孫石林/SUN Shi-lin
(瑞華建設(shè)集團(tuán)有限公司,廣東 廣州 510640)
廣東云浮某大型商場工程,為多棟5層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。各棟首層的層高5.5m,2~5層的層高4.5m,結(jié)構(gòu)跨度7×8m,主梁截面350×1200mm,次梁截面300×800mm與250×600mm等,樓板厚120mm。
該工程其中1棟已經(jīng)澆筑了5層的梁板(只欠屋面板),2010年4月21日,木工班組在拆除2層柱及3層梁板的模板及支撐時(shí),發(fā)現(xiàn)2-1軸*2-A軸柱與2-1軸*2-B軸柱,這兩條結(jié)構(gòu)柱(截面0.6×0.6m)的下部約1m高度水泥漿欠缺,局部根本沒有水泥漿,砂石外露明顯,為結(jié)構(gòu)性質(zhì)量問題。
發(fā)現(xiàn)該質(zhì)量問題后,拆模施工人員馬上匯報(bào)施工單位項(xiàng)目部,項(xiàng)目經(jīng)理馬上匯報(bào)現(xiàn)場監(jiān)理工程師、業(yè)主監(jiān)管人員和施工單位總工程師室。施工單位項(xiàng)目部按照集團(tuán)公司總工程師室的要求,及時(shí)實(shí)施如下3項(xiàng)措施。
1)及時(shí)回頂 對2-1軸*2-A軸柱(角柱)與2-1軸*2-B軸柱(邊柱)周邊3跨的結(jié)構(gòu)梁和板,采用鋼管馬上回頂?;仨敺椒ㄒ越Y(jié)構(gòu)柱未澆筑的工況,基本按照施工支模的鋼管間距與步距進(jìn)行可靠的回頂。對結(jié)構(gòu)柱旁邊的樓梯間及天井,從地面支設(shè)落地鋼管支架,并采用可靠的支頂措施。
2)停工警戒 停止上部結(jié)構(gòu)的施工,以減少本層結(jié)構(gòu)的荷載。同時(shí)對2-1軸*2-A軸柱(角柱)與2-1軸*2-B軸柱(邊柱)周邊3跨的結(jié)構(gòu)梁和板,包括上下各層,設(shè)置警戒線,禁止無關(guān)人員和設(shè)備進(jìn)入警戒區(qū)域。
3)回彈強(qiáng)度 對2-1軸*2-A軸柱(角柱)與2-1軸*2-B軸柱(邊柱)、附近結(jié)構(gòu)柱、梁和板,采用回彈儀測量混凝土強(qiáng)度,尤其是對出現(xiàn)質(zhì)量問題的部分,進(jìn)行重點(diǎn)回彈,對照混凝土澆筑齡期,為測量區(qū)域及分析原因提供依據(jù)。
在采取以上措施的同時(shí),質(zhì)安員對周圍相應(yīng)區(qū)域的3~4層梁板及3層柱進(jìn)行觀測;測量人員采用儀器對結(jié)構(gòu)上下進(jìn)行沉降與變形觀測。由于及時(shí)采取可靠的措施,從觀測結(jié)果看,該工程結(jié)構(gòu)都沒有發(fā)現(xiàn)任何裂縫或突變沉降,結(jié)構(gòu)處于可靠受力狀態(tài),安全沒有受影響。
該工程2層結(jié)構(gòu)柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C35,上下梁板C30,按現(xiàn)場回彈儀對強(qiáng)度的測量結(jié)果,該質(zhì)量問題的范圍只局限在層2-1軸*2-A軸柱(角柱)最下部約1.2m、2-1軸*2-B軸柱(邊柱)最下部約0.8m范圍內(nèi),即只有這部分范圍的混凝土強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)齡期強(qiáng)度,其他都符合設(shè)計(jì)要求。這兩個(gè)方形柱(截面0.6×0.6m)4個(gè)側(cè)面中兩側(cè)面強(qiáng)度很低,最底部砂石料甚至用手可以掏出,越高水泥漿凝結(jié)狀況越好,另兩個(gè)側(cè)面也相對好一些。在出現(xiàn)質(zhì)量問題范圍以上,混凝土齡期強(qiáng)度沒有問題。柱子與2層梁板面相接約2~3cm有已經(jīng)凝結(jié)的、強(qiáng)度等級(jí)較高的水泥砂漿薄層。
