2018建筑工程质量防治探讨

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　　摘要：建筑工程质量的好坏直接影响人们的生存环境甚至是人生安全，因此作为建设投资单位必须加强建筑工程的监督管理，确保工程质量和投资安全。本文就当前建筑工程质量存在的一些问题，并结合实际工程中一质量问题的处理方案，提出提高建筑工程质量的几点建议。
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　　关健词：建筑工程质量问题钢筋混凝土柱置换处理方案工程管理
　　引言：当前随着城市建设的蓬勃发展，建筑队伍迅速加大，不少建筑施工队伍技术力量较薄弱，技术人员对各种材料的使用性能及各项试验方法和质量评定缺乏深入了解。一方面是生产的劣质建材流入市场，如水泥、钢材等；另一方面施工队伍技术力量不足，缺乏检测手段，不时将不合格材料用到工程上影响工程质量和使用效果，因此加强建筑工程的监督管理势在必行。
　　1 建筑工程实例质量问题处理方案分析
　　 随着我国建筑行业的不断发展，城市的投资环境逐步得以优化，城市人口的居住水平不断提高，我国建筑工程质量呈稳步上升趋势，但不可否认，一些在建工程和已投入使用的工程尚存在不少的质量问题，有些甚至严重危害到建筑结构和使用安全功能，个别建筑甚至发生整体坍塌事故。
　　1.1工程概况
　　衡阳市松木工业园一综合楼建于 2009 年 5 月，为框剪结构体系，采用现场搅拌的混凝土浇筑，该建筑物 1 层局部平面见图 1。
　　1―置换混凝土柱
　　图 11 层局部结构示意
　　然而，由于施工单位管理和操作失误，在主体结构封顶、大部分楼层砌块墙体砌筑完成后，发现地上1 层截面尺寸为1 000 mm ×1 000 mm的角柱，混凝土设计强度等级柱为 C50，因在搅拌混凝土时未将水泥、砂与粗骨料搅拌均匀便直接用来浇筑，造成该柱有一段高度为 0. 5 m 的范围内混凝土强度未达到 15 MPa，强度降低非常严重，且为角柱，抗震要求高，为防患安全事故发生，保证工程质量，因此必须采取加固处理措施。
　　1.2 钢筋混凝土柱置换处理方案的提出
　　 针对工程出现的质量问题分析，投资建设管理单位工程师提出分期置换混凝土加固法，即支撑框架梁，分期将原来的混凝土完全凿除，保留钢筋，用高于设计强度一个等级的自流密实混凝土重新进行浇筑，可达到置换构件原承载力的要求。由于只对原混凝土进行置换，截面尺寸不增加，不改变原建筑布局，周围梁系承担的荷载和内力不会发生变化，不需对其进行加固处理即可满足原设计要求，确保加固后的工程质量及外观与原设计保持一致。在置换过程中，可利用结构空间作用的有利条件，并采用分期置换加固的方法使得置换期间只设置钢柱支撑就可以满足支撑设施安全可靠的要求，不需千斤顶配合使生用，降低了卸载的技术难度及设备使用，减少了造价。
　　1.3钢筋混凝土柱置换处理方案实施过程
　　钢筋混凝土柱置换处理方案应从总体的高度把握以下几个关键点: 1)对原有结构的卸载; 2) 减小原结构钢筋的变形; 3)卸载点的位移监测; 4) 减少柱新浇筑混凝土的收缩。本工程采用静态电阻应变仪测定其结构及支撑的内力，确保其内应力不超过设计值，测定卸荷点的位移值，确保置换柱变形不至于过大而失去卸荷作用。
　　施工按下列工序进行: 结构受力状态计算→结构卸荷→剔除框架柱混凝土并填塞钢板→结构及支撑应变及卸荷点位移值测量→界面处理→钢筋修复配置→立模→浇筑自流密实混凝土→自流密实混凝土养护→拆模→检查验收→重复下一区域施工至完成→拆除卸荷结构。
　　1.3.1置换混凝土的材料性能
　　1) 钢材的品种规格、性能应按 GB 50017―2003《钢结构设计规范》等的规定，抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。2) 置换混凝土采用 C55 改性混凝土，在其中掺入占水泥重 16% 的 ZM 混凝土外加剂，为免振捣自流密实成型、无收缩、微膨胀混凝土。其品种质量及应用技术应符合有关技术指标，并抽样取试样进行强度复验。
