王 正，俞先江，孫振鋒，顧 冕

(華設(shè)設(shè)計集團股份有限公司，江蘇 南京 210014)

1 引 言

我國交通建設(shè)突飛猛進，工程建設(shè)質(zhì)量穩(wěn)步提升，但對于鋼筋混凝土工程其耐久性仍面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。從國內(nèi)外已建成工程質(zhì)量來看，鋼筋混凝土工程耐久性不容樂觀，各個國家由于橋梁耐久性不足導(dǎo)致的經(jīng)濟損失不計其數(shù)。我國混凝土工業(yè)建筑平均壽命約25～30年，處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15～20年，海洋工程的破壞情況則更為嚴(yán)重。交通部23萬座橋梁有5 000座危橋；海港碼頭等結(jié)構(gòu)使用7～25年，大部分混凝土已嚴(yán)重銹蝕破壞，不少建筑物經(jīng)5～10年即需大修，一般壽命不足30年。我國因腐蝕造成直接經(jīng)濟損失為6 000億元/年，其中混凝土腐蝕損失為1 000億元/年。

“十二五”以來，江蘇省交通運輸行業(yè)認(rèn)真貫徹落實國務(wù)院《質(zhì)量發(fā)展綱要》，始終將質(zhì)量、安全放在突出位置，牢牢抓住“管理機制建設(shè)、施工標(biāo)準(zhǔn)化、品牌工程創(chuàng)建、質(zhì)量通病治理、平安工地建設(shè)”等關(guān)鍵載體和重點環(huán)節(jié)，將“現(xiàn)代工程管理理念”貫穿于質(zhì)量安全管理全過程，使工程質(zhì)量安全始終處于受控狀態(tài)，以蘇通大橋、泰州大橋等為代表的大型交通重點工程多次獲得國際、國內(nèi)大獎，交通建設(shè)工程質(zhì)量穩(wěn)步提升，但與發(fā)達國家相比，江蘇省公路水運工程的品質(zhì)仍存在一定差距。

打造品質(zhì)工程是貫徹落實五大發(fā)展理念、深化公路水運建設(shè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要舉措，是踐行現(xiàn)代工程管理發(fā)展新要求，統(tǒng)籌工程實體質(zhì)量、功能質(zhì)量、外觀質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量均衡發(fā)展，實現(xiàn)工程內(nèi)在質(zhì)量和外在品位有機統(tǒng)一的有效途徑，對深化質(zhì)量強省具有重要的指導(dǎo)意義。

因此開展品質(zhì)工程攻關(guān)行動刻不容緩，也是踐行“交通強國、質(zhì)量強國”戰(zhàn)略要求的利刃?；炷聊途眯詥栴}直接關(guān)乎江蘇省“十三五”品質(zhì)工程創(chuàng)建的成敗與否，在全省交通系統(tǒng)進行品質(zhì)工程創(chuàng)建的大背景下，開展混凝土耐久性關(guān)鍵性控制指標(biāo)研究是非常有意義和必要的，不僅有利于進一步提升公路水運工程混凝土耐久性，更能有利于現(xiàn)場有針對性的控制混凝土耐久性，進而有利于提升江蘇品質(zhì)工程創(chuàng)建水平。

2 研究方法與思路

(1)分析檢測大數(shù)據(jù)，提煉鋼筋混凝土耐久性關(guān)鍵控制指標(biāo)

依據(jù)我省近幾年關(guān)于鋼筋混凝土指標(biāo)的實體檢測數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析，從混凝土強度均勻度、構(gòu)件尺寸精準(zhǔn)度、混凝土表面光潔度、鋼筋保護層厚度、預(yù)應(yīng)力永存度等方面考慮，總結(jié)提煉影響鋼筋混凝土耐久性的關(guān)鍵控制指標(biāo)。

(2)依據(jù)關(guān)鍵控制指標(biāo)的重要性程度，進行指標(biāo)分級

混凝土耐久性關(guān)鍵控制指標(biāo)對耐久性的影響程度有所不同，以大數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，依據(jù)其重要性，合理建立指標(biāo)分級體系。

