文/孫發(fā)章 肥東縣重點工程建設管理中心 安徽合肥 231600
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)管的建設項目開復工抽查中發(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。
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。
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)構質(zhì)量是否達標事關人民生命和財產(chǎn)安全,備受業(yè)內(nèi)和社會的高度關注,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)構質(zhì)量現(xiàn)狀和控制辦法,不對之處敬請同仁指正。
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、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?;炷凉淌菦Q定混凝土質(zhì)量的關鍵環(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地,因此,進入工地商品混凝土質(zhì)量對于主體結(jié)構至關重要。
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)構的安全性。通過技術提升,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。
4.1 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,瓦工勞務隊伍的趁泵車泵混凝土時,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、質(zhì)監(jiān)部門要十分注重關注違規(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。混凝土在澆筑中,均需要進行技術交底,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 澆筑前底部應先填5-10cm 厚與混凝土配合比相同的水泥砂漿,澆筑混凝土時應分段分層連續(xù)進行。
4.2.3 使用插入式振搗器應快插慢拔,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 澆筑混凝土應連續(xù)進行。如必須間歇,其間歇時間應盡量縮短,并應在前層混凝土初凝之前,將次層混凝土澆筑完畢。
4.2.5 澆筑混凝土時應經(jīng)常觀察模板、鋼筋、預留孔洞、預埋件和插筋等有無移動、變形或堵寒情況,發(fā)現(xiàn)問題應立即外理,并應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)構疏松不密實,究其原因工人責任心不強、沒有執(zhí)行技術交底要求,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)理均未履責盡責,質(zhì)量意識淡薄。分析原因:勞務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,在大建設階段,可能因建設規(guī)模大、體量大、周期長、人力不足、技術不過硬、或責任心不強、監(jiān)控、自控體系形同虛設,都會引起質(zhì)量問題。混凝土澆筑時,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,應引起各方高度重視,要加強對勞務公司的管理和處罰力度。從長遠看,隨著社會和技術的發(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)的構件和結(jié)構是穩(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)構構件的開裂,由于沒有正視這些沖擊荷載的存在和危害,對結(jié)構裂紋的發(fā)生通常與溫度裂紋混淆;
(2)在處于技術間隙期間,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、管線預埋、鋼筋制作安裝只能倉促應戰(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、壓碎導致后期管線不通,然后在結(jié)構上開槽、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)構養(yǎng)護所需要的技術間歇時間,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間歇規(guī)定不少于1 周甚至2 周,應作為強制性條文執(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。因此建議有關方面要切實加強理論研究和實踐指導,在溫度裂紋防范上應有必要的措施,消除溫度對結(jié)構的不利影響,GB50010-2010《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》中8.1.1 框架結(jié)構現(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力的計算;在結(jié)構整體計算之中,結(jié)構因溫度應力的影響尚未計入;在JGJ3-2010,13.9《高層建筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程》。大體積混凝土施工、養(yǎng)護:大體積混凝土養(yǎng)護、測溫應符合下列規(guī)定:大體積混凝土澆筑后,應在12h 內(nèi)采取保濕、控溫措施。混凝土澆筑體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,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)構中受到V 型裂紋影響結(jié)構構件越來越多,應再設計階段提出預防措施,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)構重力標準值時,梁和板瞬間處于彈性下?lián)蠣顟B(tài),甚至會發(fā)生結(jié)構坍塌,再次恢復安裝模板支撐,只是確保后澆帶兩側(cè)的結(jié)構不繼續(xù)下?lián)?,隱患已經(jīng)形成,至少下?lián)蠠o法恢復,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計強度之前,該處結(jié)構梁和板形成了兩段的實質(zhì)懸臂構件,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)構不出現(xiàn)異常變形。否則,模板拆除結(jié)構會自然下?lián)希ㄟ^測量發(fā)現(xiàn),懸臂結(jié)構的下?lián)现蹬cGB50010-2010《混凝土結(jié)構設計規(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)構性裂紋,變形后結(jié)構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 專業(yè)、事關生命和安全,應納入設計、驗收規(guī)范之中,不應成為管理盲區(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)構耐久性的,甚至結(jié)構破壞。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計預留凹槽,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)構板厚有效厚度受到削弱。
近年來地下室結(jié)構上浮漂移的質(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)構的不利影響。GB50007-2011《建筑地基基礎設計規(guī)范》建筑基礎存在浮力作用時應進行抗浮穩(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)定性不滿足設計要求時,可采取增加壓重或設置抗浮構件等措施。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)構剛度的措施。JGJ3-201012.2.2《高層建筑混凝土結(jié)構技術規(guī)程》地下室應滿足整體抗浮要求,可采取排水、加配重或設置抗拔樁(桿)等措施。設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,配重無法在短期內(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)構的自重和浮力關系,施工單位將計算書提交設計單位復核,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。
(1)提高農(nóng)民工專業(yè)技能水準、讓其安心工作服務于社會建設。
城市的建設和發(fā)展離不開農(nóng)民工,這是城市建設發(fā)展需要決定的,農(nóng)民工進入城市參與城市經(jīng)濟建設,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,隨著建設的發(fā)展,越來越需要專業(yè)性強的產(chǎn)業(yè)工人,以適應規(guī)模型、技能型建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
通過政策引領,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。無論是施工、監(jiān)理、檢測、建設單位的人員年齡結(jié)構、專業(yè)知識結(jié)構合理、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)構和構件,較早發(fā)出信號和預警。當前,工程實體結(jié)構檢測基本上是事后控制,主體結(jié)構至少施工過半、甚至已完工。因此,建筑領域的檢測手段必須加大研發(fā)力度,制造出更易操作、測量更準確的設備,讓檢測方便、可靠性高,提前預警,能夠減少結(jié)構返工帶來的損失,必要時,留置重要結(jié)構部位結(jié)構構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)構強度、可靠度的變化,積累建筑結(jié)構基礎數(shù)據(jù)。
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任單位進行保護。建筑結(jié)構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、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)構設計的初衷。給混凝土結(jié)構產(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。
在合同簽訂中盡量體現(xiàn)公平,一旦合同備案后,雙方應努力履行合同約定,確保合同既定目標圓滿實現(xiàn)。應明確物價調(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,能夠合理分擔風險、化解風險。給企業(yè)降低風險、紓困解難是政府的份內(nèi)之事,不能簡單將各項風險強加與企業(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。
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)量預警信號,降低損失,要有定期對結(jié)構體檢和加固補強。我相信通過全體同仁的不懈努力,這一關乎人民健康和幸福、關乎民生和福祉大事,混凝土結(jié)構全壽命周期內(nèi)質(zhì)量控制目標一定能夠?qū)崿F(xiàn)。