混凝土结构全寿命周期内质量控制点和建议

文／孙发章 肥东县重点工程建设管理中心 安徽合肥 231600

1、案例分析

1.1 案例一：

2017年3月24日，原天津市建委所属市质安总队在对河西区监管的建设项目开复工抽查中发现，粤翠名邸项目10 号楼混凝土强度未达到设计要求。需拆除的栋号为1 号楼、2 号楼、5 号楼、10 号楼、19 号楼、19A 号楼地面以上建筑，不含地下车库，该事故是一起重大工程质量事故。

1.2 案例二：

青岛绿地国科健康科技小镇85 地块因混凝土强度不达标，18 栋住宅楼已于4月14日清晨6：15 分全部炸毁重建。

1.3 案例三：

2020年3月7日，福建泉州一家用作集中隔离健康观察点的酒店坍塌，事发时楼内共有71 人，其中，42 人得以生还，另外29 人不幸遇难。欣佳酒店长期违法违规新建、改建、装修酒店，最终酿成惨案。

从发生的案例分析，混凝土结构质量是否达标事关人民生命和财产安全，备受业内和社会的高度关注，一旦出了问题给国家和社会、家庭带来的影响是不可估量的，结合本人20 余年的工作实践，谈一谈混凝土结构质量现状和控制办法，不对之处敬请同仁指正。

2、从源头上控制原材料的质量

众所周知，碎石、砂、水泥、水、外加剂等是组成混凝土的重要原材料，其中任何一个材料出了问题，都会造成质量问题产生。当前，在依法依规开采料石、河砂大背景下，其产量有限，经常出现供需不匹配现象，砂、石成本也在不断提高，近三年来，砂由原来的60 元/吨提高到160元/吨，有时会出现供不应求的局面,一些以次充好、降低标准的材料出现在市场上出现，例如，含盐分较高的海砂、再生料的碎石、山皮石等原材料。水泥的产地、品牌、型号不同且价格悬殊较大，如海螺、东关、巢湖牌等很受百姓青睐，主要是品质较好，质量有保障，自然价格高一些。通常在商混凝土使用上的水泥其质量无可厚非，但是其价格会相对较低一些低，况且各地商品混凝土搅拌站较多，且竞争激烈，施工单位在确定混凝土供应商压价十分厉害，且支付材料款不及时，打官司十分普遍，因此降低成本是供应商的首选，这样才能在竞争中获取市场，质量的安全储备有限，也是令人担心的。在90年代-2008 以前受经济因素的制约，当时建设规模远远比现在要少，砂石可以推荐产地、水泥可以选好品牌，当今商品混凝土的使用已经普及、需求量猛增，业主根本无法推荐自己信赖的品牌，质量的控制难免不到位。混凝土供应商是决定混凝土质量的关键环节，上游主材采购、运输、储备，商混凝土的材料的配比和加工，再将成品混凝土运输至供应地，因此，进入工地商品混凝土质量对于主体结构至关重要。

3、加强混凝土的运输过程监控

一段时间以来出现在商混凝土运货过程中，驾驶员中途倒卖混凝土的现象，严重侵害施工企业的利益，增加成本、降低结构的安全性。通过技术提升，安装GPS 定位系统，调度室全程监控，类似事件明显减少。

4、在施工过程中混凝土管控事项

4.1 违规向泵车罐内注入自来水，增加混凝土流动性，便于振捣。在混凝土的浇筑过程，瓦工劳务队伍的趁泵车泵混凝土时，向泵车内注水，增加混凝土的流动性和和易性，避免梁和墙混凝土浇筑时产生架空、不密实现象，规避项目部因质量问题对班组的处罚。其做法对于混凝土的质量十分有害，混凝土的塌落度增加、混凝土的产生离析、水灰比过大等问题。因此施工、监理、建设、质监部门要十分注重关注违规操作行为是否发生，一旦出现严重降低混凝土的质量，增加脆性、增加混凝土的孔隙率，降低承载能力、削弱抗震能力和建筑的耐久性，如何解决类似问题，需要加强对劳务公司的严格管控，树立质量第一的思想。

4.2 混凝土浇筑与振捣。混凝土在浇筑中，均需要进行技术交底，施工工艺各种专业资料表述较多和详细，大致如下：

4.2.1 凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2m，防止下落的混凝土离析，浇筑高度如超过3m 时必须采取措施，用串桶或溜管等。

4.2.2 浇筑前底部应先填5-10cm 厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆，浇筑混凝土时应分段分层连续进行。

