- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:结构工程作为建筑工程的核心环节,其施工过程的质量控制直接影响到工程的安全、耐久及经济性。近年来,随着建筑技术的进步和行业规范的不断完善,结构工程质量管理体系逐步健全,但实际施工中仍存在管理手段滞后、责任划分不清、工艺执行不到位等诸多问题。本文在系统梳理结构工程施工过程质量控制的基本理论和方法的基础上,从管理机制、技术措施、人员培训与考核、过程监督等多维角度,深入分析了当前结构工程施工质量控制的重点与难点。通过对现有质量控制方法的优化与创新进行探讨,结合新材料、新技术与信息化手段的应用,总结出适应现代工程实际需求的质量控制体系与实施路径。研究结果表明,科学、系统的质量控制措施能够有效提升结构工程整体水平,保障施工安全,减少返工与损失,实现工程经济与社会效益的双赢。文章最后提出了结构工程质量管理未来的发展方向与建议,为行业持续健康发展提供理论支撑与实践借鉴。
关键词:结构工程;施工过程;质量控制;管理机制;信息化
引言
随着城市化进程不断加快和建筑行业的持续发展,结构工程作为建筑物安全性和使用寿命的核心保障,其施工质量控制显得尤为重要。当前我国建筑市场竞争日益激烈,工程规模日趋庞大,结构类型更加复杂,施工过程涉及诸多环节和专业工序。结构工程在设计、材料、施工、验收等各阶段对质量的要求不断提升,质量问题防控也变得愈发复杂。近年来,虽有一系列技术标准与规范指导实际施工,但由于管理体系不完善、人员素质参差不齐、施工环境多变等因素,结构工程质量事故仍时有发生。本文系统梳理了结构工程施工过程中的质量控制要点,分析了影响质量的主要因素,探讨了基于现代管理与技术手段的优化控制路径,旨在为提升我国结构工程施工质量管理水平提供有力理论依据和方法支撑。
一、结构工程施工过程质量控制的基本理论与方法
结构工程施工过程的质量控制是对结构物各工序和各环节进行全过程、全方位、全员参与的有组织的质量管理活动。其核心目标在于通过科学的方法和有效的管理,确保结构物的安全性、耐久性与经济性。结构工程施工质量控制的理论基础主要包括全面质量管理、过程控制理论、PDCA循环原理及系统工程方法。全面质量管理强调全员参与、全过程控制、全方位管理,要求组织中的每一位成员都必须对质量负责。过程控制理论认为施工质量是各环节综合作用的结果,必须从源头抓起,注重工序质量的有效衔接和信息传递。PDCA循环是质量管理的经典方法,即计划(Plan)、实施(Do)、检查(Check)、处理(Action)四个阶段循环往复,实现持续改进。系统工程方法将结构工程质量控制视为一个包含多子系统和多因素相互作用的复杂系统,通过系统优化实现整体质量提升。在实践中,结构工程质量控制主要采取事前预防、事中监控、事后评估三位一体的管理策略。事前预防侧重于质量目标的制定、管理制度的完善、技术方案的优化以及人员培训的落实。事中监控则重在关键工序的过程监督、质量验收及及时纠偏。事后评估包括对各环节质量数据的收集、分析与总结,形成质量改进的闭环反馈机制。基于上述理论与方法,结构工程质量控制形成了以标准化、规范化和信息化为核心的管理体系。
二、结构工程施工过程中的主要质量控制措施
(一)施工准备阶段的质量控制
施工准备阶段是结构工程质量控制的首要环节,其主要任务是为后续施工创造良好的技术与管理条件。首先,应详细审查设计图纸和技术文件,识别结构工程中存在的难点、重点和可能的风险,及时与设计、业主、监理等单位沟通协调,完善技术方案,减少设计变更。其次,材料采购与进场质量控制至关重要。严格筛选合格供应商,对钢筋、水泥、混凝土、模板等主要材料进行批次验收和性能检测,确保其符合设计及规范要求。再次,施工技术交底和技术培训必须落实到每一位操作人员。项目管理层要针对结构特点和工艺流程,组织编制详尽的施工组织设计和专项施工方案,开展技术交底和安全教育,提高操作人员的技术素养和质量意识。此外,合理配置施工机械设备和人力资源,优化现场平面布置和材料堆放,为结构工程高质量施工打下坚实基础。
(二)施工过程中的过程质量控制