　　1.3.2 施工阶段卸载
　　加固施工前，尽量卸除被加固柱上部楼面的临时堆载或活载，除此之外，结构柱在梁、板等自重作用下，已经产生内力，如果直对柱薄弱部分混凝土进行置换，结构有垮塌的危险，还必须对柱进行卸载处理。卸载方式采用钢柱支撑该柱两边的梁以提供刚性支点，钢柱的上下口用厚 10 mm 的钢板封顶，钢板四周与钢柱焊接牢固。卸载时，钢柱同结构构件间用钢楔子楔紧，每边钢柱支撑的个数、尺寸、规格应一致，并通过计算确定，调整钢柱位置，保证钢柱竖直，并与连接面保持平整，所有钢柱的作用中心应与需要置换柱的形心重合，尽量避免偏心，确保在卸载后被置换构件的相邻结构不产生裂缝、变形等损伤，不影响结构的安全性和耐久性。
　　由于该柱承受的压力较大，截面也较大，如果对柱强度较低的混凝土进行一次性置换，虽然设置了钢柱的支撑但是仍可能使柱的钢筋变形很大，为了减小柱钢筋变形对原结构的不利影响，需分批对柱混凝土进行置换，当第一批置换混凝土达到设计强度要求后再进行第二批置换，这样既保证了结构的安全，又不使置换时原柱钢筋变形过大。经研究决定，用混凝土柱截面边中线将柱截面划分为 4 块，分Ⅳ期进行混凝土置换，置换顺序为先置换对角的两块混凝土，然后再进行另一对角混凝土的置换，置换顺序见图 2。 1―置换混凝土
　　注: 柱子的置换顺序为置换区域 1，置换区域 3，置换区域 2，置换区域 4。
　　图 2 柱分期剔凿、置换示意
　　且在置换时为防止偶然偏心导致在混凝土达到强度前原结构变形过大，在凿除原柱混凝土时，先在每批置换截面外边角点处对称凿出 3 处，尽量与作用中心重合，见图 3。 1―钢柱支撑; 2―置换混凝土柱; 3― － 250 mm × 14 mm;
　　4― － 250 mm × 8 mm
　　图 3 内垫钢板及钢柱支撑布置示意
　　每凿一处即在柱内垫上和凿除混凝土高度相当的钢板并顶紧，再把其余混凝土凿除。钢板的面积尺寸为 100 mm ×100 mm，其承载力经计算大于凿出混凝土的承载力，起到承重和传力的作用，防止在混凝土未达到强度前偏心内力的作用使柱内钢筋变形过大。
　　Ⅰ期剔凿后，柱子是最不安全的时候。当Ⅰ期置换混凝土浇筑养护好，达到设计强度的 80% 后，进行Ⅱ期剔凿; 由于剔凿截面尺寸与Ⅰ期剔凿时的截面尺寸相等，此时，Ⅱ期剔凿以后已不是最不安全的状态。因此，以Ⅰ期剔凿时的受力情况计算布置临时支撑。置换施工时，装修等荷载尚未施加，活荷载为施工荷载，按 1. 0 kN/m2计算，则板自重和施工活荷载按 3. 5 kN/m2计算，为简化计算该柱所承担的荷载，按两边柱间距离中线划分，板上总荷载2 187. 36 kN， 梁、 柱、填充墙自重总荷载6 342. 73 kN，则该柱承担的轴力设计值 N =8 530. 09 kN; Ⅰ期剔除后，由于局部纵向钢筋无混凝土的侧向支撑，为安全起见，也不考虑钢筋的作用。按混凝土强度等级为 C15 计算，该柱现所能承担的轴力设计值为: N1= 0. 9φfcA = 6 342. 73 kN。Ⅰ期剔凿后柱的剩余轴向承载力为: N2= ( 3 /4 ) N1=4 757. 05 kN． 因而，Ⅰ期剔凿后，需要支撑承担的轴力为: N2= N － N2= 3 773. 04 kN。
　　考虑置换时引起偏心等对支撑结构受力安全影响，将此竖向轴力值放大 1 倍，设该柱周围 2根梁均设置支撑，各梁下分别设置了 3 根钢柱支撑，间距为500 mm。则每杆支撑分担的轴力为: Nu= 2N2/6 =1 257. 68 kN。
   　　1)截面试选。采用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边，取 Q235 钢的抗压强度设计值为 215 MPa，假定 λ = 60，b/h ＞ 0. 8，根 据 GB 50017―2003 表5. 1. 2 － 1，不论 x 轴或对 y 轴都属于 b 类轴心受压构件截面，钢柱支撑按无侧移框架柱计算，由于上、下均考虑铰接，则钢柱计算长度系数均取 1，钢支撑高度 h = 3 700 mm，钢支撑两个方向的计算高度为:l0= μh = 3 700 mm。
