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摘要:随着我国经济的不断发展,人民群众生活水平的日益提高,建筑工程建设的规模将会越来越大。与此同时,人们对建筑质量的要求也会越来越高。由于建筑工程项目建设过程中诸多因素的影响,文章主要分析现浇钢筋混凝土板裂缝及监理控制。
关键词:现浇混凝土板;裂缝;监理
近几年,现浇钢筋混凝土板裂缝已经成为一个较普遍的质量问题。现浇钢筋混凝土结构大量涌现,建筑物的整体性和抗震性大为改善,但随之而来的现浇混凝土板裂缝等问题也日益突出。混凝土自身的收缩和温度应力等引起的裂缝问题是不可避免的,其中的一些裂缝在允许范围之内,不会影响到建筑物的质量,但裂缝往往是结构将要破坏的前兆。因此,裂缝一旦出现,便会给人以不安全感,得不到消费者的认同。那么,怎样预防、减少大面积现浇混凝土板出现扰动裂缝,本文主要论述现场施工作业管理与监理的严格监理控制。
一、裂缝分析
(一)扰动裂缝
大面积现浇混凝土板的扰动裂缝,是混凝土在初凝、静养和强度增长早期阶段,由于人为的扰动,使扰动源产生剧烈运动和振动,加速了混凝土板内温度、沉缩干缩、安定性 3 类早期微裂缝的继续发展,最后形成新的裂缝──扰动裂缝。施工现场的人为扰动一般分机械扰动、人员扰动两类。机械扰动源指在刚浇筑后的混凝土板上的吊装与堆卸物料,混凝土泵管道无减振架设,上部柱梁混凝土浇捣,输料,浇筑平臺拆卸,放置施工机具负载运转,如木工锯床、清洁用空压机、管道剥丝机等。人员扰动源指作业人员在刚浇筑后混凝土板上随意走动踩踏,搬运物料,上部柱梁钢筋绑扎作业,模板提前拆除,钻洞打孔及其他违规操作等。
(二)其他裂缝
1.温度裂缝。大面积现浇混凝土板温度裂缝形成的主要原因是:(1)混凝土的热传导性较低,混凝土内部和表面存在温度梯度,混凝土硬化中水泥释放出大量水化热量,内部温度持续上升,使混凝土表面和内部温差变大,混凝土内部膨胀高于外部。此时,混凝土表面受到很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度很低,因而出现温度裂缝。但裂缝仅在接近表面的范围内,板面层以下结构仍保持完整。(2)浇筑的混凝土板受外界约束,当混凝土浇筑在具有单向约束的模板上时,就易在板区周边梁柱与板交界处的表层因温度梯度发生温度裂缝,严重者深入至混凝土板内。混凝土的水化热高是大面积现浇混凝土板早期开裂的重要原因。
2.收缩裂缝。大面积现浇混凝土板的收缩裂缝主要分沉缩、干缩裂缝两类。沉缩裂缝在大面积现浇混凝土板(采用泵送混凝土)施工中依然存在,其主要原因是大面积现浇混凝土板的振捣设备选型不合理、振捣线路混乱、振点布局不均、振速不匀、振捣时间不够、振捣不密实、沉实不足、收平压抹不及时,混凝土水灰比过大造成浆料分离、表层浮浆多、粗骨料速沉,混凝土振捣后初凝前未及时收平压抹(特别是初凝前的多次压抹)产生沉缩裂缝。
3.安定性裂缝。安定性裂缝是大面积现浇混凝土板使用不合格水泥造成的。安定性是合格品水泥的必要指标。影响水泥安定性的主要因素是游离氧化钙,当水泥熟料烧结度差和磨细度不够时,游离氧化钙遇水后水化速度极慢,在混凝土水化、硬化具有早强后,游离氧化钙才开始水化反映,并伴有一定的体积膨胀,导致混凝土板内部产生巨大的膨胀应力,使混凝土板强度迅速降低,当膨胀应力超过混凝土板的强度极限引起混凝土板内部损坏和开裂,最终形成安定性裂缝。裂缝表现为龟裂,裂状为不规则曲线、弧线状,线型基本呈非封闭状。
二、监理控制
现浇混凝土板裂缝原因涉及到设计、原料、现场作业和管理等环节的全过程。特别是扰动裂缝造成大面积现浇混凝土板结构的质量缺陷最严重。应采取有重点、有针对性的监控措施。
