對GB 50204-2015《混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中尺寸誤差測量技術(shù)的研究與實踐.pdf

118 2021 中國標準化 新材料標準領航增刊 標準實踐 對GB 50204 2015 混凝土工程施工質(zhì)量驗收 規(guī)范 中尺寸誤差測量技術(shù)的研究與實踐 張 瑩 北京凱盛建材工程有限公司 摘要 本文在深度解析研究GB 50204 2015 混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗收規(guī)范 及相關規(guī)范的基礎上 結(jié)合多年來的 實際經(jīng)驗 針對規(guī)范中就現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)住宅工程的實測實量中尺寸誤差展開深入研究 并對尺寸誤差的制定原 則 測量方法 實施要點展開討論 首次在建筑領域提出方正放線測量法 樓板測厚卡尺法 糾正現(xiàn)有標準中的不妥 之處 為今后修訂國家標準 制定施工圖集提供相關依據(jù) 關鍵詞 實測實量 方正放線測量法 樓板測厚卡尺法 Practice and Research on Measurement Technology of Dimension Error in Code for Acceptance of Construction Quality of Concrete Engineering GB 50204 2015 ZHANG Ying Beijing Triumph International Engineering Co Ltd Abstract Based on the in depth analysis of GB 50204 2015 Code for quality acceptance of concrete structure construction and related codes this paper carries out in depth research on the dimension error in the actual measurement of cast in place concrete structure residential engineering in the code in combination with years of practical experience Guided by the measurement theory this paper deeply studies the formulation principle measurement method and implementation points of dimensional error and puts forward the Pythagorean theorem measurement method and caliper measurement method of floor thickness for the first time in the construction field It helps correct the defects in the existing standards providing relevant basis for revising the national standards and formulating the construction atlas in the future Keywords actual measurement measurement method of Pythagorean theorem measuring method of floor thickness with caliper 2021 中國標準化 新材料標準領航增刊 119 標準實踐 1 標準規(guī)范介紹及使用說明 規(guī)范中的一個重點強調(diào)的內(nèi)容是要求對混凝 土結(jié)構(gòu)住宅工程進行實測實量的質(zhì)量檢驗工作 并 做了定量規(guī)定 同時北京市質(zhì)量監(jiān)督總站結(jié)合標準 規(guī)范編制了 北京市住宅工程質(zhì)量分戶驗收指導 手冊 就操作程序 取樣方法 測量操作 數(shù)據(jù)處 理等做了具體要求 實踐中要正確掌握GB 50204 2015 