施工方案及机械设备的质量控制

  施工方案正确与否，是直接影响施工项目质量、进度和成本的关键。往往由于施工前案考虑不周而拖延工期、影响质量、增加投资。为此，在制定施工方案时，必须结合工程实际，从技术、组织、管理、经济等方面进行全面分析、综合考虑，以确保施工方案在技术上可行，有利于提高工程质量，在经济上合理，有利于降低工程成本。现就两个施工方案的案例进行分析，说明如何才能使选用的施工方案达到上述的要求。

  案例一:大体积混凝土浇筑方案

  已知:某基础尺寸长、宽、高为2OmX8mX3m，浇筑混凝土时不允许留设施工缝，工地只有3台搅拌机，每台产量为5立方米/h，从搅拌蛄至浇筑地点的运输时间为24min，混凝土初凝时间为2h。

  方案拟定分析如下

  (1)求每小时混凝土的浇筑量。

  大体积混凝土浇筑不留施工缝时，应保证浇筑上层混凝土时下层混凝土不致产生初凝现象。 

  如果搅拌机数量不受限制，则应据此来选择搅拌机的台数，以保证搅拌机的产量能满足30立方米/h的需要。但现只有3台搅拌机，每小时只能生产混凝土为3X5=15立方米/h，不能满足所需的浇筑量。

  (2)根据现有三台搅拌机的生产能力，决定采用浇筑量Q=3X5=15平方米/h。

  (3)已知Q=l5平方米/h，则应求解在此条件下的允许浇筑长度L

  也就是说，当Q=l5立方米/h时，下层混凝土只能浇筑lOm长，随即就要浇筑上层混凝土，此时，下层混凝土才不致产生初凝现象。

  (4)浇筑方案选用分析。

  1)全面分层浇筑方案。此方案在技术上不可行，因为基础长度为20m，允许浇长度为lOm，当浇完下层2Om后再浇上层，下层混凝土必然产生初凝现象。

  2)全面分层，采取二次振捣的浇筑方案。混凝土初凝以后，不允许受到振动；混凝土尚未初凝、刚接近初凝再进行一次振捣，称二次振捣，这在技术上是允许的。二次振捣可克服一次振捣时水分、气泡上升在混凝土中所造成的微孔，亦可克服一次振捣后混凝土下沉与钢筋脱离，从而提高混凝土与钢筋的握裹力，提高混凝土的强度、密实性和抗渗性。

  全面分层、二次振捣浇筑方案，就是当下层混凝土接近初凝前再进行一次振捣，使混凝土又恢复和易性;这样，当下层混凝土一直浇完2Om后再浇上层，不致使下层混凝土产生初凝现象。此方案在技术上是可行的，也有利于保证混凝土的质量，但需要增加人力和振捣设备;是否采用，应进行技术经济比较。

  3)分段分层浇筑方案，如图3-5所示。就是当第一段第一层浇至2~3m后，即成阶梯地浇第二、三……层，直至所需高度后再浇第二段、第三段，依次向前推进，且每段各层总的浇筑长度，不应超过允许的浇筑长度。此方案只适用于面积大、高度小的结构。对本例则不可行，因本例高度为3m，分层过多。

  4)全面分层，加缓凝剂浇筑方案。此方案技术上可行，施工方便，不斋增加人员和设备，仅增加缓凝剂的费用。其缓凝时间可按下式计算:        

  从计算结果可知，扣除混凝土初凝时间2h后，只需缓凝1.6h就能满足全面分层的要求。若采用木钙粉缓凝剂，一般只需掺占水泥重量0.2%的木钙粉即可。实际应用时则需通过试验确定。

