混凝土结构工程实体质量控制
2013-02-01李际坤秦皇岛市广德监理有限公司河北秦皇岛066000
李际坤(秦皇岛市广德监理有限公司,河北 秦皇岛066000)
混凝土结构实体质量控制工作不仅仅是质量控制,它直接影响到进度控制和投资控制,更关系到人民财产安全。现就混凝土结构工程实体检验项目结合工程实践,从工程主体阶段(框架、剪力墙结构工程)的钢筋、模板、混凝土工程质量控制进行剖析,谈谈我对以上几个分项工程质量控制的几点看法。
1 钢筋工程质量控制
钢筋的质量控制应从钢筋原材料、钢筋加工、钢筋连接、钢筋安装等几个方面进行。
1)钢筋原材料:钢筋原材料的规格、型号必须符合设计要求及规范规定,特别是抗震结构应满足GB50204-2002(2010年版)的要求:强屈比、超屈比、最大力下总伸长率。如有不同直径或不同强度等级的钢筋代换,必须办理工程设计变更。
2)钢筋加工:钢筋加工是钢筋保护层是否符合设计要求的首要因素,只有按设计要求保护层厚度进行计算的箍筋、负弯矩筋及各种受力主筋(梁、板、墙、柱筋)的下料长度,并按规定的加工半径(详参第四版《建筑施工手册》9-4-4-1 钢筋弯钩和弯折的有关规定)进行弯曲成型(有些钢筋不需要弯曲加工)的钢筋,才有可能保证成型混凝土的钢筋保护层厚度。值得注意一点,新版《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规格和构造详图》(11G101-1)与(03G101-1)的区别之一是前者重新明确钢筋保护层,由后者要求的以“受力钢筋外缘至混凝土表面的距离”改为“最外层钢筋外边缘至混凝土表面的距离”。
3)钢筋连接:钢筋连接是钢筋加工成果的延续和检验,是钢筋安装的前提,可分为焊接连接和机械连接;还有最简单的绑扎连接,按规定的混凝土强度及钢筋级别进行操作即可(详见11G101-1)。焊接一般可分为电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊、预埋件埋弧压力焊、闪光对焊等几类;机械连接可分为锥螺纹套筒连接、直螺纹套筒连接、套筒挤压连接等几类。各类型的接头应由取得上岗证的操作员按操作规程的要求进行操作,基本能满足要求,除外观检验外,只进行复验即可,必要时可进行型式检验以确定接头性能等级或工艺是否合理、材料是否合格。以上三种连接方式均需考虑接头率的限制。
4)钢筋安装:钢筋安装是钢筋保护层厚度是否符合设计要求的最重要的工序。通过钢筋的加工、连接两道工序最终为钢筋安装做准备,通过对加工、连接成型的钢筋的组合安装、绑扎就位,最终完成钢筋工程。
重点控制:
(1)柱的筋要绑扎到箍筋角部并全扣绑扎,墙筋要根据抗震等级要求甩好高低错槎,拉钩绑扎到位并按要求保证挂钩的弯钩角度,用做控制剪力墙水平筋间距的“梯子筋”应考虑兼做控制保护层厚度的定位筋,详见图1(梯子筋的横筋两侧应蘸防锈漆,防止墙面返锈)。当墙(柱)筋基础生根时,除在基础锚固段按相关要求加设水平筋外,在基础上层钢筋网应根据墙(柱)定位,另加设一道水平筋,并将墙(柱)筋与之固定,以确保墙柱筋的位置,不至影响基础上层的墙(柱)筋保护层厚度不足;除墙体附加梯子筋外,柱筋和墙筋还需要绑扎垫层以保证受力钢筋保护层厚度,垫块可用同墙(柱)混凝土强度等级的砂浆垫块,也可采用塑料垫块,垫块的数量应每平方米不少于3个,柱表面应适当加密。
图1 “梯子筋”大样示意图
(2)板的钢筋保护层厚度控制相对容易,板筋底筋主要通过加设垫块即可满足要求,垫块的材质同墙柱筋,间距1.5m。板筋的上层筋及负弯距钢筋是板筋保护层控制的重点,应用钢筋马凳(也有用混凝土或塑料垫块的)把上层筋架起,马凳沿同一方向应通长设置,另一方向应视板上层筋的直径(即钢筋网片刚度)大小,在0.6-1.0m适当间距布设,另外,负弯矩钢筋应与支座处梁或墙筋绑扎牢固防止弯钩翻转,必要时进行点焊,钢筋马凳的尺寸见图2,马凳高度h=板厚—上层钢筋直径(钢筋是多层时应将钢筋直径累加)—钢筋保护层,马凳的脚部应蘸防锈漆,防止顶板返锈。
