浅议土建工程中混凝土施工的质量问题与解决措施
近几年,施工期钢筋混凝土结构倒塌事故时有发生,施工期钢筋混凝土结构可靠度的研究也逐渐引起国内外学者的注意,通过施工期钢筋混凝土结构可靠度的研究,可以直接指导结构设计和施工,保证结构具有足够的安全性,控制施工期建筑物的质量安全事故,从而保护人民的人身安全和经济效益。本文主要探讨钢筋混凝土结构设计中的常见问题及对策。
标签 钢筋;混凝土;施工质量
在进行钢筋混凝土结构设计时,一般原则是尽可能在经济合理的条件下保证结构的安全性、适用性、耐久性,三者称为结构的可靠性。结构在静态荷载和瞬态动载作用下,安全性问题是结构可靠性研究的重点问题,它直接关系到人身安全和经济效益,而结构在循环荷载作用下,耐久性问题结构是结构可靠性研究的重点问题。用来度量安全性的指标称为安全度,耐久性可以用使用年限来衡量,结构可靠性的数值度量用可靠度,因此,结构的可靠度比安全度具有更广泛的内涵和外延。
1 钢筋混凝土施工的可靠度
结构可靠度的定义对于施工期的钢筋混凝土结构也同样适用,但是也有区别,就施工期的钢筋混凝土结构而言,定义中规定的时间是指结构构件由设计方案的图纸变为真实结构的施工期,时间要远远短于设计基准期,规定的条件是指满足设计方案的要求,且能保证安全、可靠的正常施工,规定的“预定功能”是指钢筋混凝土结构在施工费用经济合理的条件下,能够保证施工过程的安全、可靠。由于结构可靠度定义在施工期的特殊涵义,根据结构在使用阶段承载能力的极限状态也可将施工期钢筋混凝土结构的极限状态区分为正常施工极限状态和承载能力极限状态,正常施工极限状态相应于施工期钢筋混凝土结构的正常施工要求,承载能力极限状态相应于施工期钢筋混凝土结构的安全性要求。钢筋混凝土结构正常施工的极限状态与正常使用的极限状态是完全不同的,施工期的时间短,但是施工荷载和结构抗力不可预见因素多,因此施工期结构承受的荷载及结构抗力的不确定性因素、统计规律、分布概率的模型是研究施工期钢筋混凝土结构可靠度的不可少的内容,但是这些统计规律要经过长时间、大规模的生产实际才能体现。对于施工期钢筋混凝土结构可靠度的计算模型和计算方法也是可靠度分析中重要的内容,模型与实际过程越接近,计算结果也就越精确,以往计算可靠度的方法对于施工期钢筋混凝土结构可靠度的计算也不再适用。
2 钢筋混凝土施工的常见质量问题
钢筋混凝土结构施工是高智商的脑力劳动和高强度的体力劳动相结合的过程,会涉及到设计、施工、监理多方面的设计技术人员,钢筋、混凝土、模板支架等各种施工材料,还有不同的施工机械,所以结构的施工阶段是一个很复杂的过程,可靠度失效的产生方式也是多方面的,一般说来,可将施工期结构失效的
原因归结为结构抗力不足和施工荷载超载两个方面。
2.1 施工期的结构设计方案不合理,主要是因为在我国还缺乏这方面的规范和强制要求,国内的结构设计方案都是按照设计基准期来考虑,对于施工期的结构可靠度来说是不科学的。并且结构设计方案一般原则满足预定功能前提下,力求施工简单易行,经济合理,这在某种程度上会使设计者轻视施工期的结构设计方案,特别选定结构分析模型时在能够反映结构的真实工作情况,为计算简便要尽可能省掉次要细节,但是,施工期的结构模型要比设计基准期复杂得多,影响可靠度的因素也比较多,模型的简化使计算结果与实际情况相差甚远,其后果是很严重的。
2.2 设计荷载选取错误
钢筋混凝土结构设计是一项高智商的脑力劳动,设计的每一步都要认真谨慎的对待,特别是结构荷载种类很多而又有不同的规范,在选取时稍有疏忽,就可能漏项或选取的荷载不满足规范的要求,还有一些设计人员为了计算的简便随意的简化模型忽略掉了重要的荷载,这些都会对施工期钢筋混凝土结构的安全构成威胁。设计荷载的选取错误是设计阶段影响结构可靠度的主要因素,但是这些错误与设计工作者的自身素质有关,可以避免。
2.3 计算错误
在以前计算机没有现在这么发达的时候,结构计算式非常复杂的计算错误不可避免,但是随着科技的发展,各种结构设计软件的兴起,只要模型、参数选取正确,计算错误可以避免。