經(jīng)查施工記錄,該工程2層結(jié)構(gòu)柱整體澆筑前,按規(guī)范先加厚度2~3cm的同配比水泥砂漿薄層(每條柱水泥砂漿用量0.6×0.6×0.03m=0.011m3)。由于2-1軸西面沒有場地,在澆筑本層結(jié)構(gòu)柱時(shí),混凝土泵車受臂長限制,伸不到2-1軸*2-A軸柱(角柱)和2-1軸*2-B軸柱(邊柱)的位置,同時(shí)環(huán)境刮風(fēng)下雨,風(fēng)力大而又不能使用塔式起重機(jī)加漏斗的方式送料,就這樣停止?jié)仓?,剩下這兩條柱子待3層結(jié)構(gòu)梁板鋼筋綁扎后才澆筑。
在4月2日這兩條柱澆筑之前,樓板與梁模板的大部分雨水匯流到這兩條柱模內(nèi)。由于支模牢固且基本沒有縫隙,加上柱底2~3cm已經(jīng)凝結(jié)的水泥砂漿封住了模板的縫隙,雨水集聚至少0.6m,施工單位按規(guī)范分層喂料振搗,第1~3次下混凝土料(每次約0.6×0.6×0.3m=0.11m3),每次混凝土料在積水中離析分離,插入式振搗器在分層振搗時(shí)加劇了混凝土料在積水中的離析。
1)施工質(zhì)量檢查與隱蔽驗(yàn)收制度(尤其是自檢與互檢制度)缺陷,質(zhì)量檢查人員責(zé)任心不強(qiáng),工作不認(rèn)真,未能針對重點(diǎn)部位(結(jié)構(gòu)柱底部)認(rèn)真檢查。
2)按正常施工工藝,結(jié)構(gòu)柱底部加水泥砂漿后,應(yīng)馬上澆灌混凝土,但施工人員卻在加水泥砂漿后隔7天才澆灌混凝土,可見施工單位技術(shù)交底制度欠缺,存在違章操作行為。
3)施工現(xiàn)場質(zhì)量保證體系不完善,現(xiàn)場施工管理人員不夠,現(xiàn)有人員素質(zhì)不高,未能較好地落實(shí)施工組織設(shè)計(jì)與方案的質(zhì)量檢查與管理措施。
4)監(jiān)理單位現(xiàn)場監(jiān)理人員責(zé)任心不強(qiáng),質(zhì)量監(jiān)督與檢查不認(rèn)真,未能很好實(shí)施重點(diǎn)部位的旁站,存在質(zhì)量監(jiān)控的死角。
5)建設(shè)單位現(xiàn)場人員,對施工質(zhì)量的過程監(jiān)督與控制的力度不夠。
經(jīng)過總結(jié),發(fā)生該質(zhì)量事故的主要原因,在于隱蔽驗(yàn)收檢查不到位(留有死角)和違章操作(鋪水泥砂漿隔7天后才澆灌混凝土)。
按該主要原因,造成該質(zhì)量問題的主要責(zé)任者,一是施工單位項(xiàng)目部質(zhì)量檢查人員,二是混凝土班組操作工人。
該工程相關(guān)單位技術(shù)管理人員與專家,分析了以上原因后,針對這兩條結(jié)構(gòu)柱的質(zhì)量問題,進(jìn)一步研究并統(tǒng)一意見,形成下述處理方法。
兩條結(jié)構(gòu)柱質(zhì)量問題的處理工藝流程為:回頂→托換→鑿除→清洗→封模→備料→喂料→振搗→養(yǎng)護(hù)→拆?!懈睢俄敗T敿?xì)描述如下:
1)回頂 從首層到2層,對2-1軸*2-A軸柱(角柱)與2-1軸*2-B軸柱(邊柱)的周邊3跨的結(jié)構(gòu)梁和板,進(jìn)行回頂。對于2層梁板的回頂方法,以結(jié)構(gòu)柱未澆筑的工況,經(jīng)過計(jì)算,基本按照施工支模的鋼管間距與步距進(jìn)行可靠的支頂,靠近加固柱一側(cè)采用并聯(lián)雙管支頂。
2)托換 對2-1軸*2-A軸柱(角柱)與2-1軸*2-B軸柱(邊柱)質(zhì)量缺陷范圍上部已經(jīng)凝結(jié)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用雙鋼管水平抱箍(上、中、下三節(jié))和14螺栓鎖緊,上中下之間采用鋼管垂直拉結(jié)。最上節(jié)鋼管箍位于3層結(jié)構(gòu)梁下,最下節(jié)鋼管箍位于質(zhì)量缺陷上沿往上約0.2~0.3m處,并采用較長的雙鋼管,加長部位采用扣件與“回頂”的鋼管立桿相接而頂托。這樣形成了對這兩條結(jié)構(gòu)柱的臨時(shí)托換體系,預(yù)防結(jié)構(gòu)柱因自重受拉而開裂。