(一)事前监理控制
1.做好图纸会审技术交流。监理应积极主动与设计方交换意见,交流实践经验,协同结构质量预测,制订预防措施。对大面积现浇混凝土板易出现开裂的部位,如混凝土板上部的四角、板 1/2 跨中的变形集中处,对温差敏感的板、梁接合处,板、墙接合处,建议采取必要的构造加强措施,如调整构造钢筋布置方式、构造钢筋形状、规格、数量,调整混凝土品种和强度等级。建议施工方使用质量好的钢筋、混凝土商使用效果好的外加剂品种等。
2.择优选择混凝土供应商。首先,监理应考察混凝土供应商厂家现场,重点核实混凝土供应商生产资质、质量信誉度、生产设备、生产规模、供给能力、实验室等硬件设施。其次,考察结束后尽快向业主和施工总承方提交考察报告,提交候选混凝土供应商名单。应注意的是,尽管商品混凝土拌制是电脑控制,生产自动化程度高,但受经济利益驱使,极个别混凝土供应商在生产中的人为减量经常发生,为防止混凝土生产中的质量隐患,监理应对混凝土生产过程的质量监控延伸到位。
3.详审现场浇筑方案及措施。审核专项浇筑方案的合理性、适应性。专项方案应满足规范、规程、施工图技术和质量标准,与施工方技术能力相适应,对不切实际的专项浇筑方案,责成施工方修改完善重报审批。大面积现浇混凝土板浇筑量大、时间长。监理应建议施工方重点依据浇筑量、劳力组合、施工设备、泵车位置、浇筑顺序、后浇带或施工缝位置、混凝土料供料节奏等,确保浇筑的连续性。监理应检查水、电、照明等现场条件保证,检查机具、搅拌机、运输车、输送管道、操作台、入料串筒、振捣器具等是否准备充足,检查试运转是否正常。审核是否有停料、停电、停水等故障的应急措施。
(二)事中监理控制
1.进场报验检测监理控制。施工方对进场商品混凝土按合同要求验收中,监理应仔细查验混凝土的合格证明、混凝土配比料单复件、混凝土强度检验报告等,重点核实水泥的品种、骨料、掺合料、拌和水、外加剂用量,查验随车票单。监理必须在现场复检混凝土坍落度,见证施工方试块取样,在见证检测时,要有混凝土供应商、施工方质检人员共同在场。资料及时整理后三方签押,作为混凝土的质量保证资料存档,以利于质量责任的可追朔性。未经检验合格的混凝土则由施工方将此罐车混凝土退回混凝土供应商。
2.隐蔽验收及浇筑准备监理控制。监理主持大面积现浇混凝土板的钢筋、模板、预埋件的隐检和验收。检查浇筑构件尺寸、厚度、标高,核实钢筋的型号、规格、数量、间距、保护层厚度是否与设计图纸一致,钢筋绑扎是否牢固、定位是否准确。检查模板是否尺寸准确、构造合理、组合坚固、模内平整干净、无漏缝、不跑浆。支撑系统承载力是否坚固和稳定安全。核实预埋件、预留孔规格、数量、位置是否正确、漏埋,是否符合设计要求和规范标准。
3.旁站监督规范作业。监理旁站监督的目的是规范作业,见证工艺过程,监督施工方按施工规范、操作工艺规程实施作业。监理旁站要对大面积现浇混凝土板浇筑的关键环节、关键部位、关键点进行监督、控制、检查。应特别监督对板与梁、板与柱交接核心区混凝土的振捣次数和时间,应责成施工方对作业中掉渣混凝土的清理和变形筋的复位,并确保这些位置的混凝土浇筑振捣密实。板混凝土浇注路线应采用“之字法”、“后退法”,严禁在刚浇注的板混凝土上行走踩踏、违规作业。
4.混凝土板养护与扰动裂缝监理控制。大面积板段浇筑完毕后,监督施工方铺设保温、保湿覆盖物,搭设封闭围栏,设值班专人看守。养护期间检查施工方是否设专人负责养护工作,认真核查专管人员的养护记录、半成品保护记录。《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)明文规定,已浇筑混凝土强度未达到 1.2 N/mm2以前,不得在其上人为踩踏或安装模板及支架。严禁混凝土浇筑完 48 h 就在混凝土板上施加荷载,进行下道工序施工。跨段作业应设专用铺板架空通道。监理应检查是否有脚手架管、钢筋、模板、机具等过早集中堆放在混凝土板上。在混凝土板面上的人员走动踩踏、堆放物料、机具运转等荷载振动混凝土板及模板支撑系统,都会形成人为扰动裂缝。
