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在19世纪后半期,混凝土作为结构材料开始使用,并广泛应用在房屋建筑和土木工程中。随着现代化进程加快,我国混凝土的施工应用在材料、设计方法、制作工艺、施工技术等方面有迅速发展。
现在为止,混凝土已成为我国主要的结构材料,但是,在施工过程中,混凝土的质量已成为影响结构安全和耐久性的重要问题。据悉,造成混凝土结构质量问题的原因有多方面的,主要有材料原因、设计原因、施工原因、环境原因等。据了解,混凝土结构质量问题首当其冲的是因施工中的原因造成的工程质量问题。其中施工中的原因可分为为施工工艺、施工技术两方面。
一、混凝土施工中存在的问题
(一)施工需求与建筑物特点不协调
一般来讲,不同结构类型的建筑物,其中各混凝土构件的重要性也不相同。就上部结构主体而言,砖混结构中,阳台挑梁的重要性要优于构造圈梁。框架结构中,柱的地位要优于梁。在剪力墙结构中,剪力墙及其暗梁、暗柱的地位要优于板。就基础部分而言,条形基础底板、独立柱基础底板的重要性要优于地圈梁,系梁等构件。在复杂情况下,如筏板基础、框架剪力墙、筒体结构、异形板、预制构件等结构类型中,单纯划分哪一类构件处于重要地位,则失去其意义所在。
事实上,对于不同结构类型的建筑物,规范要求具体检验部位由监理(建设)、施工等各方根据结构构件的重要性共同选定。可是,从目前监理、监督工作的实际情况看,尽管这种要求的初衷是将因地制宜的灵活性留给了参建各方,但实际执行过程中确实因此形成了一定的主观弹性空间。从而导致具体检验的部位的确定最终取决于参建各方的责任感。
就目前来看,在其它技术规程、监理规范尚无明确要求,建筑市场秩序亟待规范的情况下,具体检验部位的确定,必须在明示构件重要性划分依据的基础上进行,制定并执行与目标建筑物结构特点紧密结合的实体检测方案。
(二)构件划分形式过于简单
从混凝土构件的形式来讲,起特点是多种多样的。可是,单从梁、板、其它重要构件这三种形式来划分,远达不到工程实际取用的需要标准。必然而言,这就导致在规范的执行过程中,这样的划分给检测、判定工作造成了巨大的麻烦与困难。
(三)混凝土施工工艺中存在的问题
目前,随着施工工艺是建筑行业技术水平飞速发展,根据实体检验的结果,我们必须迫切需要重视以下几个方面工作:
1.明确施工工艺重点。根据规范提出的钢筋保护层厚度控制要求部位、特定工序这几个方面的控制。特殊构件指悬挑构件。规范将控制重点放在了悬挑构件上要求抽取的构件中。有悬挑构件的需占50%以上,这需要施工中对挑梁、挑板的钢筋摆位要优于同点其它钢筋的摆位。
特殊部位指内力作用较大的部位,如梁的跨中、支座处。架设垫块、构件起拱时,应优先保障特殊部位的钢筋保护层厚度值。保护层厚度设置应“一刀切”。
特定工序指综合考虑浇筑、振捣等因素作用确定的核心工序。如板工序中的垫块布置密度,应结合钢筋级别、自径、刚度具体布置:如粱工序中的振捣,应考虑构件的配筋率、绑扎的材料强度,采用适宜的工具。突出了特定的工序,才能突出机具、设备的应用范围、特点,从而推动工艺进步。避免一根振捣棒,从梁用到板(疏密问题);从板铺到柱(厚度问题)的粗放型施工模式。
2.施工技术标准的适用性论证。为达到规范提出的控制结果、评定要求,部分施工企业会采用一些缺乏论证的工艺技术作为企业技术标准。这些做法虽有立竿见影的效果,但对建筑物来说未必是好事。
譬如,部分施工企业采用PVC塑料卡进行构付的钢筋保护层厚度控制。虽然减少、避免了普通垫块在振捣过程中的易位,但由于PVC材料的线性膨胀系数和混凝土、钢材线性膨胀系数的不同,对于裂缝控制要求较严的构件来说,大量使用PVC塑料不仅会影响钢材、混凝土的协同工作原理,也会促使构件在使用环境外的其它环境里使用时较早形成裂缝,影响构件的耐久性。
3.检测手段的充分认知。对重要构件的实体检测,就实体强度而言,国内目前的枪删方法、设备、手段的种类比较丰富,方法多样。但就钢筋混凝土保护层厚度测定而言,目前还缺乏统一技术操作规程的分类、确定。各方执行规范的过程中,对该检测手段的认知也不充分。
