基于灰色關(guān)聯(lián)分析的混凝土外觀質(zhì)量提升措施分析

收稿日期：2024-01-18

作者簡(jiǎn)介：于家英（1989—），女，本科，工程師，從事公路養(yǎng)護(hù)管理。

摘要 文章采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)水泥混凝土的外觀質(zhì)量進(jìn)行分級(jí)并發(fā)現(xiàn)混凝土預(yù)制過程中發(fā)生的一系列影響混凝土澆筑外觀的問題，從人、機(jī)械和材料三方面進(jìn)行分析研究，找出影響混凝土外觀質(zhì)量差的主要原因，并給出了相應(yīng)的解決措施，逐漸消除施工過程中的不良因素，切實(shí)提高混凝土的澆筑質(zhì)量，達(dá)到創(chuàng)優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞 混凝土；外觀；質(zhì)量提升

中圖分類號(hào) U416.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 2096-8949（2024）09-0107-03

0 引言

近年來，在混凝土外觀質(zhì)量方面，施工企業(yè)加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，開啟科技攻關(guān)引擎，與科研院所、高校等合作單位設(shè)立研究開發(fā)綜合體，旨在提高混凝土的自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，先行先試CFB灰渣、粉煤灰、礦粉、鋼渣、煤矸石、鐵尾礦等工業(yè)固廢的二次利用。全面總結(jié)梳理綠色混凝土新發(fā)展，為未來綠色混凝土和品質(zhì)創(chuàng)建指明方向。全方位推進(jìn)戰(zhàn)略性、前瞻性、關(guān)鍵性技術(shù)等核心技術(shù)開發(fā)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ恼硖嵘?，為混凝土發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，提供重要的技術(shù)支撐。

1 灰色關(guān)聯(lián)分析法的應(yīng)用

1.1 灰色關(guān)聯(lián)分析法

（1）主要是根據(jù)事物的發(fā)展趨勢(shì)判定各個(gè)因素關(guān)聯(lián)程度（是一種定性的分析法）的一種分析方法[1]。

（2）通過系統(tǒng)分析明確發(fā)展趨勢(shì)，并根據(jù)一定的數(shù)據(jù)和因素進(jìn)行分析[2]。

（3）使用起來方便且需要的數(shù)據(jù)不多，比較準(zhǔn)確[3]。

（4）根據(jù)其高度一致的關(guān)聯(lián)分析使得趨勢(shì)和走向不易偏離軌道[4]。

1.2 灰色關(guān)聯(lián)分析法在混凝土外觀分級(jí)的應(yīng)用

通過灰色關(guān)聯(lián)分析法，對(duì)混凝土的外觀質(zhì)量進(jìn)行量化評(píng)分，并將其劃分為A、B、C、D共4個(gè)級(jí)別：A級(jí)為優(yōu)秀（90分以上）；B級(jí)為良好（80～90分）；C級(jí)為合格（60～80分）；D級(jí)為不合格（60分以下）[5-6]。

1.3 通過應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法發(fā)現(xiàn)的問題

對(duì)全線外露混凝土外觀質(zhì)量進(jìn)行排查后發(fā)現(xiàn)，混凝土外觀評(píng)價(jià)為A級(jí)的構(gòu)造物占總數(shù)的10%，評(píng)價(jià)為B級(jí)的構(gòu)造物占總數(shù)的80%，評(píng)價(jià)為C級(jí)的構(gòu)造物占總數(shù)的10%，未發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)為D級(jí)的構(gòu)造物。根據(jù)排查及外觀分級(jí)評(píng)價(jià)情況總體分析，外觀缺陷主要體現(xiàn)在氣泡較多、色差明顯和錯(cuò)臺(tái)等以及個(gè)別構(gòu)造物的光潔度差、涵洞基礎(chǔ)外形尺寸偏大等問題[7-9]。

2 某公路工程混凝土外觀質(zhì)量提升活動(dòng)評(píng)價(jià)分析

2.1 工程情況與總體評(píng)價(jià)

2.1.1 工程情況

山西晉城陽城至蟒河高速公路路線全長(zhǎng)40.1 km，項(xiàng)目總工期為四年，2021年建成通車。

2.1.2 總體評(píng)價(jià)

（1）目前墩柱、梁板混凝土外觀質(zhì)量雖有大幅度提升，但氣泡問題還未徹底得到解決，砂眼、大氣泡還不時(shí)出現(xiàn)，特別是墩柱、主線梁板和隧道二襯混凝土外觀提升工作還需持續(xù)開展下去。

