混凝土結(jié)構(gòu)全壽命周期內(nèi)質(zhì)量控制點和建議

文／孫發(fā)章 肥東縣重點工程建設(shè)管理中心 安徽合肥 231600

1、案例分析

1.1 案例一：

2017年3月24日，原天津市建委所屬市質(zhì)安總隊在對河西區(qū)監(jiān)管的建設(shè)項目開復(fù)工抽查中發(fā)現(xiàn)，粵翠名邸項目10 號樓混凝土強度未達到設(shè)計要求。需拆除的棟號為1 號樓、2 號樓、5 號樓、10 號樓、19 號樓、19A 號樓地面以上建筑，不含地下車庫，該事故是一起重大工程質(zhì)量事故。

1.2 案例二：

青島綠地國科健康科技小鎮(zhèn)85 地塊因混凝土強度不達標，18 棟住宅樓已于4月14日清晨6：15 分全部炸毀重建。

1.3 案例三：

2020年3月7日，福建泉州一家用作集中隔離健康觀察點的酒店坍塌，事發(fā)時樓內(nèi)共有71 人，其中，42 人得以生還，另外29 人不幸遇難。欣佳酒店長期違法違規(guī)新建、改建、裝修酒店，最終釀成慘案。

從發(fā)生的案例分析，混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量是否達標事關(guān)人民生命和財產(chǎn)安全，備受業(yè)內(nèi)和社會的高度關(guān)注，一旦出了問題給國家和社會、家庭帶來的影響是不可估量的，結(jié)合本人20 余年的工作實踐，談一談混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)狀和控制辦法，不對之處敬請同仁指正。

2、從源頭上控制原材料的質(zhì)量

眾所周知，碎石、砂、水泥、水、外加劑等是組成混凝土的重要原材料，其中任何一個材料出了問題，都會造成質(zhì)量問題產(chǎn)生。當前，在依法依規(guī)開采料石、河砂大背景下，其產(chǎn)量有限，經(jīng)常出現(xiàn)供需不匹配現(xiàn)象，砂、石成本也在不斷提高，近三年來，砂由原來的60 元/噸提高到160元/噸，有時會出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面,一些以次充好、降低標準的材料出現(xiàn)在市場上出現(xiàn)，例如，含鹽分較高的海砂、再生料的碎石、山皮石等原材料。水泥的產(chǎn)地、品牌、型號不同且價格懸殊較大，如海螺、東關(guān)、巢湖牌等很受百姓青睞，主要是品質(zhì)較好，質(zhì)量有保障，自然價格高一些。通常在商混凝土使用上的水泥其質(zhì)量無可厚非，但是其價格會相對較低一些低，況且各地商品混凝土攪拌站較多，且競爭激烈，施工單位在確定混凝土供應(yīng)商壓價十分厲害，且支付材料款不及時，打官司十分普遍，因此降低成本是供應(yīng)商的首選，這樣才能在競爭中獲取市場，質(zhì)量的安全儲備有限，也是令人擔心的。在90年代-2008 以前受經(jīng)濟因素的制約，當時建設(shè)規(guī)模遠遠比現(xiàn)在要少，砂石可以推薦產(chǎn)地、水泥可以選好品牌，當今商品混凝土的使用已經(jīng)普及、需求量猛增，業(yè)主根本無法推薦自己信賴的品牌，質(zhì)量的控制難免不到位?；炷凉?yīng)商是決定混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，上游主材采購、運輸、儲備，商混凝土的材料的配比和加工，再將成品混凝土運輸至供應(yīng)地，因此，進入工地商品混凝土質(zhì)量對于主體結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。

3、加強混凝土的運輸過程監(jiān)控

一段時間以來出現(xiàn)在商混凝土運貨過程中，駕駛員中途倒賣混凝土的現(xiàn)象，嚴重侵害施工企業(yè)的利益，增加成本、降低結(jié)構(gòu)的安全性。通過技術(shù)提升，安裝GPS 定位系統(tǒng)，調(diào)度室全程監(jiān)控，類似事件明顯減少。

