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高层建筑混凝土工程施工质量控制探究

2019-02-16张俊杰

四川水泥 2019年8期
关键词:荷载裂缝钢筋

张俊杰

(福建工程建设监理有限公司 350001)

混凝土裂缝是混凝土结构施工中常见的质量问题,也是技术人员重点关注的问题之一。随着建筑施工技术的发展,我们发现荷载、温度因素、钢筋腐蚀是导致混凝土出现裂缝的主要原因,如果我们能够明确这些因素具体的作用原理,那么就能提出有效且具有针对性的施工质量控制措施,从而实现避免混凝土裂缝的出现,达到提高施工质量的目的。

1 高层建筑混凝土工程质量问题的原因

裂缝是高层建筑混凝土工程主要的质量问题,由于各种因素的影响,这种质量问题在很大程度上影响施工质量以及施工进度,想要有效控制混凝土的施工质量,就需要从质量问题的根源因素入手进行分析。高层混凝土工程质量问题主要有以下几点:

1.1 荷载分布不科学导致的混凝土裂缝

混凝土结构所受到的应力如果超出了其能够承受的范围,往往会出现不同程度的裂缝,严重情况下甚至会出现结构断裂的问题。这种裂缝一般被称为应力裂缝,荷载因素是导致应力裂缝的主要原因。如果在工程设计阶段没有做好建筑结构应力设计,或者没有构建出科学、完善的模型,都会导致设计的结构受力数值与实际情况不符的问题,或者出现配筋和内力计算事物、漏算荷载等问题。如果这些问题在设计审图中没有被发现,那么在施工过程中就会导致混凝土结构不能承受实际的载荷,进而发生应力裂缝[1]。

除了设计上的问题,如果在施工中出现了没有按照设计图纸施工的问题,也会导致混凝土结构不能承受相应荷载,进而发生应力裂缝的问题。总的来说,荷载引发的裂缝与施工过程中混凝土结构应力状态不合理有着密切的关系。

1.2 温度控制不良所导致的混凝土裂缝

混凝土材料的体积会随着温度的变化而发生不同程度的变化,一般表现为热胀冷缩。所以,在施工过程中,如果温度发生了变化,那么混凝土受到变形的作用,其内部会出现不同程度的应力,一旦应力强度超过了混凝土能够承受的范围,就会出现结构裂缝。通过在实际工程中观察发现,一年内温度变化情况、混凝土材料的水化热、日照变化情况、短期内温度的剧烈变化都会导致混凝土发生较为严重的形变,进而导致裂缝的出现。在温度因素影响下,缩水收缩裂缝和塑性裂缝是十分常见的两种混凝土裂缝因素[2]。

1.3 钢筋腐蚀导致的混凝土裂缝

在施工过程中,常常会遇到钢筋等金属材料腐蚀等问题,如果混凝土结构内部的发生钢筋腐蚀,将直接导致结构出现不良变化,进而导致混凝土结构裂缝的问题。其作用机理如下:如果采用的混凝土材料质量达不到相应标准,或者施加的保护层厚度达不到标准,就会导致结构在使用一段时间后,二氧化碳将保护层腐蚀,并出现碳化问题,进而导致混凝土结构内部的钢筋表面发生腐蚀问题,钢筋腐蚀的过程会直接导致周围混凝土结构的碱度发生异常变化。此时,混凝土中的氧气和水因子会发生反应,进而导致混凝土结构受到进一步的侵害[3]。

通过对发生腐蚀的钢筋见检测发现,其体积是未腐蚀的情况的2~4 倍,混凝土结构受到膨胀的钢筋挤压,导致混凝土保护层发生不同程度的剥离、开裂问题,这种原因导致的混凝土结构裂缝,一般会沿着钢筋埋设方向延伸,所以相对容易进行判别。同样,这种混凝土结构施工质量问题也会为结构的应力状态带来不良的影响。

