钢筋混凝土结构施工中的质量问题及防治

周继成

提要：本文主要从施工角度分析重视柱接头施工缝的处理，防止混凝土混合物分层高析和正确控制混凝土中水泥用量等因素对建筑物的使用性、安全性以及耐久性的影响，钢筋混凝土结构的工程质量对于建筑物的适用性、安全性以及耐久性有决定性的影响。因此在结构施工过程中，人们十分重视对于原材料的质量，结构构件尺寸及标高，钢筋安装质量(包括钢筋接头质量)、混凝土强度以及密实性(包括梁柱节点核心区密实性)，以及结构构件的外观质量等等给以认真的监督检查。诚然，上述一系列问题是很重要的，但是人们往往对于其他一些重要问题未给予足够的重视。本文就钢筋混凝土结构工程的施工进行探讨。

关键词 混凝土施工质量控制 处理方法 预防措施

构造措施是人们在长期工程实践经验的基础上总结的一些做法。它们可以从经验及半经验的角度弥补设计计算未考虑到的强度、刚度不足。显然，在设计和施工中，满足规范的构造要求，确保建筑结构的可靠度是十分重要的。国家再次重申的结构规范强制性条文中，就包含了数十条关于构造要求的条款。但近年来，在一些施工工地仍可发现一些未按正确构造要求施工的做法。现就混凝土施工质量问题作一简析，并就如何预防和处理提出具体意见。

1 重视柱接头施工缝的处理

“混凝土结构工程施工及验收规范”规定“施工缝宜留置在结构受剪力较小且便于施工的部位， 别如： 柱宜留置在基础的顶面、梁的下面等。”但是从工程实际出发， 为了便于施工，除了在粱的下面留设施工缝外，往往在每层柱的根部(即粱的顶面)还要留设施工缝。因此在柱梁节点核心区的顶面及底面均设有施工缝。众所周知，柱梁节点核心区受有根大剪应力，极易发生震害，因此人们都十分重视节点核心区的施工质量。节点核心区剪力传送机理较复杂，但可以想象上述两道施工缝必将对于节点核心区的剪力传递有重要影响。

根据“混凝土结构设计规范” 规定，框架节点中由混凝土所承受的受剪承载力

若将施工缝表面削去2mm 露出石子，用压力水冲净，并用和混凝土配合比相同的水泥浆作为施工缝处粘结层．则施工缝处的抗剪强度设计值可达整体混凝土的77．8％ 即0．778～4．73=3．68N／㎜2>1．51N／mm2，可以满足要求。

可见施工缝处理是十分重要的，关键在于需对施工缝表面进行凿毛，清除表面上软弱的石子或砂浆以及水泥水化产生的氢氧化钙膜，露出石子后增强界面的机械咬合力。但是施工中往往对此不重视，凿毛处理只是敷衍了事。

有时，当室外气温较低、混凝土强度增长较慢，而施工工期又要求紧迫，柱混凝土灌筑后即进行绑筋、支模，在支模前就需处理好施工缝。此时因混凝土强度较低，凿毛时如稍有不慎，可能给混凝土造成内伤。建议在浇筑柱混凝土时，在柱顶部位插入若干枚洁净石子，露出柱顶表面数毫米，以提高施工缝处机械咬合力。在施工缝处理时用钢丝刷用力刷去表面氢氧化钙薄膜，可得到较好效果。