4.2.3 使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。

4.2.4 浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇，其间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。

4.2.5 浇筑混凝土时应经常观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋等有无移动、变形或堵寒情况，发现问题应立即外理，并应在户浇筑的混凝土初凝前修正完好。

但实践中上述工艺要求并没有完全落实，混凝土外观质量差、混凝土的内部结构疏松不密实，究其原因工人责任心不强、没有执行技术交底要求，混凝土缺乏有效振捣、泌水后没有及时振捣和抹平，施工人员、旁站监理均未履责尽责，质量意识淡薄。分析原因：劳务队伍组织人员以营利为目的，如何节约用工、如何尽快完工、只要没有明显的缺陷就算万事大吉，在大建设阶段，可能因建设规模大、体量大、周期长、人力不足、技术不过硬、或责任心不强、监控、自控体系形同虚设，都会引起质量问题。混凝土浇筑时，无施工人员、无监理在现场，待混凝土入至模板上时，未经振捣，直接采用专用耙子将混凝土整平，然后再用木抹子简单抹平，将薄膜覆盖。这一行为是典型的偷工行为、严重降低质量标准的典型案例，虽然施工图简单和方便，质量是无法保证的，应引起各方高度重视，要加强对劳务公司的管理和处罚力度。从长远看，随着社会和技术的发展，我们需要清醒意识到采用智能机器人代替苦、累、脏、重、险活势在必行，混凝土的浇筑和振捣工艺由机械人完成或在工厂内加工完成，混凝土的外观和质量是有保障的，生产的构件和结构是稳定和安全连续高效的。

（1）对于混凝土在浇筑后，存在混凝土未终凝时工人开始弹线、运钢筋、吊装钢管、木工在下层楼体内拆模板、混凝土的泵管震动，造成下一层乃至下两层混凝土扰动的。此时的混凝土特别脆弱，强度很低，仅有10%-40%，一点点的震动都会造成结构构件的开裂，由于没有正视这些冲击荷载的存在和危害，对结构裂纹的发生通常与温度裂纹混淆；

（2）在处于技术间隙期间，混凝土强度提高需要必要的水分、防裂、防震动、防冻、防高温等必要保障措施必须落实，混凝土需要安静地养护，直到强度达标。实践中，在主体结构施工阶段，以4-5 层/月的速度去抓进度。由于时间压的紧，很多在模板制作安装拆除、管线预埋、钢筋制作安装只能仓促应战，必然会在一些环节上不到位，甚至遗漏。如管线安装因与钢筋安装在时空上有交集，很多管线被压瘪、压碎导致后期管线不通，然后在结构上开槽、破坏混凝土；钢筋验收，在流于形式；混凝土的强度不达标，将模板拆除等，结合当前施工的总体水平必须即使发现很多问题，整改是有难度的，因此一定要放慢速度，至少要有保证措施确保各道工序合格方可进入下一道工序之中，工程施工只能草率完工，忽略了混凝土结构养护所需要的技术间歇时间，超过混凝土耐受力，对于混凝土的质量影响是致命的。建议将混凝土的技术间歇规定不少于1 周甚至2 周，应作为强制性条文执行，各方面不得以牺牲质量为代价，安全事故发生率在主体施工阶段占了50%以上，降低速度、从一定意义上讲，可以降低安全事故的发生。

（3）混凝土的温度应力在市政公路桥梁考虑较多，但是在房建上只是提到概念性的防治办法，屋面、楼层、地下室顶板受温度应力的影响很大，造成开裂、渗漏水很多，尚没有引起各方足够重视，等到开裂和漏水时，施工单位只能被动去封裂纹做加固。因此建议有关方面要切实加强理论研究和实践指导，在温度裂纹防范上应有必要的措施，消除温度对结构的不利影响，GB50010-2010《混凝土结构设计规范》中8.1.1 框架结构现浇式露天伸缩缝最大间距35m，挡土墙、地下室墙壁等结构室内或土中伸缩缝最大间距30m，在建筑之中仅停留在概念性分析，计算时尚未涉及温度应力的计算；在结构整体计算之中，结构因温度应力的影响尚未计入；在JGJ3-2010,13.9《高层建筑混凝土结构技术规程》。大体积混凝土施工、养护：大体积混凝土养护、测温应符合下列规定：大体积混凝土浇筑后，应在12h 内采取保湿、控温措施。混凝土浇筑体的里表面温差不宜大于25℃，混凝土浇筑体表面与大气温差不宜大于20℃，这种控制多数不可靠，开裂的还是较多的，按此控制只是减少裂纹数量，绝对不可轻易消除温差的影响；如受阳光直接照射的混凝土结构，会沿着厚度方向产生不均匀延伸，易产生V 型裂纹，在结构中受到V 型裂纹影响结构构件越来越多，应再设计阶段提出预防措施，减少后期加固补强的麻烦。笔者认为：选择适宜天气温度浇筑混凝土，有必要的降温措施，或在混凝土表面做密封处理防止水汽流失。

