现浇框架结构柱施工质量问题处理技术

2014-01-31孙石林SUNShilin

建筑机械化 2014年6期

孙石林/SUN Shi-lin

（瑞华建设集团有限公司，广东广州 510640）

1 问题简况

广东云浮某大型商场工程，为多栋5层现浇钢筋混凝土框架结构。各栋首层的层高5.5m，2～5层的层高4.5m，结构跨度7×8m，主梁截面350×1200mm，次梁截面300×800mm与250×600mm等，楼板厚120mm。

该工程其中1栋已经浇筑了5层的梁板（只欠屋面板），2010年4月21日，木工班组在拆除2层柱及3层梁板的模板及支撑时，发现2-1轴*2-A轴柱与2-1轴*2-B轴柱，这两条结构柱（截面0.6×0.6m）的下部约1m高度水泥浆欠缺，局部根本没有水泥浆，砂石外露明显，为结构性质量问题。

发现该质量问题后，拆模施工人员马上汇报施工单位项目部，项目经理马上汇报现场监理工程师、业主监管人员和施工单位总工程师室。施工单位项目部按照集团公司总工程师室的要求，及时实施如下3项措施。

1）及时回顶对2-1轴*2-A轴柱（角柱）与2-1轴*2-B轴柱（边柱）周边3跨的结构梁和板，采用钢管马上回顶。回顶方法以结构柱未浇筑的工况，基本按照施工支模的钢管间距与步距进行可靠的回顶。对结构柱旁边的楼梯间及天井，从地面支设落地钢管支架，并采用可靠的支顶措施。

2）停工警戒停止上部结构的施工，以减少本层结构的荷载。同时对2-1轴*2-A轴柱（角柱）与2-1轴*2-B轴柱（边柱）周边3跨的结构梁和板，包括上下各层，设置警戒线，禁止无关人员和设备进入警戒区域。

3）回弹强度对2-1轴*2-A轴柱（角柱）与2-1轴*2-B轴柱（边柱）、附近结构柱、梁和板，采用回弹仪测量混凝土强度，尤其是对出现质量问题的部分，进行重点回弹，对照混凝土浇筑龄期，为测量区域及分析原因提供依据。

在采取以上措施的同时，质安员对周围相应区域的3～4层梁板及3层柱进行观测；测量人员采用仪器对结构上下进行沉降与变形观测。由于及时采取可靠的措施，从观测结果看，该工程结构都没有发现任何裂缝或突变沉降，结构处于可靠受力状态，安全没有受影响。

该工程2层结构柱混凝土设计强度等级C35，上下梁板C30，按现场回弹仪对强度的测量结果，该质量问题的范围只局限在层2-1轴*2-A轴柱（角柱）最下部约1.2m、2-1轴*2-B轴柱（边柱）最下部约0.8m范围内，即只有这部分范围的混凝土强度小于设计龄期强度，其他都符合设计要求。这两个方形柱（截面0.6×0.6m）4个侧面中两侧面强度很低，最底部砂石料甚至用手可以掏出，越高水泥浆凝结状况越好，另两个侧面也相对好一些。在出现质量问题范围以上，混凝土龄期强度没有问题。柱子与2层梁板面相接约2～3cm有已经凝结的、强度等级较高的水泥砂浆薄层。

2 发生的原因和责任

经查施工记录，该工程2层结构柱整体浇筑前，按规范先加厚度2～3cm的同配比水泥砂浆薄层（每条柱水泥砂浆用量0.6×0.6×0.03m＝0.011m3）。由于2-1轴西面没有场地，在浇筑本层结构柱时，混凝土泵车受臂长限制，伸不到2-1轴*2-A轴柱（角柱）和2-1轴*2-B轴柱（边柱）的位置，同时环境刮风下雨，风力大而又不能使用塔式起重机加漏斗的方式送料，就这样停止浇筑，剩下这两条柱子待3层结构梁板钢筋绑扎后才浇筑。

2.1 直接原因

在4月2日这两条柱浇筑之前，楼板与梁模板的大部分雨水汇流到这两条柱模内。由于支模牢固且基本没有缝隙，加上柱底2～3cm已经凝结的水泥砂浆封住了模板的缝隙，雨水集聚至少0.6m，施工单位按规范分层喂料振捣，第1～3次下混凝土料（每次约0.6×0.6×0.3m＝0.11m3），每次混凝土料在积水中离析分离，插入式振捣器在分层振捣时加剧了混凝土料在积水中的离析。