  5)斜面分层浇筑方案。要求斜边坡度不大于1:3，从上向下振捣。采取此方案时，应使斜边长度不大于允许浇筑长度。本例按1:3的坡度，则得斜边长为  

  由此可见，斜面分层的浇筑方案，在技术上可行，在经济上也是合理的。若斜边长度大于允许浇筑长度时，亦可采用斜面分层掺缓凝剂的浇筑方案。

  案例二:人工降水方案

  在基础工程施工中，如地下水位较高，而土质又属砂类土，则不能采取明排水、大开挖的施工方案，否则，必然会产生流砂现象。这样，不仅会使施工条件恶化，拖延工期，增加对流砂处理的费用，更严重的是将会影响地基的质量。在工程地质条件下施工时，又可能产生管涌冒砂现象。因该地质条件上下层为不透水层，中间为承压含水层，当坑底不透水层的覆盖厚度小于承压水的顶托力时。

  此时，基坑底部即可能发生管涌冒砂现象，必然会影响基础施工质量和进度。

  为了控制流砂和管涌冒砂，可采用人工降低地下水位的方法，而人工降水方案，又丰土的渗透系数K和降水深度S有关，在进行方案选择时;必须掌握其适用范围。

  1.轻型井点

  适用于土的渗透系数K=O.1~80m/d，根据所要求的降水深度不同，当S=3~6m时可用一级井点;S=6~9m时，应用二级井点;S＞9m时，则只能采用三级或多级井点，这样也就不经济了。

  2.喷射井点

  适用于土壤的渗透系数K=O.1~60m/d，降水深度S可大于15m。所以，当考虑多级井点降水不经济时，则应采用喷射井点。

  3.管井井点

  适用土壤渗透系数K=20~2OOm/d，若用离心泵抽水，降水深度S=3~6m;用深井泵抽水，S可大于l5m。因此，当地下水流量大，采用轻型井点不可能将地下水位降低时，则宜采用管井井点。

  4.电渗井点

  对于细颗粒的粘土或淤泥，由于渗透系数K＜0.1m/d，用一般井点不可能降低地下水位时，只能采用电渗井点。

  采用人工降水方案时，还应在现场进行扬水试验，确定土壤实际的渗透系数K值，以保证降水可靠;同时，还须注意抽水影响半径，若附近的建筑物或构筑物位千抽水影响半径内，而基础又位于降水漏斗曲线之上时，先要拟定临时保护措施，以免抽水时使附近建筑物、构筑物产生不均匀沉降，引起开裂、倾斜、倒塌事故。

  综上所述，在选用施工方案时，要根据工程特点、技术水平和设备条件进行多方案的技术经济比较，从中选择最佳的方案。

  二、施工机械设备选用的质量控制

  施工机械设备是实现施工机械化的重要物质基础，是现代化施工中必不可少的设备，对施工项目的进度、质量均有直接影响。为此，施工机械设备的选用，必须综合考虑施工现场的条件、建筑结构型式、机械设备性能、施工工艺和方法、施工组织与管理、建筑技术经济等各种因素进行多方案比较，使之合理装备、配套使用、有机联系，以充分发挥机械设备的效能，力求获得较好的综合经济效益。

  机械设备的选用，应着重从机械设备的选型、机械设备的主要性能参数和机械设备的使用操作要求等三方面予以控制。

  (一)机械设备的选型

  机械设备的选择，应本着因地制宜、因工程制宜，按照技术上先进、经济上合理、生产上适用、性能上可靠、使用上安全、操作方便和维修方便的原则，贯彻执行机械化、半机械化与改良工具相结合的方针，突出施工与机械相结合的特色，使其具有工程的适用性，具有保证工程质量的可靠性，具有使用操作的方便性和安全性。如从适用性出发，正铲挖土机只适用于挖掘停机面以上的土壤；反铲挖掘机则可适用于挖掘停机面以下的土壤；而抓铲挖土机最适宜于水中挖土；推土机由于工作效率高，具有操纵灵活。运转方便的特点，所以用途较广，但其推运距离宜在1OOm以内;铲运机能独立完成铲土、运土、卸土、填筑、压实等工作，适用于大面积场地平整、开挖大型基坑、沟槽，以及填筑路基、堤坝等工程，但不适于在砾石层和冻土地带以及沼泽区工作。又如，预应力张拉设备，根据锚具的型式，从适用性出发，对于拉杆式千斤顶，只适用张拉单根粗钢筋的螺丝端杆锚具、张拉钢丝柬的锥形螺杆锚具或DM5A型镦头锚具;锥锚式千斤顶，则适用张拉钢筋束和钢绞线束的K-Z型铀具;或张拉钢丝束的锥型锚具。从保证质量可靠地建立预应力值出发，则必须使千斤顶的张拉力于张拉程序中所需的最大张拉值;且对千斤顶和油表一定要定期配套校正、配套使用;在使用中，若千斤顶漏油严重、油表指针不能回到零，发生连续断筋、更换新抽表时，均得重新校正。对于高空张拉，从操作方便、安全出发，则宜选用体积小、重量轻的手提式千斤顶。