4、在施工過程中混凝土管控事項

4.1 違規(guī)向泵車罐內(nèi)注入自來水，增加混凝土流動性，便于振搗。在混凝土的澆筑過程，瓦工勞務(wù)隊伍的趁泵車泵混凝土?xí)r，向泵車內(nèi)注水，增加混凝土的流動性和和易性，避免梁和墻混凝土澆筑時產(chǎn)生架空、不密實現(xiàn)象，規(guī)避項目部因質(zhì)量問題對班組的處罰。其做法對于混凝土的質(zhì)量十分有害，混凝土的塌落度增加、混凝土的產(chǎn)生離析、水灰比過大等問題。因此施工、監(jiān)理、建設(shè)、質(zhì)監(jiān)部門要十分注重關(guān)注違規(guī)操作行為是否發(fā)生，一旦出現(xiàn)嚴重降低混凝土的質(zhì)量，增加脆性、增加混凝土的孔隙率，降低承載能力、削弱抗震能力和建筑的耐久性，如何解決類似問題，需要加強對勞務(wù)公司的嚴格管控，樹立質(zhì)量第一的思想。

4.2 混凝土澆筑與振搗?；炷猎跐仓校枰M行技術(shù)交底，施工工藝各種專業(yè)資料表述較多和詳細，大致如下：

4.2.1 凝土自吊斗口下落的自由傾落高度不得超過2m，防止下落的混凝土離析，澆筑高度如超過3m 時必須采取措施，用串桶或溜管等。

4.2.2 澆筑前底部應(yīng)先填5-10cm 厚與混凝土配合比相同的水泥砂漿，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)分段分層連續(xù)進行。

4.2.3 使用插入式振搗器應(yīng)快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，做到均勻振實。

4.2.4 澆筑混凝土應(yīng)連續(xù)進行。如必須間歇，其間歇時間應(yīng)盡量縮短，并應(yīng)在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢。

4.2.5 澆筑混凝土?xí)r應(yīng)經(jīng)常觀察模板、鋼筋、預(yù)留孔洞、預(yù)埋件和插筋等有無移動、變形或堵寒情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即外理，并應(yīng)在戶澆筑的混凝土初凝前修正完好。

但實踐中上述工藝要求并沒有完全落實，混凝土外觀質(zhì)量差、混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松不密實，究其原因工人責(zé)任心不強、沒有執(zhí)行技術(shù)交底要求，混凝土缺乏有效振搗、泌水后沒有及時振搗和抹平，施工人員、旁站監(jiān)理均未履責(zé)盡責(zé)，質(zhì)量意識淡薄。分析原因：勞務(wù)隊伍組織人員以營利為目的，如何節(jié)約用工、如何盡快完工、只要沒有明顯的缺陷就算萬事大吉，在大建設(shè)階段，可能因建設(shè)規(guī)模大、體量大、周期長、人力不足、技術(shù)不過硬、或責(zé)任心不強、監(jiān)控、自控體系形同虛設(shè)，都會引起質(zhì)量問題?；炷翝仓r，無施工人員、無監(jiān)理在現(xiàn)場，待混凝土入至模板上時，未經(jīng)振搗，直接采用專用耙子將混凝土整平，然后再用木抹子簡單抹平，將薄膜覆蓋。這一行為是典型的偷工行為、嚴重降低質(zhì)量標準的典型案例，雖然施工圖簡單和方便，質(zhì)量是無法保證的，應(yīng)引起各方高度重視，要加強對勞務(wù)公司的管理和處罰力度。從長遠看，隨著社會和技術(shù)的發(fā)展，我們需要清醒意識到采用智能機器人代替苦、累、臟、重、險活勢在必行，混凝土的澆筑和振搗工藝由機械人完成或在工廠內(nèi)加工完成，混凝土的外觀和質(zhì)量是有保障的，生產(chǎn)的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定和安全連續(xù)高效的。