(3)依據(jù)分級的指標(biāo)體系，從影響因素方面入手，分別研究指標(biāo)的質(zhì)量提升手段及檢測手段

針對混凝土耐久性的指標(biāo)分級體系，對其各個指標(biāo)進行影響因素分析，提出具體的質(zhì)量提升手段和對策，同時結(jié)合具體指標(biāo)，提煉出具體的檢測手段。

(4)建立混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)品質(zhì)工程創(chuàng)建

依據(jù)具體指標(biāo)的具體質(zhì)量提升手段和對檢測大數(shù)據(jù)進行分析，提出混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)品質(zhì)工程創(chuàng)建。

3 關(guān)鍵指標(biāo)調(diào)研分析

3.1 設(shè)定調(diào)研問卷

《調(diào)研問卷》主要征集對象為從事設(shè)計、檢測、科研及質(zhì)量監(jiān)督單位，重點關(guān)注的問題有：開展公路水運工程鋼筋混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)研究的必要性；公路水運工程鋼筋混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)的研究方向；提升公路水運工程鋼筋混凝土耐久性的具體方面；關(guān)鍵指標(biāo)的考慮角度；影響混凝土耐久性的主要因素或指標(biāo)；混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)分級；混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)的重要性及混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)合格率的控制標(biāo)準(zhǔn)等。

3.2 調(diào)研問卷分析

本次發(fā)出調(diào)研問卷70份，收到問卷回復(fù)67份。

(1)研究方向的確定，53.7%的回復(fù)認(rèn)為從目前已有的指標(biāo)進行研究，因此開展關(guān)鍵指標(biāo)及控制標(biāo)準(zhǔn)的研究著重從現(xiàn)有的檢測指標(biāo)出發(fā)，暫不考慮從新工藝、新方法以及提出新指標(biāo)評價混凝土耐久性。

(2)研究指標(biāo)的初步確定，針對鋼筋混凝土耐久性眾多的指標(biāo)篩選出16個指標(biāo)進行調(diào)研。

其中超過60%的選擇指標(biāo)有(由高到低)：鋼筋保護層厚度、鋼筋銹蝕狀況、抗凍性能、碳化深度、裂縫及缺陷、混凝土強度、氯離子含量、抗水滲透性能、孔道灌漿密實度、抗氯離子滲透性能及有效預(yù)應(yīng)力。

表1 關(guān)鍵指標(biāo)選擇比例

(3)指標(biāo)分級的確定，根據(jù)選取的16個指標(biāo)按照顯形指標(biāo)、核心指標(biāo)、易提高指標(biāo)、常規(guī)指標(biāo)進行調(diào)研，其中顯性指標(biāo)是指能直觀反映出混凝土耐久性的指標(biāo)。核心指標(biāo)是指對混凝土耐久性具有顯著影響的指標(biāo)。易提高指標(biāo)是指目前標(biāo)準(zhǔn)中對混凝土耐久性要求不夠嚴(yán)格的指標(biāo)，還存在可提升空間的指標(biāo)。常規(guī)指標(biāo)是指混凝土的基本屬性指標(biāo)，如尺寸等。

按照選擇比例由高到低的原則得出。

核心指標(biāo)有：鋼筋保護層厚度、混凝土強度、有效預(yù)應(yīng)力、碳化深度、裂縫及缺陷、氯離子含量、孔道灌漿密實度、抗水滲透性能、抗氯離子滲透性能、抗凍性能。

顯性指標(biāo)有：混凝土外觀質(zhì)量、混凝土表面涂層質(zhì)量、表面硅烷浸漬質(zhì)量。

常規(guī)指標(biāo)有：結(jié)構(gòu)物尺寸。

(4)關(guān)鍵指標(biāo)的確定：按照鋼筋混凝土耐久性與品質(zhì)工程要求，從以下5個“度”混凝土強度均勻、構(gòu)件尺寸精準(zhǔn)度、混凝土表面光潔度、鋼筋保護層厚度、預(yù)應(yīng)力永存度作為品質(zhì)工程公關(guān)的突破點，選擇具體的關(guān)鍵指標(biāo)。

