基于灰色关联分析的混凝土外观质量提升措施分析

收稿日期：2024-01-18

作者简介：于家英（1989—），女，本科，工程师，从事公路养护管理。

摘要 文章采用灰色关联分析法对水泥混凝土的外观质量进行分级并发现混凝土预制过程中发生的一系列影响混凝土浇筑外观的问题，从人、机械和材料三方面进行分析研究，找出影响混凝土外观质量差的主要原因，并给出了相应的解决措施，逐渐消除施工过程中的不良因素，切实提高混凝土的浇筑质量，达到创优的标准。

关键词 混凝土；外观；质量提升

中图分类号 U416.2文献标识码 A文章编号 2096-8949（2024）09-0107-03

0 引言

近年来，在混凝土外观质量方面，施工企业加快实施创新驱动发展战略，开启科技攻关引擎，与科研院所、高校等合作单位设立研究开发综合体，旨在提高混凝土的自主创新能力和核心竞争力，先行先试CFB灰渣、粉煤灰、矿粉、钢渣、煤矸石、铁尾矿等工业固废的二次利用。全面总结梳理绿色混凝土新发展，为未来绿色混凝土和品质创建指明方向。全方位推进战略性、前瞻性、关键性技术等核心技术开发与实验能力的整理提升，为混凝土发展和技术进步，提供重要的技术支撑。

1 灰色关联分析法的应用

1.1 灰色关联分析法

（1）主要是根据事物的发展趋势判定各个因素关联程度（是一种定性的分析法）的一种分析方法[1]。

（2）通过系统分析明确发展趋势，并根据一定的数据和因素进行分析[2]。

（3）使用起来方便且需要的数据不多，比较准确[3]。

（4）根据其高度一致的关联分析使得趋势和走向不易偏离轨道[4]。

1.2 灰色关联分析法在混凝土外观分级的应用

通过灰色关联分析法，对混凝土的外观质量进行量化评分，并将其划分为A、B、C、D共4个级别：A级为优秀（90分以上）；B级为良好（80～90分）；C级为合格（60～80分）；D级为不合格（60分以下）[5-6]。

1.3 通过应用灰色关联分析法发现的问题

对全线外露混凝土外观质量进行排查后发现，混凝土外观评价为A级的构造物占总数的10%，评价为B级的构造物占总数的80%，评价为C级的构造物占总数的10%，未发现评价为D级的构造物。根据排查及外观分级评价情况总体分析，外观缺陷主要体现在气泡较多、色差明显和错台等以及个别构造物的光洁度差、涵洞基础外形尺寸偏大等问题[7-9]。

2 某公路工程混凝土外观质量提升活动评价分析

2.1 工程情況与总体评价

2.1.1 工程情况

山西晋城阳城至蟒河高速公路路线全长40.1 km，项目总工期为四年，2021年建成通车。

2.1.2 总体评价

（1）目前墩柱、梁板混凝土外观质量虽有大幅度提升，但气泡问题还未彻底得到解决，砂眼、大气泡还不时出现，特别是墩柱、主线梁板和隧道二衬混凝土外观提升工作还需持续开展下去。

（2）涵洞基础尺寸控制不严格，尺寸偏大。

（3）柱间系梁、矩形墩翻模施工漏浆造成光洁度差。

（4）大流动度混凝土对于养生要求高，养生工作不到位极易出现表面裂纹。

（5）施工队伍专业水平参差不齐，部分施工人员不稳定、更换频繁，外观质量不能稳定保持。

2.2 活动过程与成效

混凝土所用材料为当地石灰岩加工的机制砂、标准型聚羧酸高性能减水剂和普通硅酸盐水泥。各种原材料经检验合格，室内配制混凝土工作性良好，前期在浇筑试验墩柱施工中混凝土出现塌损快问题，拆模后主要出现砂线、错台和较多气泡等外观缺陷。针对混凝土外观质量缺陷，开展如下工作：