　　当 λ = 60 时，根据 GB 50017―2003 附表 C － 1查得 φ = 0. 807，所以截面几何量为: An≥Nu/ φf =73. 5 cm2; ix= iy= l0/ λ = 6. 2 cm。
　　本工程底层支撑体系钢柱选用截面尺寸见图3，翼缘 2 － 250 mm × 14 mm，腹板 1 － 250 mm ×8 mm，其截面参数 A = 90 cm2; Ix= 13 250 cm4，Iy=3 650 cm4，ix= 12. 13 cm; iy= 6. 37 cm。
　　2) 整体稳定和长细比验算。 钢支撑长细比为:λx= l0/ ix= 30. 5 ＜ ［λ］ = 150; λy= l0/ iy= 58. 1 ＜［λ］= 150。
　　因对 x 轴和对 y 轴均属于 b 类截面，故由长细比的较大值，根据 GB 50017―2003 附表 C － 1 查得φ = 0. 816，则: Nu/ φA = 171 MPa ＜ 215 MPa。
　　3) 局部稳定验算。翼缘外伸部分: b1/ t =8. 64 ＜ ( 10 + 0. 1λ) ( 235 / fy) = 15. 81。
　　 腹板的局部稳定: h0/ tw= 31. 25 ＜ ( 25 + 0. 5λ) ( 235 /fy) = 54. 05，原截面无孔眼削弱，不必验算强度。
　　4) 构造。因内腹板高厚比小于 80 mm，故不必设置横向加劲肋。翼缘与腹板的连接焊缝最小焊脚尺寸 hfmin= 1. 5 = 5. 6 mm，采用 hf= 6 mm。 钢柱支撑的布置见图 3。
　　1.3.3 混凝土的拆除及浇筑
　　为减小对原结构混凝土的损伤，混凝土的拆除采用 BOSCH － 11 型电动凿除机械进行施工，对原构件存在缺陷剔除至密实部位。剔除完后，浇筑新混凝土前，在该柱置换混凝土的上、下截面即新老混凝土交接处，涂刷一层与混凝土同性能的界面剂，随浇随涂，新旧混凝土界面粘结质量应符合有关规定。支好模，在柱模板顶部开孔从特制钢结构定型模板的浇筑口灌注自流密实混凝土，应在新浇注混凝土中掺入适量的减水剂和膨胀剂，尽量减少混凝土的收缩，使置换后混凝土与原结构混凝土协调受力; 还应严格控制混凝土用水量，以确保混凝土质量。浇注时应一次性浇筑完成，并使混凝土浇筑口高出置
　　换界面 100 mm，以保证浇筑密实。按要求及时养护，混凝土的养护时间为 72 h，以保证混凝土具有一定的温度和湿度。
　　 通过对修复方案进行严格验算，使问题柱在安全稳定的支撑条件下得到托换处理。整个托换过程中，各相关构件均未出现变形裂缝，并且修复完毕后，相关构件无任何修补痕迹。本工程加固完成后，使用情况良好，无任何不良情况发生。
　　由于前期施工单位管理和操作失误，造成此次质量事故的发生。本次质量事故修复工程历时一个月，延期了交付时间，浪费了人力物力造成了一定的经济损失。由此可以加强建筑工程质量管理的重要性。针对当前建筑工程质量存在的问题，就如何提高建筑工程质量提出以下建议；
　　2 如何提高建筑工程质量
　　2.1 规章制度的完善
　　只有严格管理，严格按照建筑工程程序办事，做到超前监督，才能不断提高工程质量。应该认真严格地按照《建筑法》中规定的运作程序和行为规范进行质量监督和管理，认真执行国家颁布的各项技术规范和有关规定。建筑工程质量，涉及到多个环节，包括立项与报建、招标与发包、设计与施工、材料选购、竣工验收等，这些工作必须按照建筑工程程序进行，才能达到预期的效果。坚持谁施工谁负责质量，谁指挥谁负责质量，不给事故责任者推脱的借口。应以科学的态度做切实可行的计划，计划一旦下达，要严格执行计划。每项工程开工的组织实施和监督管理，对工程的进度、质量和造价，负有重大的责任，施工规范是施工人员进行施工的准绳。
　　2.2 加强施工单位的质量管理