2 提升高层建筑混凝土工程施工质量的方法

2.1 做好设计成果质量的控制

在实际工程建筑过程中,设计成果的质量不仅仅会影响混凝土结构本身的性能,还会在其他方面对施工质量、工程结构产生影响。所以在施工开始之前,需要施工单位对设计成果进行阅读和审核。针对提高高层建筑混凝土施工质量来说,不仅需要详细了解每个部分混凝土、钢筋材料的具体要求以及施工工艺的具体要求,还需要了解结构应力设计参数是否合理,能够达到设计需求和技术标准,避免荷载问题导致的混凝土结构裂缝[4]。

2.2 做好施工温度控制,保证约束条件的合理性

骨料配置比例在一定程度上会影响混凝土本身的水化热,所以可以在混凝土配置过程中适当添加性质较硬或者较干的混凝土,从而起到控制水化热的作用。同样也可以适当添加一定剂量的塑化剂或者引气剂,改善混凝土本身的性质,避免水化热对混凝土凝固过程造成影响。

在混凝土拌和过程中,可以适当添加冰水、或者冷却碎石料的方法降低混凝土本身的稳定,避免混凝土凝固过程中发生较大程度的温度变化,这样同时也能避免大体积混凝土凝固过程中发生温度不均匀的问题,避免混凝土体积因温度分布不均而发生体积变化不均,有效避免混凝土内部应力不均问题的出现。

如果施工过程中遇到温度较高的天气,需要通过给浇筑好的混凝土表面撒水降温的方法控制混凝土结构温度,促进混凝土凝固所产生的热量的散发[5]。

2.3 做好施工材料检查工作

在检查施工材料的过程中,不仅需要检查钢筋、混凝土的材料质量,对于混凝土添加剂等材料的质量也应该进行细致的检查,这样能够有效避免钢筋在钢筋混凝土内部腐蚀问题的出现。尤其需要检查混凝土拌和情况,这样能够避免混凝土拌和不均所导致的结构受力不均的问题,另外不均匀的混凝土材料也会在一定程度上增加钢筋腐蚀的几率。提高混凝土拌和均匀性的方法有延长拌和时间,这也是比较容易操作且具有良好经济效益的混凝土施工质量控制手段。

另外,当混凝土到达施工现场后,技术人员需要严格按照设计要求和技术标准对混凝土进行现场试验,明确混凝土的塌落度。一般来说,需要将交货地点和出站前的塌落度控制在20mm 范围内,并且需要采用标准抗渗透强度和抗压强度模具对混凝土进行试模,制备混凝土试块。混凝土试块制作完毕后,需要采取标准养护方式,对混凝土强度进行测试,标记混凝土的抗渗性能。

2.4 施工浇筑方案的控制

在实际施工过程中,需要严格按照施工流程完成混凝土结构的浇筑工作,避免新浇筑的混凝土冷缝问题的出现。另外还需要合理控制浇筑层之间的间隔时间,这样能够避免混凝土弹性模量发生过快的增大,导致新老混凝土结合面裂缝的出现。由于混凝土在凝结过程中有散热的需求,所以在炎热天气内浇筑混凝土,需要等到混凝土温度降低到一定水平后,才能在混凝土表面覆盖覆膜。

混凝土凝固后的模板拆除工作,需要在同条件养护混凝土试块抗压强度报告的指导下进行,并做到先支后拆、后支先拆的施工顺序。在拆除侧模的过程中,需要避免混凝土表面以及棱角受到损伤。

3 总结

混凝土裂缝控制是高层建筑混凝土工程施工质量控制的重点工作,本文简单阐述了荷载分布不科学导致的混凝土裂缝、温度控制不良所导致的混凝土裂缝、钢筋腐蚀导致的混凝土裂缝等内容,明确了混凝土结构裂缝的产生原因。也根据这些原因提出了做好设计成果质量的控制;做好施工温度控制,保证约束条件的合理性;做好施工材料检查工作;施工浇筑方案的控制等措施。希望这些措施能够真正达到高层建筑混凝土工程施工质量控制的目的。

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