某施工質(zhì)量事故的分析、處理及總結

宋明健，黃會軍，王 波

(中國十九冶集團有限公司，四川成都610000)

1 事故概況

成都市二環(huán)路改造工程，為成都市加快兩快兩環(huán)兩射規(guī)劃的重要工程之一，場地位于繁華緊密的市區(qū)，施工可用場地有限;整個工程包括基礎、墩柱、蓋梁、箱梁、路面和交通照明信息系統(tǒng)等，工程內(nèi)容多;所有的工程要求在1年的時間內(nèi)全部完成，工期緊。

第二標段，位于二環(huán)路東二段，全長3 615 m，其路面之下的主要結構形式如圖1所示。

圖1 路面之下主要結構形式

其中，蓋梁和墩柱之間采用鋼質(zhì)定型模板澆筑在一起，墩柱主筋和蓋梁主筋均為φ28 mm的Ⅱ級鋼筋。墩柱直線段鋼筋錨固在蓋梁內(nèi)部，其弧線段鋼筋和蓋梁的底層鋼筋焊接在一起。墩柱和蓋梁的鋼筋的連接如圖2所示。

除此之外，為增加蓋梁的強度，蓋梁沿長軸方向，還布設了13道預應力錨索，待蓋梁混凝土澆筑并達到90%以上的強度后，再進行張拉灌漿。

在該工程的25#墩柱蓋梁的施工過程中，由于蓋梁總長約28 m，其綁扎好的鋼筋重約8 t，現(xiàn)場防范措施和質(zhì)量管控沒有很到位，使得綁扎好的蓋梁鋼筋在關模后(澆筑混凝土前)整體下沉了150 mm左右，導致鋼筋混凝土保護層厚度可能由原來的60 mm增至約200 mm。

該25#墩柱高約17 m，蓋梁自身高度約2.5 m，則蓋梁系在近20 m左右的高空作業(yè)的，周圍沒有開闊的施工平臺，四周都是采用2跨腳手架搭設的共計約600 mm左右的操作平臺進行人員行進、機具材料臨時存放，其鋼筋綁扎和模板支設的困難可見一斑。

圖2 墩柱鋼筋和蓋梁的連接

2 事故分析

2.1 直接調(diào)節(jié)可能性

蓋梁的鋼筋籠體積和重量較大，且其下部φ28 mm的水平主筋和墩柱φ28 mm的縱向彎曲主筋焊在一起，墩柱的主筋大部分已經(jīng)澆筑在混凝土里面，只留有300 mm左右的搭接鋼筋露在外邊。蓋梁的鋼筋籠一旦和墩柱這些300 mm長的主筋焊接在一起，幾乎是不可能移動和提升的。在沒有寬闊操作面的高空進行作業(yè)，采取整體提升蓋梁的鋼筋，以達到降低保護層厚度的方式，是很難實現(xiàn)的。

2.2 拆除重建處理分析

蓋梁總長約28 m，高約2.5 m，寬約2.4 m，其鋼筋體量和重量都很大。模板安設好后，在沒澆筑混凝土前，要將位于高空的模板拆除的話，不僅工作量較大，而且可能嚴重損壞已經(jīng)綁扎好的蓋梁鋼筋籠，進而使得整個蓋梁的鋼筋必須全部拆除重新綁扎，蓋梁的模板必須重新安設，這對工期緊任務重的二環(huán)路建設來說，將會帶來很大的損失和影響。

因此，拆除重新固定綁扎鋼筋，是萬不得已的下策。

2.3 現(xiàn)狀影響分析

如前所述，若能結合現(xiàn)狀，探討出滿足結構功能要求，方便施工作業(yè)且有利于盡快向前趕工期的整改措施，可以更好地減少影響，并節(jié)省時間和成本，是非常有意義的。

經(jīng)現(xiàn)場查看，深入分析討論，蓋梁整體下移、保護層厚度增加，可能發(fā)生的影響主要包括預應力損失、強度、裂縫及耐久性幾個方面。

蓋梁截面為，2.5 m×2.4 m，混凝土為 C40，完成后主要通過小型車輛，其強度相對可靠。蓋梁還采用13束預應力錨索，由于鋼筋籠的位移，將使得原來既定的預應力錨索軌跡發(fā)生一定的偏差，對結構的力學效果，尤其是應力松弛必然造成一定的影響。但對于27.6 m長的預應力錨索來說，中間局部發(fā)生15 cm的過渡性變位，其變位量和長度量之比(15 cm/27.6 m)，相對很小的，近似徐變，對應力損失和松弛影響不會太顯著。