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 與GB 50666 2011 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范 兩個標 準規(guī)范的適用范圍 GB 50204為驗收標準 僅對混 凝土結(jié)構(gòu)施工結(jié)果進行驗收和評定 而GB 50666 做為限定結(jié)構(gòu)施工工藝和方法 是GB 50204施工 質(zhì)量驗收的緊前工作 新標準GB 50204修訂中特 別增加了對結(jié)構(gòu)位置與及尺寸偏差的實體檢驗要 求 并做出8 1 1規(guī)定 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗收應在拆模 板 后 混 凝 土 未 做 修 整 和 裝 飾 前 進 行 幷 應 做 出 記 錄 本條文在意思表達存在以下欠妥之處 1 在 實 際 工 作 中 拆 模 后 的 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 面 必 然在模板縫隙 螺桿與緊固孔之間存在強度較低 的漏漿 凸邊以及夾渣 若在不清理這些面積不大 強 度 不 高 的 工 藝 爆 點 前 提 下 進 行 實 測 實 量 顯 然 是不正確的 此項工作應作為實測實量的緊前工作 此處引用 清理 一詞 用于區(qū)別 修整 2 標準應增加 清理 和 修整 術(shù)語定義 及界面劃分 在既保證測量結(jié)果的真實性的前提下 又能避免一些施工單位盲目的將修整內(nèi)容劃入為 清 理 范 圍 他 們 為了 追 求 尺 寸 形 狀 和 位 置 誤 差 評 判標準進行過度剔鑿 甚至造成新的結(jié)構(gòu)性質(zhì)量 缺陷 顯然這種操作模式已完全違背新標準條文制 定時初心理念 3 裝飾工作 不一定是混凝土結(jié)構(gòu)實測實 量質(zhì)量檢驗評定工作的緊后工作 工序之間無必然 聯(lián) 系 無 需 在 此 做 硬 性 規(guī) 定 4 混凝土結(jié)構(gòu)工程在實測實量過程中必然存 在超出評判標準的測量項目 是可以通過修整或其 他方式滿足使用要求 但應由施工單位制定相應的 技術(shù)修改方案 并由設計 監(jiān)理進行審批后 方可 進行實施 處理前后留有影像資料 同時標準應增 加對修整后的評價項目及測量指標的評定方法 如 延續(xù)使用現(xiàn)有操作模式 將會導致任何一個豆腐 渣的工程通過過度修整 滿足現(xiàn)有標準現(xiàn)象 在大 幅度增加建造成本的同時 也無法真實客觀反應 原有施工質(zhì)量 顯然是不公平的 2 分析研究 規(guī)范 實測量中尺寸誤 差測量技術(shù)與實踐 2 1 極限與配合的基本概念 在進行測量誤差分析研究前 應結(jié)合測量技 術(shù)相關理論 補充標準規(guī)范中缺失的術(shù)語定義 2 1 1 尺寸公差術(shù)語 定義及設計原則 基本尺寸 定義 設計人員根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)體量及結(jié)構(gòu)特 征 對構(gòu)配件進行受力分析 強度計算所給出的尺 寸 用 L o 表 示 偏差及偏差種類 偏差 定義 某一實際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù) 差稱偏差 亦稱尺寸偏差 偏差的種類可分為實際 偏差 極限偏差兩種 1 實際偏差 定義 實際尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差 E a L a L o 亦 稱 尺 寸 偏 離 值 為 矢 量 實 際 偏 差 可 能 為 正 值 負 值 或 零 數(shù) 值 前 需 冠 以 或 2 極限偏差 定義 極限尺寸減去基本尺寸所得的代數(shù)差 分為上偏差和下偏差 上偏差 最大極限尺寸減去基本尺寸所得的代 數(shù) 差 用 E s 表 示 計算公式 Es Lmax Lo 下偏差 最小極限尺寸減去基本尺寸所得的代 120 2021 中國標準化 新材料標準領航增刊 標準實踐 數(shù)差 計 算 公 式 E i L m i n L o 極限偏差偏差由設計確定 可為 或 0 實際偏差應包含在極限偏差的范圍內(nèi)作為合 格判定標準 尺寸公差 簡稱公差 定義 尺寸公差是指最大極限尺寸和最小極 限之差或上偏差減去下偏差 即是指設計所規(guī)定的 實際尺寸數(shù)值所允許的變動量 