表2 關(guān)鍵指標(biāo)的確定

4 關(guān)鍵指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)分析

(1)混凝土強度

基于混凝土強度對耐久性影響的重要性，以及目前公路水運工程混凝土強度不均與度問題的突出性，因此在對公路水運大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，通過分析、研究、調(diào)研及咨詢專家意見，最終確定混凝土強度在滿足設(shè)計要求的基本前提下，提出回彈推定值變異系數(shù)控制在10%以內(nèi)，且不超過15%的控制標(biāo)準(zhǔn)，另根據(jù)《關(guān)于印發(fā)公路水運工程混凝土質(zhì)量通病治理活動實施方案的通知》(交質(zhì)監(jiān)發(fā)[2009]174號文)，規(guī)定了混凝土強度不超過設(shè)計強度的1.5倍。

(2)碳化深度

混凝土因為養(yǎng)護不到位導(dǎo)致碳化深度值過大的現(xiàn)象還時有發(fā)生，目前國內(nèi)相關(guān)規(guī)范僅規(guī)定了混凝土碳化深度的等級劃分，并未對混凝土碳化深度作出強制性規(guī)定，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性技術(shù)規(guī)程》(DB 33/T 1128-2016)附錄B碳化深度計算模型，計算得出混凝土28 d以及365 d的混凝土碳化深度預(yù)測值，并將其作為碳化深度的控制標(biāo)準(zhǔn)。

(3)混凝土外觀質(zhì)量

混凝土外觀質(zhì)量不僅影響美觀，同時也關(guān)系到混凝土的耐久性。本次品質(zhì)工程創(chuàng)建工作重點關(guān)注混凝土平整度與光潔度，因而將平整度提升為關(guān)鍵項目，適當(dāng)提高平整度允許偏差的要求以及合格率要求，并強調(diào)采取相關(guān)措施提升混凝土光潔度。其他外觀質(zhì)量缺陷的檢測應(yīng)參照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2017)附錄P、《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》(JTS 257-2008)第2.1.6.1條。

(4)構(gòu)件尺寸

構(gòu)件尺寸包括混凝土構(gòu)件尺寸及鋼筋尺寸，而明確受力鋼筋、彎起鋼筋等的尺寸控制，是為了有效加強對鋼筋尺寸主要受力部位、重點薄弱部位的控制。品質(zhì)工程以問題為導(dǎo)向，特別是混凝土斷面尺寸、鋼筋幾何尺寸需開展針對性檢測。為響應(yīng)品質(zhì)工程的要求，根據(jù)實際檢測情況，關(guān)鍵項目與一般項目的合格率要求應(yīng)適當(dāng)提高，目的是能有效的突出構(gòu)件尺寸精確度，實現(xiàn)江蘇交通的品質(zhì)工程特色。關(guān)鍵項目與一般項目具體劃分參照《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2017)的相關(guān)規(guī)定。

(5)氯離子含量

品質(zhì)工程以事中控制作為主要控制手段。氯離子含量的控制應(yīng)從原材料抓起?！逗８酃こ袒炷两Y(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范》(JTJ 275-2000)規(guī)定了混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土的拌和用水的氯離子含量要求；《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計與施工指南》(CCES 01-2004)規(guī)定了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土用砂及各種外加劑的氯離子含量要求；《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50164-2011)規(guī)定了混凝土拌和物的氯離子含量。

(6)鋼筋保護層厚度

品質(zhì)工程以事中控制作為主要控制手段。鋼筋保護層厚度作為關(guān)鍵控制項目，應(yīng)根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2017)嚴(yán)格把控工前鋼筋保護層厚度。另根據(jù)《關(guān)于明確結(jié)構(gòu)物鋼筋保護層厚度檢測標(biāo)準(zhǔn)的通知》(蘇交建質(zhì)[2009]76號文)，規(guī)定了鋼筋保護層厚度的合格標(biāo)準(zhǔn)和合格率要求，即測量值與設(shè)計值的比值在0.9～1.3之間判為合格，單點合格率應(yīng)不低于90%。

