)跟蹤混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊等土建工程檢測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)，在混凝土施工特殊過(guò)程中采取的糾偏措施是有效的。

圖3 混凝土標(biāo)養(yǎng)試塊累計(jì)合格率趨勢(shì)圖

4 結(jié)論

揚(yáng)子煉油改造項(xiàng)目混凝土工程實(shí)體質(zhì)量受控，質(zhì)量問(wèn)題基本得到閉環(huán)處理，不合格品處置符合制度要求，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)難以處理的質(zhì)量問(wèn)題,工程實(shí)體質(zhì)量全部合格。以上結(jié)果表明，采取科學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行預(yù)警、開(kāi)展專題原因分析找出重點(diǎn)加強(qiáng)控制的措施具有可操作性和推廣性。