对GB 50204-2015《混凝土工程施工质量验收规范》中尺寸误差测量技术的研究与实践.pdf

118 2021 中国标准化 新材料标准领航增刊 标准实践 对GB 50204 2015 混凝土工程施工质量验收 规范 中尺寸误差测量技术的研究与实践 张 莹 北京凯盛建材工程有限公司 摘要 本文在深度解析研究GB 50204 2015 混凝土结构工程质量验收规范 及相关规范的基础上 结合多年来的 实际经验 针对规范中就现浇混凝土结构住宅工程的实测实量中尺寸误差展开深入研究 并对尺寸误差的制定原 则 测量方法 实施要点展开讨论 首次在建筑领域提出方正放线测量法 楼板测厚卡尺法 纠正现有标准中的不妥 之处 为今后修订国家标准 制定施工图集提供相关依据 关键词 实测实量 方正放线测量法 楼板测厚卡尺法 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 中国标准化 新材料标准领航增刊 119 标准实践 1 标准规范介绍及使用说明 规范中的一个重点强调的内容是要求对混凝 土结构住宅工程进行实测实量的质量检验工作 并 做了定量规定 同时北京市质量监督总站结合标准 规范编制了 北京市住宅工程质量分户验收指导 手册 就操作程序 取样方法 测量操作 数据处 理等做了具体要求 实践中要正确掌握GB 50204 2015 混凝土结构工程施工质量验收规范 与GB 50666 2011 混凝土结构工程施工规范 两个标 准规范的适用范围 GB 50204为验收标准 仅对混 凝土结构施工结果进行验收和评定 而GB 50666 做为限定结构施工工艺和方法 是GB 50204施工 质量验收的紧前工作 新标准GB 50204修订中特 别增加了对结构位置与及尺寸偏差的实体检验要 求 并做出8 1 1规定 现浇结构质量验收应在拆模 板 后 混 凝 土 未 做 修 整 和 装 饰 前 进 行 幷 应 做 出 记 录 本条文在意思表达存在以下欠妥之处 1 在 实 际 工 作 中 拆 模 后 的 混 凝 土 结 构 面 必 然在模板缝隙 螺杆与紧固孔之间存在强度较低 的漏浆 凸边以及夹渣 若在不清理这些面积不大 强 度 不 高 的 工 艺 爆 点 前 提 下 进 行 实 测 实 量 显 然 是不正确的 此项工作应作为实测实量的紧前工作 此处引用 清理 一词 用于区别 修整 2 标准应增加 清理 和 修整 术语定义 及界面划分 在既保证测量结果的真实性的前提下 又能避免一些施工单位盲目的将修整内容划入为 清 理 范 围 他 们 为了 追 求 尺 寸 形 状 和 位 置 误 差 评 判标准进行过度剔凿 甚至造成新的结构性质量 缺陷 显然这种操作模式已完全违背新标准条文制 定时初心理念 3 装饰工作 不一定是混凝土结构实测实 量质量检验评定工作的紧后工作 工序之间无必然 联 系 无 需 在 此 做 硬 性 规 定 4 混凝土结构工程在实测实量过程中必然存 在超出评判标准的测量项目 是可以通过修整或其 他方式满足使用要求 但应由施工单位制定相应的 技术修改方案 并由设计 监理进行审批后 方可 进行实施 处理前后留有影像资料 同时标准应增 加对修整后的评价项目及测量指标的评定方法 如 延续使用现有操作模式 将会导致任何一个豆腐 渣的工程通过过度修整 满足现有标准现象 在大 幅度增加建造成本的同时 也无法真实客观反应 原有施工质量 显然是不公平的 2 分析研究 规范 实测量中尺寸误 差测量技术与实践 2 1 极限与配合的基本概念 