軌道交通清水混凝土施工外觀質(zhì)量控制技術(shù)

王彥茹

（山東易方達(dá)建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司，濟(jì)南 250000）

1 引言

清水混凝土以其樸實(shí)素美、自然沉穩(wěn)的外觀特點(diǎn)，綠色環(huán)保的裝飾效果，越來越多地應(yīng)用在軌道交通建設(shè)中。清水混凝土不做任何修飾，無明顯色差、線條順暢，集“精、細(xì)、美”于一身，是混凝土材料的高級(jí)表達(dá)形式[1]。清水混凝土施工的每一道工序都至關(guān)重要，施工單位應(yīng)加強(qiáng)施工過程的控制，提前規(guī)劃各施工流程，促使結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量管理工作得到全面提升。

2 工程概況

濟(jì)南軌道交通1 號(hào)線是濟(jì)南市軌道交通線網(wǎng)中貫穿西部新城南北的一條主干線。全長達(dá)26.1 km，共設(shè)車站11 座，其中地下線長9 km，高架線長17.1 km。在高架段施工中墩柱、蓋梁、上部預(yù)制U 梁、地上車站外立面及內(nèi)部裝飾等全部采用清水混凝土方案。

3 影響清水混凝土外觀質(zhì)量原因分析

清水混凝土的外觀質(zhì)量同原材料、施工工藝、工裝配備、振搗水平、外部環(huán)境等因素息息相關(guān)[2]。要達(dá)到理想的施工效果，需要對(duì)各個(gè)方面進(jìn)行深入分析，找出影響外觀質(zhì)量的主要因素，加強(qiáng)過程控制。

3.1 清水混凝土外觀質(zhì)量問題調(diào)查

清水混凝土外觀質(zhì)量是清水混凝土飾面的精神所在，為了保證清水混凝土的外觀質(zhì)量，通過對(duì)前期試驗(yàn)段施工以及以往類似工程對(duì)清水混凝土常出現(xiàn)的外觀質(zhì)量問題進(jìn)行了分層統(tǒng)計(jì)[3]，得到100 個(gè)質(zhì)量問題的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，然后按照質(zhì)量特性不合格點(diǎn)數(shù)（頻數(shù)）由大到小的順序進(jìn)行整理，并分別計(jì)算出抽樣檢查頻數(shù)和累計(jì)頻率，見表1。

表1 清水混凝土質(zhì)量問題抽樣檢查數(shù)據(jù)表

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)表的數(shù)據(jù)繪制了清水混凝土質(zhì)量問題排列圖，如圖1 所示。根據(jù)排列圖結(jié)果采用ABC 分類管理法將質(zhì)量問題分為3 類進(jìn)行控制，將其中累計(jì)頻率在0~80%的色差、氣泡、蜂窩麻面定為A 類問題，即主要問題，進(jìn)行重點(diǎn)管理；將累計(jì)頻率在80%~90%區(qū)間的冷縫、水紋定為B 類問題，即次要問題，作為次重點(diǎn)管理；將其余累計(jì)頻率在90%~100%區(qū)間的爛根、表面不平整、裂縫等定為C 類問題，即一般問題，按照常規(guī)適當(dāng)加強(qiáng)管理。

圖1 清水混凝土質(zhì)量問題排列圖

3.2 原因分析

采用質(zhì)量特性要因分析法對(duì)每一個(gè)質(zhì)量特性逐層深入排查可能的影響因素，然后確定影響混凝土外觀質(zhì)量的原因，找出并分析所有因素中的主要因素及次要因素，進(jìn)行有的放矢的處置和管理。影響因素分析如表2 所示，首先將施工工藝、施工機(jī)械、認(rèn)為原因、施工環(huán)境、原材料作為第一層因素進(jìn)行分析，然后對(duì)第一層面的各個(gè)因素進(jìn)行第二層面的深入分析，將所有可能的原因進(jìn)行一一羅列，將A 類問題作為重點(diǎn)進(jìn)行原因分析，對(duì)分析出的主要原因進(jìn)行重點(diǎn)控制。