常用检测设备通常分为声学原理、电磁学原理两大类。如钢筋雷达测定仪、磁性钢筋保护层测定仪等。基于自身设计原理的特点,其各自应用特点也不相同。向投影重叠的两根以上钢筋,声学原理设备不宜采用;如含磁性骨料的混凝土,不宜采用无消磁能力的电磁测定设备进行检测。
(四)结构发生裂缝
在施工过程中由于模板及其支撑不牢,产生变形或局部沉降;拆模不当,引起开裂;养护不好;混凝土和易性不好,浇筑后产生分层,大面积现浇混凝土由于收缩温度等都可能产生裂缝。
二、混凝土工程施工问题的处理对策
目前,就实体检测中钢筋保护层厚度控制工作的开展来看,其主要的问题乃是技术规程不配套、设施分离、工艺技法落后等几个方面,但问题还在于未能形成建设工程质量控制的一套综合质量管理体系,不能使质量控制工作进入自我改良的良性循环。所以在着手建立该综合体系的同时,应注意加强以下几个方面:
(1)发挥技术规程的优势。积极制定地方相关技术规程做好国家规范在技术层上的衔接转换工作。以条文上的客观、明确、详尽,逐步代替实际工作中的模糊、主观。
(2)明确设计文件中对钢筋保护层厚度的标示、控制要求。明确设计单位对设计产品相关、后续问题处理上的责任、义务。
(3)施工过程中加强对新重点部位、新重点项目的自检、自查。施工企业标准制定,应注重对新工艺、新技术推广、应用的适用性论证、总结。
(4)形成国家级钢筋保护层厚度测定技术规程,明确设备、操作、技术、评定、检定等方面的要求及法律地位。
(5)工程监督部门需继续发挥行业主导作用,创造企业发展所需的技术环境、法规环境。处理无成例问题时,应形成可以发挥主观能动性的必要环境,建立稳定可靠、自我改良的良性循环的监督工作体系。
三、结语
总之,混凝土工艺已作为施工工程中不可或缺的部分,虽然在很多方面存在技术和质量方面的问题,但是,只有在充分明晰这些问题的同时,克服问题关键所在,才能保证施工技术和质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部,混凝土结构设计规范(GB50010-2002 )[S],中国建筑工业出版社,2002.
[2]北京土木建筑学会,钢筋混凝土工程施工技术措施[M].北京:经济科学出版社,2005.
[3]韩素芳、耿维恕,钢筋混凝土结构裂缝控制指南(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2006.
现在为止,混凝土已成为我国主要的结构材料,但是,在施工过程中,混凝土的质量已成为影响结构安全和耐久性的重要问题。据悉,造成混凝土结构质量问题的原因有多方面的,主要有材料原因、设计原因、施工原因、环境原因等。据了解,混凝土结构质量问题首当其冲的是因施工中的原因造成的工程质量问题。其中施工中的原因可分为为施工工艺、施工技术两方面。
一、混凝土施工中存在的问题
(一)施工需求与建筑物特点不协调
一般来讲,不同结构类型的建筑物,其中各混凝土构件的重要性也不相同。就上部结构主体而言,砖混结构中,阳台挑梁的重要性要优于构造圈梁。框架结构中,柱的地位要优于梁。在剪力墙结构中,剪力墙及其暗梁、暗柱的地位要优于板。就基础部分而言,条形基础底板、独立柱基础底板的重要性要优于地圈梁,系梁等构件。在复杂情况下,如筏板基础、框架剪力墙、筒体结构、异形板、预制构件等结构类型中,单纯划分哪一类构件处于重要地位,则失去其意义所在。
事实上,对于不同结构类型的建筑物,规范要求具体检验部位由监理(建设)、施工等各方根据结构构件的重要性共同选定。可是,从目前监理、监督工作的实际情况看,尽管这种要求的初衷是将因地制宜的灵活性留给了参建各方,但实际执行过程中确实因此形成了一定的主观弹性空间。从而导致具体检验的部位的确定最终取决于参建各方的责任感。
就目前来看,在其它技术规程、监理规范尚无明确要求,建筑市场秩序亟待规范的情况下,具体检验部位的确定,必须在明示构件重要性划分依据的基础上进行,制定并执行与目标建筑物结构特点紧密结合的实体检测方案。
(二)构件划分形式过于简单
从混凝土构件的形式来讲,起特点是多种多样的。可是,单从梁、板、其它重要构件这三种形式来划分,远达不到工程实际取用的需要标准。必然而言,这就导致在规范的执行过程中,这样的划分给检测、判定工作造成了巨大的麻烦与困难。
(三)混凝土施工工艺中存在的问题
目前,随着施工工艺是建筑行业技术水平飞速发展,根据实体检验的结果,我们必须迫切需要重视以下几个方面工作:
1.明确施工工艺重点。根据规范提出的钢筋保护层厚度控制要求部位、特定工序这几个方面的控制。特殊构件指悬挑构件。规范将控制重点放在了悬挑构件上要求抽取的构件中。有悬挑构件的需占50%以上,这需要施工中对挑梁、挑板的钢筋摆位要优于同点其它钢筋的摆位。
特殊部位指内力作用较大的部位,如梁的跨中、支座处。架设垫块、构件起拱时,应优先保障特殊部位的钢筋保护层厚度值。保护层厚度设置应“一刀切”。
特定工序指综合考虑浇筑、振捣等因素作用确定的核心工序。如板工序中的垫块布置密度,应结合钢筋级别、自径、刚度具体布置:如粱工序中的振捣,应考虑构件的配筋率、绑扎的材料强度,采用适宜的工具。突出了特定的工序,才能突出机具、设备的应用范围、特点,从而推动工艺进步。避免一根振捣棒,从梁用到板(疏密问题);从板铺到柱(厚度问题)的粗放型施工模式。
2.施工技术标准的适用性论证。为达到规范提出的控制结果、评定要求,部分施工企业会采用一些缺乏论证的工艺技术作为企业技术标准。这些做法虽有立竿见影的效果,但对建筑物来说未必是好事。
譬如,部分施工企业采用PVC塑料卡进行构付的钢筋保护层厚度控制。虽然减少、避免了普通垫块在振捣过程中的易位,但由于PVC材料的线性膨胀系数和混凝土、钢材线性膨胀系数的不同,对于裂缝控制要求较严的构件来说,大量使用PVC塑料不仅会影响钢材、混凝土的协同工作原理,也会促使构件在使用环境外的其它环境里使用时较早形成裂缝,影响构件的耐久性。
3.检测手段的充分认知。对重要构件的实体检测,就实体强度而言,国内目前的枪删方法、设备、手段的种类比较丰富,方法多样。但就钢筋混凝土保护层厚度测定而言,目前还缺乏统一技术操作规程的分类、确定。各方执行规范的过程中,对该检测手段的认知也不充分。
常用检测设备通常分为声学原理、电磁学原理两大类。如钢筋雷达测定仪、磁性钢筋保护层测定仪等。基于自身设计原理的特点,其各自应用特点也不相同。向投影重叠的两根以上钢筋,声学原理设备不宜采用;如含磁性骨料的混凝土,不宜采用无消磁能力的电磁测定设备进行检测。
(四)结构发生裂缝
在施工过程中由于模板及其支撑不牢,产生变形或局部沉降;拆模不当,引起开裂;养护不好;混凝土和易性不好,浇筑后产生分层,大面积现浇混凝土由于收缩温度等都可能产生裂缝。
二、混凝土工程施工问题的处理对策
目前,就实体检测中钢筋保护层厚度控制工作的开展来看,其主要的问题乃是技术规程不配套、设施分离、工艺技法落后等几个方面,但问题还在于未能形成建设工程质量控制的一套综合质量管理体系,不能使质量控制工作进入自我改良的良性循环。所以在着手建立该综合体系的同时,应注意加强以下几个方面:
(1)发挥技术规程的优势。积极制定地方相关技术规程做好国家规范在技术层上的衔接转换工作。以条文上的客观、明确、详尽,逐步代替实际工作中的模糊、主观。
(2)明确设计文件中对钢筋保护层厚度的标示、控制要求。明确设计单位对设计产品相关、后续问题处理上的责任、义务。
(3)施工过程中加强对新重点部位、新重点项目的自检、自查。施工企业标准制定,应注重对新工艺、新技术推广、应用的适用性论证、总结。
(4)形成国家级钢筋保护层厚度测定技术规程,明确设备、操作、技术、评定、检定等方面的要求及法律地位。
(5)工程监督部门需继续发挥行业主导作用,创造企业发展所需的技术环境、法规环境。处理无成例问题时,应形成可以发挥主观能动性的必要环境,建立稳定可靠、自我改良的良性循环的监督工作体系。
三、结语
总之,混凝土工艺已作为施工工程中不可或缺的部分,虽然在很多方面存在技术和质量方面的问题,但是,只有在充分明晰这些问题的同时,克服问题关键所在,才能保证施工技术和质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部,混凝土结构设计规范(GB50010-2002 )[S],中国建筑工业出版社,2002.
[2]北京土木建筑学会,钢筋混凝土工程施工技术措施[M].北京:经济科学出版社,2005.
[3]韩素芳、耿维恕,钢筋混凝土结构裂缝控制指南(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2006.