（1）對于混凝土在澆筑后，存在混凝土未終凝時工人開始彈線、運鋼筋、吊裝鋼管、木工在下層樓體內(nèi)拆模板、混凝土的泵管震動，造成下一層乃至下兩層混凝土擾動的。此時的混凝土特別脆弱，強度很低，僅有10%-40%，一點點的震動都會造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂，由于沒有正視這些沖擊荷載的存在和危害，對結(jié)構(gòu)裂紋的發(fā)生通常與溫度裂紋混淆；

（2）在處于技術(shù)間隙期間，混凝土強度提高需要必要的水分、防裂、防震動、防凍、防高溫等必要保障措施必須落實，混凝土需要安靜地養(yǎng)護，直到強度達標。實踐中，在主體結(jié)構(gòu)施工階段，以4-5 層/月的速度去抓進度。由于時間壓的緊，很多在模板制作安裝拆除、管線預(yù)埋、鋼筋制作安裝只能倉促應(yīng)戰(zhàn)，必然會在一些環(huán)節(jié)上不到位，甚至遺漏。如管線安裝因與鋼筋安裝在時空上有交集，很多管線被壓癟、壓碎導(dǎo)致后期管線不通，然后在結(jié)構(gòu)上開槽、破壞混凝土；鋼筋驗收，在流于形式；混凝土的強度不達標，將模板拆除等，結(jié)合當前施工的總體水平必須即使發(fā)現(xiàn)很多問題，整改是有難度的，因此一定要放慢速度，至少要有保證措施確保各道工序合格方可進入下一道工序之中，工程施工只能草率完工，忽略了混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護所需要的技術(shù)間歇時間，超過混凝土耐受力，對于混凝土的質(zhì)量影響是致命的。建議將混凝土的技術(shù)間歇規(guī)定不少于1 周甚至2 周，應(yīng)作為強制性條文執(zhí)行，各方面不得以犧牲質(zhì)量為代價，安全事故發(fā)生率在主體施工階段占了50%以上，降低速度、從一定意義上講，可以降低安全事故的發(fā)生。

（3）混凝土的溫度應(yīng)力在市政公路橋梁考慮較多，但是在房建上只是提到概念性的防治辦法，屋面、樓層、地下室頂板受溫度應(yīng)力的影響很大，造成開裂、滲漏水很多，尚沒有引起各方足夠重視，等到開裂和漏水時，施工單位只能被動去封裂紋做加固。因此建議有關(guān)方面要切實加強理論研究和實踐指導(dǎo)，在溫度裂紋防范上應(yīng)有必要的措施，消除溫度對結(jié)構(gòu)的不利影響，GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中8.1.1 框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆式露天伸縮縫最大間距35m，擋土墻、地下室墻壁等結(jié)構(gòu)室內(nèi)或土中伸縮縫最大間距30m，在建筑之中僅停留在概念性分析，計算時尚未涉及溫度應(yīng)力的計算；在結(jié)構(gòu)整體計算之中，結(jié)構(gòu)因溫度應(yīng)力的影響尚未計入；在JGJ3-2010,13.9《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。大體積混凝土施工、養(yǎng)護：大體積混凝土養(yǎng)護、測溫應(yīng)符合下列規(guī)定：大體積混凝土澆筑后，應(yīng)在12h 內(nèi)采取保濕、控溫措施?；炷翝仓w的里表面溫差不宜大于25℃，混凝土澆筑體表面與大氣溫差不宜大于20℃，這種控制多數(shù)不可靠，開裂的還是較多的，按此控制只是減少裂紋數(shù)量，絕對不可輕易消除溫差的影響；如受陽光直接照射的混凝土結(jié)構(gòu)，會沿著厚度方向產(chǎn)生不均勻延伸，易產(chǎn)生V 型裂紋，在結(jié)構(gòu)中受到V 型裂紋影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件越來越多，應(yīng)再設(shè)計階段提出預(yù)防措施，減少后期加固補強的麻煩。筆者認為：選擇適宜天氣溫度澆筑混凝土，有必要的降溫措施，或在混凝土表面做密封處理防止水汽流失。