表2 清水混凝土外觀質(zhì)量影響因素分析表

4 清水混凝土外觀質(zhì)量控制措施

4.1 進(jìn)行設(shè)計(jì)深化

在設(shè)計(jì)階段建立BIM 模型，由軌道交通設(shè)計(jì)單位各個(gè)專業(yè)共同參與對(duì)清水混凝土建筑物數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷地插入、完整、豐富，將結(jié)構(gòu)、建筑、電氣、給排水、通風(fēng)空調(diào)、通信、消防、動(dòng)力、裝修導(dǎo)向等設(shè)計(jì)工作統(tǒng)籌安排，密切配合，對(duì)清水混凝土預(yù)留洞和預(yù)埋件位置進(jìn)行細(xì)化核對(duì)，碰撞檢查，保證所有預(yù)埋件在施工前能準(zhǔn)確定位，施工完成后不進(jìn)行清水混凝土鑿除。同時(shí)，對(duì)清水混凝土的外觀設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)比對(duì)，確定清水混凝土外觀效果，并與施工單位充分溝通方案的可實(shí)施性，達(dá)到綠色低碳化設(shè)計(jì)、綠色施工、成本管控、方便運(yùn)營維護(hù)等目的。

4.2 制定質(zhì)量管理體系

制定全面質(zhì)量管理（TQC）體系，成立專門的清水混凝土科研小組，秉承預(yù)防為主、科學(xué)管理、用數(shù)據(jù)說話的管理理念，在清水混凝土的施工生產(chǎn)中貫徹全面質(zhì)量管理，全過程質(zhì)量以及全員參與的管理體系。

對(duì)制定的清水混凝土施工目標(biāo)利用PDCA 循環(huán)進(jìn)行質(zhì)量管理，通過“目標(biāo)→策劃→施工→總結(jié)→新目標(biāo)”循環(huán)式過程質(zhì)量控制方法，對(duì)清水混凝土施工中存在的問題持續(xù)地進(jìn)行解決和改進(jìn)，不斷提高清水混凝土外觀質(zhì)量控制能力，不斷提高清水混凝土的質(zhì)量水平，直至達(dá)到既定目標(biāo)。

4.3 開展清水混凝土外觀試驗(yàn)

在清水混凝土施工前組織各單位進(jìn)行了上百次的室內(nèi)室外試驗(yàn)，成型的試驗(yàn)柱和試驗(yàn)墻共30 余處，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)行工藝調(diào)整。通過試驗(yàn)檢驗(yàn)、評(píng)估按配合比配制的混凝土的施工性能、顏色含氣量是否符合要求。驗(yàn)證模板的明縫、禪縫、對(duì)拉螺栓孔、線條、企口的做法是否能達(dá)到預(yù)期的效果。檢查混凝土面的外觀色澤、氣泡是否均勻等情況。分析配合比、模板方案、澆筑方法和操作要點(diǎn)的合理性，并以樣板結(jié)果為參照指導(dǎo)后續(xù)的施工工作，進(jìn)一步對(duì)施工方案進(jìn)行確認(rèn)并完善。

4.4 進(jìn)行模板專項(xiàng)方案優(yōu)化

模板是清水混凝土施工工藝中的關(guān)鍵一環(huán)，其剛度、加工精度、加固措施、板面平順清潔、脫模劑涂刷質(zhì)量等直接關(guān)系到清水混凝土的施工效果。本工程清水混凝土車站外墻模板采用WISA 板與定型鋁合金龍骨的施工方案。

清水混凝土的飾面效果除了展示混凝土的自然質(zhì)感外，還要通過混凝土表面的明縫、禪縫和對(duì)拉螺栓孔眼來表現(xiàn)清水混凝土建筑的獨(dú)特魅力。在施工前邀請(qǐng)相關(guān)方面的專家對(duì)清水混凝土車站模板進(jìn)行深度的優(yōu)化和設(shè)計(jì)，利用BIM 模型對(duì)模板對(duì)拉螺栓孔的位置進(jìn)行全面布局，對(duì)拉螺栓孔的大小及裝飾效果進(jìn)行論證；轉(zhuǎn)角及洞口的特殊模板進(jìn)一步細(xì)化，設(shè)計(jì)專門的卡具，保證模板連接緊密不漏漿；對(duì)明縫及禪縫的樣式和位置進(jìn)行確定。模板的切割加工和鋁合金骨架都實(shí)行工廠化，所有的模板經(jīng)過設(shè)計(jì)以后都是在工廠進(jìn)行加工和組裝并編號(hào)，運(yùn)到工地后不允許私自打孔和切割，保證了模板的質(zhì)量。模板脫模劑采用廠家生產(chǎn)的專用水性脫模劑，杜絕私自配置引起的色澤差異，模板安裝前仔細(xì)檢查脫模劑的涂刷質(zhì)量。

