杨 立
在城市化建设进程不断加快的情况下,混凝土施工中存在的一些问题也逐渐暴露出来。尤其是在建筑工程朝着高层化和规模化发展的过程中,混凝土施工质量得到了高度重视。为了落实有效的施工控制措施,需要对混凝土施工中存在的问题进行分析和探究,了解问题的成因,并在此基础上探寻对应的技术预防与处理措施,不断优化混凝土施工技术,提高施工质量,进而为整个建筑工程质量提供保障。
本文以星筑·凤凰城B 区建设项目为例进行分析,该项目地址位于贵州省六盘水市钟山区凉都大道333 号,总建筑面积171 165 m2,工程总造价约3亿元,框架剪力墙结构,抗震等级二级,结构构件采用预拌混凝土施工,混凝土强度等级为C25 ~C45,包含6 栋高层建筑,地下2 层、地上32 ~33 层。建设单位为六盘水市星筑房地产开发有限公司,施工单位为福州亨源建设工程有限公司。
混凝土施工作为建筑工程中非常重要的环节,与建筑工程质量有着密切的关系,也是整个建筑工程中占比极大的一部分内容。但是在实际的施工过程中,受各种因素影响,混凝土存在一些质量问题,影响工程的顺利实施[1]。常见的质量问题主要包括以下几种。
第一,麻面现象。针对混凝土施工来说,麻面是比较常见的一种质量问题,具体表现为混凝土局部表面出现缺浆和小麻点、浅凹坑,形成粗糙面,无钢筋或石子外露。
第二,蜂窝现象。该现象主要是指混凝土结构出现了局部松散的情况,砂浆少、石子多,混凝土表面呈现出蜂窝状孔洞。
第三,露筋现象。露筋指因保护层厚度不足或钢筋绑扎不牢固导致主筋、箍筋等钢筋裸露在混凝土表面,没有被混凝土包裹。
第四,裂缝现象。混凝土施工中常见的裂缝包括收缩裂缝和膨胀裂缝。收缩裂缝出现的原因是水分大量蒸发,导致混凝土体积不断收缩,收缩造成的应力达到一定程度后使混凝土产生收缩裂缝。而膨胀裂缝是由于混凝土各部分膨胀不均匀,使得混凝土局部产生拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土中就会产生膨胀裂缝。
第五,强度不足现象。混凝土强度不足主要是指同条件养护试块的抗压强度平均值或回弹检测时混凝土构件强度无法达到设计要求强度等级。
第六,缺棱少角现象。缺棱少角主要是指在梁、柱、墙、板等混凝土构件及阴阳角部位,棱角不规整或有局部缺失。
若原材料可控性及质量稳定性相对较差,则容易造成混凝土各种质量问题。我国的房屋建筑施工现已基本普及了预拌混凝土,可以通过有效控制原材料,保证混凝土施工质量。推广预拌混凝土是节约资源、保护环境的重要措施,具有显著的经济效益及环境效益。本工程采用预拌混凝土进行施工,原材料方面出现混凝土质量问题的原因主要有几点。
一是混凝土配合比不当或者砂、石子、水泥、水等原材料计量不准确。
二是选择的水泥品种、掺合料或外加剂不满足实际要求。
三是混凝土粗细集料级配较差或含泥量过大超出规范及设计要求。
四是混凝土拌和时间不足造成混凝土均一性较差、和易性较差、水化反应不充分。
五是预拌混凝土在浇筑前需要经过长距离、长时间、集中化的搅拌和运输,容易出现离析、泌水等问题,造成混凝土材料的质量无法得到保障[2]。
六是浇筑较高楼层时混凝土和易性较差导致堵管,进而致使预拌混凝土离析、泌水甚至初凝。
七是预拌混凝土塌落度过小导致混凝土堵管,或塌落度过大导致混凝土强度降低。
八是预拌混凝土到达现场后工人私自往混凝土搅拌车内加水。九是地下室外墙、顶板等易渗漏部位未结合实际掺合抗裂纤维。
施工工艺方面产生的混凝土施工问题是技术预防和处理中需要重点关注的内容,主要可以总结为几个方面。
2.2.1 模板安装拆除
在实际施工中,模板支撑系统大量采用木模板,如本工程为框架剪力墙结构,一般采购定尺模板并根据工程部位在现场进行加工。若模板质量不过关,则会致使变形过大,模板长期周转会导致拼缝不严密。
