由設(shè)計談混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

付秀艷 韓建強(qiáng)

(1.唐山市城市建筑工程總公司，河北唐山 063000; 2.河北聯(lián)合大學(xué)建筑工程學(xué)院，河北唐山 063000)

0 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長，建筑技術(shù)的提高，建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大，尤其在城市，為充分發(fā)揮土地的綜合利用率，高層建筑正逐漸成為城市的主體。通常而言，高層建筑結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，荷載較大，因此，磚混結(jié)構(gòu)已經(jīng)不再適應(yīng)，鋼筋混凝土或鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)成為建筑的主要載體。

1 建筑物采用混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

1)通?；炷两Y(jié)構(gòu)包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋(鋼骨)混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。而普通民用建筑中大部分采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮了混凝土的抗壓與鋼筋的抗拉性能，因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力較高，大多數(shù)情況下可用來代替鋼結(jié)構(gòu)，因而節(jié)約鋼材;2)混凝土容易就地取材，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，砂和石料所占比例很大，水泥和鋼筋所占比例較小，砂和石料一般都可以由建筑工地附近提供，達(dá)到降低成本的目的;3)鋼筋埋放在混凝土中，經(jīng)混凝土保護(hù)不易發(fā)生銹蝕，因而提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不會像木結(jié)構(gòu)那樣被燃燒，也不會像鋼結(jié)構(gòu)那樣很快達(dá)到軟化溫度而破壞。有較高的耐火性;4)雖然鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在構(gòu)件制作時，可以根據(jù)需要澆搗成任意形狀，有良好的可模性，但成型后卻有很大的剛度、整體性好，確保有足夠的抗震性能。

2 混凝土結(jié)構(gòu)施工中存在的問題

在《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中指出，混凝土施工過程中要分別對模板、鋼筋、混凝土進(jìn)行驗收，而目前就混凝土結(jié)構(gòu)的施工現(xiàn)狀來看，其存在的問題主要包括以下幾點(diǎn):

1)原材料不合格，如混凝土配比執(zhí)行不嚴(yán)格、鋼筋強(qiáng)度或塑性不符合要求;

2)構(gòu)件斷面尺寸、軸線存在偏差、表面平整度超限的問題;

3)鋼筋制作不達(dá)標(biāo)，安裝尺寸誤差過大，影響荷載的傳遞、保護(hù)層厚度;

4)建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，直接影響到建筑的承載力;

5)建筑結(jié)構(gòu)的表面有損傷現(xiàn)象，比如缺棱、掉角等等;

6)存在蜂窩、麻面、露筋、孔洞以及內(nèi)部不實等等問題，影響到建筑物的正常使用;

7)在建筑的梁、板、墻以及柱等等結(jié)構(gòu)的接縫處、施工縫處產(chǎn)生夾渣、疏松等現(xiàn)象。

3 混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制重點(diǎn)

3.1 加強(qiáng)材料檢測

材料是生產(chǎn)任何產(chǎn)品的基礎(chǔ)，因此材料是否合格，直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。在通常的混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋和混凝土是最基本的材料。在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中，4.1條明確指出混凝土在設(shè)計過程中采用的標(biāo)準(zhǔn)，以及各個不同強(qiáng)度級別的混凝土的性能指標(biāo);同樣，在4.2條中規(guī)定了鋼筋的所有力學(xué)、變形等指標(biāo)，而所有這些指標(biāo)都是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計計算的標(biāo)準(zhǔn)。如果在施工中的材料達(dá)不到設(shè)計圖紙中規(guī)定的要求，那么所有的結(jié)構(gòu)計算將失去根本依據(jù)，結(jié)果也就沒有安全保障，建造出的建筑物也就沒有合格與否的確定性。而在實際施工過程中，鋼筋原材直接來自工廠生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，質(zhì)量的控制較容易。而混凝土工程中水泥、粗細(xì)骨料等原材料使用數(shù)量龐大，施工規(guī)范規(guī)定的質(zhì)量檢驗方法存在檢驗周期長、操作復(fù)雜、費(fèi)用高及取樣代表性難以保證等問題。對混凝土原材料質(zhì)量主要依靠有關(guān)管理人員的工程經(jīng)驗進(jìn)行判斷，因而出現(xiàn)此類錯誤的可能性比較大。特別是砂、石的含水率、雜質(zhì)及不合理級配等直接影響混凝土強(qiáng)度的指標(biāo)更難以控制，因此，應(yīng)作為混凝土施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)。現(xiàn)在，一般規(guī)定主要受力構(gòu)件要采用預(yù)拌混凝土即商品混凝土，以避免此類質(zhì)量問題的出現(xiàn)。