2 结构开裂的潜在危险

近年来建筑结构开裂现象相当普遍，据分析绝大多数是由于结构体积变形造成的， 建筑结构的体积收缩，受到周围环境的约束(基土、相邻结构、钢筋)而产生的限制收缩，使混凝土结构受到超过混凝土的允许极限拉应变的变形而开裂 造成混凝土结构体积变形的主要原因有温度变形：在较高气温下浇筑的结构具有较高温度，然后长时间敞露在大气环境中，当进入冬季后，在室外负温度环境，结构降温而体积收缩，因此产生限制收缩，例如：七月份浇筑的混凝土结构温度为350C，到次年一月份混凝土结构仍敞露，结构温度降到1O℃，结构体积收缩应变将温度变形及硬化收缩变形叠加后的自由收缩应变为4．5×10-4+6．0×10-4 =10．5×10-4但混凝土的限制收缩应变比自由收缩应变小， 限制收缩应变=自由收缩应变×RR 的取值范围为0．6～0．8㎜， 限制收缩应变=0．7×10．5×10-4=7．35 ×10-4一般认为混凝土的允许极限拉伸应变为(1～1．5)×10-4即当拉伸应变超过1．5×10-4 时．混凝土有可能开裂。但是由于混凝土本身的塑性变形对于抵消限制收缩，避免或减轻开裂有一定作用。因此在较长时间干缩作用下．混凝土允许极限拉伸应变可增大到3×10-4，采用分散均匀配筋时，还可增大到(4～5)×10-4但无论如何7．35×10-4的限制收缩应变是危险的。

上述C30混凝土的硬化收缩应变为6×10-4．但水泥用量为463kg／m3时，相当于混

凝土强度等级约为040所以混凝土硬化收缩应变值应乘以1．15的系数 ，即1．15×6×10-4=6．90× 10-4。

此时限制收缩应变=0．734．5×lO +6．9×10-4)=7．98×10-4比7．35×10-4又增加0．63×10-4。开裂的危险性更大了。

3 混凝土配制与浇注预防措施

砼配合比是否合理，各项物理指标是否达到设计标准和施工质量验收标准，砼试配工作是关键一步。因此，在施工大型框架结构和大体积结构的砼时，应分别根据结构要求、结构形式和施工方法进行几种试配，从中选出最佳配合比。

一般框架结构的混凝土强度设计均大于C20，粗骨料的选用和级配是否合理是水泥用量大小的关键。级配不对的粗骨料因其空隙率大，因而砂率也大，增加了水泥用量，不经济，日前，市场供应的碎石大多属单粒级配，因此应进行人工级配调整。一般高层框架结构因其使用要求高，抗震级别大，配筋较密，应选用1～3cm型号的碎石，同时配以人工级配0．5～1、5cm规格的碎石以降低粗骨料的空隙率。配合比一般采用2／3的1～3cm碎石和113的0．5～1．5cm碎石，可达到降低砂率，减少水泥用量的效果。

施工高层框架结构的柱、剪力墙时，应对混凝土的和易性严格控制，高层框架工程机械化施工效率高，层高也较高，一般超过允许浇注高度，如果拌制混凝土和易性不好，极易产生离析现象，最先浇注的混凝土部位极易产生蜂窝、麻面、振捣不实现象。由于高层框架结构柱、剪力墙部位横向钢筋配置较密，在施工缝浇注的同标号砂浆应考虑在浇注过程中有相当部分被挂在钢筋上，而且浇注高度一般超过规定要求。为保证施工缝部位施工质量，预=先浇注的砂浆应大于规范规定要求，浇注厚度一般以10～15cm为宜。

4 结语

严格控制加水量，适当增加混凝土搅拌时间，防止混凝土在运输、浇筑、捣固过程的分层离析，改善捣固质量及做好结构构件养护等一系列措施来实现而切勿把保证混凝土强度的希望寄托在加大水泥用量上。

防止混凝土开裂仍是一个未解决的问题，可能的措施有：尽可能延长湿养护时间采用养护剂，尽快插入围护结构的施工，尽可能降低夏季施工时的混凝土入模温度，适当增加配筋等。

[参考文献]

[1]GB5010—2002混凝土结构设计规范．第11．6．7条．

[2]混凝土结构施工图平法整体表示方法制图规则和构造详图．P20

[3]中华人民共和国国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)

[4]中华人民共和国国家标准《混凝土结构设计规范》(GBJIO-89)