在进行测量误差分析研究前 应结合测量技 术相关理论 补充标准规范中缺失的术语定义 2 1 1 尺寸公差术语 定义及设计原则 基本尺寸 定义 设计人员根据建筑结构体量及结构特 征 对构配件进行受力分析 强度计算所给出的尺 寸 用 L o 表 示 偏差及偏差种类 偏差 定义 某一实际尺寸减去基本尺寸所得的代数 差称偏差 亦称尺寸偏差 偏差的种类可分为实际 偏差 极限偏差两种 1 实际偏差 定义 实际尺寸减去基本尺寸所得的代数差 E a L a L o 亦 称 尺 寸 偏 离 值 为 矢 量 实 际 偏 差 可 能 为 正 值 负 值 或 零 数 值 前 需 冠 以 或 2 极限偏差 定义 极限尺寸减去基本尺寸所得的代数差 分为上偏差和下偏差 上偏差 最大极限尺寸减去基本尺寸所得的代 数 差 用 E s 表 示 计算公式 Es Lmax Lo 下偏差 最小极限尺寸减去基本尺寸所得的代 120 2021 中国标准化 新材料标准领航增刊 标准实践 数差 计 算 公 式 E i L m i n L o 极限偏差偏差由设计确定 可为 或 0 实际偏差应包含在极限偏差的范围内作为合 格判定标准 尺寸公差 简称公差 定义 尺寸公差是指最大极限尺寸和最小极 限之差或上偏差减去下偏差 即是指设计所规定的 实际尺寸数值所允许的变动量 用Lh表示 计算公式 公差 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 Lh Lmax Lmin Es Ei 公差 偏差 极限尺寸设计原则 首先根据建筑物体量特征 选用合理的安全系 数 进 行 结 构 力 学 计 算 确 定 基 本 尺 寸 结合形体结构等及装配件之间的相互配合关 系 确 定 基 本 偏 差 的 位 置 运 用 价 值 工 程 原 理 确 定 公差的大小 举例 根据力学强度计算 建筑物的柱体截面 尺寸为600 600作为基本尺寸 考虑钢筋保护层的 厚度不易过小 设计确定其下偏差为 5 运用价值 工程原理 降低施难度及成本 适当放宽误差范 围 将柱体截面尺寸的上偏差设计为 10 其公差为 15mm 计算极限尺寸作为控制施工过程的实际误 差范围 2 1 2 实施过程要点及注意事项 在进行尺寸测量前 应明确概念原理 消除模 糊用词 做到用词准确 特别注意以下几点 误差 测量值与真实数值之间的差异 由于测 量仪器 测量条件 环境因素 测量人员的技术水 平 测量值不可能无限精确 实际测量值与客观存 在的真实值之间总会存在着一定的差异 这种差异 就是测量误差 错误 误差与错误不同 错误是应该可以避免 的 而误差是不可能绝对避免的 公差带的合理分配 在实际测量操作时 由于 测量人员的视觉误差 测量工具的磨损 周围环境 的温度变化皆会影响测量结果的准确性 通常采用 合理压缩设计给定的公差带作为内控指标 公差带与偏差的属性 公差带是基本尺寸在极 限范围内的变化区间 为标量 偏差是基本尺寸的 变化区间的定位点 为矢量 在使用过程要特别注 意区别与形状 位置公差带之间的区别 尺寸公差的独立原则 尺寸公差仅控制需要控 制建筑实体的实际尺寸 不考虑其形状和位置误差 对尺寸误差的影响 2 2 现浇混凝土墙体 柱体和框架梁的截面尺寸 测量技术 2 2 1 测量工艺标准 小截面尺寸 指截面小于等于0 5米 标准偏差值 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 标准偏差值 10 5 测 量 工 具 钢 