此外,也可能存在模板未涂刷隔离剂或者涂刷不均匀、浇筑前未清理干净模板杂物、浇筑前未浇水湿润或湿润不足、模板拆除时混凝土强度未达到拆模条件、个别施工人员暴力拆模、木工班组因模板配备不足提前拆模进行周转及冬期施工时混凝土强度增长较慢却未相应延长拆模时间等情况,都会直接或间接造成混凝土构件观感质量较差甚至各种质量通病,进而影响整体工程质量。
2.2.2 钢筋安装
该施工过程中可能存在垫块过少、垫块位移、垫块厚度不足致使钢筋保护层厚度不足或钢筋直接接触模板面,钢筋绑扎时漏扎、跳扎或绑扎不牢固导致钢筋移位,楼层负弯矩筋绑扎不牢固导致弯钩朝外,节点核心区钢筋过密导致混凝土振捣不密实,钢筋绑扎后人员踩踏或浇筑混凝土时工人踩踏导致钢筋外露,钢筋较密部位混凝土粗集料粒径过大或塌落度过小导致局部钢筋与模板之间无混凝土,预留孔洞及预埋件部位混凝土下料被阻挡致使振捣不密实等问题,均有可能对混凝土工程的整体效果和质量产生不利影响。
2.2.3 混凝土浇筑
混凝土浇筑是整个混凝土施工的核心环节,是影响混凝土施工质量的最重要因素。混凝土浇筑前未对接缝部位进行处理可能造成接缝部位混凝土强度不足或局部松散。混凝土下料时高度过高且未设串筒溜槽易致使石子下沉、水泥浆上浮,最终造成墙根柱根施工缝处蜂窝、孔洞。混凝土一次下料厚度过大超过振捣棒作用半径,可能会形成松散孔洞。混凝土振捣时间过短或个别部位漏振,可能导致气泡未排出,停在混凝土表面形成麻面。工人将振捣棒长时间停留在同一位置也会造成混凝土表面出现鱼鳞纹甚至离析现象,最终影响混凝土强度,产生收缩裂缝。由于振捣顺序、位置不正确造成的漏振、过振也会在一定程度上影响混凝土质量,引发混凝土的施工问题[3]。
混凝土养护是浇筑后需重点关注的环节,也是会直接影响混凝土质量的重要环节。养护不到位会造成混凝土收缩裂缝及强度不足,其主要原因有以下几点。未做好覆盖养护或浇水湿润间隔时间过长,导致混凝土表面失水过多进而形成收缩裂缝;养护工作不够及时,在混凝土结构强度已经形成后才实施养护,无法起到规避混凝土质量问题的作用;养护的方式不满足实际要求,如夏季没有充分保持湿润、冬季没有及时保温等,造成养护整体效果不佳[4]。
混凝土施工过程中,施工人员是执行相关技术规范与管理制度、落实各项主体责任的直接实施者,人员素质的高低直接关系到混凝土施工质量的最终结果。为了有效提高混凝土施工质量,要全面提高人的综合素养,强化人的质量意识、责任意识,充分发挥人的主观能动性。
一是加强相关施工人员的技术培训,带班人员每天上工前进行班前技术及安全交底,针对施工过程中的关键部位、关键工序重点讲解,各工种施工人员应严格遵守相关技术规范及操作规程。二是加强施工质量的巡查巡检,落实“自检、互检、交接检”三检制度,及时消除混凝土施工过程的各种质量隐患。三是针对混凝土质量控制建立完善奖惩考核标准,奖惩分明,定期组织评比观摩活动,提高现场施工人员的工作积极性。
针对本工程,在实际施工作业过程中,能否按照要求落实有效的原材料管理和控制,最终会直接混凝土施工质量。一旦原材料出现问题,会直接造成混凝土结构强度受到影响,并对混凝土的外观、功能等产生影响。因此,原材料作为影响混凝土施工质量的源头,需要从根本上把好关,做好各个细节工作,为混凝土施工问题预防和处理提供支持。
第一,根据施工现场实际情况设计混凝土配合比。第二,选择水泥材料时,在保证混凝土强度的前提下,尽量选择水化热较低的水泥或加大粉煤灰等掺合料用量,降低水化热反应,减小混凝土内外温差[5]。采购砂石材料时,选择良好级配的粗集料、洁净的粗砂中砂,严格控制砂石含泥量,并根据现场实际情况调整拌合用水量,严禁在施工现场往混凝土搅拌车内加水。选择合适种类的外加剂,经过掺配试验后确定外加剂用量,以改善混凝土和易性、延缓混凝土初期水化热、减少裂缝发生。针对地下室顶板、外墙等易渗水部位,加入合适掺量的抗裂纤维,可较大提升混凝土的抗裂性、抗渗性。