3)鑿除 回頂與托換后,施工單位自檢合格,監(jiān)理驗(yàn)收后,才能鑿除松散等質(zhì)量缺陷部位的混凝土。按回彈檢測結(jié)果,齡期強(qiáng)度不夠的全部要鑿除,并鑿深(高)多鑿3~5cm。鑿除應(yīng)采用小鑿子和錘子輕鑿的方法,嚴(yán)禁采用大錘敲打碰擊,以防止傷害整條結(jié)構(gòu)柱已經(jīng)凝結(jié)的混凝土與鋼筋。鑿除缺陷部分形成的柱子下部空間,形成一定的鍋底凸面(傾斜度小于3%),如圖1,以利于補(bǔ)償混凝土?xí)r喂料、振搗和排氣。
4)清洗 鑿除完成后,應(yīng)認(rèn)真檢查,必要時(shí)通過回彈檢測,確認(rèn)強(qiáng)度不夠部分全部鑿除后,采用高壓清水仔細(xì)沖洗干凈。結(jié)構(gòu)柱的原來鋼筋不動(dòng),但也要把鋼筋上的水泥砂或灰塵沖洗干凈。如箍筋受損,則應(yīng)加設(shè)或適當(dāng)加密箍筋。
5)封模 清洗干凈后才能封模板。模板采用18mm厚夾板,50×100方木間距0.2m作為立檔,雙鋼管作為柱箍,14螺栓拉鎖緊。
結(jié)構(gòu)柱2個(gè)側(cè)面模板與原來柱側(cè)齊平,另兩側(cè)(缺陷嚴(yán)重的側(cè)面)封模板時(shí),把結(jié)構(gòu)柱加寬10cm。
各個(gè)側(cè)面的模板上部,加設(shè)傾斜的小漏斗,以利于喂料和振搗,如圖1所示。
6)備料 結(jié)構(gòu)柱原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C35,補(bǔ)強(qiáng)使用的混凝土,提高2個(gè)等級(jí),即采用C45的混凝土料。使用的混凝土要求摻加膨脹劑,摻量為水泥用量的12%,另加減水劑,混凝土坍落度約12cm。材料準(zhǔn)備量,宜為使用量的1.2倍以上(即每條柱至少0.7m×0.7m×1.5m×1.2=0.9m3),以期有20%以上的多余儲(chǔ)備量?;炷亮习韬秃?,宜在1h內(nèi)盡快使用。
7)喂料 喂料采用人工與鏟斗,從加寬10cm的兩個(gè)側(cè)面的斜漏斗處喂料。補(bǔ)強(qiáng)部位全高約0.8~1.2m,分3~4次喂料,以便分層振搗密實(shí)。
8)振搗 采用小型振搗器,快插慢拔。振搗應(yīng)到位,但控制不碰撞模板和鋼筋。每層振搗后在柱子的側(cè)面,采用25鋼筋敲擊,從聲音上判別密實(shí)度,確保絕對密實(shí)。
9)養(yǎng)護(hù) 補(bǔ)償混凝土并初凝后,開始淋水或在漏斗處蓄水養(yǎng)護(hù)。拆模后采用麻布袋或塑料薄膜把柱子的這部分包封起來,并經(jīng)常淋水養(yǎng)護(hù),保持濕潤。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天。
10)順序 對于這兩條結(jié)構(gòu)柱質(zhì)量問題的處理,采取統(tǒng)一回頂和托換,但兩條分開先后的處理方法,以確保上部結(jié)構(gòu)的安全。先處理2-1軸*2-B軸柱(邊柱),在這條柱質(zhì)量缺陷范圍補(bǔ)混凝土并養(yǎng)護(hù)3天后,再處理另一條,開始鑿2-1軸*2-A軸柱(角柱)質(zhì)量缺陷范圍。
11)拆模 由于是側(cè)向模板,補(bǔ)償混凝土的第2天,可以拆除。邊拆模邊觀察,并做書面記錄。
12)切割 拆除模板后的第2天,采用回彈儀測混凝土強(qiáng)度,如強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C15以上,則可以割除加寬10cm部分及凸出結(jié)構(gòu)柱側(cè)面的混凝土。切割面應(yīng)平整,以利于后續(xù)批灰與裝修。
13)卸頂 在補(bǔ)償混凝土約12~15天,采用回彈儀分別測混凝土強(qiáng)度,在其強(qiáng)度達(dá)到C35以后,才能拆除臨時(shí)托換與回頂桿件。
該施工質(zhì)量問題,是人、機(jī)、法與環(huán)4個(gè)因素綜合出現(xiàn)問題的結(jié)果。為了預(yù)防類似的施工質(zhì)量問題或事故,制訂了下述預(yù)防措施。