（4）屋面、地下室顶板、露台待混凝土浇筑后，以最快的速度将保温防水层做完成，这一步需要改进材料性能、因为在施工阶段这些防水保温层需要较强的耐磨性，防止破坏，造成交工后又会失效。后浇带的存在会影响保温层防水层的整体施工，需要研究特殊材料，消除温度的影响。

（5）拆模不规范

过早拆除厚大混凝土墙体、柱侧模，会导致内外温差大于25℃，混凝土表面迅速产生温度裂纹；没有拆模强度报告，野蛮拆除；即使有拆模报告，强度达到100%，悬空处后浇带处的板梁模板，也不能拆除，必须按照地方标准，一次安装，直到后浇带浇筑后符合要求方可拆除。实际中施工单位习惯先拆后撑，且只是简单支撑几个立杆而已。这种做法的结果表现为以下方面：在拆除立杆或仅留下的立杆不足以支撑结构重力标准值时，梁和板瞬间处于弹性下挠状态，甚至会发生结构坍塌，再次恢复安装模板支撑，只是确保后浇带两侧的结构不继续下挠，隐患已经形成，至少下挠无法恢复，通过几个项目的实地观察，总结出这样的规律：后浇带施工完成但强度没有达到设计强度之前，该处结构梁和板形成了两段的实质悬臂构件，特别在施工阶段要有专项方案好模板安拆计算书，明确不可拆模板范围和支撑方式，确保结构不出现异常变形。否则，模板拆除结构会自然下挠，通过测量发现，悬臂结构的下挠值与GB50010-2010《混凝土结构设计规范》(2015年版）中3.4.3 规定的偏大。在长悬臂的根部、甚至相邻跨的结构出现贯通性裂纹；后浇带浇筑后长短跨悬臂梁（板）的截面几何中心不重合，均为长短悬臂构件的下挠值不同造成，跨度越大偏离越大，跨度越小偏离越小，后浇带处混凝土浇筑完成，形成明显的折线形梁，梁和板在后浇带两侧出现悬殊5-10cm落差，这就形成结构缺陷；同时处在后浇带处的钢筋受到较大拉力和变形，梁筋可能处于应力集中状态，有的可能接近屈服，对于抗震极为不利。特别是地下室的顶板自重大，下挠数值较大，同时伴随梁板根部的呈V 字型结构性裂纹，变形后结构板的上表面形成低洼区，如果没有处理好将会积水，加快渗漏，必须认真处理。因此加强后浇带处的模板安装和拆除涉及结构 专业、事关生命和安全，应纳入设计、验收规范之中，不应成为管理盲区。

（6）后浇带、伸缩缝细部做法不规范。当前，住宅类用房、公共建筑、商超等建筑均设计附属地下室，但是地下室渗漏水却较频繁发生，直接影响使用，长期以往会影响混凝土结构耐久性的，甚至结构破坏。主要原因是施工阶段未严格履行质量验收规定，未按照设计节点大样施工，细部不细，后浇带处的钢筋安装不规范，两侧的浮浆未清理干净、筏板处的钢板止水带下面潜藏较大建筑垃圾没有清理干净。止水带的材质、厚度、焊缝质量不达标，后浇带在土方开挖时没有按照设计预留凹槽，造成浇筑前板底垃圾不容易清理干净，加之筏板底钢筋与防水层保护层紧贴，没有保护层厚度，筏板底受到无法清理干净的垃圾、污水、锈蚀钢筋综合影响，筏板结构板厚有效厚度受到削弱。

5、地下水对结构上浮的影响

近年来地下室结构上浮漂移的质量事故发生较多，引起业内的高度重视，虽然设计时比较到位，但是，施工环节的不确定因素还是较多的，取决于地下水位的控制、回填土配重是否达标、雨季对结构的不利影响。GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》建筑基础存在浮力作用时应进行抗浮稳定性验算。

