框架结构中混凝土结构常见质量问题及防治

姜士跃

在框架结构工程中混凝土结构构件是承受和传递建筑物荷载、抗震设防的主要构件。确保混凝土结构构件的施工质量可以达到设计所要求的抗震设防标准。而在今天,混凝土结构工程的质量问题较为普遍,在施工中几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但质量问题仍然难以避免。在施工中我们遇到的主要是混凝土结构中的模板、钢筋施工的质量问题,因此本文仅对模板、钢筋在施工时常见的质量问题及防治措施做一探讨。

1 钢筋工程

钢筋成型质量问题:钢筋成型质量的优劣直接影响钢筋承受由地震所产生的破坏荷载,影响钢筋成型尺寸不准确的主要因素是:

1)下料不准;2)画图方法不对或不准;3)手工弯曲时板距选距不当,角度控制没有采取保证措施。

防治措施:1)预先确定各种形状钢筋下料长度调整值;2)板距根据参考值进行调整;3)复杂形状或大批量同一种形状的钢筋,要放出实样,选择合适的操作参数,如画线、板距等。

钢筋安装质量问题产生原因:钢筋安装质量的优劣会造成钢筋合理受力位置的变化,影响抵抗震害的能力。

防治措施:1)检查保护层砂浆垫块厚度是否准确,并根据平板面积大小适当垫够。2)钢筋网片有可能随混凝土浇捣而沉落。

框架柱钢筋错位原因:下柱钢筋从柱顶甩出,位置偏离设计要求。上柱钢筋搭接不上的主要因素是:1)钢筋安装后虽已检查合格,但由于固定钢筋措施不可靠,发生变位。2)浇筑混凝土时被振动器或其他操作机具碰歪撞斜,没有及时矫正。

防治措施:1)在外伸部分加一道临时箍筋,按图纸位置安设好,然后用样板、铁卡或木方卡好固定。2)浇筑混凝土再复查一遍,如发生移位,则应矫正后再浇筑混凝土。3)注意浇筑操作,尽量不碰撞钢筋。4)浇筑过程中由专人随时检查,及时校核改正。

构件露筋原因:1)保护层砂浆垫块垫得太稀或脱落。2)由于钢筋成型尺寸不准确,或钢筋骨架绑扎不当,造成骨架外形尺寸偏大,局部接触模板。3)振捣混凝土,振动器撞击钢筋,使钢筋移位或引起绑扣松散。

防治措施:1)砂浆垫块垫得适量可靠。2)对于竖立钢筋,绑在钢筋骨架外侧,可采用埋有钢丝的垫块。同时,为使保护层厚度准确,需用钢丝将钢筋骨架拉向模板,挤牢垫块;钢筋骨架如果是在模外绑扎,要控制好它的总外形尺寸,不得超过允许偏差。

构件上部钢筋(负弯矩钢筋)位置错位原因:1)网片固定方法不当;2)振捣碰撞;3)绑扎不牢;4)被施工人员踩踏。

防治措施:1)利用一些套箍或各种“马凳”之类支架将上、下网片予以相互联系,成为整体;2)在板面架设跳板,供施工人员行走(跳板可支于底模或其他物件上,不能直接铺在钢筋网片上);3)施工前,教育工人严禁随便踩踏板的支座钢筋。

钢筋遗漏原因:施工管理不当,没有深入熟悉图纸内容和研究各号钢筋安装顺序。

防治措施:1)绑扎钢筋骨架之前要根据图纸内容,并按钢筋材料表核对配料单和料牌,检查钢筋规格是否齐全准确,形状、数量是否与图纸相符。2)梁钢筋绑扎成型下放模板前,再次核对钢筋是否与设计图纸一致;整个钢筋骨架绑完后,应清理现场,检查有无某号钢筋遗留。

2 模板工程质量问题

模板工程是保证混凝土结构构件形状尺寸和相互位置的正确性,达到设计要求的抗震设防能力。所以,模板工程质量的优劣直接影响混凝土结构的抗震能力。

构件轴线位移原因:1)翻样不认真或技术交底不清,模板拼装时组合件未能按规定到位。2)轴线测放产生误差。3)墙、柱模板根部和顶部无限位措施或限位不牢,发生偏位后又未及时纠正,造成累积误差。4)支模时,未拉水平、竖向通线,且无竖向垂直度控制措施。5)模板刚度差,未设水平拉杆或水平拉杆间距过大。6)混凝土浇筑时未均匀对称下料,或一次浇筑高度过高造成侧压力过大挤偏模板。7)对拉螺栓、顶撑、木楔使用不当或松动造成轴线偏位。