對于關(guān)鍵部位(如結(jié)構(gòu)柱底部),應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行隱蔽驗(yàn)收與檢查制度。封模板時(shí),結(jié)構(gòu)墻柱應(yīng)在下部約0.2m處,留設(shè)清掃口(同時(shí)兼作檢查口),以便檢查和清掃底部垃圾與積水。
在結(jié)構(gòu)柱澆筑混凝土之前,先鋪2~3cm與混凝土同配比的水泥砂漿。在鋪水泥砂漿后與初凝前,這一時(shí)間內(nèi)盡快澆灌混凝土,并按規(guī)范分層振搗密實(shí)。杜絕在下層水泥砂漿或混凝土初凝后再澆筑上部混凝土。
對于結(jié)構(gòu)柱混凝土的澆筑,落實(shí)專人,嚴(yán)格按施工規(guī)范分層喂料、分層檢查并分層振搗密實(shí)。
在使用插入式振搗器,對結(jié)構(gòu)柱混凝土進(jìn)行分層振搗時(shí),要快插慢拔,以冒漿而不冒氣泡為準(zhǔn)。每層振搗深度應(yīng)插入下一層3~5cm。
在分層振搗結(jié)構(gòu)柱混凝土的同時(shí),派專人用小鋼管或鋼筋,輕敲檢查已經(jīng)澆筑的柱子下部,根據(jù)聲音判斷,確?;炷撩軐?shí)。
完善施工項(xiàng)目部的質(zhì)量保證體系,在項(xiàng)目部原來技術(shù)與管理人員的基礎(chǔ)上,增加施工項(xiàng)目部技術(shù)負(fù)責(zé)人(高級(jí)工程師)和質(zhì)檢工程師各1人,4月24日到位,專門負(fù)責(zé)該工程的技術(shù)與質(zhì)量檢查工作,嚴(yán)格落實(shí)施工組織設(shè)計(jì)與方案的質(zhì)量檢查與管理措施。
在該工程中,實(shí)施全面質(zhì)量管理,對各分部分項(xiàng)工程,尤其是結(jié)構(gòu)柱混凝土澆筑工序,從人、機(jī)、料、法、環(huán)這5個(gè)因素和各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制。對該工程所有施工管理人員和操作工人,尤其是本施工質(zhì)量問題的責(zé)任者,進(jìn)行警示教育,加強(qiáng)工作責(zé)任心,增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)和管理素質(zhì)。
由業(yè)主協(xié)調(diào),加快該工程北側(cè)道路的施工進(jìn)度,及早將該道路施工完成,以便拓寬該工程的施工場地。
施工項(xiàng)目部應(yīng)加強(qiáng)與混凝土攪拌站的聯(lián)系和溝通,認(rèn)真做好混凝土的進(jìn)料與備料,備足混凝土泵車布料臂的長度和布料范圍,靈活布置混凝土泵車,并儲(chǔ)備1臺(tái)混凝土落地輸送泵。
對這次質(zhì)量事件,按照責(zé)任情況,工程相關(guān)各方聯(lián)席會(huì)議確定,分別給予相關(guān)責(zé)任人罰款處罰,另外制訂后續(xù)工程的質(zhì)量獎(jiǎng)罰措施。以此督促大家在以后的工作中認(rèn)真負(fù)責(zé)。
該工程出現(xiàn)施工質(zhì)量問題后,施工單位給予足夠的重視,采取可靠的應(yīng)急措施,徹底阻止了過程質(zhì)量問題的進(jìn)一步擴(kuò)大。
2-1軸*2-B軸柱(邊柱)于4月26日處理,在該柱補(bǔ)償?shù)幕炷粱貜棌?qiáng)度達(dá)到C20第4天(即4月30日),再處理2-1軸*2-A軸柱(角柱)。
從處理結(jié)果看,該工程的這兩條結(jié)構(gòu)柱的施工質(zhì)量問題,有驚無險(xiǎn)??梢?,按本文的處理工藝方法是可靠的,處理效果良好。按補(bǔ)償混凝土處理后28天的回彈結(jié)果,處理部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C45(超過設(shè)計(jì)的兩個(gè)等級(jí)),杜絕了任何后患。
從該工程的后續(xù)工序以及施工的其它各棟工程的施工過程和結(jié)果看,該工程相關(guān)各方聯(lián)席會(huì)議所制訂的各項(xiàng)預(yù)防措施是及時(shí)和得力的,為整個(gè)工程后續(xù)類似施工提供了措施,為保質(zhì)保量按時(shí)完成施工任務(wù)奠定了保障。