  (二)机械设备的主要性能参数

  机械设备的主要性能参数是选择机械设备的依据，要能满足需要和保证质量的要求。如打桩杌械设备的选择；实质上就是对桩锤的选择，首先要根据工程特点(土质、桩的种类、施工条件等)确定锤的类型，然后再定锤的重量。而锤的重量必须具有一定的冲击能，应使锤的重量大于桩的重量，当桩重大于2t时，锤的重量也不能小于桩重的75%。这是因为，锤重则落炬小，“重锤低击”锤不产生回跃，不致于损坏桩头，桩入土快，能保证打桩质量；反之，“轻锤高击”锤易回跃，易打坏桩头，桩难以打入土中，不能保证打桩质量。

  又如，起重机的选择是吊装工程的重要环节，因为起重机的性能和参数直接影响构件的吊装方法，起重机开行路线与停机点的位置、构件预制和就位的平面布置等问题。根据工程结构的特点，应使所选择的起重机的性能参数，必须满足结构吊装中的起重量Q、起重高度H和起重半径R的要求，才能保证正常施工，不致引起安全质量事故。

  (三)机械设备使用、操作要求

  合理使用机械设备，正确地进行操作，是保证项目施工质量的重要环节。应贯彻“人机固定”原则，实行定机、定人、定岗位责任的"三定"制度。操作人员必须认真执行各项规章制度，严格遵守操作规程，防止出现安全质量事故。例如，起重机械应保证安全装置(行程、高度、变幅、超负荷限位器、其他保险装置等)齐全可靠；并要经常检查、保养、维修，使之运转灵活;操作时，不准机械带"病"工作，不准超载运行，不准负荷行驶;不准猛旋转、开快车，不准斜牵重物，六级大风及雷雨天应禁止操作等。而对吊装的结构和构件，还应事先进行吊装验算，合理地选择吊点，正确绑扎，使构件在吊装过程中保持平街，以利对中就位，不致因吊袈受力过大而使结构受到损伤。又如，用插入式振捣器捣实混凝土时，就应按“直上直下、快插慢拔、插点均布、切勿漏插、上下抽动、层层扣搭、时间掌握好、密实质量佳”的操作要点进行操作，否则，将会造成质量事故。

  机械设备在使用中，要尽量避免发生故障，尤其是预防事故损坏(非正常损坏)，即指人为的损坏。造成事故损坏的主要原因有:操作人员违犯安全技术操作规程和保养规程；操作人员技术不熟练或麻痹大意;机械设备保养、维修不良；机械设备运输和保管不当；施工使用方法不合理和指挥错误，气候和作业条件的影响等。这些都必须采取措施，严加防范，随时要以“五好”标准予以检查控制，即:

  (1)完成任务好:要做到高效、优质、低耗和服务好。

  (2)技术状况好：要做到机械设备经常处于完好状态，工作性能达到规定要求整洁和随机工具部件及附属装置等完整齐全。

  (3)使用好:要认真执行以岗位责任制为主的各项制度，做到合理使用、正确和原始记录齐全准确。

  (4)保养好:要认真执行保养规程，做到精心保养，随时搞好清洁、润滑、调整、紧固、防腐。

  (5)安全好:要认真遵守安全操作规程和有关安全制度，做到安全生产，无机械事故

  只要调动人的积极性，建立健全合理的规章制度，严格执行技术规定，就能提高机械设备的完好率、利用率和效率。