（1）错台：制定落实模板准入制度，明确模板规格、尺寸、大面平整度和错台的各项指标要求，对进场的模板进行试拼、验收和编号，有效预防混凝土错台产生。

（2）气泡：通过聘请专家指导，内部交流探讨，加强原材料进场管控、配合比调整优化、脱模剂选用、施工工艺交底培训等措施，减少混凝土结构表面气泡产生。

（3）色差：加强粉煤灰、水泥等材料的料源管控，保证材料同源，加强施工现场管理，确保混凝土连续浇筑。

通过施工试验梁和试验柱的不断探索和总结，加强各环节施工管控。目前预制梁和全线墩柱（圆柱）外观质量有较大提高，墩柱现外观质量评级基本可达到A级。见图1所示：

提升前（梁板） 提升后（梁板）

提升前（墩柱）提升后（墩柱）

图1 混凝土外观对比图

3 混凝土外观质量灰色关联分析总结

3.1 质量管理提升培训

通过线上和线下等多种方式组织召开《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTG 3420—2020）新标准、混凝土外观质量文件宣贯等培训活动，有效提升全线技术、试验人员的专业技术水平，夯实混凝土外观质量的管控基础。

（1）针对混凝土外观质量存在的问题，组织质检技术咨询中心、总监办、施工单位、水泥厂及减水剂厂等技术员，并邀请国内知名混凝土专家多次召开混凝土外观质量专题会议，并结合现场指导，从原材料的选用、外加剂的选用、配合比的调整和混凝土浇筑过程管控等方面总结、制定管控方案。培训邀请质量管理专家，针对混凝土、路面、隐蔽工程和固废材料应用等施工质量的管控重点和难点，开展专题专项培训。进一步增强了参建人员质量意识，强化全员质量管理责任，落实质量管控措施，加强智能监管，对推进质量强企具有重要意义。研讨会从组织管理、材料控制、施工生产、监督巡查和智慧监管等五方面分析质量整体管控情况，并对原材料及工程实体等方面进行通报，参会单位就质量管控经验、存在的问题、成因及处理措施等逐项进行剖析，参会人员针对性提出措施和建议。

（2）加强内部技术交流，组织混凝土外观质量工作开展较好的总监办到其他总监办进行经验交流，共同提高混凝土外观质量。压实主体责任，严格进场管理，狠抓措施落地。以案为鉴，专项制定管理举措，源头管控，过程控制，确保质量形势稳定向好，助力高质量发展。项目所属投资建设单位、建设施工单位及在建施工标段分管质量领导、部室负责人和项目总工参加培训和研讨会。

3.2 原材料的管控

原材料质量是影响混凝土外观质量的关键因素之一，针对混凝土外观存在的缺陷，着重对外加剂、机制砂和粉煤灰的质量进行严格管控。

（1）外加剂：与水泥、机制砂等材料要有良好的匹配性，对适应性较差的外加剂进行调整，如实验柱外观气泡严重；为减少混凝土表面泛碱现象，把原来萘系减水剂更换为聚羧酸减水剂，气泡问题明显改善。

（2）机制砂：严格控制机制砂亚甲蓝指标，石粉含量尽量控制在规定要求上限，多次对不合格机制砂进行清场处理。

（3）粉煤灰：粉煤灰进场批批检验，杜绝假粉煤灰用于工程实体。

3.3 现场交底

为规范施工人员操作，精准地找到问题症结，要求总监办和项目部根据制定的提升方案共同开展现场交底工作，按要求进行模板打磨清理、脱模剂使用、模板安装、混凝土布料、混凝土振捣、收面、凿毛和养护等工作。

3.4 模板准入制

为减少因模板原因造成的错台、漏浆和表面污染等问题，制定并下发了模板准入制度，提前对各类模板厚度、平整度等指标进行要求。模板进场后施工项目部进行自检，总监办进行验收，对验收通过的模板进行标识，未经监理验收通过的模板不得使用[10]。

3.5 首件验收

为确保实体工程外观质量及钢筋保护层的合格率，要求总监办督促施工单位落实试验墩浇筑，通过试验墩对混凝土配合比、现场浇筑工艺进行验证，及时总结和调整施工方案，最终形成操作性强的首件工程施工作业指导书，以指导后续同类型工程施工[11]。

