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浅析混凝土质量事故的原因与处理_孙佃升

2020-04-15 来源:好土汽车网
导读 浅析混凝土质量事故的原因与处理_孙佃升
2011年第7期

施工技术

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浅析混凝土质量事故的原因与处理

○孙佃升○岳

孙太石(陕西省西安市地下铁道有限责任公司)雅(陕西省西安航天动力试验技术研究所)

󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀂【摘

要】在钢筋混凝土事故中,质量事故占有较大的比例。本文作者通过自己的工作实践和

总结,较为全面地阐述了混凝土工程中常见的一些质量通病和缺陷,分析了产生这些质量通病的主要原因,并相应地提出了一些具有针对性和可操作性的预防措施和施工中应着重控制的环节。本文还阐明了混凝土质量事故分析处理的重要意义,提出了结构混凝土质量事故分析处理的方法,可供同行参考。

【关键词】混凝土结构

质量事故

事故处理

近些年来,随着我国大规模工程建设的开展,建筑工程事故及重大事故频繁发生,多次成为人们关注的焦点。对于建设工程中量大面广的钢筋混凝土,由于合理地利用了钢筋的抗拉强度及混凝土的抗压强度,同时由于其具有良好的耐久性、整体性、耐火性、可模性,还可以就地取材,使得钢筋混凝土等都要做好回收处理,实现资源的二次利用。材料回收还能降低工程的成本消耗,让更多的资源得到有效运用,能从经济角度出发以保证现场环境。

对生态环境的保护。

参考文献:

结构成为当今工程建设应用最为广泛的一种结构,成为目前各种工种工程建设项目中用量最大的建筑结构材料。然而随着“楼倒倒”、“楼歪歪”、“楼脆脆”事故的发生,由钢筋混凝土构筑的“钢铁长城”在人们心目中开始变得有点弱不禁风:2009年6月

27日,上海闵行区“莲花河畔景苑”楼盘的一幢13层

󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃󰀃展。这样,既可以创造出理想的经济效益,也加强了

4.环境监护。环境监护的方式有多种,但重点

在于建立有效的支护体系。对基坑内部力度较小的位置进行支护稳定;对监护范围选择基础托换、结构补强、地基加固等加固处理;这些需要工程人员根据实际情况安排。日常施工中,工程单位要定期安排人员清理现场,对于施工场地周围的环境加强保护。

四、结论

大型深基坑施工对于现代建筑行业是很重要的一部分,这不仅是因为深基坑问题的处理关系着建筑工程质量,也是因为其处理效果的好坏影响着环境保护工作。在施工过程中我们必须要采取先进的施工技术。既要提高工程作业的效率,也要完善施工环境的保护方案,实现建筑施工的可持续发

[1]高文华,杨林德,沈蒲生.香港广场深基坑围护结构变形的时空效应分析[J]湖南大学学报(自然科学版)

[2]寇晓东,周维垣,杨若琼,沈大利.应用三维快速拉格朗日法进行三峡船闸高边坡锚固稳定与机理研究[J]土木工程学报,2002,(01)

[3]吴忠诚,汤连生,廖志强,刘晓纲,颜波.深基坑复合土钉墙支护FLAC-3D模拟及大型现场原位测试研究[J]岩土工程学报,2006,(S1)

[4]徐复兴,王周萼,邵中勇.三峡库区兴山县龙王嘴岩质高边坡稳定性分析及加固设计[A]湖北省三峡库区地质灾害防治工程论文集[C],2005.

(本文收稿:2011-04-27)

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的高楼整体倾覆;7月7日,南京城南花神大道入口旁正在施工的“中兴大楼”靠公路一侧发生塌方;同时,与工地只有一墙之隔的望江矶2号内的几栋楼房也相继开裂;紧接着,一场大雨让成都市校园春天小区6号楼和7号楼斜靠在一起;8月25日,北京一处两限房小区内,住户装修时发现墙壁酥脆……这一连串让人心惊胆跳的工程质量事故,让人们对于钢筋混凝土的建筑质量产生了忧虑,让我们不得不对房子的建造标准和自己在房子上上百万的花费是否可值产生了怀疑……

钢筋混凝土的结构强度关系到建筑物及构筑物的结构安全,关系到千家万户的生命财产安全。因此保证建筑物的安全使用,做好钢筋混凝土质量事故的原因分析和处理,对于预防混凝土质量事故和惨剧的再次发生十分必要。下面结合多年的工程质量施工管理经验,现就混凝土工程中容易出现的质量问题、发生的原因与处理及施工中应注意的事项进行分析和阐述,望与业内的各位同事、专家沟通交流。