2.2 间接原因

1）施工质量检查与隐蔽验收制度（尤其是自检与互检制度）缺陷，质量检查人员责任心不强，工作不认真，未能针对重点部位（结构柱底部）认真检查。

2）按正常施工工艺，结构柱底部加水泥砂浆后，应马上浇灌混凝土，但施工人员却在加水泥砂浆后隔7天才浇灌混凝土，可见施工单位技术交底制度欠缺，存在违章操作行为。

3）施工现场质量保证体系不完善，现场施工管理人员不够，现有人员素质不高，未能较好地落实施工组织设计与方案的质量检查与管理措施。

4）监理单位现场监理人员责任心不强，质量监督与检查不认真，未能很好实施重点部位的旁站，存在质量监控的死角。

5）建设单位现场人员，对施工质量的过程监督与控制的力度不够。

2.3 主要责任

经过总结，发生该质量事故的主要原因，在于隐蔽验收检查不到位（留有死角）和违章操作（铺水泥砂浆隔7天后才浇灌混凝土）。

按该主要原因，造成该质量问题的主要责任者，一是施工单位项目部质量检查人员，二是混凝土班组操作工人。

3 处理方法

该工程相关单位技术管理人员与专家，分析了以上原因后，针对这两条结构柱的质量问题，进一步研究并统一意见，形成下述处理方法。

两条结构柱质量问题的处理工艺流程为：回顶→托换→凿除→清洗→封模→备料→喂料→振捣→养护→拆模→切割→卸顶。详细描述如下：

1）回顶从首层到2层，对2-1轴*2-A轴柱（角柱）与2-1轴*2-B轴柱（边柱）的周边3跨的结构梁和板，进行回顶。对于2层梁板的回顶方法，以结构柱未浇筑的工况，经过计算，基本按照施工支模的钢管间距与步距进行可靠的支顶，靠近加固柱一侧采用并联双管支顶。

2）托换对2-1轴*2-A轴柱（角柱）与2-1轴*2-B轴柱（边柱）质量缺陷范围上部已经凝结的钢筋混凝土结构，采用双钢管水平抱箍（上、中、下三节）和14螺栓锁紧，上中下之间采用钢管垂直拉结。最上节钢管箍位于3层结构梁下，最下节钢管箍位于质量缺陷上沿往上约0.2～0.3m处，并采用较长的双钢管，加长部位采用扣件与“回顶”的钢管立杆相接而顶托。这样形成了对这两条结构柱的临时托换体系，预防结构柱因自重受拉而开裂。

3）凿除回顶与托换后，施工单位自检合格，监理验收后，才能凿除松散等质量缺陷部位的混凝土。按回弹检测结果，龄期强度不够的全部要凿除，并凿深（高）多凿3～5cm。凿除应采用小凿子和锤子轻凿的方法，严禁采用大锤敲打碰击，以防止伤害整条结构柱已经凝结的混凝土与钢筋。凿除缺陷部分形成的柱子下部空间，形成一定的锅底凸面（倾斜度小于3%），如图1，以利于补偿混凝土时喂料、振捣和排气。

4）清洗凿除完成后，应认真检查，必要时通过回弹检测，确认强度不够部分全部凿除后，采用高压清水仔细冲洗干净。结构柱的原来钢筋不动，但也要把钢筋上的水泥砂或灰尘冲洗干净。如箍筋受损，则应加设或适当加密箍筋。

5）封模清洗干净后才能封模板。模板采用18mm厚夹板，50×100方木间距0.2m作为立档，双钢管作为柱箍，14螺栓拉锁紧。

结构柱2个侧面模板与原来柱侧齐平，另两侧（缺陷严重的侧面）封模板时，把结构柱加宽10cm。

各个侧面的模板上部，加设倾斜的小漏斗，以利于喂料和振捣，如图1所示。

6）备料结构柱原设计强度等级C35，补强使用的混凝土，提高2个等级，即采用C45的混凝土料。使用的混凝土要求掺加膨胀剂，掺量为水泥用量的12%，另加减水剂，混凝土坍落度约12cm。材料准备量，宜为使用量的1.2倍以上（即每条柱至少0.7m×0.7m×1.5m×1.2＝0.9m3），以期有20%以上的多余储备量。混凝土料拌和后，宜在1h内尽快使用。

7）喂料喂料采用人工与铲斗，从加宽10cm的两个侧面的斜漏斗处喂料。补强部位全高约0.8～1.2m，分3～4次喂料，以便分层振捣密实。

8）振捣采用小型振捣器，快插慢拔。振捣应到位，但控制不碰撞模板和钢筋。每层振捣后在柱子的侧面，采用25钢筋敲击，从声音上判别密实度，确保绝对密实。

9）养护补偿混凝土并初凝后，开始淋水或在漏斗处蓄水养护。拆模后采用麻布袋或塑料薄膜把柱子的这部分包封起来，并经常淋水养护，保持湿润。养护时间不少于7天。

10）顺序对于这两条结构柱质量问题的处理，采取统一回顶和托换，但两条分开先后的处理方法，以确保上部结构的安全。先处理2-1轴*2-B轴柱（边柱），在这条柱质量缺陷范围补混凝土并养护3天后，再处理另一条，开始凿2-1轴*2-A轴柱（角柱）质量缺陷范围。

11）拆模由于是侧向模板，补偿混凝土的第2天，可以拆除。边拆模边观察，并做书面记录。

12）切割拆除模板后的第2天，采用回弹仪测混凝土强度，如强度等级达到C15以上，则可以割除加宽10cm部分及凸出结构柱侧面的混凝土。切割面应平整，以利于后续批灰与装修。

13）卸顶在补偿混凝土约12～15天，采用回弹仪分别测混凝土强度，在其强度达到C35以后，才能拆除临时托换与回顶杆件。