4.5 嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量

嚴(yán)把混凝土原材質(zhì)量關(guān)，經(jīng)過試驗(yàn)確定好的混凝土配合比以及原材料品牌產(chǎn)地等未經(jīng)允許不能私自變動(dòng)，拌和站設(shè)軌道交通專用原材料堆放場地及專用水泥罐。使用前采用隨機(jī)的方法，對(duì)混凝土的砂子、水泥、粗骨料、外加劑等材料科學(xué)地鑒定其質(zhì)量是否符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件的要求，保證工程所用原材料都是合格產(chǎn)品。

施工過程中，對(duì)混凝土原材料實(shí)行三級(jí)檢測，一般性檢測、見證性檢測、第三方檢測，其中，見證性檢測與第三方檢測均由建設(shè)單位人員參與，對(duì)多家檢測單位的檢測結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。施工中隨時(shí)抽檢原材料含水率，及時(shí)調(diào)整水灰比，同一構(gòu)件的混凝土必須采用同品牌、同規(guī)格、同顏色、同產(chǎn)地的原材料，保證清水混凝土外觀的一致性。

4.6 重視混凝土澆筑質(zhì)量控制

混凝土施工前應(yīng)詳細(xì)優(yōu)化施工段劃分和施工組織，切實(shí)做好調(diào)度協(xié)調(diào)工作。澆筑過程中要合理調(diào)度攪拌輸送車送料時(shí)間，嚴(yán)格控制混凝土各項(xiàng)到場指標(biāo)，混凝土到場后逐車測量混凝土的坍落度、入模溫度和含氣量，不合格混凝土堅(jiān)決退場?；炷翝仓霸谀０宓撞坑盟嗌皾{進(jìn)行封堵，防止漏漿，新舊混凝土交接處先澆筑5 cm 厚同標(biāo)號(hào)的水泥砂漿，防止?fàn)€根。嚴(yán)格控制每次下料的高度和厚度，保證分層厚度不大于30 cm，澆筑高度大于2 m 時(shí)必須采用串桶澆筑。

清水混凝土施工過程中振搗方法要正確，不得漏振和過振。嚴(yán)格控制振搗時(shí)間和振搗棒插入下一層混凝土的深度，保證深度在5～10 cm，振搗時(shí)間應(yīng)以混凝土翻漿不再下沉和表面無氣泡泛起為止，振搗時(shí)間控制在20~30 s。指定專門的振搗工進(jìn)行振搗并簽訂協(xié)議，振搗工人經(jīng)過嚴(yán)格的考核和交底，在指定責(zé)任區(qū)域振搗，其他振搗工未經(jīng)許可不得進(jìn)行清水混凝土的振搗施工。

4.7 加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)及成品保護(hù)

拆模完成后，采用土工布加養(yǎng)護(hù)膜嚴(yán)密覆蓋保水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。做好后期成品保護(hù)工作，防止污染及損壞成型的清水混凝土構(gòu)件，成型混凝土構(gòu)件距離地面3 m 范圍加工專門的保護(hù)構(gòu)件，防止混凝土被磕碰。同時(shí)，需制訂清水混凝土缺陷修補(bǔ)專項(xiàng)方案，混凝土構(gòu)件出現(xiàn)質(zhì)量問題或被污染磕碰后禁止私自進(jìn)行處理，必須嚴(yán)格按照方案既定程序進(jìn)行混凝土的修補(bǔ)。清水混凝土投入使用前，在混凝土表面涂刷專用水性氟碳保護(hù)劑，減緩清水混凝土在后期使用過程中外觀質(zhì)量變化，使混凝土表面長期保留混凝土的本色與質(zhì)地。

5 效果評(píng)價(jià)

本工程的清水混凝土已全部完成并投入使用，在清水混凝土施工過程中充分考慮了各種影響因素，深入分析了清水混凝土表面可能產(chǎn)生的各種質(zhì)量缺陷及缺陷產(chǎn)生的原因，并采取了針對(duì)性的監(jiān)控對(duì)策，最終將各種因素對(duì)清水混凝土的影響降到最低，切實(shí)提高清水混凝土的外觀質(zhì)量，清水混凝土外觀色澤一致、光滑，模板拼縫順直，表觀無明顯的色差，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。