3.6 规范养护

为避免因混凝土养护不规范造成的色差和混凝土结构表面开裂，要求柱式墩必须采取保鲜膜包裹加墩顶滴漏，即拆模后先洒水保证表面全部湿润后再用保鲜膜严密包裹，最后墩顶放置底部钻孔的水桶滴漏，保持整个墩柱表面湿润，实心墩和空心墩采用雾化喷淋方式养护，每次喷淋必须覆盖全部外露面[12]。

3.7 清退不合格班组

经过现场交底，因施工操作问题仍无法达到外观质量要求的工队或班组，要求项目部给予清退。到目前为止，全线清退多家施工队伍或班组。

3.8 严格过程管控

加大混凝土外观质量的管控力度，对混凝土外观缺陷较多的结构坚决进行返工处理。截至目前，因混凝土外观缺陷，LJ9标阔郊河大桥右幅11-1桥墩、LJ12标B匝道10#墩柱进行了返工处理。

4 存在问题的解决措施分析

（1）推广先进经验。根据前期质量提升活动经验总结、项目特点、当地建材质量和队伍水平等情况起草编制了操作性强的《混凝土外观施工质量控制手册》，并下发各参建单位。

（2）树立先进典型。召开现场会，组织参建单位总监、专业监理工程师、项目经理、总工和试验室主任参观学习交流，并进行专题研讨。

（3）强化原材料管控。强化进场原材料管理，以高性能混凝土标准选择原材料。以物料系统规范进场材料检验，以初验为手段有效剔除不合格原材料用于工程实体。从源头抓起，规范管理原材料，不合格原材料坚决清除出场[13]。

（4）技术再交底。为规范施工人员操作，要求总监办和项目部根据制定的《混凝土外观施工质量控制手册》开展现场再交底工作，按要求进行模板打磨清理、脱模剂的使用、模板安装、混凝土布料、混凝土振捣、收面、凿毛和养护等工作。

（5）强化模板验收。为减少因模板原因造成的漏浆和尺寸控制不严等问题，在实施模板准入制的基础上，严格模板加工及安装的验收，特别是模板的封堵及尺寸的验收。

（6）二次首件验收。对于外观质量达不到B级（80～

90分）的首件工程，实施二次首件验收制度，以完成首件工程验收总结形成的作业指导书指导生产与施工。

（7）清退不合格班组。对经再次技术交底、由于施工原因造成外观质量不达标的班组队伍，要求项目部予以清退。

（8）持续强化过程管控。以领导一线工作法、质量监督部巡查、技术咨询中心巡视、监理现场监督旁站和项目负责人质量巡检等多方合力，加大混凝土外观质量的管控力度，及时发现混凝土施工事前、事中和事后问题，预防为主，防控结合。对于外观质量不达标的结构物，坚决予以返工处理，并召开反面现场会。

5 具體实施步骤与效果分析

5.1 实施步骤

（1）实施地点：晋城阳蟒高速公路施工现场。项目部成立以项目经理为组长的质量管理小组，项目总工、分管副经理为副组长，成员包括工程、合同、机材、综合办和财务等部门，组长为第一责任人，日常业务由质量部门牵头组织。

（2）实施步骤：①2020年2月—2020年3月，进行调研和前期工作安排。②2020年3月—2020年4月，进行科研申请和科研报告编写。③2020年4月—2020年12月，在现场施工中开展此工作。④2020年5月—2020年12月，对分析的数据进行总结，并得出结论。⑤2020年11月—2020年12月，对结论进行检验，并撰写报告。

5.2 效果分析

通过管理提升与技术突破有效预防了混凝土气泡、色差和错台等外观缺陷产生，取得了阶段性成果，经过灰色关联法分析，提高了信誉及经济效益。在2020年晋城阳蟒高速建设有限公司开展的“劳动竞赛”活动中，晋城阳蟒高速公路项目部混凝土预制工程被命名为“实体样板工程”，在全体参建单位中树立了典型和榜样。

6 结语

通过质量控制（QC）小组活动，该文采用分层统计法逐一分解并找出主要问题所在，制定了相应解决措施，提高了混凝土外观质量，对以后的混凝土施工具有指导作用，有利于推广。

参考文献

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