在強度如果滿足的情況下，保護層厚度較大，將不可避免在鋼筋外邊形成25 cm左右厚的素混凝土，極易形成裂縫，進而引起整個蓋梁耐久性的不足。

因此，現(xiàn)狀條件下，校核演算及相應的處理方案，除常規(guī)的強度要求外，還包括裂縫控制方面。

2.4 強度演算

強度演算時，按變化減小后的截面進行計算，即在原設計的基礎上，將截面高度減小20 cm，以此截面進行強度校核，計算結果見表1。

另外，后張法預應力對鋼筋混凝土強度的提高，有時候可以使其增加好幾倍，盡管由于鋼筋混凝土保護層厚度增加了，預應力鋼索位置變化了，但其鋼筋籠和預應力鋼索之間的相對位置關系變化不大，預應力的施加，對整個鋼筋混凝土的強度的提高效果，肯定還是存在的。但在分析計算時，蓋梁內(nèi)部還由13束預應力鋼索，其強度提高改善效果均作為安全儲備系數(shù)沒有計入。

表1 強度計算結果

2.5 裂縫處理分析

根據(jù)計算可見，即使截面按減小后，蓋梁仍然能保證強度要求。因此，只需解決造成的保護層厚度由設計的6 cm增至20 cm，這一保護層過厚可能造成的裂縫問題即可。

考慮到原設計保護層厚度為6 cm，鋼筋間距為12 cm，而此時的保護層厚度最大為20 cm。根據(jù)此情況，可以在20 cm的厚度范圍內(nèi)，再增加一層12 cm×12 cm的直徑為12mm的Ⅱ級鋼鋼筋網(wǎng)片，該鋼筋網(wǎng)片距離現(xiàn)有鋼筋頂面距離15 cm，此時鋼筋網(wǎng)片的保護層厚度即為20－15=5 cm。同時用φ12的Ⅱ級螺紋鋼拉鉤，將網(wǎng)片與蓋梁主筋有效連接，最終形成的效果如圖3所示。

鋼筋網(wǎng)片的目的，一方面形成加筋混凝土，防止裂縫的產(chǎn)生，另一方面與蓋梁有效連接，形成的整體效果，相當于在蓋梁上增加了一層鋼筋混凝土增強板，與強度已經(jīng)可保證的蓋梁共同發(fā)揮作用。

圖3 增加鋼筋網(wǎng)片示意

2.6 溝通處理

事故出現(xiàn)后，作業(yè)隊在自己分析計算的基礎上，首先和總包方進行了溝通。總包方基本認可作業(yè)隊的分析，但要求必須就作業(yè)隊自己演算的結果，以及保護層厚度過厚的情況，與設計方交流，請設計方進行核算。如果設計認為作業(yè)隊的演算結果和處理建議可靠，可以盡快向前施工，否則必須拆除重新進行鋼筋綁扎和支設模板。

作業(yè)隊立即請設計方人員到現(xiàn)場了解情況，并就工況和演算結果進行了交流。設計方經(jīng)核算后，同意了作業(yè)隊的處理意見，但對預應力張拉力要求增大5%。

經(jīng)有效溝通，并及時跟蹤，該大型構件的結構質(zhì)量事故，從出現(xiàn)到獲得解決，只用了不到30小時的時間，與拆除重建方案相比，優(yōu)勢更是明顯。

3 實施及效果

根據(jù)以上分析，首先對蓋梁和墩柱的鋼筋進行了檢查調(diào)整;接下來，對保護層厚度較大的地方，采用φ12的Ⅱ級鋼，按間距12 cm雙向設置于蓋梁頂部鋼筋之上15 cm的地方;澆筑混凝土時盡量減小對鋼筋的擾動;待混凝土強度達到設計強度的90%時，按原設計張拉力的105%進行張拉灌漿。

目前該蓋梁和墩柱已經(jīng)施工完，運行良好。

4 質(zhì)量事故總結

(1)施工過程中，現(xiàn)場的質(zhì)量管理不能疏忽，一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故，對工程可能造成很大的影響，對工期緊任務重的工程來說，損失尤其重大。

(2)出現(xiàn)質(zhì)量事故后，施工方有責任整改。但不論其技術實力和認知水平多高，必須經(jīng)原設計方校核演算后，方可采取經(jīng)設計方認可的有效措施進行處理。施工單位對質(zhì)量事故的處理意見未經(jīng)原設計單位認可沒有法律效力。

(3)作為工程建設的重要參與方，施工方做好質(zhì)量管控，是義不容辭的事。但在做好施工作業(yè)的同時，具備必要的技術力量是非常有利的，在進行工程問題溝通時，能拿得出有效的技術資料，對解決問題是很有裨益的。

(4)對質(zhì)量事故的有效處理，是離不開總包方(如果有的話)、設計方等的全面參與的。同時，事故引起方，有責任對事故進行緊密跟蹤，與工程的各參與方，直至參與人員及時聯(lián)系，在一定程度上可以起到提醒督促作用，進而加快事故的處理進程。

［1］龍馭球，包世華.結構力學教程［M］.高等教育出版社，2011

［2］GB 50010－2010混凝土結構設計規(guī)范［S］