卷 尺 测量方法 每一个墙 柱 梁作为一个实测区 使用钢卷尺测量在地面上300mm和1500mm处各测 量一次 作为实际测量值 如图 1所示 图1 墙体 柱体截面尺寸测量位置示意图 2 2 2 实施过程要点及注意事项 1 测量结果的判定 2021 中国标准化 新材料标准领航增刊 121 标准实践 1 通过测量得到的结果作为实际形体尺寸 2 新 国 标 在 本 次 修 订 中 增 加了 柱 墙 梁 板 的截面尺寸偏差 并统一为上偏差为 10 下偏差 为 5 但未考虑设计图纸中截面的基本尺寸对公 差带影响 显然是不正确 对于小截面尺寸 公差 值过大 对于大截面 公差值过小 造成执行困难 因此 在实际应用中 将截面基本尺寸进行了合理 的划分 以0 5米为界限 同时将现有的国标给定的 偏差值进行合理的分配 3 根 据 国 标 极 限 与 配 合 偏 差 的 标 注 型 式应为上下书写格式 这一点在GB 50204中表 8 3 2 8 3 3等中应用混乱 应用举例 若柱体截面设计尺寸为600 600mm 则 最大极限尺寸为Lmax Lo Es 600 10 610mm 最小极限尺寸为Lmin Lo Ei 600 5 595mm 尺寸公差 Lmax Lmin Es Ei 610 595 10 5 15mm 以实际测量尺寸与标准极限值进行比较 做出 判定 2 测量工具分析 1 测量工具选用钢卷尺 严禁使用其他材质 如塑料 布质 以避免钢卷尺本身固有的挠度及 热胀冷缩带来的测量工具误差 2 测量工具应添加使用靠尺 塞尺 900角尺 用来寻找墙体或柱体截面的极限尺寸的位置 3 测量方法分析 人为规定测量位置 仅测量两点 此点并非 一定是实体误差极限位置 显然是不合理的 为了 提高测量效率 同时能真实放映客观实际 本文结 合 现 场 实 践 经 验 应 采 取 以 下 测 量 方 法 1 在测量高度范围内 应选择模板拼接位移 量最大处作为测量位置 若使用高大型整体模板 应选择模板高度的上 下两个截面位置处 2 如 使 用 N 块 模 板 查 看 墙 体 或 柱 体 的 结 构 模板拼接状况 在不同模板的交界处采用靠尺贴 紧柱体一面 使用塞尺找准实体最低点及最高点 这样可以精准确定测量位置 减少测量次数 提高 测 量 效 率 靠 尺 塞 尺 的 作 用 3 900角尺的作用是用来限定钢卷尺的测量方 向 用于保证所测数值为柱体的横截面尺寸 减少 测量误差 4 综合测量精度的保证 在实际操作过程中为了确保建筑实体质量 应 合 理 压 缩 标 准 或 设 计 给 定 公 差 带 本 例 上 下 偏 差 各压 缩 2 作为内 控 指 标 如 图 2 所 示 图2 公差带压缩前后对比 结合举例最终实际实体测量结果应控制在 以下范围内 最大形体尺寸为Lmax Lo Es 600 8 608mm 最小形体尺寸为Lmin Lo Ei 600 3 597mm 2 3 现浇混凝土墙体门 窗洞口尺寸的测量技术 2 3 1 测量工艺标准 标准偏差值 20 5 测 量 工 具 钢 卷 尺 或 激 光 测 距 仪 测 量 方 法 门 或 窗 洞 口 作 为 一 个 实 测 区 以 墙 体的对边为一组 各测2尺 为洞口的宽度和高度的 净尺寸 取高度或宽度的2个实测值与标准极限值 122 2021 中国标准化 新材料标准领航增刊 标准实践 进行比较 作为实际测量值 如图3所示 图3 门窗洞口测量示意图 2 3 2 实施过程要点及注意事项 此种测量方法缺少洞口的定位 方正度测量 