用Lh表示 計算公式 公差 最大極限尺寸 最小極限尺寸 上偏差 下偏差 Lh Lmax Lmin Es Ei 公差 偏差 極限尺寸設計原則 首先根據(jù)建筑物體量特征 選用合理的安全系 數(shù) 進 行 結(jié) 構(gòu) 力 學 計 算 確 定 基 本 尺 寸 結(jié)合形體結(jié)構(gòu)等及裝配件之間的相互配合關 系 確 定 基 本 偏 差 的 位 置 運 用 價 值 工 程 原 理 確 定 公差的大小 舉例 根據(jù)力學強度計算 建筑物的柱體截面 尺寸為600 600作為基本尺寸 考慮鋼筋保護層的 厚度不易過小 設計確定其下偏差為 5 運用價值 工程原理 降低施難度及成本 適當放寬誤差范 圍 將柱體截面尺寸的上偏差設計為 10 其公差為 15mm 計算極限尺寸作為控制施工過程的實際誤 差范圍 2 1 2 實施過程要點及注意事項 在進行尺寸測量前 應明確概念原理 消除模 糊用詞 做到用詞準確 特別注意以下幾點 誤差 測量值與真實數(shù)值之間的差異 由于測 量儀器 測量條件 環(huán)境因素 測量人員的技術(shù)水 平 測量值不可能無限精確 實際測量值與客觀存 在的真實值之間總會存在著一定的差異 這種差異 就是測量誤差 錯誤 誤差與錯誤不同 錯誤是應該可以避免 的 而誤差是不可能絕對避免的 公差帶的合理分配 在實際測量操作時 由于 測量人員的視覺誤差 測量工具的磨損 周圍環(huán)境 的溫度變化皆會影響測量結(jié)果的準確性 通常采用 合理壓縮設計給定的公差帶作為內(nèi)控指標 公差帶與偏差的屬性 公差帶是基本尺寸在極 限范圍內(nèi)的變化區(qū)間 為標量 偏差是基本尺寸的 變化區(qū)間的定位點 為矢量 在使用過程要特別注 意區(qū)別與形狀 位置公差帶之間的區(qū)別 尺寸公差的獨立原則 尺寸公差僅控制需要控 制建筑實體的實際尺寸 不考慮其形狀和位置誤差 對尺寸誤差的影響 2 2 現(xiàn)澆混凝土墻體 柱體和框架梁的截面尺寸 測量技術(shù) 2 2 1 測量工藝標準 小截面尺寸 指截面小于等于0 5米 標準偏差值 5 3 大截面尺寸 指截面尺寸大于等于0 5米 小于 等于1 5米 標準偏差值 10 5 測 量 工 具 鋼 卷 尺 測量方法 每一個墻 柱 梁作為一個實測區(qū) 使用鋼卷尺測量在地面上300mm和1500mm處各測 量一次 作為實際測量值 如圖 1所示 圖1 墻體 柱體截面尺寸測量位置示意圖 2 2 2 實施過程要點及注意事項 1 測量結(jié)果的判定 2021 中國標準化 新材料標準領航增刊 121 標準實踐 1 通過測量得到的結(jié)果作為實際形體尺寸 2 新 國 標 在 本 次 修 訂 中 增 加了 柱 墻 梁 板 的截面尺寸偏差 并統(tǒng)一為上偏差為 10 下偏差 為 5 但未考慮設計圖紙中截面的基本尺寸對公 差帶影響 顯然是不正確 對于小截面尺寸 公差 值過大 對于大截面 公差值過小 造成執(zhí)行困難 因此 在實際應用中 將截面基本尺寸進行了合理 的劃分 以0 5米為界限 同時將現(xiàn)有的國標給定的 偏差值進行合理的分配 3 根 據(jù) 國 標 極 限 與 配 合 偏 差 的 標 注 型 式應為上下書寫格式 這一點在GB 50204中表 8 3 2 8 3 3等中應用混亂 應用舉例 若柱體截面設計尺寸為600 600mm 則 最大極限尺寸為Lmax Lo Es 600 10 610mm 最小極限尺寸為Lmin Lo Ei 600 5 595mm 尺寸公差 Lmax Lmin Es Ei 610 595 10 5 15mm 以實際測量尺寸與標準極限值進行比較 做出 判定 2 測量工具分析 1 測量工具選用鋼卷尺 嚴禁使用其他材質(zhì) 如塑料 布質(zhì) 以避免鋼卷尺本身固有的撓度及 熱脹冷縮帶來的測量工具誤差 2 測量工具應添加使用靠尺 塞尺 900角尺 用來尋找墻體或柱體截面的極限尺寸的位置 3 測量方法分析 人為規(guī)定測量位置 僅測量兩點 此點并非 一定是實體誤差極限位置 顯然是不合理的 為了 提高測量效率 同時能真實放映客觀實際 本文結(jié) 合 現(xiàn) 場 實 踐 經(jīng) 驗 應 采 取 以 下 測 量 方 法 1 在測量高度范圍內(nèi) 應選擇模板拼接位移 量最大處作為測量位置 若使用高大型整體模板 應選擇模板高度的上 下兩個截面位置處 2 如 使 用 N 塊 模 板 查 看 墻 體 或 柱 體 的 結(jié) 構(gòu) 模板拼接狀況 在不同模板的交界處采用靠尺貼 緊柱體一面 