一、混凝土模板工程

模板是混凝土结构或构件成形的工具,也是成形的一个十分重要的组成部分,本身要具有与结构构件相同的尺寸和外形,还要有足够的强度和刚度以承受现浇混凝土的荷载和施工荷载。根据中华人民共和国住房和城乡建设部建质[2009]87号文,超过一定规模的危险性较大的分部分项工程的安全专项施工方案必须经过专家论证。在模板及支撑体系中包括滑模、爬模、飞模等工具式模板工程,搭设高度8m及以上或跨度18m及以上,或施工总荷载

行的技术方案,模板底层基土不夯实,支模后又不仔细检查支架是否稳固等原因导致浇筑混凝土时支架在上部压力作用下产生下沉从而造成了混凝土质量问题;另外由于施工人员的技术水平有限,在施工时由于设置的模板的侧向支撑刚度不够,夹档支撑不牢固等原因导致胀模,从而使混凝土构件不能按照设计成形,使结构失去设计功能;其次在混凝土没有达到足够强度以承受后续荷载的情况下,而过早地拆除模板导致梁、板变形开裂甚至倒塌也是在混凝土工程中经常出现的质量事故。因此在混凝土工程中,特别是模板工程必须从设计、施工、验收等各方面严格按照规范施工,从而避免混凝土工程事故的发生,保证混凝土工程的质量。

二、混凝土强度不足

混凝土强度不足对结构的影响程度最大,可能造成结构或构件的承载力降低,抗裂性能、抗渗性能、抗冻性能和耐久性的降低,以及结构构件的强度和刚度下降。

1.产生原因:(1)材料质量。水泥质量差;骨料

(砂、石)质量差;拌合水质量不合格;掺加外加剂质量差。(2)混凝土配合比不当。混凝土配合比是决定混凝土强度的重要因素之一,其中水灰比的大小直接影响混凝土的强度,其他如用水量、砂率、骨灰比等也都会影响混凝土的强度和其它性能,从而造成混凝土强度不足。在施工中主要表现为:施工现场计量装置形同虚设,砂、石计量不准;随意套用配合比;水泥用量不足;用水量过大;外加剂不合格。(3)混凝土施工工艺。混凝土搅拌不佳;运输条件差;混凝土浇筑不当;模板漏浆严重;混凝土的养护不当。(4)混凝土试块管理不善,未按照规定制作试块,试块模具管理差及试块未按照标准养护等。

15kN/m2及以上或集中线荷载20kN/m及以上的混凝

土模板支撑工程及承受单点集中荷载700kg以上,用于钢结构安装等满堂承重支撑体系工程的分部分项工程的安全专项施工方案必须经专家论证。在专项方案中需根据施工组织设计和现场实际情况,明确模板的系统结构形式,对模板系统的配制、支撑、扣件等模板支撑系统进行荷载验算,保证模板具有足够的强度、刚度和稳定性,从而保证模板系统安全的目的。同时,在专项方案中还要明确对模板支架要求,保证工程结构各部分的相互位置和形状尺寸,明确剪力墙支模板、柱支模及梁支模要求等。然而在实际施工中,支模前不进行设计,没有可

2.预防措施:(1)混凝土原材料应试验合格,严

格控制配合比,保证计量准确,外加剂要按规定掺加。(2)混凝土应搅拌均匀,按砂子+水泥+石子+水的顺序上料,外加剂溶液量最好均匀加入水中或从出料口处加入,不能倒在料斗内。搅拌时间应根据混凝土的坍落度和搅拌机容量合理确定。(3)搅拌第一盘混凝土时可适当少装一些石子或适当增加水泥和水,做好混凝土的运输保护和养护工作,保证混凝土质量。(4)健全检查和试验制度,按规定检查坍落度和制作混凝土试块,认真做好试验记录。