（2）涵洞基礎(chǔ)尺寸控制不嚴(yán)格，尺寸偏大。

（3）柱間系梁、矩形墩翻模施工漏漿造成光潔度差。

（4）大流動(dòng)度混凝土對(duì)于養(yǎng)生要求高，養(yǎng)生工作不到位極易出現(xiàn)表面裂紋。

（5）施工隊(duì)伍專業(yè)水平參差不齊，部分施工人員不穩(wěn)定、更換頻繁，外觀質(zhì)量不能穩(wěn)定保持。

2.2 活動(dòng)過程與成效

混凝土所用材料為當(dāng)?shù)厥規(guī)r加工的機(jī)制砂、標(biāo)準(zhǔn)型聚羧酸高性能減水劑和普通硅酸鹽水泥。各種原材料經(jīng)檢驗(yàn)合格，室內(nèi)配制混凝土工作性良好，前期在澆筑試驗(yàn)墩柱施工中混凝土出現(xiàn)塌損快問題，拆模后主要出現(xiàn)砂線、錯(cuò)臺(tái)和較多氣泡等外觀缺陷。針對(duì)混凝土外觀質(zhì)量缺陷，開展如下工作：

（1）錯(cuò)臺(tái)：制定落實(shí)模板準(zhǔn)入制度，明確模板規(guī)格、尺寸、大面平整度和錯(cuò)臺(tái)的各項(xiàng)指標(biāo)要求，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的模板進(jìn)行試拼、驗(yàn)收和編號(hào)，有效預(yù)防混凝土錯(cuò)臺(tái)產(chǎn)生。

（2）氣泡：通過聘請(qǐng)專家指導(dǎo)，內(nèi)部交流探討，加強(qiáng)原材料進(jìn)場(chǎng)管控、配合比調(diào)整優(yōu)化、脫模劑選用、施工工藝交底培訓(xùn)等措施，減少混凝土結(jié)構(gòu)表面氣泡產(chǎn)生。

（3）色差：加強(qiáng)粉煤灰、水泥等材料的料源管控，保證材料同源，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理，確保混凝土連續(xù)澆筑。

通過施工試驗(yàn)梁和試驗(yàn)柱的不斷探索和總結(jié)，加強(qiáng)各環(huán)節(jié)施工管控。目前預(yù)制梁和全線墩柱（圓柱）外觀質(zhì)量有較大提高，墩柱現(xiàn)外觀質(zhì)量評(píng)級(jí)基本可達(dá)到A級(jí)。見圖1所示：

提升前（梁板） 提升后（梁板）

提升前（墩柱）提升后（墩柱）

圖1 混凝土外觀對(duì)比圖

3 混凝土外觀質(zhì)量灰色關(guān)聯(lián)分析總結(jié)

3.1 質(zhì)量管理提升培訓(xùn)

通過線上和線下等多種方式組織召開《公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTG 3420—2020）新標(biāo)準(zhǔn)、混凝土外觀質(zhì)量文件宣貫等培訓(xùn)活動(dòng)，有效提升全線技術(shù)、試驗(yàn)人員的專業(yè)技術(shù)水平，夯實(shí)混凝土外觀質(zhì)量的管控基礎(chǔ)。

（1）針對(duì)混凝土外觀質(zhì)量存在的問題，組織質(zhì)檢技術(shù)咨詢中心、總監(jiān)辦、施工單位、水泥廠及減水劑廠等技術(shù)員，并邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)知名混凝土專家多次召開混凝土外觀質(zhì)量專題會(huì)議，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，從原材料的選用、外加劑的選用、配合比的調(diào)整和混凝土澆筑過程管控等方面總結(jié)、制定管控方案。培訓(xùn)邀請(qǐng)質(zhì)量管理專家，針對(duì)混凝土、路面、隱蔽工程和固廢材料應(yīng)用等施工質(zhì)量的管控重點(diǎn)和難點(diǎn)，開展專題專項(xiàng)培訓(xùn)。進(jìn)一步增強(qiáng)了參建人員質(zhì)量意識(shí)，強(qiáng)化全員質(zhì)量管理責(zé)任，落實(shí)質(zhì)量管控措施，加強(qiáng)智能監(jiān)管，對(duì)推進(jìn)質(zhì)量強(qiáng)企具有重要意義。研討會(huì)從組織管理、材料控制、施工生產(chǎn)、監(jiān)督巡查和智慧監(jiān)管等五方面分析質(zhì)量整體管控情況，并對(duì)原材料及工程實(shí)體等方面進(jìn)行通報(bào)，參會(huì)單位就質(zhì)量管控經(jīng)驗(yàn)、存在的問題、成因及處理措施等逐項(xiàng)進(jìn)行剖析，參會(huì)人員針對(duì)性提出措施和建議。