定位尺寸是用来控制窗口横向位置位移 从而保证 建筑物整体窗口在纵向的一致性 方正度的测量是 保证后期门 窗安装工艺要求 此处偏差的设计位 置存在着不妥 运用了单一形体的设计原则 没有 综 合 考 虑 与 后 期 与 门 窗 构 件 之 间 的 配 合 关 系 给 出了负 向 偏 差 违 背 了 极 限 与 配 合 中 的 相 关 原 理 使得配合门 窗的基本尺寸难以确定 同时也不利 于后期窗的标准化工作 举例 根据建筑防火设计规范 建筑防排烟设 计及建筑门窗设计规范等 房间采用C1521窗型 其 洞口设计基本尺寸为宽1 500mm 高2 100mm 参 照国标 公差与配合 采用基孔制中的间隙配合 其 下 偏 差 应 设 计 为 0 其 公 差 带 仍 延 续 使 用 原 有 数 值25mm 不增加施工成本和难度 计算得出上偏 差为 25 这样在后期窗的设计中便可与洞口的基 本尺寸保持相关一致性 理想状态下 窗的设计上 偏差应为0 其下偏差为负向偏差 符合极限与配 合的测量技术原理 洞口尺寸为正向偏差 使得建 筑洞口的实际施工尺寸始终大于其基本尺寸 窗口 尺寸为负向偏差 窗的实际加工尺寸始终小于其基 本尺寸 从而保证二者之间的存在着配合间隙 在 结合门 窗安装工艺技术的要求 在窗与洞口之间 的留有15 20mm之间的拉片及发泡密封处理间隙 后 进 行 基 本 尺寸 的 调 整 如 图 4 所 示 图4 洞口与窗之间公差与配合 1 测量结果的判定 施工后所形成实际形体测量尺寸在标准极限 尺 寸 范 围 内 作 为 合 格 判 定 标 准 待 国 标 修 订 时 增 加 此项内容 运用极限与配合相关理论 综合考虑门 窗洞口的方正度 定位尺寸测量 合理选择相互之 间 的 配 合 关 系 确 保 整 体 安 装 效 果 2 测量工具误差分析 在测量门窗洞口的内边尺寸时 由于是非形体 空 间 尺 寸 起 点 和 端 点皆 为 实 体 应 使 用 激 光 测 距 仪 钢卷尺在洞口内部无法拉直 存在挠度 在读 数时造成过大的测量误差 3 测量方法误差分析 1 补充门 窗方洞口正度测量项目 用于控制 洞口的形状误差 可使用900角尺或本文推荐的放 线 方 正 法 在 使 用 9 0 0 角 尺 时 其 双 边 长 度 应 不 小 于 洞口边长尺寸的二分之一 2 增加门窗洞口的位置度尺寸的测量 用于保 证 竖 向 窗 口 之 间 的 一 致 性 当 高 层 建 筑 时 应 使 用 经纬仪 全站仪或激光准直仪等放设门 窗安装的 定位基准 3 将 楼 层 数 量 视 为 基 本 尺 寸 合 理 分 段 设 计 给 定的公差带的大小 实践中适当压缩公差带作为内 控指标 4 方正放线测量法介绍 2021 中国标准化 新材料标准领航增刊 123 标准实践 此测量方法运用勾股定律 取代了传统的形 状误差的测量方法 测量步骤如下 1 选带有门 窗洞口的墙体作为一个测量区 2 取洞口的被测角 分别沿着被测角的顶点测 量洞口相邻的两个边长1 1 3处 取整数作为测量 点 做 好 标 记 点 3 测量两个标记点之间的距离 与勾股定理 计算标准理论进行比较 4 此 测 量 过 程 采用钢 卷尺 5 当洞口尺寸较小时 也可采用钢卷尺分别测 量洞口的两个对角线的尺寸进行比较 作为方正度 的评价测量值 该测量方法可以进一步推广测量房间平面的 方正度 2 4 现浇混凝土楼板厚度尺寸的测量技术 2 4 1 测量工艺标准 标准偏差 10 5 测量工具 钢卷尺 破损法 超声波楼板测 