2.4 施工图错误
钢筋混凝土结构施工的主要依据是施工图,如果绘制施工图时出现错误,也可能由施工技术人员对施工图的理解出现歧义,那么所建造的结构就不具有设计规定的目标可靠度,极易在施工期间引发工程的质量安全事故。
2.5 未按规范要求施工
规范中对钢筋混凝土施工中钢筋绑扎、混凝土的配比、混凝土浇筑振捣、混凝土工程成品养护等流程均有相应规定。若不按规范要求施工极易造成混凝土工程质量安全问题。
3 钢筋混凝土结构问题的解决措施
3.1 科学配制混凝土是保证质量的先决条件
3.1.1 混凝土施工配合比的换算
试验室所确定的配合比,其各级骨科不含有超逊径颗粒,且以饱和面干状态,但施工时,各级骨科中常含有一定量超逊径颗粒,而且其含水量常超过饱和面干状态。因此应根据实测骨科超逊径含量及砂石表面含水率,将试验室配合比换算为施工配合比。其目的在于准确的实现试验室配合比,而不是改变试验室配合比。调整量 =(该级超径量与逊径量之和)-(次一级超径量+上一级逊径量)
3.1.2 混凝土施工配合比的调整
试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件完全适合,或当施工设备、运输方法或运输距离,施工气候等条件发生变化时,所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用水量做适当调整(保持水灰比不变)。
3.1.3 混凝土外加剂适量添加
根据施工环境适量在拌制混凝土过程中掺入用以改善混凝土拌合物和易性能及耐久性等性能、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂,掺量一般不大于水泥质量的5%。
3.2 和易性是决定混凝土质量的主要因素
和易性是混凝土和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述。当混凝土拌和和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土质量,通常一些人配制混凝土选用低水量、低坍落度,强调以振实工艺来保障混凝土质量,其实这样易产生蜂窝,孔洞等质量缺陷,实践表明,和易性良好的混凝土才便于振实,且应具有大些的流动性或可塑性,以利于浇筑振实,且应具有较好的粘聚性和保水性,以免产生离析,泌水现象,现在通过掺高效减水剂来提高混凝土的和易性。
3.3 混凝土浇筑振捣过程、成品养护是混凝土质量控制的主要环节
混凝土配合比设计、原材料的質量、配料准确、搅拌均匀运输,浇筑振实成型,养护等整个施工环节中,浇筑振实成型是主要的环节。在混凝土浇筑成型时,由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视,但由于振捣不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,混凝土振捣应引起施工人员(特别是混凝土振捣工)足够重视,质检员应采取相应的有效措施,使混凝土振捣良好。
3.5 预防混凝土缺陷的发生是质量控制的重点
混凝土工程质量的好坏,是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果。混凝土质量的好坏,除外观上的蜂窝、麻面、缺陷外,主要是混凝土强度能否达到要求,当混凝土强度达不到工程要求时,监理人员只能要求拆毁重作,而
确定混凝土强度常是在混凝土浇筑后第28 天进行,并得出结论。在大体积混凝土中所产生的裂缝,大多数属于温度中裂缝,其中表面裂缝又占绝大多数,混凝土结构及构件产生裂缝是一种常见的质量通病,要进行事先控制,才能保证施工顺利进行。
参考文献
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