（2）加強(qiáng)內(nèi)部技術(shù)交流，組織混凝土外觀質(zhì)量工作開展較好的總監(jiān)辦到其他總監(jiān)辦進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，共同提高混凝土外觀質(zhì)量。壓實(shí)主體責(zé)任，嚴(yán)格進(jìn)場(chǎng)管理，狠抓措施落地。以案為鑒，專項(xiàng)制定管理舉措，源頭管控，過程控制，確保質(zhì)量形勢(shì)穩(wěn)定向好，助力高質(zhì)量發(fā)展。項(xiàng)目所屬投資建設(shè)單位、建設(shè)施工單位及在建施工標(biāo)段分管質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)、部室負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目總工參加培訓(xùn)和研討會(huì)。

3.2 原材料的管控

原材料質(zhì)量是影響混凝土外觀質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，針對(duì)混凝土外觀存在的缺陷，著重對(duì)外加劑、機(jī)制砂和粉煤灰的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控。

（1）外加劑：與水泥、機(jī)制砂等材料要有良好的匹配性，對(duì)適應(yīng)性較差的外加劑進(jìn)行調(diào)整，如實(shí)驗(yàn)柱外觀氣泡嚴(yán)重；為減少混凝土表面泛堿現(xiàn)象，把原來萘系減水劑更換為聚羧酸減水劑，氣泡問題明顯改善。

（2）機(jī)制砂：嚴(yán)格控制機(jī)制砂亞甲藍(lán)指標(biāo)，石粉含量盡量控制在規(guī)定要求上限，多次對(duì)不合格機(jī)制砂進(jìn)行清場(chǎng)處理。

（3）粉煤灰：粉煤灰進(jìn)場(chǎng)批批檢驗(yàn)，杜絕假粉煤灰用于工程實(shí)體。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)交底

為規(guī)范施工人員操作，精準(zhǔn)地找到問題癥結(jié)，要求總監(jiān)辦和項(xiàng)目部根據(jù)制定的提升方案共同開展現(xiàn)場(chǎng)交底工作，按要求進(jìn)行模板打磨清理、脫模劑使用、模板安裝、混凝土布料、混凝土振搗、收面、鑿毛和養(yǎng)護(hù)等工作。

3.4 模板準(zhǔn)入制

為減少因模板原因造成的錯(cuò)臺(tái)、漏漿和表面污染等問題，制定并下發(fā)了模板準(zhǔn)入制度，提前對(duì)各類模板厚度、平整度等指標(biāo)進(jìn)行要求。模板進(jìn)場(chǎng)后施工項(xiàng)目部進(jìn)行自檢，總監(jiān)辦進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)驗(yàn)收通過的模板進(jìn)行標(biāo)識(shí)，未經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收通過的模板不得使用[10]。

3.5 首件驗(yàn)收

為確保實(shí)體工程外觀質(zhì)量及鋼筋保護(hù)層的合格率，要求總監(jiān)辦督促施工單位落實(shí)試驗(yàn)墩澆筑，通過試驗(yàn)墩對(duì)混凝土配合比、現(xiàn)場(chǎng)澆筑工藝進(jìn)行驗(yàn)證，及時(shí)總結(jié)和調(diào)整施工方案，最終形成操作性強(qiáng)的首件工程施工作業(yè)指導(dǎo)書，以指導(dǎo)后續(xù)同類型工程施工[11]。

3.6 規(guī)范養(yǎng)護(hù)

為避免因混凝土養(yǎng)護(hù)不規(guī)范造成的色差和混凝土結(jié)構(gòu)表面開裂，要求柱式墩必須采取保鮮膜包裹加墩頂?shù)温?，即拆模后先灑水保證表面全部濕潤(rùn)后再用保鮮膜嚴(yán)密包裹，最后墩頂放置底部鉆孔的水桶滴漏，保持整個(gè)墩柱表面濕潤(rùn)，實(shí)心墩和空心墩采用霧化噴淋方式養(yǎng)護(hù)，每次噴淋必須覆蓋全部外露面[12]。

3.7 清退不合格班組

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)交底，因施工操作問題仍無法達(dá)到外觀質(zhì)量要求的工隊(duì)或班組，要求項(xiàng)目部給予清退。到目前為止，全線清退多家施工隊(duì)伍或班組。

3.8 嚴(yán)格過程管控

加大混凝土外觀質(zhì)量的管控力度，對(duì)混凝土外觀缺陷較多的結(jié)構(gòu)堅(jiān)決進(jìn)行返工處理。截至目前，因混凝土外觀缺陷，LJ9標(biāo)闊郊河大橋右幅11-1橋墩、LJ12標(biāo)B匝道10#墩柱進(jìn)行了返工處理。

4 存在問題的解決措施分析

（1）推廣先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)前期質(zhì)量提升活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、項(xiàng)目特點(diǎn)、當(dāng)?shù)亟ú馁|(zhì)量和隊(duì)伍水平等情況起草編制了操作性強(qiáng)的《混凝土外觀施工質(zhì)量控制手冊(cè)》，并下發(fā)各參建單位。