（4）屋面、地下室頂板、露臺待混凝土澆筑后，以最快的速度將保溫防水層做完成，這一步需要改進材料性能、因為在施工階段這些防水保溫層需要較強的耐磨性，防止破壞，造成交工后又會失效。后澆帶的存在會影響保溫層防水層的整體施工，需要研究特殊材料，消除溫度的影響。

（5）拆模不規(guī)范

過早拆除厚大混凝土墻體、柱側(cè)模，會導(dǎo)致內(nèi)外溫差大于25℃，混凝土表面迅速產(chǎn)生溫度裂紋；沒有拆模強度報告，野蠻拆除；即使有拆模報告，強度達到100%，懸空處后澆帶處的板梁模板，也不能拆除，必須按照地方標準，一次安裝，直到后澆帶澆筑后符合要求方可拆除。實際中施工單位習(xí)慣先拆后撐，且只是簡單支撐幾個立桿而已。這種做法的結(jié)果表現(xiàn)為以下方面：在拆除立桿或僅留下的立桿不足以支撐結(jié)構(gòu)重力標準值時，梁和板瞬間處于彈性下?lián)蠣顟B(tài)，甚至?xí)l(fā)生結(jié)構(gòu)坍塌，再次恢復(fù)安裝模板支撐，只是確保后澆帶兩側(cè)的結(jié)構(gòu)不繼續(xù)下?lián)?，隱患已經(jīng)形成，至少下?lián)蠠o法恢復(fù)，通過幾個項目的實地觀察，總結(jié)出這樣的規(guī)律：后澆帶施工完成但強度沒有達到設(shè)計強度之前，該處結(jié)構(gòu)梁和板形成了兩段的實質(zhì)懸臂構(gòu)件，特別在施工階段要有專項方案好模板安拆計算書，明確不可拆模板范圍和支撐方式，確保結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)異常變形。否則，模板拆除結(jié)構(gòu)會自然下?lián)?，通過測量發(fā)現(xiàn)，懸臂結(jié)構(gòu)的下?lián)现蹬cGB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(2015年版）中3.4.3 規(guī)定的偏大。在長懸臂的根部、甚至相鄰跨的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)貫通性裂紋；后澆帶澆筑后長短跨懸臂梁（板）的截面幾何中心不重合，均為長短懸臂構(gòu)件的下?lián)现挡煌斐?，跨度越大偏離越大，跨度越小偏離越小，后澆帶處混凝土澆筑完成，形成明顯的折線形梁，梁和板在后澆帶兩側(cè)出現(xiàn)懸殊5-10cm落差，這就形成結(jié)構(gòu)缺陷；同時處在后澆帶處的鋼筋受到較大拉力和變形，梁筋可能處于應(yīng)力集中狀態(tài)，有的可能接近屈服，對于抗震極為不利。特別是地下室的頂板自重大，下?lián)蠑?shù)值較大，同時伴隨梁板根部的呈V 字型結(jié)構(gòu)性裂紋，變形后結(jié)構(gòu)板的上表面形成低洼區(qū)，如果沒有處理好將會積水，加快滲漏，必須認真處理。因此加強后澆帶處的模板安裝和拆除涉及結(jié)構(gòu) 專業(yè)、事關(guān)生命和安全，應(yīng)納入設(shè)計、驗收規(guī)范之中，不應(yīng)成為管理盲區(qū)。