防治措施:1)严格按1/10～1/50的比例将各分部、分项翻成详图并注明各部位编号、轴线位置、几何尺寸、剖面形状、预留孔洞、预埋件等,经复核无误后认真对生产班组及操作工人进行技术交底,作为模板制作、安装的依据。2)模板轴线测放后,组织专人进行技术复核验收,确认无误后才能支模。3)墙、柱模板根部和顶部必须设可靠的限位措施,如采用现浇楼板混凝土上预埋短钢筋固定钢支撑,以保证底部位置准确。4)支模时要拉水平、竖向通线,并设竖向垂直度控制线,以保证模板水平,竖向位置准确。5)根据混凝土结构特点,对模板进行专门设计,以保证模板及其支架具有足够强度、刚度及稳定性。6)混凝土浇筑前,对模板轴线、支架、顶撑、螺栓进行认真检查、复核,发现问题及时进行处理。7)混凝土浇筑时,要均匀对称下料,浇筑高度应严格控制在施工规范允许的范围内。

标高超差原因:1)楼层无标高控制点或控制点偏少,控制网无法闭合,竖向模板根部未找平。2)模板顶部无标高标记,或未按标记施工。3)高层建设标高控制线转测次数过多,累计误差过大。4)预埋件、预留孔洞未固定牢,施工时未重视施工方法。5)楼梯踏步模板未考虑装修层厚度。

防治措施:1)每层楼设足够的标高控制点,竖向模板根部须做找平。2)模板顶部设标高标记,严格按标记施工。3)建筑楼层标高由首层±0.000标高控制,严格逐层向上引测,以防止累计误差,当建筑高度超过30 m时,应另设标高控制线。每层标高引测点应不少于2个,以便复核。4)预埋件及预留孔洞,在安装前应与图纸对照,确认无误后准确固定在设计位置上。5)楼梯踏步模板安装时应考虑装修层厚度。

结构构件变形原因:1)支撑及围檩间距过大,模板刚度差。2)组合小钢模,连接件未按规定设置,造成模板整体性差。3)墙模板无对拉螺栓或螺栓间距过大,螺栓规格过小。4)竖向承重支撑在地基土上未夯实,未垫平板,也无排水措施,造成支撑部分地基下沉。5)门窗洞口内模间对撑不牢固,易在混凝土振捣时模板被挤偏。6)梁、柱模板卡具间距过大,或未夹紧模板,或对拉螺栓配套数量不足,以致局部模板无法承受混凝土振捣时产生的侧向压力,导致局部爆模。7)浇筑墙、柱混凝土速度过快,一次浇筑高度过高,振捣过度。8)采用木模板或胶合模板施工,经验收合格后未及时浇筑混凝土,长期日晒雨淋而变形。

防治措施:1)模板及支撑系统设计时,应充分考虑其本身自重、施工荷载及混凝土的自重及浇捣时产生的侧向压力,以保证模板及支架有足够的承载能力,刚度和稳定性。2)梁底支撑间距应能够保证在混凝土重量和施工荷载作用下不产生变形,支撑底部若为泥土地基,应先认真夯实,设排水沟,并铺设通长垫木或型钢,以确保支撑不沉陷。3)组合小钢模拼装时,连接件应按规定放置,围檩及对拉螺栓间距、规格应按设计要求设置。4)梁、柱模板若采用卡具时,其间距要按规定设置,并要卡紧模板,其宽度比截面尺寸略小。5)浇捣混凝土时,要均匀对称下料,严格控制浇筑高度,特别是门窗洞口模板两侧,既要保证混凝土振捣密实,又要防止过分振捣引起模板变形。6)对跨度不小于4 m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1/1 000～3/1 000。7)采用木模板、胶合板模板施工时,经验收合格后应及时浇筑混凝土,防止木模板长期曝晒雨淋而发生变形。

模板支撑系统下沉原因:1)支撑选配马虎,未经过安全验算,无足够的承载能力及刚度。2)支撑稳定性差,无保证措施,混凝土浇筑后支撑自身失稳。

防治措施:1)模板支撑系统根据不同的结构类型和模板类型来选配,以便相互协调配套。使用时,应对支撑系统进行必要的验算和复核,尤其是支柱间距经计算确定,确保模板支撑系统具有足够的承载能力,刚度和稳定性。2)钢质支撑体系其钢楞和支撑的布置形式应满足模板设计要求,并能保证安全承受施工荷载,钢管支撑体系一般宜扣成整体排架式,其立柱纵横间距一般为1 m左右(荷载大时应采用密排方式),同时应加设斜撑和剪刀撑。3)支撑体系的基底必须坚实可靠,竖向支撑基底如为土层时,应在支撑底铺垫型钢或脚手板等硬质材料。4)在多层或高层施工中,应注意逐层加设支撑,分层分散施工荷载。

3 结语

本文对混凝土结构的模板及钢筋工程在施工中常见的质量问题进行了初步探讨,虽然对于混凝土结构工程质量问题的成因有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一的,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中只要我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土结构的质量问题是完全可以避免的。

[1] 李永生.混凝土裂缝控制[J].山西建筑,2008,34(7):168-169.