使用塞尺找準實體最低點及最高點 這樣可以精準確定測量位置 減少測量次數(shù) 提高 測 量 效 率 靠 尺 塞 尺 的 作 用 3 900角尺的作用是用來限定鋼卷尺的測量方 向 用于保證所測數(shù)值為柱體的橫截面尺寸 減少 測量誤差 4 綜合測量精度的保證 在實際操作過程中為了確保建筑實體質(zhì)量 應 合 理 壓 縮 標 準 或 設 計 給 定 公 差 帶 本 例 上 下 偏 差 各壓 縮 2 作為內(nèi) 控 指 標 如 圖 2 所 示 圖2 公差帶壓縮前后對比 結(jié)合舉例最終實際實體測量結(jié)果應控制在 以下范圍內(nèi) 最大形體尺寸為Lmax Lo Es 600 8 608mm 最小形體尺寸為Lmin Lo Ei 600 3 597mm 2 3 現(xiàn)澆混凝土墻體門 窗洞口尺寸的測量技術(shù) 2 3 1 測量工藝標準 標準偏差值 20 5 測 量 工 具 鋼 卷 尺 或 激 光 測 距 儀 測 量 方 法 門 或 窗 洞 口 作 為 一 個 實 測 區(qū) 以 墻 體的對邊為一組 各測2尺 為洞口的寬度和高度的 凈尺寸 取高度或?qū)挾鹊?個實測值與標準極限值 122 2021 中國標準化 新材料標準領航增刊 標準實踐 進行比較 作為實際測量值 如圖3所示 圖3 門窗洞口測量示意圖 2 3 2 實施過程要點及注意事項 此種測量方法缺少洞口的定位 方正度測量 定位尺寸是用來控制窗口橫向位置位移 從而保證 建筑物整體窗口在縱向的一致性 方正度的測量是 保證后期門 窗安裝工藝要求 此處偏差的設計位 置存在著不妥 運用了單一形體的設計原則 沒有 綜 合 考 慮 與 后 期 與 門 窗 構(gòu) 件 之 間 的 配 合 關 系 給 出了負 向 偏 差 違 背 了 極 限 與 配 合 中 的 相 關 原 理 使得配合門 窗的基本尺寸難以確定 同時也不利 于后期窗的標準化工作 舉例 根據(jù)建筑防火設計規(guī)范 建筑防排煙設 計及建筑門窗設計規(guī)范等 房間采用C1521窗型 其 洞口設計基本尺寸為寬1 500mm 高2 100mm 參 照國標 公差與配合 采用基孔制中的間隙配合 其 下 偏 差 應 設 計 為 0 其 公 差 帶 仍 延 續(xù) 使 用 原 有 數(shù) 值25mm 不增加施工成本和難度 計算得出上偏 差為 25 這樣在后期窗的設計中便可與洞口的基 本尺寸保持相關一致性 理想狀態(tài)下 窗的設計上 偏差應為0 其下偏差為負向偏差 符合極限與配 合的測量技術(shù)原理 洞口尺寸為正向偏差 使得建 筑洞口的實際施工尺寸始終大于其基本尺寸 窗口 尺寸為負向偏差 窗的實際加工尺寸始終小于其基 本尺寸 從而保證二者之間的存在著配合間隙 在 結(jié)合門 窗安裝工藝技術(shù)的要求 在窗與洞口之間 的留有15 20mm之間的拉片及發(fā)泡密封處理間隙 后 進 行 基 本 尺寸 的 調(diào) 整 如 圖 4 所 示 圖4 洞口與窗之間公差與配合 1 測量結(jié)果的判定 施工后所形成實際形體測量尺寸在標準極限 尺 寸 范 圍 內(nèi) 作 為 合 格 判 定 標 準 待 國 標 修 訂 時 增 加 此項內(nèi)容 運用極限與配合相關理論 綜合考慮門 窗洞口的方正度 定位尺寸測量 合理選擇相互之 間 的 配 合 關 系 確 保 整 體 安 裝 效 果 2 測量工具誤差分析 在測量門窗洞口的內(nèi)邊尺寸時 由于是非形體 空 間 尺 寸 起 點 和 端 點皆 為 實 體 應 使 用 激 光 測 距 儀 鋼卷尺在洞口內(nèi)部無法拉直 存在撓度 在讀 數(shù)時造成過大的測量誤差 3 測量方法誤差分析 1 補充門 窗方洞口正度測量項目 用于控制 洞口的形狀誤差 可使用900角尺或本文推薦的放 線 方 正 法 在 使 用 9 0 0 角 尺 時 其 雙 邊 長 度 應 不 小 于 洞口邊長尺寸的二分之一 2 增加門窗洞口的位置度尺寸的測量 用于保 證 豎 向 窗 口 之 間 的 一 致 性 當 高 層 建 筑 時 應 使 用 經(jīng)緯儀 全站儀或激光準直儀等放設門 窗安裝的 定位基準 3 將 樓 層 數(shù) 量 視 為 基 本 尺 寸 合 理 分 段 設 計 給 定的公差帶的大小 實踐中適當壓縮公差帶作為內(nèi) 控指標 4 方正放線測量法介紹 2021 中國標準化 新材料標準領航增刊 123 標準實踐 此測量方法運用勾股定律 取代了傳統(tǒng)的形 狀誤差的測量方法 測量步驟如下 1 選帶有門 窗洞口的墻體作為一個測量區(qū) 2 取洞口的被測角 