第三,混凝土应拌合均匀,颜色一致,具有较好的和易性。后浇带部位应采用高一个等级的补偿收缩混凝土。第四,预拌混凝土浇筑时,根据泵送高度合理确定混凝土坍落度。高度在30 m 以内,坍落度控制在100 ~140 mm;泵送高度30 ~60 m,坍落度在140 ~160 mm;泵送高度60 ~100 m,坍落度控制在160 ~180 mm;泵送高度100 m 以上,坍落度控制在180 ~200 mm。第五,尽量缩短混凝土从商品混凝土搅拌站至施工现场的运输时间,运输过程中应不间断对混凝土进行搅拌,防止发生沉积。第六,预拌混凝土到达现场后,应按照规定检测坍落度,坍落度应符合相关规范及施工工艺要求。第七,严禁往混凝土罐车内加水,若要调整混凝土坍落度,则可通知商品混凝土搅拌站调整混凝土配合比。
模板支撑的架设、钢筋的安装及混凝土浇筑是混凝土施工工艺流程的关键步骤,一旦现场人员未按照相关规范或施工方案要求严格把控,极易造成麻面、蜂窝、露筋、裂缝等质量通病。本工程主要从以下几方面规范混凝土施工工艺。
(1)模板支撑系统应根据实际情况进行设计,并应满足强度、刚度和整体稳定性的要求。采购模板时严控进场质量,严格按照构件尺寸加工模板,模板拼接部位应接缝严密,及时对破损模板进行修复,浇筑前将模板清理干净、涂刷脱模剂并洒水湿润。严禁木工班组未经许可擅自拆模,非承重侧模拆除应在混凝土强度能保证其表面、棱角不因拆除而受损时进行,承重底模拆除应在同条件养护的试块达到相应强度后方可拆除。
(2)安装钢筋时合理设置垫块确保钢筋保护层厚度,严格按照规范要求应扎尽扎,不得跳扎漏扎。用20 号火烧丝八字扣方式绑扎牢固,浇筑混凝土时留置看筋人员对踩踏部位进行修复。
(3)混凝土浇筑是对影响混凝土强度、质量的重要因素,也是混凝土施工中的关键步骤,直接影响到混凝土整体密实度[6]。混凝土浇筑前应检查钢筋及预埋件的位置、规格,经相关人员验收合格后方可浇筑。混凝土浇筑前应将接缝部位的凿毛清理干净并浇水湿润,墙柱等高大混凝土构件下部接缝部位宜贴双面胶并铺一层混凝土同标号素水泥浆。浇筑混凝土应分层分段进行,每层浇筑高度不超过50 cm,振动器振捣时应快插慢拔、按顺序进行,不得漏振或过振,尤其是地下室易渗水部位更要保证振捣的均匀性。同一施工段的混凝土应连续浇筑,并在下层混凝土初凝前完成上层
混凝土的浇筑。避免振动器振捣时与结构钢筋或者模板距离过近,做好不间断的重复振捣。现浇板宜采用平板振捣器,在混凝土初凝前二次振捣,终凝前进行二次抹压。
不同季节的混凝土养护应结合本工程实际情况,科学选择对应措施,为养护有效性提供保障,从而避免养护作业不佳引发裂缝等问题。第一,混凝土养护要做好保湿处理,宜少量多次浇水湿润,尤其要注重浇筑后2 ~3 d 内的保湿,可明显减少渗漏问题的发生。第二,冬期施工中,混凝土养护不应浇水湿润,应重点关注保温工作,尤其是本工程位于贵州地区,昼夜温差大,宜加盖塑料膜等保温材料,可起到保温和防止水分大量流失的作用。第三,采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥为原料的混凝土,养护时间一般不低于7 d。大体积混凝土、掺用缓凝剂或有抗渗要求混凝土养护时间不低于14 d。第四,现浇板养护期间,混凝土强度达到1.2 MPa时方可上人,强度达到10 MPa 时方可堆放重物。特别是冬季气温较底时,严禁为赶工期在浇筑后24 h 内上人。
房屋建筑混凝土施工中存在的问题能否得到科学预防和处理,将直接影响混凝土结构的整体质量。因此,结合本工程实际情况,对常见问题进行分析后,通过加强材料质量控制、提高钢筋模板及混凝土浇筑水平、做好混凝土养护保湿保温等措施取得了较好的应用效果,有效保障了混凝土施工质量,为以后的混凝土施工提供了经验。