图2 钢筋马凳大样示意图
(3)梁筋的保护层有多种方法进行保证,如加设垫块等,我个人倾向于采用钢筋马凳(大样参见图2,横筋及支架尺寸、直径适当调整),马凳的高度h=梁高—马凳上的钢筋直径累加(包括主筋、箍筋)—钢筋保护层厚度;当梁上平标高与楼板等高时,可将马凳架在板底模上,马凳高度h=板厚—马凳上的钢筋直径累加(包括主筋、箍筋)—保护层厚度;当板面有不同标高时,可将马凳脚一侧加高,使马凳上筋保持水平,待混凝土浇筑完成后再将多余部分切除。另外应强调一点,梁、板钢筋保护层的保证还需成品保护,特别是混凝土浇筑过程中的保护,浇筑人员应在专用马道上进行浇筑,如有踩踏及时进行复位,确保钢筋位置正确。
2 模板工程质量控制
模板是混凝土结构构件成型的重要工具,是混凝土结构钢筋保护层是否正确的基本保证,应满足GB50204-2002(2010年版)的相关要求。
除规范要求外,模板工程的过程应从安装和拆除两个方面进行控制。
1)模板安装:一般常用模板工程,使用酚醛清水模板配以木方形成组合模板、大型定型钢模板,个别地下结构也有采用小型组合定型钢模板的,模板工程一般分为墙柱模板(侧模)和梁板模板(顶模)。
模板安装过程中重点之一是保证结构尺寸和轴线位置,可采用定位筋和内支撑来实现,定位筋的尺寸应比结构尺寸略小2-3mm,间距为1.2-1.5m一道,最大不大于2m,采取可靠措施保证其位置的准确性,必要时可在浇筑顶板混凝土时进行插筋,用以焊接定位钢筋;内支撑的材质有预制细石混凝土、塑料管、短钢筋等,根据穿墙栓紧固力的大小进行选择,间距和尺寸同定位钢筋。只有做好上述工作,再配合牢靠的模板支撑系统,才能确保混凝土构件的结构尺寸并保证钢筋保护层的厚度(前提是钢筋工程符合要求)。
梁、板的模板支设的重点是竖向支撑体系和标高,规范中提到的“模板及其支架应具有牢靠承载力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力和施工荷载”即主要指竖向支撑体系,充分说明了竖向支撑体系的重要性,可以说,没有牢靠的竖向支撑体系就没有顶板和梁的施工安全和质量安全可言,所以,梁板模板支撑的重点控制之一是依据经过计算的模板支撑方案,检查竖向支撑体系是否符合要求,另外,梁、板、底模的竖向标高,也是保证混凝土结构构件尺寸的关键,是保证钢筋保护层厚度的根本保障之一。
2)模板的拆除:模板的拆除要求规范中明确过,但如何才能做好控制和落实呢。首先说侧模,强度达到1MPa时方可拆除侧模(冬季施工需另行计算),一般根据混凝土强度增长曲线,在室外气温20℃时24小时后即可拆模;其次,梁板底模的拆除,除满足同条件同强度外,还应考虑施工荷载的传递,在本层梁板混凝土浇筑完成前,不得拆除下层梁板的底模,防止下层梁板过载而出现裂缝而导致结构构件破坏(条件允许时应等到混凝土强度达到100%时拆模)。
3 混凝土工程质量控制
如果说混凝土结构的钢筋是骨架,那么混凝土就是当之无愧的肉,混凝土工程质量的好坏直接关乎整体结构的好坏,关乎到钢筋本身的安全,钢筋一旦锈蚀结构构件就将面临彻底破坏,所以混凝土的施工质量是整个结构构件重要的保障,而保护层厚度是否准确更是重中之重,当然混凝土的强度等级也不能忽视,它是混凝土结构构件的基本保证,而混凝土顶板裂缝虽不是结构检验的必查项目,但因其使用功能影响非常大,在这里也进行一下分析。
混凝土施工分为以下几个步骤:原材料的选择;配合比的设计;拌制;运输与浇筑;养护与拆模。混凝土施工技术已经经过百年的发展,原材料的选择、配合比的设计、拌制三个过程相对而言,技术成熟,受外界影响较小,运输与浇筑、养护与拆模受施工条件及人为因素影响较大,是造成混凝土强度不足及裂缝、结构构件尺寸偏差(钢筋保护层)的重要因素。