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施工技术

三、混凝土裂缝

裂缝在混凝土结构或构件中是普遍存在的,不少钢筋混凝土结构或构件的破坏都是从裂缝开始的。因此必须十分重视混凝土裂缝的分析。

干净,用1∶2.5水泥砂浆抹补。此外,加压灌入不同稠度的改性环氧树脂溶液补缝,效果也较好。

四、构件变形错位

混凝土结构构件变形错位主要指:构件如梁、柱、板等平面位置偏差太大;建筑物整体错位或方向错误;构件竖向位置偏差太大;构件变形过大;建筑物整体变形等。

1.产生原因:混凝土是一种非均质脆性材料,

由骨料、水泥、砂石以及存留其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化产生体积变形。由于各种材料的变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成骨料与水泥石粘结面或水泥石之间出现肉眼看不见的微细裂缝。这种裂缝的分布是不规则的,切不连通,但在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下,裂缝开始扩展,并逐渐互相串通,出现较大的肉眼可见的裂缝,称做宏观裂缝,即我们通常所说的裂缝。具体到施工方面,产生混凝土裂缝的原因大体如下:(1)材料、半成品的质量较差。如水泥不合格、砂石的含泥或石粉量过大、不适当地掺加外加剂、水泥的水化热引起高温等原因。(2)建筑或结构的构造不合理。如未按照规定进行设计、变形缝设置不当、结构整体性差等。(3)结构受力不均。如设计断面不足、结构超载、未进行抗裂验算等。(4)地基基础变形引起裂缝。如地基的沉降差过大、地基土出现水平位移及相邻的建筑影响等。(5)施工工艺不当引起的裂缝。如混凝土搅拌不均、浇筑方法不当、养护不到位等。(6)温、湿度变形。如周边环境的温度湿度的变化、构件各部位的温、湿度差及冻融循环等。

1.产生原因:(1)模板自身变形,有孔洞,拼装不

平整。(2)模板体系的刚度、强度及稳定性不足,造成模板整体变形和位移。(3)混凝土下料方式不当,冲击力过大,造成跑模或模板变形。(4)振捣时振捣棒接触模板过度振捣。(5)放线误差过大,结构构件支模时因检查核对不细致造成的外形尺寸误差。

2.预防措施:(1)模板使用前要修整和补洞,保

证拼装严密平整。(2)模板加固体系要经过计算,保证刚度和强度;支撑体系也要经过计算设置,保证足够的整体稳定性。(3)下料高度不应大于2m。随时观察模板情况,发现变形和位移要停止下料进行修整加固。(4)振捣时振捣棒避免接触模板。(5)浇筑混凝土前,对结构构件的轴线和几何尺寸进行反复认真的检查核对。

3.处理方法:(1)无抹面的外露混凝土表面不平

整,可增加一层同配比的砂浆抹面。(2)整体歪斜、轴线位移偏差不大时,在不影响正常使用的情况下,可不进行处理。(3)整体歪斜、轴线位移偏差较大时,需经有关部门检查认定,并共同研究处理方案。

五、混凝土的表面缺陷

混凝土或构件的表面缺陷主要是指混凝土蜂窝、麻面、孔洞、露筋、夹芯等。

(一)混凝土蜂窝、麻面、孔洞

2.预防措施:(1)严控混凝土原材料、半成品的

质量和配合比,保证计量准确,按规定掺加外加剂。(2)严格按规范对建筑或结构的构造进行设计,保证结构受力均匀。(3)加强施工管理,混凝土施工时应结合实际条件(如温、湿度和当地气候等),特别是要强化地基基础,加强对施工工艺的管理,采取有效措施,确保混凝土的配合比、塌落度等符合规定的要求,并严格控制外加剂的使用。(4)加强混凝土早期养护,浇灌完的混凝土要及时养护,防止干缩,冬季施工期间要及时覆盖养护,防止冷缩裂缝产生。(5)大体积现浇混凝土施工应合理设计浇筑方案,避免出现施工缝。

1.产生原因:(1)模板表面粗糙并粘有干混凝

土,浇灌混凝土前浇水湿润不够,或模板缝没有堵严,浇捣时,与模板接触部分的混凝土失水过多或滑浆,混凝土呈干硬状态,使混凝土表面形成许多小凹点。(2)混凝土搅拌时间短,加水量不准,混凝土和易性差,混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多,形成蜂窝。(3)混凝土浇灌没有分层浇灌,下料不当,造成混凝土离析,因而出现蜂窝麻面。(4)混凝土浇入后振捣质量差或漏振,造成蜂窝麻面。

3.处理方法:(1)当裂缝较细,数量不多时,可

将裂缝用水冲洗后,用水泥浆抹补。(2)如裂缝开裂较大较深时,应沿裂缝凿去薄弱部分,并用水冲洗

2.预防措施:(1)浇灌混凝土前认真检查模板

的牢固性及缝隙是否堵好,模板应清洗干净并用清

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水湿润,不留积水,并使模板缝隙膨胀严密。(2)混凝土搅拌时间要适宜,一般应为1~2min。(3)混凝土浇筑高度超过2m时,要采取措施,如用串筒、溜管或振动溜管进行下料。(4)混凝土入模后,必须掌握振捣时间,一般每点振捣时间约20~30s。