结构工程的施工过程复杂且工序多样,不同工序间相互关联、互为影响。为此,需重点控制关键工序的质量,强化全过程监督和实时监测。首先,模板安装与钢筋绑扎是结构成型的基础环节,要求施工单位严格按照设计图纸和规范标准操作,确保尺寸、位置和锚固长度等参数精确无误。钢筋隐蔽工程要实行自检、互检、专检三级检查制度,及时发现和整改问题。其次,混凝土浇筑与养护是决定结构实体质量的关键工序,需根据气候条件、浇筑速度、浇筑顺序等科学安排工艺流程,采用机械化浇筑、振捣等措施,防止蜂窝麻面、孔洞、冷缝等质量通病的发生。混凝土养护要做到湿润覆盖、温控保温、及时拆模,保证水泥充分水化,防止早期裂缝。第三,结构节点连接与预应力施工环节也应严格过程控制,采用合格的连接件和张拉设备,实施全过程质量监控,确保节点受力合理与结构整体安全。工序交接和验收是保证质量可追溯性的基础,每一道工序完成后均需组织验收并形成完整的质量记录,作为后续施工与竣工验收的依据。
(三)信息化手段在施工质量控制中的应用
随着信息技术和数字化管理的发展,信息化手段在结构工程施工质量控制中的应用日益普及。通过BIM(建筑信息模型)、物联网、自动化检测、移动终端等技术,能够实现结构工程施工全过程的信息采集、实时监控和智能分析。BIM技术支持三维模型可视化管理,有效消除设计、施工过程中的信息障碍,提升协同效率。物联网和智能传感器用于对混凝土温度、湿度、应力等关键参数的在线监测,及时预警异常情况。质量管理信息系统(QMS)可实现各工序质量数据的标准化采集与自动存储,为工程决策和质量追溯提供数据支持。移动互联网终端便于现场工程师随时随地进行质量巡查、问题上报和整改跟踪,提升管理的及时性和透明度。通过信息化平台,项目管理者可以对结构工程的质量动态进行全局把控,实现从被动管理向主动预控转变,极大地提升了工程整体质量水平和管理效率。
三、结构工程施工质量影响因素与风险防控措施
(一)影响结构工程质量的主要因素
影响结构工程施工质量的因素众多,主要包括设计因素、材料因素、工艺因素、人员因素、管理因素和环境因素。设计因素主要体现在结构方案合理性、图纸深度、节点构造及与施工实际的适配性。材料因素涉及原材料质量、供货稳定性、存储及使用管理。工艺因素是施工技术、操作流程及设备先进性的重要体现。人员因素包括操作工人的技术水平、管理人员的专业素养及质量意识。管理因素则涵盖组织架构、质量管理体系、责任落实及协调沟通。环境因素主要涉及施工场地条件、气候变化、周边环境等。上述因素往往交织影响,单一环节的薄弱都可能导致结构工程整体质量问题的产生。
(二)风险防控的系统措施
针对影响结构工程质量的诸多风险因素,应建立科学完善的风险识别、评估、预警与控制体系。首先,项目开工前应组织各参建方开展风险识别与分析,明确结构工程各阶段的风险点和关键控制环节。结合历史项目经验及专家评估,形成有针对性的风险清单。其次,风险评估应采用定量与定性相结合的方法,对不同风险的发生概率与影响后果进行分级,确定风险等级与优先级。对于高风险环节,应制定详细的应急预案和控制措施。风险预警机制是提升管理前瞻性的有效手段,通过现场监测、信息化手段和例会制度,实时掌握工程动态,及时发布风险预警和整改指令。风险控制的具体措施包括完善技术方案、强化培训考核、规范工艺流程、严格材料验收、加强过程监督和加强分包管理等。项目管理层应定期组织风险复盘和经验总结,形成标准化、可持续的风险管理体系。
(三)典型质量通病与防治对策
结构工程施工过程中易出现诸如钢筋错位、混凝土蜂窝麻面、结构裂缝、节点失稳等质量通病。对此,需建立严格的工序质量控制和过程验收机制。钢筋错位多由绑扎不规范、模板位移或混凝土振捣不当引起,应规范操作流程,加强模板和钢筋定位支撑。混凝土蜂窝麻面主要源于浇筑、振捣或养护不当,必须严格按照浇筑工艺要求操作,使用高性能混凝土,及时覆盖和保温养护。结构裂缝的防治关键在于材料选用、施工温控、合理养护及后期使用维护。节点失稳防控需加强施工前的技术交底和节点验算,使用合格的连接材料和工艺,及时检测节点实际受力状态。通过工序控制与专人负责的制度,针对常见质量通病进行专项治理,显著提升结构工程的质量水平。
四、结构工程施工质量控制的管理优化与创新路径
(一)管理体制与责任机制创新