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

（2）抗浮稳定性不满足设计要求时，可采取增加压重或设置抗浮构件等措施。在整体满足抗浮稳定性要求而局部不满足时，也可采用增加结构刚度的措施。JGJ3-201012.2.2《高层建筑混凝土结构技术规程》地下室应满足整体抗浮要求，可采取排水、加配重或设置抗拔桩（杆）等措施。设计时计算抗浮是按照施工完成后计算，没有考虑施工环节的具体工况，比如施工周期长，配重无法在短期内增加上，但遭遇到恶劣天气，就会将地下室顶起，漂移，压溃柱和筏板、梁也变形严重。因此，施工单位必须依据施工进展，结合工况，计算地下室结构的自重和浮力关系，施工单位将计算书提交设计单位复核，施工工况与计算书、进展保持高度一致，并且严格按照计算书组织施工，方可保证地下室的安全，不发生上浮和漂移。

6、施工中人的因素对结构质量的影响

（1）提高农民工专业技能水准、让其安心工作服务于社会建设。

城市的建设和发展离不开农民工，这是城市建设发展需要决定的，农民工进入城市参与城市经济建设，承揽了许多劳动强度大的脏、重、累、险、差活。成为城市经济不可缺少的力量。但是，随着建设的发展，越来越需要专业性强的产业工人，以适应规模型、技能型建筑产业的发展。

通过政策引领，逐渐将农民工由低层次的体力型、数量型向高层次的技术型、质量型转变；农民工群体的发展需要健全的组织和制度作为保障，让农民工安心就业、在工作中提高专业技能，为未来建设积蓄力量，培养出更多的大国工匠。让劳动者有尊严去生活、工作，必须从现在去布局，充分发挥人力资源的独特优势，在高质量发展的中站稳脚跟。

（2）不断提高管理者的职业道德和专业水准和建立诚信体系，并能够履职尽责。无论是施工、监理、检测、建设单位的人员年龄结构、专业知识结构合理、道德品行良好，这样的团队才有战斗力、开拓力。

（3）利用先进检测手段及时发现不合格结构和构件，较早发出信号和预警。当前，工程实体结构检测基本上是事后控制，主体结构至少施工过半、甚至已完工。因此，建筑领域的检测手段必须加大研发力度，制造出更易操作、测量更准确的设备，让检测方便、可靠性高，提前预警，能够减少结构返工带来的损失，必要时，留置重要结构部位结构构件外露便于使用阶段定期检测，让检测数据得以更新，以确定结构强度、可靠度的变化，积累建筑结构基础数据。

7、结构工程在使用阶段的保护

混凝土的保护工作除了在施工阶段外，在使用阶段更要有责任单位进行保护。建筑结构在使用阶段进行了较多无原则的装修改造，破坏承重结构、改变了使用功能，有的甚至将框柱拆除，形成大空间客厅；将剪力墙踢脚线处凿除形成凹槽，做所谓的暗踢脚线；将梁上开洞，走中央空调管道、走冷热水管道；将连梁上开洞。一些门店，租户换了一茬又一茬，也是一次次装潢改造，有的框架柱上到处是伤疤钻眼，混凝土的保护层、耐久性无法保证；厕所每一次吊顶，就要重新打眼，防水混凝土板逐渐丧失防水功能；将非厕所部位改造为厕所，厕所的使用荷载增加；严重破坏结构设计的初衷。给混凝土结构产生安全隐患，减少使用年限、降低抗震标准、混凝土的耐久性降低。

8、建立风险共担的合同履约制度

在合同签订中尽量体现公平，一旦合同备案后，双方应努力履行合同约定，确保合同既定目标圆满实现。应明确物价调整、征地拆迁、环境保障、质量、进度、进度款、经济签证、推荐品牌等问题要有明确的处理办法，体现公平客观原则，能够合理分担风险、化解风险。给企业降低风险、纾困解难是政府的份内之事，不能简单将各项风险强加与企业之上，是不合理的，也是保证质量的前提。否则无从谈起高质量发展。

结语：

总之，我们要从实际出发，减少人为因素的影响，加大科技含量，大力发展装配式和轻型环保节能建筑，从粗放型管理向精细化转变，建立可以追溯的质量倒查机制，及时发出质量预警信号，降低损失，要有定期对结构体检和加固补强。我相信通过全体同仁的不懈努力，这一关乎人民健康和幸福、关乎民生和福祉大事，混凝土结构全寿命周期内质量控制目标一定能够实现。