（2）樹立先進(jìn)典型。召開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，組織參建單位總監(jiān)、專業(yè)監(jiān)理工程師、項(xiàng)目經(jīng)理、總工和試驗(yàn)室主任參觀學(xué)習(xí)交流，并進(jìn)行專題研討。

（3）強(qiáng)化原材料管控。強(qiáng)化進(jìn)場(chǎng)原材料管理，以高性能混凝土標(biāo)準(zhǔn)選擇原材料。以物料系統(tǒng)規(guī)范進(jìn)場(chǎng)材料檢驗(yàn)，以初驗(yàn)為手段有效剔除不合格原材料用于工程實(shí)體。從源頭抓起，規(guī)范管理原材料，不合格原材料堅(jiān)決清除出場(chǎng)[13]。

（4）技術(shù)再交底。為規(guī)范施工人員操作，要求總監(jiān)辦和項(xiàng)目部根據(jù)制定的《混凝土外觀施工質(zhì)量控制手冊(cè)》開展現(xiàn)場(chǎng)再交底工作，按要求進(jìn)行模板打磨清理、脫模劑的使用、模板安裝、混凝土布料、混凝土振搗、收面、鑿毛和養(yǎng)護(hù)等工作。

（5）強(qiáng)化模板驗(yàn)收。為減少因模板原因造成的漏漿和尺寸控制不嚴(yán)等問題，在實(shí)施模板準(zhǔn)入制的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格模板加工及安裝的驗(yàn)收，特別是模板的封堵及尺寸的驗(yàn)收。

（6）二次首件驗(yàn)收。對(duì)于外觀質(zhì)量達(dá)不到B級(jí)（80～

90分）的首件工程，實(shí)施二次首件驗(yàn)收制度，以完成首件工程驗(yàn)收總結(jié)形成的作業(yè)指導(dǎo)書指導(dǎo)生產(chǎn)與施工。

（7）清退不合格班組。對(duì)經(jīng)再次技術(shù)交底、由于施工原因造成外觀質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的班組隊(duì)伍，要求項(xiàng)目部予以清退。

（8）持續(xù)強(qiáng)化過程管控。以領(lǐng)導(dǎo)一線工作法、質(zhì)量監(jiān)督部巡查、技術(shù)咨詢中心巡視、監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督旁站和項(xiàng)目負(fù)責(zé)人質(zhì)量巡檢等多方合力，加大混凝土外觀質(zhì)量的管控力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土施工事前、事中和事后問題，預(yù)防為主，防控結(jié)合。對(duì)于外觀質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的結(jié)構(gòu)物，堅(jiān)決予以返工處理，并召開反面現(xiàn)場(chǎng)會(huì)。

5 具體實(shí)施步驟與效果分析

5.1 實(shí)施步驟

（1）實(shí)施地點(diǎn)：晉城陽蟒高速公路施工現(xiàn)場(chǎng)。項(xiàng)目部成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的質(zhì)量管理小組，項(xiàng)目總工、分管副經(jīng)理為副組長(zhǎng)，成員包括工程、合同、機(jī)材、綜合辦和財(cái)務(wù)等部門，組長(zhǎng)為第一責(zé)任人，日常業(yè)務(wù)由質(zhì)量部門牽頭組織。

（2）實(shí)施步驟：①2020年2月—2020年3月，進(jìn)行調(diào)研和前期工作安排。②2020年3月—2020年4月，進(jìn)行科研申請(qǐng)和科研報(bào)告編寫。③2020年4月—2020年12月，在現(xiàn)場(chǎng)施工中開展此工作。④2020年5月—2020年12月，對(duì)分析的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，并得出結(jié)論。⑤2020年11月—2020年12月，對(duì)結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)，并撰寫報(bào)告。

5.2 效果分析

通過管理提升與技術(shù)突破有效預(yù)防了混凝土氣泡、色差和錯(cuò)臺(tái)等外觀缺陷產(chǎn)生，取得了階段性成果，經(jīng)過灰色關(guān)聯(lián)法分析，提高了信譽(yù)及經(jīng)濟(jì)效益。在2020年晉城陽蟒高速建設(shè)有限公司開展的“勞動(dòng)競(jìng)賽”活動(dòng)中，晉城陽蟒高速公路項(xiàng)目部混凝土預(yù)制工程被命名為“實(shí)體樣板工程”，在全體參建單位中樹立了典型和榜樣。

6 結(jié)語

通過質(zhì)量控制（QC）小組活動(dòng)，該文采用分層統(tǒng)計(jì)法逐一分解并找出主要問題所在，制定了相應(yīng)解決措施，提高了混凝土外觀質(zhì)量，對(duì)以后的混凝土施工具有指導(dǎo)作用，有利于推廣。

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