结构工程施工质量控制的首要保障是建立完善且高效的管理体制与清晰明确的责任机制。在项目管理组织中,必须实行项目经理负责制,确保从项目负责人到各级管理人员、操作工人均明确自身的质量职责和任务。形成以“自检—互检—专检”为核心的三级质量控制体系,有效覆盖施工的各个环节,保障质量标准的全面落实。加强质量目标责任书的签订和执行,明确责任主体,推动责任落实到人,切实提升施工质量意识。通过建立奖惩分明的激励与约束机制,激发各岗位员工的质量管理积极性和主动性,形成人人重视质量、人人参与质量管理的良好氛围。此外,推行质量首检、样板引路和技术交底等制度,重点关注首件工程和关键环节的质量示范效应,确保后续施工质量稳步提升。对关键岗位实施持证上岗和动态考核,强化专业技能培训和岗位职责,提升全员质量管理水平。定期组织质量例会和经验交流,促进各部门之间的信息沟通与经验共享,形成持续改进的质量管理文化。加强与业主、设计、监理等多方单位的协同合作,构建闭环管理体系,实现信息共享和问题共同解决,推动工程质量管理向规范化、系统化方向发展。
(二)技术标准与施工工艺创新
随着建筑技术的不断发展,结构工程施工的技术标准和工艺方法也在不断升级,成为保障施工质量和工程安全的关键。推广应用新材料、新工艺和先进设备,是提升结构工程施工质量的有效途径。钢筋机械连接技术、高性能混凝土应用、预应力技术以及大体积混凝土温控技术等,不仅提高了结构的整体性能,还优化了施工工艺流程。施工单位应结合项目实际情况,积极引入并遵循行业内先进的技术标准,完善施工工艺流程,建立健全的工序质量验收规范,确保施工工艺的科学性和严谨性。通过组织定期的技术攻关和工艺创新活动,鼓励技术人员总结和推广创新工艺,形成标准化的操作指南,推动创新成果在项目中广泛应用。特别是在关键工艺参数的监控与分析方面,应依托信息化平台实现过程的透明化和标准化管理,使工艺执行具有可追溯性和一致性,从而保证施工质量的稳定和优良。不断推动技术和工艺的革新,为结构工程施工提供坚实的技术保障,促进施工效率和质量的双重提升。
(三)信息化与智能化管理提升
在现代建筑业向数字化、智能化快速转型的趋势下,结构工程施工质量控制正迈入一个全新的发展阶段。基于BIM(建筑信息模型)技术的三维协同设计与施工管理,不仅提升了结构信息的透明度和准确性,也优化了设计与施工环节的无缝对接,减少设计变更和施工冲突。物联网和大数据技术的应用,实现了施工现场环境监测、工序参数采集以及设备状态实时监控,通过智能分析系统快速识别质量风险,支持及时有效的质量问题响应。智能检测设备和自动巡检系统能够实时监测混凝土强度、钢筋应力、环境温度等关键指标,及时发出预警并指导现场调整,极大地提升了施工过程的安全性和质量控制水平。云平台和移动终端的普及,使得管理人员可以随时随地进行数据共享和远程指挥,增强了决策的科学性和执行力。施工全过程电子化质量档案管理不仅便于质量追溯和现场检查,更促进了建筑行业信息化标准的推广与应用。展望未来,人工智能、区块链等新兴技术的引入,将进一步推动结构工程施工质量控制向智能化、精准化、自动化方向发展,实现施工质量的全面提升和持续创新。
五、结构工程施工质量控制的未来发展方向与建议
展望未来,结构工程施工质量控制将继续朝着科学化、系统化、智能化方向发展。首先,要强化顶层设计和标准引领,完善行业相关法律法规和质量管理规范,推动标准化、模板化施工模式的推广应用。其次,持续加强人才培养和队伍建设,提升管理层、技术人员及一线操作工人的专业素养和质量意识。加快新材料、新技术、新工艺的推广步伐,推动智能建造与信息化深度融合,构建全过程数字化、智能化质量管理体系。建议相关企业加大科技投入,建立健全科研和创新激励机制,推动产学研用协同创新,形成以企业为主体、市场为导向、产学研结合的质量提升新格局。政府和行业主管部门应加大监管和支持力度,建立完善的质量评价、信用激励与失信惩戒机制,激发企业质量管理内生动力。注重工程全生命周期质量控制,强化后期维护和运营管理,提升结构工程的长期性能与可持续价值。未来还应积极借鉴国际先进经验,推动中国结构工程质量管理水平迈向世界一流水平。
结论
结构工程施工过程质量控制是保障建筑安全、提升工程寿命与综合效益的基础性工作。本文系统梳理了结构工程施工全过程质量控制的理论体系与主要措施,重点分析了影响质量的多维因素与风险防控手段,探讨了管理创新与信息化应用的优化路径。研究表明,全面系统的质量控制体系、多元化的技术与管理创新、智能化的信息化平台,是提升结构工程施工质量的核心驱动力。今后,应持续推进标准化、信息化、智能化管理,优化工艺流程,完善激励与考核体系,推动结构工程施工质量管理体系升级,为建筑行业高质量发展和人民群众生命财产安全保驾护航。
参考文献
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