六、混凝土膨胀剂

为防止混凝土开裂和渗水,保证工程质量,通常都在混凝土中添加一定比例的膨胀剂,使混凝土起到收缩补偿作用,以满足工程结构混凝土抗裂防水的要求。但实验表明,普通混凝土膨胀剂膨胀的时间与混凝土收缩的时间不同步,不能有效起到抗裂的作用,既影响混凝土的性能指标,又影响混凝土的和易性能和施工性能,不能真正有效解决建筑工程结构混凝土的抗裂和防水问题,还要依靠结构混凝土的外防水(如油毡沥青、橡胶卷材)来维持。而这些材料在潮湿的环境中使用3~5年就被腐蚀失去作用,结果使混凝土工程渗水,导致工程出问题,埋下严重的安全隐患。因此必须高度重视膨胀剂的性能和质量,使用符合国家强制性标准的高性能抗裂混凝土添加剂,从而提高混凝土中凝胶量,降低孔隙率,改善水凝石及骨料界面的结构,增强凝胶粘结力,保证混凝土具有良好的抗裂、抗渗及耐久性能和抗腐蚀性能,从而提高工程的使用寿命,保证工程质量。

混凝土结构工程不是一般的产品,它的质量关系到人的生命安全。鉴于混凝土工程中可能出现的质量事故,作为建筑施工管理人员更应该充分地了解和认识混凝土施工中质量事故的成因,加强工程质量的监督和管理,以规范、规程为标准,严格操作、科学管理,用认真的态度控制好每一个环节,避免出现质量事故,确保混凝土工程施工质量满足规范要求,保证工程整体结构的稳定性和耐久性,从而从根本上解决混凝土建筑质量问题,真正做到“百年大计,质量第一”,让“楼倒倒”、“楼歪歪”、“楼脆脆”永远成为人们记忆中的一种符号。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部建质【2009】87号文关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知

[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB0204-2002)

[3]王崴,侯奕.浅谈混凝土施工中质量通病的防治措施以及处理方法[J].北方交通,2008(7):33-

3.处理方法:(1)麻面主要影响美观,应加以修

补,即将麻面部分湿润后用水泥浆或水泥砂浆抹平。(2)小蜂窝可先用水洗刷干净后,用1∶2或2∶5水泥砂浆修补。(3)大蜂窝先将松动石子剔掉,用水冲刷干净湿透,再用提高一级标号的细石混凝土捣实,加强养护。(4)孔洞要经过有关人员研究,制定补强方案,方可处理。

(二)露筋

1.产生原因:(1)混凝土振捣时钢筋垫块移位,

或垫块太少,钢筋紧贴模板,致使拆模后露筋。(2)钢筋混凝土构件断面小,钢筋过密,如遇大石子卡在钢筋上水泥浆不能充满钢筋周围,使钢筋密集处产生露筋。(3)混凝土振捣时,振捣棒撞击钢筋,将钢筋振散发生移位,因而造成露筋。

2.预防措施:(1)钢筋混凝土施工时,注意垫足

垫块,保证厚度,固定好。(2)钢筋混凝土结构钢筋较密集时,要选配适当石子,以免石子过大卡在钢筋处,普通混凝土难以浇灌时,可采用细石混凝土。(3)混凝土振捣时严禁振动钢筋,防止钢筋变形位移,在钢筋密集处,可采用带刀片的振捣棒进行振捣。

3.处理方法:(1)将外露钢筋上的混凝土渣子

和铁锈清理干净,然后用水冲洗湿润,用1∶2或1∶2.5水泥砂浆抹压平整。(2)如露筋较深,应将薄弱混凝土全部凿掉,冲刷干净润湿,用提高一级标号的细石混凝土捣实,认真养护。

(三)混凝土夹芯

1.产生原因:(1)浇灌大面积、大体积钢筋混凝

土结构时,在分层分段施工停歇期间常有木块、锯末等杂物。(2)在冬季还有积雪、冰块积存在混凝土表面,浇灌混凝土时,夹入混凝土内,在施工缝处造成杂物“夹芯”。

2.预防措施:(1)浇灌混凝土前认真检查,将表

面杂物清理干净。(2)冬季施工时如有冻雪等,用太阳灯等烤化后清理干净,如只有锯末等杂物,可采用鼓风机等吹,全部清理干净后,通条开口再封板,然后浇灌混凝土。

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(本文收稿:2011-02-25)

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