3.2 加強(qiáng)測量控制

施工中測量是保障構(gòu)件截面尺寸、建造位置的操作。截面尺寸大小直接決定構(gòu)件承載能力，而構(gòu)件位置會影響整體結(jié)構(gòu)的傳力方式?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》5.2條介紹了混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計時計算簡圖確定方法，明確指出構(gòu)件截面與平面軸線的對應(yīng)關(guān)系;在規(guī)范的第六章承載力極限狀態(tài)計算、第七章正常使用極限狀態(tài)計算的各個公式中都體現(xiàn)出截面尺寸與承載力的關(guān)系;而在《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》5.5條中，規(guī)定了層間位移的限值，即豎向位移對建筑抗震性能的影響限值。這些條文都體現(xiàn)了尺寸的重要性，因此，在施工中必須嚴(yán)格控制，特別是在高層建筑中，尺寸誤差的積累會加大，對建筑物安全的影響也會加大，應(yīng)該更加注意?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》13.2條中，詳細(xì)規(guī)定了高層建筑施工時有關(guān)測量的要求。

3.3 加強(qiáng)保護(hù)層厚度控制

混凝土保護(hù)層是正常使用時，鋼筋不被銹蝕，提高結(jié)構(gòu)的耐久性;火災(zāi)發(fā)生時，鋼筋不立即軟化，提高耐火性的保障?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》8.2條中，規(guī)定了使用年限為50年、100年的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在不同使用環(huán)境中的最小保護(hù)層厚度，而在構(gòu)件的配筋計算中，鋼筋的合力作用點(diǎn)的位置也是根據(jù)此規(guī)定而確定的，也就是說，施工中如果保護(hù)層厚度過小，就達(dá)不到其應(yīng)起的保護(hù)作用，而厚度過大，配筋計算的結(jié)果又會受到影響，因此，施工中必須控制保護(hù)層厚度與設(shè)計值相同，只有這樣才能確保其預(yù)設(shè)功能的實現(xiàn)。

3.4 加強(qiáng)特殊部位控制

3.4.1 墻、柱與基礎(chǔ)的相接處施工

在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，基礎(chǔ)和主體是分段進(jìn)行的?；A(chǔ)作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，四周有土的支撐，主要考慮受壓荷載，且構(gòu)件截面可設(shè)計的很大，比如筏板基礎(chǔ)，因此其混凝土強(qiáng)度可以較低，但對于主體結(jié)構(gòu)中與之相連的墻或柱，不但要承受受壓荷載，還要考慮地震作用、風(fēng)載、偏心距等引起的受彎作用，且截面較小，同時要考慮與鋼筋強(qiáng)度的匹配，因此其混凝土強(qiáng)度較高。在施工時，墻或柱與基礎(chǔ)或底板連接處，一般根據(jù)設(shè)計要求設(shè)在基礎(chǔ)底板的上表面，使之與施工縫重合，方便施工。而此處不但是墻或柱的嵌固端，要求堅固、整體協(xié)調(diào)，又是不同強(qiáng)度混凝土的交接面，容易形成夾渣、疏松等現(xiàn)象，因此，要達(dá)到設(shè)計要求，保障施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制。