厚 仪 非 破 损 测量方法 1 破损法 同一个跨板内为一个实测区 取点位置为短边 中 间 长 边 的 三 分 之 一 处 打 孔 使 用 钢 卷 尺 测 量 如 图 5 所 示 图5 楼板打孔位置图 此 种 测 量 方 法 需 要 至 少 2 人 配 合 完 成 一人 在 楼 板 打 孔 处下 方 设 置 托 板 另 一人 将 钢 卷 尺 对 准 托 板 读 取 楼 板 厚 度 值 由 于 钢 卷 尺 存 在 挠 度 及 测 量 视值误差 此测量方法误差较大 2 非破 损法 此操作需要至少2人配合完成 两人各手持发 射探头和接受探头 分别在楼板上下两个楼层 一 人持发射探头在所测楼板的下一个楼层 一人拿着 接受探头 与仪器相连 在楼板所在楼层 俩人通 过对讲机联系 调节发射探头与接受探头放置在 楼板上下的对应位置 通过查看检测仪器感应信号 强度 信号越强 表示上下发射探头与接受探头对 应越准 读数越小 检测仪上显示的数据为该点楼 板厚度 自动记录最小值 如图6所示 图6 超声波测试仪使用示意图 一 个 楼 板 测 量 5 个 点 取 最 小 值 作 为 判 定 值 取 点位 置 如 图 7所 示 图7 楼板测试取点位置示意图 2 4 2 实施要点及注意事项 1 测量结果的判定 施工后所形成实际形体测量尺寸在标准极限 尺寸范围内作为合格判定标准 2 测量工具误差分析 为了减少破损法测量误差及配合人员数量 本 文推荐使用楼板测厚卡尺法 3 测量方法误差分析 124 2021 中国标准化 新材料标准领航增刊 标准实践 1 破损法测量选点的原则应以楼板的顶面模 板中心中性附近作为测量位置 这样更能接近真实 尺寸 2 测量时 应尽量使用现有的预留预埋孔洞 随 机 检 测 减 少人 为 开 洞 3 破损法 非破损法的选点设计原则 应结合 公差基本规定 将房间面积视为基本尺寸 合理分 段 设计确定测量点位及数值 4 楼板测厚卡尺法介绍 应使用带有刻度的直角尺 靠尺可在刻度尺进 行滑动 其原理同游标卡尺 测量时 将带有刻度 尺的测量角尺插入楼板通孔内 将测量角尺 靠尺 与楼板上下两个边相接处 然后取出楼板测厚卡尺 进 行 读 数 此 方 法 测 量 过 程 仅 需 一人 操 作 同 时 消 除了管卷尺的挠度误差及测量人员的视值误差 操 作 极 为 简 便 如 图 8 所 示 3 结 语 为了保证建筑主体结构施工质量 设计单位应 严格执行国家有关标准 施工应严格按照已批准 的设计文件进行 并应符合相应的标准技术规范及 施工图集 强制性条文必须不折不扣的执行 建立 由监理方全过程质量控制体系 通过整体把控和 精细的设计 制定出完善的实测实量方案 验收过 程严格按照规定的检查数量和项目进行测量检查 充分做好事前 事中和事后三阶段的质量管理控制 监管工作 才能使我们的建筑整体结构更加安全可 靠 确保工程质量达到预期功能和指标 参考文献 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2015 S 北京市住宅工程质量分户验收指导手册 S 极限与配合 基础 第1部分 词汇 GB T1800 1 1997 S 极限与配合 基础 第2部分 公差 偏差和配合的基本规定 GB T1800 2 1998 S 极限与配合 公差带和配合的选择 GB T1801 1999 S 作者简介 张莹 工程师 研究方向为大型水泥生产设备机电设备管线 工艺 管线 图8 楼板测厚卡尺测量过程示意图 1 2 3 4 5