（6）后澆帶、伸縮縫細部做法不規(guī)范。當前，住宅類用房、公共建筑、商超等建筑均設(shè)計附屬地下室，但是地下室滲漏水卻較頻繁發(fā)生，直接影響使用，長期以往會影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的，甚至結(jié)構(gòu)破壞。主要原因是施工階段未嚴格履行質(zhì)量驗收規(guī)定，未按照設(shè)計節(jié)點大樣施工，細部不細，后澆帶處的鋼筋安裝不規(guī)范，兩側(cè)的浮漿未清理干凈、筏板處的鋼板止水帶下面潛藏較大建筑垃圾沒有清理干凈。止水帶的材質(zhì)、厚度、焊縫質(zhì)量不達標，后澆帶在土方開挖時沒有按照設(shè)計預(yù)留凹槽，造成澆筑前板底垃圾不容易清理干凈，加之筏板底鋼筋與防水層保護層緊貼，沒有保護層厚度，筏板底受到無法清理干凈的垃圾、污水、銹蝕鋼筋綜合影響，筏板結(jié)構(gòu)板厚有效厚度受到削弱。

5、地下水對結(jié)構(gòu)上浮的影響

近年來地下室結(jié)構(gòu)上浮漂移的質(zhì)量事故發(fā)生較多，引起業(yè)內(nèi)的高度重視，雖然設(shè)計時比較到位，但是，施工環(huán)節(jié)的不確定因素還是較多的，取決于地下水位的控制、回填土配重是否達標、雨季對結(jié)構(gòu)的不利影響。GB50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》建筑基礎(chǔ)存在浮力作用時應(yīng)進行抗浮穩(wěn)定性驗算。

（1）即建筑物自重及壓重之和Gk 與浮力作用值Nwk 比值不小于Kw 通常取1.05。

（2）抗浮穩(wěn)定性不滿足設(shè)計要求時，可采取增加壓重或設(shè)置抗浮構(gòu)件等措施。在整體滿足抗浮穩(wěn)定性要求而局部不滿足時，也可采用增加結(jié)構(gòu)剛度的措施。JGJ3-201012.2.2《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》地下室應(yīng)滿足整體抗浮要求，可采取排水、加配重或設(shè)置抗拔樁（桿）等措施。設(shè)計時計算抗浮是按照施工完成后計算，沒有考慮施工環(huán)節(jié)的具體工況，比如施工周期長，配重?zé)o法在短期內(nèi)增加上，但遭遇到惡劣天氣，就會將地下室頂起，漂移，壓潰柱和筏板、梁也變形嚴重。因此，施工單位必須依據(jù)施工進展，結(jié)合工況，計算地下室結(jié)構(gòu)的自重和浮力關(guān)系，施工單位將計算書提交設(shè)計單位復(fù)核，施工工況與計算書、進展保持高度一致，并且嚴格按照計算書組織施工，方可保證地下室的安全，不發(fā)生上浮和漂移。

6、施工中人的因素對結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響

（1）提高農(nóng)民工專業(yè)技能水準、讓其安心工作服務(wù)于社會建設(shè)。

城市的建設(shè)和發(fā)展離不開農(nóng)民工，這是城市建設(shè)發(fā)展需要決定的，農(nóng)民工進入城市參與城市經(jīng)濟建設(shè)，承攬了許多勞動強度大的臟、重、累、險、差活。成為城市經(jīng)濟不可缺少的力量。但是，隨著建設(shè)的發(fā)展，越來越需要專業(yè)性強的產(chǎn)業(yè)工人，以適應(yīng)規(guī)模型、技能型建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

通過政策引領(lǐng)，逐漸將農(nóng)民工由低層次的體力型、數(shù)量型向高層次的技術(shù)型、質(zhì)量型轉(zhuǎn)變；農(nóng)民工群體的發(fā)展需要健全的組織和制度作為保障，讓農(nóng)民工安心就業(yè)、在工作中提高專業(yè)技能，為未來建設(shè)積蓄力量，培養(yǎng)出更多的大國工匠。讓勞動者有尊嚴去生活、工作，必須從現(xiàn)在去布局，充分發(fā)揮人力資源的獨特優(yōu)勢，在高質(zhì)量發(fā)展的中站穩(wěn)腳跟。