3.4.2 梁柱核心區(qū)施工

梁柱的交接區(qū)，既屬于水平構(gòu)件梁，又屬于豎向構(gòu)件柱，是受力比較復(fù)雜的區(qū)域?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》11.6條規(guī)定不僅應(yīng)對梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)進(jìn)行抗剪驗算或采取抗震構(gòu)造措施，而且為了增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的承載能力，除驗算外，同時更要從構(gòu)造上采取保證措施，比如:首先要保證梁寬小于柱寬的1/2，其次為了增強(qiáng)梁對柱的約束，可采取梁端水平加腋的方法;對于邊柱及角柱，可以適當(dāng)內(nèi)移外墻采用加挑梁的結(jié)構(gòu)布置方法，使節(jié)點(diǎn)不是單側(cè)或兩側(cè)為主受力，而是四周均處于四面有梁的約束當(dāng)中。對于核心區(qū)的鋼筋，更是在11.6.7及11.6.8中作了詳細(xì)的錨固長度及配箍率的要求說明。所有這些規(guī)定，都是為了保障“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)錨固”的設(shè)計原則，使建筑不至于由于某個局部節(jié)點(diǎn)破壞導(dǎo)致整體倒塌，因此，核心區(qū)的施工質(zhì)量也顯得尤為重要。而且在高層中，為了改善梁的延性，梁端經(jīng)常采用高強(qiáng)混凝土，從而也提高梁端抗剪能力，改善梁的縱筋的錨固性能，減少柱核心區(qū)剪力，即核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度可能和構(gòu)件的不同。為此，施工時可以采取措施:交接面采用綁扎篩網(wǎng)或加楔;注意澆筑順序，一般先澆筑高強(qiáng)混凝土，再澆筑低強(qiáng)度混凝土。

3.4.3 后澆帶施工

在規(guī)模比較大的工程中，特別是在高層建筑物中，由于功能和造型的需要，往往把高層主樓與低層裙房連在一起，但是從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看，希望將高層與裙房荷載差距較大的兩部分脫開，應(yīng)設(shè)變形縫;然而從建筑要求看又不希望設(shè)縫;因此施工后澆帶便應(yīng)運(yùn)而生了。這種后澆帶一般具有多種變形縫的功能，在整個結(jié)構(gòu)施工中解決了高層主樓與低層裙房的差異沉降，又達(dá)到了不設(shè)永久變形縫的目的。而要使這一功能得以實現(xiàn)，最重要的是控制后澆帶的時間。如果后澆收縮帶單獨(dú)設(shè)置，則灌注混凝土的時間宜在樓板澆筑的60d之后，這樣估計可以完成混凝土收縮的60%以上，如確有困難時也不宜少于30d。當(dāng)然，澆筑后澆帶時對原澆筑構(gòu)件、預(yù)留鋼筋的處理也是質(zhì)量控制的重點(diǎn)，材料強(qiáng)度不能低于設(shè)計規(guī)定，后澆筑的混凝土應(yīng)采用微膨脹混凝土，盡量使先后澆筑的混凝土成為整體，達(dá)到建筑的預(yù)期要求。

4 結(jié)語

要提高混凝土結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量，必須在施工階段加以控制。同時，還要不斷改善施工技術(shù)及提高工業(yè)化程度，加強(qiáng)人員管理。由測量定位開始，嚴(yán)格控制進(jìn)場材料、一切以施工圖紙為前提找準(zhǔn)關(guān)鍵部位，充分考慮設(shè)計意圖，根據(jù)不同建筑物的特點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)部位質(zhì)量控制，以減少或消滅在混凝土工程中長期存在的質(zhì)量通病，建造出優(yōu)質(zhì)的建筑物。

［1］GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.

［2］GB 50011-2010，建筑抗震設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］JGJ 3-2010，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程［S］.

［4］重慶大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué).土木工程施工(上冊)［M］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010.

［5］隗壽軍，張治福，韓 勇.高層建筑基礎(chǔ)混凝土施工技術(shù)方案［J］.中國科技信息，2008(13):39-40.

［6］馬 祥.談混凝土結(jié)構(gòu)工程施工和質(zhì)量控制［J］.山西建筑，2012，38(32):242-243.