高層建筑混凝土工程施工質(zhì)量控制探究

張俊杰

（福建工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 350001）

混凝土裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)施工中常見的質(zhì)量問題，也是技術(shù)人員重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。隨著建筑施工技術(shù)的發(fā)展，我們發(fā)現(xiàn)荷載、溫度因素、鋼筋腐蝕是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因，如果我們能夠明確這些因素具體的作用原理，那么就能提出有效且具有針對性的施工質(zhì)量控制措施，從而實(shí)現(xiàn)避免混凝土裂縫的出現(xiàn)，達(dá)到提高施工質(zhì)量的目的。

1 高層建筑混凝土工程質(zhì)量問題的原因

裂縫是高層建筑混凝土工程主要的質(zhì)量問題，由于各種因素的影響，這種質(zhì)量問題在很大程度上影響施工質(zhì)量以及施工進(jìn)度，想要有效控制混凝土的施工質(zhì)量，就需要從質(zhì)量問題的根源因素入手進(jìn)行分析。高層混凝土工程質(zhì)量問題主要有以下幾點(diǎn)：

1.1 荷載分布不科學(xué)導(dǎo)致的混凝土裂縫

混凝土結(jié)構(gòu)所受到的應(yīng)力如果超出了其能夠承受的范圍，往往會出現(xiàn)不同程度的裂縫，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)斷裂的問題。這種裂縫一般被稱為應(yīng)力裂縫，荷載因素是導(dǎo)致應(yīng)力裂縫的主要原因。如果在工程設(shè)計階段沒有做好建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)力設(shè)計，或者沒有構(gòu)建出科學(xué)、完善的模型，都會導(dǎo)致設(shè)計的結(jié)構(gòu)受力數(shù)值與實(shí)際情況不符的問題，或者出現(xiàn)配筋和內(nèi)力計算事物、漏算荷載等問題。如果這些問題在設(shè)計審圖中沒有被發(fā)現(xiàn)，那么在施工過程中就會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不能承受實(shí)際的載荷，進(jìn)而發(fā)生應(yīng)力裂縫[1]。

除了設(shè)計上的問題，如果在施工中出現(xiàn)了沒有按照設(shè)計圖紙施工的問題，也會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不能承受相應(yīng)荷載，進(jìn)而發(fā)生應(yīng)力裂縫的問題?？偟膩碚f，荷載引發(fā)的裂縫與施工過程中混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)不合理有著密切的關(guān)系。

1.2 溫度控制不良所導(dǎo)致的混凝土裂縫

混凝土材料的體積會隨著溫度的變化而發(fā)生不同程度的變化，一般表現(xiàn)為熱脹冷縮。所以，在施工過程中，如果溫度發(fā)生了變化，那么混凝土受到變形的作用，其內(nèi)部會出現(xiàn)不同程度的應(yīng)力，一旦應(yīng)力強(qiáng)度超過了混凝土能夠承受的范圍，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。通過在實(shí)際工程中觀察發(fā)現(xiàn)，一年內(nèi)溫度變化情況、混凝土材料的水化熱、日照變化情況、短期內(nèi)溫度的劇烈變化都會導(dǎo)致混凝土發(fā)生較為嚴(yán)重的形變，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。在溫度因素影響下，縮水收縮裂縫和塑性裂縫是十分常見的兩種混凝土裂縫因素[2]。

1.3 鋼筋腐蝕導(dǎo)致的混凝土裂縫

在施工過程中，常常會遇到鋼筋等金屬材料腐蝕等問題，如果混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的發(fā)生鋼筋腐蝕，將直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不良變化，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的問題。其作用機(jī)理如下：如果采用的混凝土材料質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，或者施加的保護(hù)層厚度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在使用一段時間后，二氧化碳將保護(hù)層腐蝕，并出現(xiàn)碳化問題，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋表面發(fā)生腐蝕問題，鋼筋腐蝕的過程會直接導(dǎo)致周圍混凝土結(jié)構(gòu)的堿度發(fā)生異常變化。此時，混凝土中的氧氣和水因子會發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受到進(jìn)一步的侵害[3]。

通過對發(fā)生腐蝕的鋼筋見檢測發(fā)現(xiàn)，其體積是未腐蝕的情況的2～4 倍，混凝土結(jié)構(gòu)受到膨脹的鋼筋擠壓，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層發(fā)生不同程度的剝離、開裂問題，這種原因?qū)е碌幕炷两Y(jié)構(gòu)裂縫，一般會沿著鋼筋埋設(shè)方向延伸，所以相對容易進(jìn)行判別。同樣，這種混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量問題也會為結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)帶來不良的影響。