5.拆模作业监理控制。模板及支撑过早拆除会导致大面积现浇混凝土板结构开裂。监理现场要重点监督大面积现浇混凝土板的模板、支撑拆除作业。检查施工方是否按照模板、支撑拆除专项方案进行作业,应按结构类型、结构跨度、结构同条件养护试件实际达到的强度占设计强度的百分率,按规范和专项方案规定的数值指导拆模,严禁鲁莽拆模。拆模后,施工方如发现混凝土板裂缝质量缺陷,不管裂缝缺陷大小,不得私自隐蔽和处理,应根据自检注明裂缝位置范围报专业监理工程师备案。
(三)事后监理控制
1.半成品保护监理控制。监理应督促施工方及时架设、安装对大面积现浇混凝土板半成品的保护围栏,检查是否铺设养护覆盖物,是否挂有保护标志牌,是否有专人保护值班和值班记录。
2.质量缺陷监理控制。验收前发现大面积现浇混凝土板裂缝后,监理应主持协调业主、设计、施工方仔细分析原因,当属一般缺陷不影响结构安全和正常使用时,及时通知施工方做封闭处理;当属严重缺陷影响结构安全和正常使用时,监理应责成施工方制定专项技术处理方案报审,现场旁站监督施工方加固处理直至复验合格,并做好加固监督记录并存档备案。
3.保修阶段监理控制。在保修阶段监理应按时进行跟踪检查,重点回访。对大面积现浇混凝土板裂缝的质量后遗症,监理要确定责任主体、范围,督促责任方维修,并组织维修的质量检验,以确保混凝土现浇板裂缝处理效果的可靠性。
三、结语
总之,只要对大面积现浇混凝土板施工加强管理,文明作业,严格认真的监控,就能大大降低和减少出现扰动裂缝的条件。
作者简介:杨昌逢(1978- ),男,广西灵山人,灵山县建盛建设工程项目管理有限公司工程师。
关键词:现浇混凝土板;裂缝;监理
近几年,现浇钢筋混凝土板裂缝已经成为一个较普遍的质量问题。现浇钢筋混凝土结构大量涌现,建筑物的整体性和抗震性大为改善,但随之而来的现浇混凝土板裂缝等问题也日益突出。混凝土自身的收缩和温度应力等引起的裂缝问题是不可避免的,其中的一些裂缝在允许范围之内,不会影响到建筑物的质量,但裂缝往往是结构将要破坏的前兆。因此,裂缝一旦出现,便会给人以不安全感,得不到消费者的认同。那么,怎样预防、减少大面积现浇混凝土板出现扰动裂缝,本文主要论述现场施工作业管理与监理的严格监理控制。
一、裂缝分析
(一)扰动裂缝
大面积现浇混凝土板的扰动裂缝,是混凝土在初凝、静养和强度增长早期阶段,由于人为的扰动,使扰动源产生剧烈运动和振动,加速了混凝土板内温度、沉缩干缩、安定性 3 类早期微裂缝的继续发展,最后形成新的裂缝──扰动裂缝。施工现场的人为扰动一般分机械扰动、人员扰动两类。机械扰动源指在刚浇筑后的混凝土板上的吊装与堆卸物料,混凝土泵管道无减振架设,上部柱梁混凝土浇捣,输料,浇筑平臺拆卸,放置施工机具负载运转,如木工锯床、清洁用空压机、管道剥丝机等。人员扰动源指作业人员在刚浇筑后混凝土板上随意走动踩踏,搬运物料,上部柱梁钢筋绑扎作业,模板提前拆除,钻洞打孔及其他违规操作等。
(二)其他裂缝