（2）不斷提高管理者的職業(yè)道德和專業(yè)水準和建立誠信體系，并能夠履職盡責(zé)。無論是施工、監(jiān)理、檢測、建設(shè)單位的人員年齡結(jié)構(gòu)、專業(yè)知識結(jié)構(gòu)合理、道德品行良好，這樣的團隊才有戰(zhàn)斗力、開拓力。

（3）利用先進檢測手段及時發(fā)現(xiàn)不合格結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，較早發(fā)出信號和預(yù)警。當前，工程實體結(jié)構(gòu)檢測基本上是事后控制，主體結(jié)構(gòu)至少施工過半、甚至已完工。因此，建筑領(lǐng)域的檢測手段必須加大研發(fā)力度，制造出更易操作、測量更準確的設(shè)備，讓檢測方便、可靠性高，提前預(yù)警，能夠減少結(jié)構(gòu)返工帶來的損失，必要時，留置重要結(jié)構(gòu)部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件外露便于使用階段定期檢測，讓檢測數(shù)據(jù)得以更新，以確定結(jié)構(gòu)強度、可靠度的變化，積累建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

7、結(jié)構(gòu)工程在使用階段的保護

混凝土的保護工作除了在施工階段外，在使用階段更要有責(zé)任單位進行保護。建筑結(jié)構(gòu)在使用階段進行了較多無原則的裝修改造，破壞承重結(jié)構(gòu)、改變了使用功能，有的甚至將框柱拆除，形成大空間客廳；將剪力墻踢腳線處鑿除形成凹槽，做所謂的暗踢腳線；將梁上開洞，走中央空調(diào)管道、走冷熱水管道；將連梁上開洞。一些門店，租戶換了一茬又一茬，也是一次次裝潢改造，有的框架柱上到處是傷疤鉆眼，混凝土的保護層、耐久性無法保證；廁所每一次吊頂，就要重新打眼，防水混凝土板逐漸喪失防水功能；將非廁所部位改造為廁所，廁所的使用荷載增加；嚴重破壞結(jié)構(gòu)設(shè)計的初衷。給混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生安全隱患，減少使用年限、降低抗震標準、混凝土的耐久性降低。

8、建立風(fēng)險共擔的合同履約制度

在合同簽訂中盡量體現(xiàn)公平，一旦合同備案后，雙方應(yīng)努力履行合同約定，確保合同既定目標圓滿實現(xiàn)。應(yīng)明確物價調(diào)整、征地拆遷、環(huán)境保障、質(zhì)量、進度、進度款、經(jīng)濟簽證、推薦品牌等問題要有明確的處理辦法，體現(xiàn)公平客觀原則，能夠合理分擔風(fēng)險、化解風(fēng)險。給企業(yè)降低風(fēng)險、紓困解難是政府的份內(nèi)之事，不能簡單將各項風(fēng)險強加與企業(yè)之上，是不合理的，也是保證質(zhì)量的前提。否則無從談起高質(zhì)量發(fā)展。

結(jié)語：

總之，我們要從實際出發(fā)，減少人為因素的影響，加大科技含量，大力發(fā)展裝配式和輕型環(huán)保節(jié)能建筑，從粗放型管理向精細化轉(zhuǎn)變，建立可以追溯的質(zhì)量倒查機制，及時發(fā)出質(zhì)量預(yù)警信號，降低損失，要有定期對結(jié)構(gòu)體檢和加固補強。我相信通過全體同仁的不懈努力，這一關(guān)乎人民健康和幸福、關(guān)乎民生和福祉大事，混凝土結(jié)構(gòu)全壽命周期內(nèi)質(zhì)量控制目標一定能夠?qū)崿F(xiàn)。