混凝土的运输,一般分为水平运输和垂直运输,水平运输一般又分为人力手推车、机动翻斗车和混凝土搅拌输送车,随着建筑工程工业化发展,人力、手推车和机动翻斗车已基本退出施工现场,只有个别小型建筑工程仍在使用,混凝土搅拌输送车成为主力军,除个别路途较远和交通拥堵外,基本可以保证让混凝土在运输过程中质量不受影响,略有影响可通过外加剂等措施进行处理;垂直运输也由原来的塔吊、升降机等转变为汽车输送泵和移动式地泵为主要垂直运输设备,输送混凝土的快慢主要取决于机械设备的技术参数和运行状态,因此,做好施工现场施工机具的选择和维护,选择远近合适、质量可靠的商品混凝土公司就可保证混凝土的运输过程无忧。
混凝土的浇筑过程是混凝土施工的重要环节,是人工或机械振捣使混凝土成型的过程,是混凝土质量缺陷形成最多的阶段,如:漏振、蜂窝、孔洞、麻面、裂缝、强度不足等。但混凝土浇筑阶段一般受人为影响较大,如有完备的管理体系、熟练的操作工人,上述问题基本都能从一定程度上避免。首先,墙柱的混凝土振捣,混凝土浇筑前应在墙柱根部的水平施工缝处铺设同混凝土同强度等级的砂浆,然后分层装料,分层用插入式振捣器振捣,着重提二点,一是真正做到快插慢拔,别漏振也不要过振,二是不得直接振捣钢筋防止其移位,其余按操作规程施工即可,振捣器选型,根据施工现场情况进行选择;其次,是顶、梁、板的混凝土的振捣,一般整体浇筑时,在墙柱混凝土初凝前浇筑顶梁板混凝土即可,如顶梁板单独浇筑时,需将墙柱顶部浮浆剔除,再按水平施工缝处理即可,振捣时,需用插入式振捣器与平板式振捣器配合,梁用插入式振捣器,板用平板式振捣器,根据梁截面大小必要时进行复振,振捣完成后,板面找平时拉线找平,要进行两遍搓麻,两遍的时间间隔应为1小时,并且在混凝土初凝前进行,为取得更好效果,应在第二遍搓麻后覆盖不透水的塑料薄膜进行养护,切记,在混凝土终凝前不得上人进行踩踏,以免影响混凝土强度及表面平整,着重强调一点,混凝土浇筑施工过程中,必须搭设专用马道,禁止踩踏负弯矩筋等板上层钢筋、梁筋,确保钢筋不位移,保证钢筋保护层厚度。
混凝土养护一般在混凝土终凝后12小时内进行,如采用不透水薄膜覆盖养护时(即在第二遍搓麻完成时开始的),可适当推迟首次养护时间,但要确保覆盖严密,无外露面,一般混凝土结构构件养护时间不少于7昼夜,抗渗混凝土结构构件养护不少于14个昼夜(冬季施工养护方法和养护时间根据养护条件确定),墙柱的养护一般在拆除侧模后立即进行,多以涂刷养护液为养护方法,而梁板等多以洒水养护为主,应注意,洒水的频率随大气温度变化而适当增减,且选择适当的时间段,避免与其它工序作业相冲突。另外,需强调一点,切不可为抢进度而在混凝土未达到规定强度之前上人、上料,防止混凝土过载而形成裂缝等缺陷。
4 结语
上述做法落实到实处,对钢筋保护层厚度、混凝土的强度及顶板裂缝等工程实体质量,会有一定程度的提高,同样会给企业避免一些不必要的开支,创造更大的社会效益和经济效益。
结构实体检验:内容应包括混凝土强度等级、钢筋保护层厚度以及工程合同约定的项目;必要时可检验其他项目。
[1]中国建筑科学研究院.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2010年版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.5-11、47.
[2]中国建筑标准设计研究院.《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规格和构造详图》(11G101-1)[M].北京:中国计划出版社,2011.53-55.
[3]《建筑施工手册》(第四版)编写组.《建筑施工手册》(第四版)缩印本[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.552-553.