1.温度裂缝。大面积现浇混凝土板温度裂缝形成的主要原因是:(1)混凝土的热传导性较低,混凝土内部和表面存在温度梯度,混凝土硬化中水泥释放出大量水化热量,内部温度持续上升,使混凝土表面和内部温差变大,混凝土内部膨胀高于外部。此时,混凝土表面受到很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度很低,因而出现温度裂缝。但裂缝仅在接近表面的范围内,板面层以下结构仍保持完整。(2)浇筑的混凝土板受外界约束,当混凝土浇筑在具有单向约束的模板上时,就易在板区周边梁柱与板交界处的表层因温度梯度发生温度裂缝,严重者深入至混凝土板内。混凝土的水化热高是大面积现浇混凝土板早期开裂的重要原因。
2.收缩裂缝。大面积现浇混凝土板的收缩裂缝主要分沉缩、干缩裂缝两类。沉缩裂缝在大面积现浇混凝土板(采用泵送混凝土)施工中依然存在,其主要原因是大面积现浇混凝土板的振捣设备选型不合理、振捣线路混乱、振点布局不均、振速不匀、振捣时间不够、振捣不密实、沉实不足、收平压抹不及时,混凝土水灰比过大造成浆料分离、表层浮浆多、粗骨料速沉,混凝土振捣后初凝前未及时收平压抹(特别是初凝前的多次压抹)产生沉缩裂缝。
3.安定性裂缝。安定性裂缝是大面积现浇混凝土板使用不合格水泥造成的。安定性是合格品水泥的必要指标。影响水泥安定性的主要因素是游离氧化钙,当水泥熟料烧结度差和磨细度不够时,游离氧化钙遇水后水化速度极慢,在混凝土水化、硬化具有早强后,游离氧化钙才开始水化反映,并伴有一定的体积膨胀,导致混凝土板内部产生巨大的膨胀应力,使混凝土板强度迅速降低,当膨胀应力超过混凝土板的强度极限引起混凝土板内部损坏和开裂,最终形成安定性裂缝。裂缝表现为龟裂,裂状为不规则曲线、弧线状,线型基本呈非封闭状。
二、监理控制
现浇混凝土板裂缝原因涉及到设计、原料、现场作业和管理等环节的全过程。特别是扰动裂缝造成大面积现浇混凝土板结构的质量缺陷最严重。应采取有重点、有针对性的监控措施。
(一)事前监理控制
1.做好图纸会审技术交流。监理应积极主动与设计方交换意见,交流实践经验,协同结构质量预测,制订预防措施。对大面积现浇混凝土板易出现开裂的部位,如混凝土板上部的四角、板 1/2 跨中的变形集中处,对温差敏感的板、梁接合处,板、墙接合处,建议采取必要的构造加强措施,如调整构造钢筋布置方式、构造钢筋形状、规格、数量,调整混凝土品种和强度等级。建议施工方使用质量好的钢筋、混凝土商使用效果好的外加剂品种等。
2.择优选择混凝土供应商。首先,监理应考察混凝土供应商厂家现场,重点核实混凝土供应商生产资质、质量信誉度、生产设备、生产规模、供给能力、实验室等硬件设施。其次,考察结束后尽快向业主和施工总承方提交考察报告,提交候选混凝土供应商名单。应注意的是,尽管商品混凝土拌制是电脑控制,生产自动化程度高,但受经济利益驱使,极个别混凝土供应商在生产中的人为减量经常发生,为防止混凝土生产中的质量隐患,监理应对混凝土生产过程的质量监控延伸到位。
3.详审现场浇筑方案及措施。审核专项浇筑方案的合理性、适应性。专项方案应满足规范、规程、施工图技术和质量标准,与施工方技术能力相适应,对不切实际的专项浇筑方案,责成施工方修改完善重报审批。大面积现浇混凝土板浇筑量大、时间长。监理应建议施工方重点依据浇筑量、劳力组合、施工设备、泵车位置、浇筑顺序、后浇带或施工缝位置、混凝土料供料节奏等,确保浇筑的连续性。监理应检查水、电、照明等现场条件保证,检查机具、搅拌机、运输车、输送管道、操作台、入料串筒、振捣器具等是否准备充足,检查试运转是否正常。审核是否有停料、停电、停水等故障的应急措施。
(二)事中监理控制
1.进场报验检测监理控制。施工方对进场商品混凝土按合同要求验收中,监理应仔细查验混凝土的合格证明、混凝土配比料单复件、混凝土强度检验报告等,重点核实水泥的品种、骨料、掺合料、拌和水、外加剂用量,查验随车票单。监理必须在现场复检混凝土坍落度,见证施工方试块取样,在见证检测时,要有混凝土供应商、施工方质检人员共同在场。资料及时整理后三方签押,作为混凝土的质量保证资料存档,以利于质量责任的可追朔性。未经检验合格的混凝土则由施工方将此罐车混凝土退回混凝土供应商。