(7)有效預(yù)應(yīng)力

有效預(yù)應(yīng)力檢測指預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固后，對錨下有效預(yù)應(yīng)力大小及其不均勻度的檢測評定。有效預(yù)應(yīng)力對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的耐久性控制起到相當(dāng)重要的作用，目前我省公路水運工程還暫未大范圍的對有效預(yù)應(yīng)力指標(biāo)進行檢測，為響應(yīng)品質(zhì)工程攻關(guān)行動要求，以高質(zhì)量提升為目的，將有效預(yù)應(yīng)力指標(biāo)納入到鋼筋混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)進行檢測。參照《橋梁預(yù)應(yīng)力及索力張拉施工質(zhì)量檢測驗收規(guī)程》(CQJTG/T F81-2009)，提出有效預(yù)應(yīng)力的控制要求。

(8)孔道灌漿密實度

孔道灌漿密實度作為鋼絞線的防腐保護措施，對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的耐久性控制起到相當(dāng)重要的作用，目前我省公路水運工程還暫未大范圍的對孔道灌漿密實度指標(biāo)進行檢測，為推動我省品質(zhì)工程的創(chuàng)建，將孔道灌漿密實度指標(biāo)納入到鋼筋混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)進行檢測。參照《橋梁預(yù)應(yīng)力及索力張拉施工質(zhì)量檢測驗收規(guī)程》(CQJTG/T F81-2009)，提出孔道灌漿密實度的控制要求。合格率統(tǒng)計計算按照構(gòu)件數(shù)量符合實際情況，某一個孔道的灌漿密實度不合格，應(yīng)判定該構(gòu)件的孔道灌漿密實度不合格。因此合格率計算明確為按照批次構(gòu)件數(shù)量。

(9)鋼筋銹蝕

目前國家未對鋼筋銹蝕指標(biāo)進行有針對性的檢測，部分工程存在將已銹蝕的鋼筋直接投入使用，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性埋下嚴(yán)重的安全隱患。又我國暫未制定進場后鋼筋在工前進行銹蝕評定的相關(guān)規(guī)范，參考工后混凝土鋼筋銹蝕狀況評定的相關(guān)規(guī)范，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，提出截面損失率不大于5%的控制要求，目測有可見缺陷并影響使用的鋼筋不得使用。

5 結(jié)論與展望

(1)應(yīng)高度重視混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)，嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計、施工、檢驗等規(guī)范控制鋼筋混凝土質(zhì)量，滿足品質(zhì)工程優(yōu)質(zhì)耐久的基本要求。

(2)應(yīng)同時加強對混凝土原材料及成品的控制，以本標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)意見，做到事前、事中、事后全方位控制，提高混凝土工程的耐久性。

(3)本標(biāo)準(zhǔn)針對各指標(biāo)提出了部分主要的控制措施，各單位在以本標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo)意見的基礎(chǔ)上，應(yīng)同時加強遵循相關(guān)規(guī)范采取有效措施控制鋼筋混凝土質(zhì)量。

(4)應(yīng)加強對關(guān)鍵指標(biāo)的事前方案制定及審查，提升關(guān)鍵指標(biāo)事中施工工藝水平，優(yōu)化關(guān)鍵指標(biāo)事后的質(zhì)量提升措施。

(5)對出現(xiàn)合格率偏低或不滿足規(guī)范要求的關(guān)鍵指標(biāo)，以問題為導(dǎo)向，制定具體的專項質(zhì)量提升方案。

(6)通過開展鋼筋混凝土耐久性關(guān)鍵指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)工程質(zhì)量提升行動，達到各指標(biāo)合格率有所提升，質(zhì)量有所提高的目標(biāo)。