分別沿著被測角的頂點測 量洞口相鄰的兩個邊長1 1 3處 取整數(shù)作為測量 點 做 好 標 記 點 3 測量兩個標記點之間的距離 與勾股定理 計算標準理論進行比較 4 此 測 量 過 程 采用鋼 卷尺 5 當洞口尺寸較小時 也可采用鋼卷尺分別測 量洞口的兩個對角線的尺寸進行比較 作為方正度 的評價測量值 該測量方法可以進一步推廣測量房間平面的 方正度 2 4 現(xiàn)澆混凝土樓板厚度尺寸的測量技術(shù) 2 4 1 測量工藝標準 標準偏差 10 5 測量工具 鋼卷尺 破損法 超聲波樓板測 厚 儀 非 破 損 測量方法 1 破損法 同一個跨板內(nèi)為一個實測區(qū) 取點位置為短邊 中 間 長 邊 的 三 分 之 一 處 打 孔 使 用 鋼 卷 尺 測 量 如 圖 5 所 示 圖5 樓板打孔位置圖 此 種 測 量 方 法 需 要 至 少 2 人 配 合 完 成 一人 在 樓 板 打 孔 處下 方 設 置 托 板 另 一人 將 鋼 卷 尺 對 準 托 板 讀 取 樓 板 厚 度 值 由 于 鋼 卷 尺 存 在 撓 度 及 測 量 視值誤差 此測量方法誤差較大 2 非破 損法 此操作需要至少2人配合完成 兩人各手持發(fā) 射探頭和接受探頭 分別在樓板上下兩個樓層 一 人持發(fā)射探頭在所測樓板的下一個樓層 一人拿著 接受探頭 與儀器相連 在樓板所在樓層 倆人通 過對講機聯(lián)系 調(diào)節(jié)發(fā)射探頭與接受探頭放置在 樓板上下的對應位置 通過查看檢測儀器感應信號 強度 信號越強 表示上下發(fā)射探頭與接受探頭對 應越準 讀數(shù)越小 檢測儀上顯示的數(shù)據(jù)為該點樓 板厚度 自動記錄最小值 如圖6所示 圖6 超聲波測試儀使用示意圖 一 個 樓 板 測 量 5 個 點 取 最 小 值 作 為 判 定 值 取 點位 置 如 圖 7所 示 圖7 樓板測試取點位置示意圖 2 4 2 實施要點及注意事項 1 測量結(jié)果的判定 施工后所形成實際形體測量尺寸在標準極限 尺寸范圍內(nèi)作為合格判定標準 2 測量工具誤差分析 為了減少破損法測量誤差及配合人員數(shù)量 本 文推薦使用樓板測厚卡尺法 3 測量方法誤差分析 124 2021 中國標準化 新材料標準領航增刊 標準實踐 1 破損法測量選點的原則應以樓板的頂面模 板中心中性附近作為測量位置 這樣更能接近真實 尺寸 2 測量時 應盡量使用現(xiàn)有的預留預埋孔洞 隨 機 檢 測 減 少人 為 開 洞 3 破損法 非破損法的選點設計原則 應結(jié)合 公差基本規(guī)定 將房間面積視為基本尺寸 合理分 段 設計確定測量點位及數(shù)值 4 樓板測厚卡尺法介紹 應使用帶有刻度的直角尺 靠尺可在刻度尺進 行滑動 其原理同游標卡尺 測量時 將帶有刻度 尺的測量角尺插入樓板通孔內(nèi) 將測量角尺 靠尺 與樓板上下兩個邊相接處 然后取出樓板測厚卡尺 進 行 讀 數(shù) 此 方 法 測 量 過 程 僅 需 一人 操 作 同 時 消 除了管卷尺的撓度誤差及測量人員的視值誤差 操 作 極 為 簡 便 如 圖 8 所 示 3 結(jié) 語 為了保證建筑主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量 設計單位應 嚴格執(zhí)行國家有關標準 施工應嚴格按照已批準 的設計文件進行 并應符合相應的標準技術(shù)規(guī)范及 施工圖集 強制性條文必須不折不扣的執(zhí)行 建立 由監(jiān)理方全過程質(zhì)量控制體系 通過整體把控和 精細的設計 制定出完善的實測實量方案 驗收過 程嚴格按照規(guī)定的檢查數(shù)量和項目進行測量檢查 充分做好事前 事中和事后三階段的質(zhì)量管理控制 監(jiān)管工作 才能使我們的建筑整體結(jié)構(gòu)更加安全可 靠 確保工程質(zhì)量達到預期功能和指標 參考文獻 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB50204 2015 S 北京市住宅工程質(zhì)量分戶驗收指導手冊 S 極限與配合 基礎 第1部分 詞匯 GB T1800 1 1997 S 極限與配合 基礎 第2部分 公差 偏差和配合的基本規(guī)定 GB T1800 2 1998 S 極限與配合 公差帶和配合的選擇 GB T1801 1999 S 作者簡介 張瑩 工程師 研究方向為大型水泥生產(chǎn)設備機電設備管線 工藝 管線 圖8 樓板測厚卡尺測量過程示意圖 1 2 3 4 5