　　建筑企业要完成承接的工程任务，取得预期的社会效益和经济效益，必须走质量效益型道路，贯彻以质量为中心、效益为目的的“质量兴业”计划。承接工程时，施工单位应当建立质量责任制，根据工程项目的特点和规模，选好与之相适应的项目经理、技术负责人和主要的施工管理人员，是保证工程质量的前提，项目经理的质量意识和管理意识强，项目班子工作齐心协力，预定的质量目标就完成得好，就会创出优质工程。要提高工程质量，必须严格按照技术规范施工，有一套工程质量的控制办法，建立健全施工质量检验制度，严格工序管理，做好隐蔽工程的质量检查和记录；做好建筑材料、建筑构配件、设备和商品混凝土的检验，按照设计图纸和施工技术标准施工，不得擅自修改工程设计，不得偷工减料。企业除制定方针目标以外，还必须紧紧围绕工程项目制定一系列的措施，重点监督施工现场的保证体系是否建立健全，保证体系是否有效运行，是否具备持续改进功能。施工质量对进度和经济效益及承包人的信誉有直接影响，项目是企业创建名牌工程，实现优质工程计划的归宿。
　　2.3 加强施工全过程管理
　　企业要建立完备的质量保证体系，以保证工程施工质量。企业的各级管理人员，必须树立强烈的质量责任意识，这样才能严格执行质量体系标准，做好施工质量管理工作。同时，抓好材料物资的管理，严格把好材料进场关和施工试验关。工程建设中，材料的优劣起着举足轻重的作用，严格检查工程中所使用的材料是否符合设计规范要求是不可忽视的重要工作内容。控制材料质量，要做到货比三家，择优使用，对主要生产厂家进行实地考察。设置样品，严格按样品进货，严格检测和验收。另外，应当搞好材料的检测和施工试验，确保检测结果的真实可靠性，对某些重要部位进行抽查，发现问题及时处理。
　　2.4 提高质量管理人员、施工人员的综合素质
　　企业要加强对项目质量管理人员进行强制性标准和规范的学习，各项目部现场施工人员要加强对标准、规范的熟悉和运用，提高对标准、规范的认识和理解程度。在建筑施工的过程中必须要注重对人的因素上的把握，因此在质量管理上需要注重实现人员管理上的优化。在具体的施工过程中需要注重对人员上的管理和控制，由于人是工程建设中的主体，但凡是参与到工程建设中的人员，无论是直接操作人员、技术人员、管理人员还是服务人员，都有可能对工程质量的形成造成不同程度上的影响，这些人员都是影响工程质量的主要因素。因此在具体的优化过程中，首先必须要提高员工的质量意识，要坚持在施工过程中质量第一的重要观念，并坚持预防为主、用数据说话、为用户服务以及坚持企业效益和社会效益相结合的观念；其次是要提高建筑人员的综合素质，尤其是技术人员以及管理人员的专业素质，素质高低直接决定了决策高低以及质量管理的水平，因此需要格外重视。
　　2.5 要依靠科技进步，提高建筑工程质量
　　科学技术是第一生产力。在建筑工程施工中不断提高科技水平，这是提高工程质量的重要手段和前提。目前，建材市场规范程度不高，建材质量良莠不齐。很多材料性能不过关。耐久性差，尤其是防水材料质量不过关，直接影响屋面防水工程质量。另外，机械化施工关没有全面普及。施工中，大量工程依靠手段操作，人为因素影响较大，质量控制较难。因而提高工程质量，必须从提高建筑材料质量入手，研究开发性能好的新型建筑材料和积极引进推广使用先进施工设备、施工技术都非常重要的措施。
　　3 总结
　　工程建设质量管理是一个复杂的系统工程，它需要从业人员高度的敬业精神、高度的专业知识和科学的管理办法。我们还应该认真总结出建设单位、设计单位以及施工单位共同参与和控制的质量管理经验，采取更加科学有效的措施和方法，达到保证建筑工程质量的目的。建设工程质量关系到工程项目的投资效益、社会效益和环境效益,工程质量事关国家和人民生命财产的安全,影响国民经济的发展和社会的安定。严格控制工程质量，是工程建设参建各方义不容辞的责任，同时是工程建设中政府维护国家和公众利益质量职能的主要体现。因此，必须切实加强对工程质量的监管，努力维护国家和公众的利益,建立以规范标准为主要内容的工程质量保证体系、质量管理体系和质量监督体系，围绕工程项目和建设主体,多层次,全方位实施工程质量监管,有效维护建筑市场秩序。
　　参考文献
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　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。