2 提升高層建筑混凝土工程施工質(zhì)量的方法

2.1 做好設(shè)計成果質(zhì)量的控制

在實(shí)際工程建筑過程中，設(shè)計成果的質(zhì)量不僅僅會影響混凝土結(jié)構(gòu)本身的性能，還會在其他方面對施工質(zhì)量、工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。所以在施工開始之前，需要施工單位對設(shè)計成果進(jìn)行閱讀和審核。針對提高高層建筑混凝土施工質(zhì)量來說，不僅需要詳細(xì)了解每個部分混凝土、鋼筋材料的具體要求以及施工工藝的具體要求，還需要了解結(jié)構(gòu)應(yīng)力設(shè)計參數(shù)是否合理，能夠達(dá)到設(shè)計需求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，避免荷載問題導(dǎo)致的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫[4]。

2.2 做好施工溫度控制，保證約束條件的合理性

骨料配置比例在一定程度上會影響混凝土本身的水化熱，所以可以在混凝土配置過程中適當(dāng)添加性質(zhì)較硬或者較干的混凝土，從而起到控制水化熱的作用。同樣也可以適當(dāng)添加一定劑量的塑化劑或者引氣劑，改善混凝土本身的性質(zhì)，避免水化熱對混凝土凝固過程造成影響。

在混凝土拌和過程中，可以適當(dāng)添加冰水、或者冷卻碎石料的方法降低混凝土本身的穩(wěn)定，避免混凝土凝固過程中發(fā)生較大程度的溫度變化，這樣同時也能避免大體積混凝土凝固過程中發(fā)生溫度不均勻的問題，避免混凝土體積因溫度分布不均而發(fā)生體積變化不均，有效避免混凝土內(nèi)部應(yīng)力不均問題的出現(xiàn)。

如果施工過程中遇到溫度較高的天氣，需要通過給澆筑好的混凝土表面撒水降溫的方法控制混凝土結(jié)構(gòu)溫度，促進(jìn)混凝土凝固所產(chǎn)生的熱量的散發(fā)[5]。

2.3 做好施工材料檢查工作

在檢查施工材料的過程中，不僅需要檢查鋼筋、混凝土的材料質(zhì)量，對于混凝土添加劑等材料的質(zhì)量也應(yīng)該進(jìn)行細(xì)致的檢查，這樣能夠有效避免鋼筋在鋼筋混凝土內(nèi)部腐蝕問題的出現(xiàn)。尤其需要檢查混凝土拌和情況，這樣能夠避免混凝土拌和不均所導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)受力不均的問題，另外不均勻的混凝土材料也會在一定程度上增加鋼筋腐蝕的幾率。提高混凝土拌和均勻性的方法有延長拌和時間，這也是比較容易操作且具有良好經(jīng)濟(jì)效益的混凝土施工質(zhì)量控制手段。

另外，當(dāng)混凝土到達(dá)施工現(xiàn)場后，技術(shù)人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對混凝土進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，明確混凝土的塌落度。一般來說，需要將交貨地點(diǎn)和出站前的塌落度控制在20mm 范圍內(nèi)，并且需要采用標(biāo)準(zhǔn)抗?jié)B透強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度模具對混凝土進(jìn)行試模，制備混凝土試塊。混凝土試塊制作完畢后，需要采取標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)方式，對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行測試，標(biāo)記混凝土的抗?jié)B性能。

2.4 施工澆筑方案的控制

在實(shí)際施工過程中，需要嚴(yán)格按照施工流程完成混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑工作，避免新澆筑的混凝土冷縫問題的出現(xiàn)。另外還需要合理控制澆筑層之間的間隔時間，這樣能夠避免混凝土彈性模量發(fā)生過快的增大，導(dǎo)致新老混凝土結(jié)合面裂縫的出現(xiàn)。由于混凝土在凝結(jié)過程中有散熱的需求，所以在炎熱天氣內(nèi)澆筑混凝土，需要等到混凝土溫度降低到一定水平后，才能在混凝土表面覆蓋覆膜。

混凝土凝固后的模板拆除工作，需要在同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試塊抗壓強(qiáng)度報告的指導(dǎo)下進(jìn)行，并做到先支后拆、后支先拆的施工順序。在拆除側(cè)模的過程中，需要避免混凝土表面以及棱角受到損傷。

3 總結(jié)

混凝土裂縫控制是高層建筑混凝土工程施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)工作，本文簡單闡述了荷載分布不科學(xué)導(dǎo)致的混凝土裂縫、溫度控制不良所導(dǎo)致的混凝土裂縫、鋼筋腐蝕導(dǎo)致的混凝土裂縫等內(nèi)容，明確了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因。也根據(jù)這些原因提出了做好設(shè)計成果質(zhì)量的控制；做好施工溫度控制，保證約束條件的合理性；做好施工材料檢查工作；施工澆筑方案的控制等措施。希望這些措施能夠真正達(dá)到高層建筑混凝土工程施工質(zhì)量控制的目的。