2.隐蔽验收及浇筑准备监理控制。监理主持大面积现浇混凝土板的钢筋、模板、预埋件的隐检和验收。检查浇筑构件尺寸、厚度、标高,核实钢筋的型号、规格、数量、间距、保护层厚度是否与设计图纸一致,钢筋绑扎是否牢固、定位是否准确。检查模板是否尺寸准确、构造合理、组合坚固、模内平整干净、无漏缝、不跑浆。支撑系统承载力是否坚固和稳定安全。核实预埋件、预留孔规格、数量、位置是否正确、漏埋,是否符合设计要求和规范标准。
3.旁站监督规范作业。监理旁站监督的目的是规范作业,见证工艺过程,监督施工方按施工规范、操作工艺规程实施作业。监理旁站要对大面积现浇混凝土板浇筑的关键环节、关键部位、关键点进行监督、控制、检查。应特别监督对板与梁、板与柱交接核心区混凝土的振捣次数和时间,应责成施工方对作业中掉渣混凝土的清理和变形筋的复位,并确保这些位置的混凝土浇筑振捣密实。板混凝土浇注路线应采用“之字法”、“后退法”,严禁在刚浇注的板混凝土上行走踩踏、违规作业。
4.混凝土板养护与扰动裂缝监理控制。大面积板段浇筑完毕后,监督施工方铺设保温、保湿覆盖物,搭设封闭围栏,设值班专人看守。养护期间检查施工方是否设专人负责养护工作,认真核查专管人员的养护记录、半成品保护记录。《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)明文规定,已浇筑混凝土强度未达到 1.2 N/mm2以前,不得在其上人为踩踏或安装模板及支架。严禁混凝土浇筑完 48 h 就在混凝土板上施加荷载,进行下道工序施工。跨段作业应设专用铺板架空通道。监理应检查是否有脚手架管、钢筋、模板、机具等过早集中堆放在混凝土板上。在混凝土板面上的人员走动踩踏、堆放物料、机具运转等荷载振动混凝土板及模板支撑系统,都会形成人为扰动裂缝。
5.拆模作业监理控制。模板及支撑过早拆除会导致大面积现浇混凝土板结构开裂。监理现场要重点监督大面积现浇混凝土板的模板、支撑拆除作业。检查施工方是否按照模板、支撑拆除专项方案进行作业,应按结构类型、结构跨度、结构同条件养护试件实际达到的强度占设计强度的百分率,按规范和专项方案规定的数值指导拆模,严禁鲁莽拆模。拆模后,施工方如发现混凝土板裂缝质量缺陷,不管裂缝缺陷大小,不得私自隐蔽和处理,应根据自检注明裂缝位置范围报专业监理工程师备案。
(三)事后监理控制
1.半成品保护监理控制。监理应督促施工方及时架设、安装对大面积现浇混凝土板半成品的保护围栏,检查是否铺设养护覆盖物,是否挂有保护标志牌,是否有专人保护值班和值班记录。
2.质量缺陷监理控制。验收前发现大面积现浇混凝土板裂缝后,监理应主持协调业主、设计、施工方仔细分析原因,当属一般缺陷不影响结构安全和正常使用时,及时通知施工方做封闭处理;当属严重缺陷影响结构安全和正常使用时,监理应责成施工方制定专项技术处理方案报审,现场旁站监督施工方加固处理直至复验合格,并做好加固监督记录并存档备案。
3.保修阶段监理控制。在保修阶段监理应按时进行跟踪检查,重点回访。对大面积现浇混凝土板裂缝的质量后遗症,监理要确定责任主体、范围,督促责任方维修,并组织维修的质量检验,以确保混凝土现浇板裂缝处理效果的可靠性。
三、结语
总之,只要对大面积现浇混凝土板施工加强管理,文明作业,严格认真的监控,就能大大降低和减少出现扰动裂缝的条件。
作者简介:杨昌逢(1978- ),男,广西灵山人,灵山县建盛建设工程项目管理有限公司工程师。