何曉云
第二儲備資產(chǎn)管理局昆明管理站 云南 昆明 650100
隨著建筑工程的發(fā)展,對混凝土的用料增加。但是,裂縫是大型混凝土結(jié)構(gòu)的通病,空氣的濕度、溫度,施工中受力不均勻、原材料的影響等對混凝土性能影響較大,產(chǎn)生裂縫的概率顯著增加。為了防止混凝土出現(xiàn)拉伸變形,對建筑物整體結(jié)構(gòu)造成破壞。在結(jié)構(gòu)上,必須嚴(yán)格控制原材料的比例。建設(shè)后,需要有效地維護(hù)管理,特別是溫度管理[1]。為了確?;炷恋恼w建設(shè)質(zhì)量,水泥等原材料必須根據(jù)現(xiàn)場工程情況和建設(shè)環(huán)境進(jìn)行科學(xué)合理地分布。因此在利用混凝土施工中,所有施工技術(shù)人員也應(yīng)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備,主要包括施工組織設(shè)計、施工設(shè)備準(zhǔn)備和性能檢測、施工方案確定、施工工藝說明等,同時需要了解建設(shè)的所有細(xì)節(jié),注意施工程序,嚴(yán)格管理裂縫的產(chǎn)生,有效地消除裂縫對建筑工程的影響。
在大型混凝土施工過程中,溫度是大型混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素。當(dāng)外部溫度和濕度變化時,混凝土容易產(chǎn)生裂縫。一般來說,外界與內(nèi)部溫差過大,受熱不均勻會產(chǎn)生裂縫,建筑構(gòu)件產(chǎn)生不同程度的變形,可能會降低構(gòu)件承載力。因此水泥的用量必須得到嚴(yán)格控制。此外,混凝土混合技術(shù)必須用于促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)的散熱,以確?;炷粱旌系馁|(zhì)量和效果,特別是嚴(yán)格控制澆筑的溫度。溫度變化對注入的溫度有很大的影響。當(dāng)外部溫度降低或升高時,混凝土內(nèi)外溫差增大,可能容易引起混凝土開裂。
在混凝土施工中,裂縫是比較最常見的。其中,表面裂縫對結(jié)構(gòu)整體影響最大,直接影響整個結(jié)構(gòu)的承載力、抗?jié)B性。造成裂縫的主要原因是鋼筋不合格導(dǎo)致混凝土施工時受力不當(dāng)。首先,鋼筋是建筑工程混凝土施工中常用的材料。但由于鋼筋的特殊結(jié)構(gòu)和材料,往往會被氧化腐蝕??紤]到現(xiàn)場材料檢測與控制中的生態(tài)和技術(shù)差異,部分企業(yè)擅自調(diào)整混凝土比例,導(dǎo)致混凝土抗壓強度不夠。其次,從原材料質(zhì)量來看,部分施工企業(yè)采購的混凝土無法滿足項目的基本需要,同時受比例結(jié)構(gòu)不合理等因素的影響。由于其分布不均勻、分布比例不合理,最終在后續(xù)使用過程中分散。第三,混凝土配合比不受控制。為保證粗骨料含水量的穩(wěn)定性,原料場的砂石應(yīng)符合攪拌和技術(shù)規(guī)范的要求。目前,即使沒有合適的設(shè)備,混凝土攪拌站也需要進(jìn)行測試,但一些攪拌站常常根據(jù)自己的經(jīng)驗進(jìn)行混合,沒有科學(xué)地規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn),這影響了材料的穩(wěn)定性。最后,在混凝土生產(chǎn)中,為了加快項目進(jìn)度、減少資源消耗、增加產(chǎn)量,導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層薄弱,直接影響結(jié)構(gòu)耐久性,澆注混凝土后也會發(fā)生開裂。建筑工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜,混凝土的特性必然對工程產(chǎn)生一定的影響,容易讓建筑工程產(chǎn)生質(zhì)量問題。
施工中產(chǎn)生裂縫的原因很多,主要是人工操作、施工工藝的選擇以及施工裂縫的原因很多,但裂縫的分布是隨機的,通常由于澆筑與模板間粘結(jié)不足,或澆筑速度過快,以及澆筑程序缺乏正確的方法,這些都會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。拆除混凝土構(gòu)件模板時,相關(guān)區(qū)域可能產(chǎn)生不均勻應(yīng)力,混凝土下部易受拉裂縫,形成荷載裂縫,可引起混凝土膨脹和開裂。
不均勻的沉降會在混凝土上引起一定的裂縫,主要原因是混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的不穩(wěn)定性,這種現(xiàn)象在冬天很容易發(fā)生。在冬天,模板主要放在凍土上,凍土融化后會下沉,產(chǎn)生沉降。同時于上部建筑物的負(fù)荷,設(shè)計模板與地質(zhì)實際不符,出現(xiàn)不同方向的拉伸應(yīng)力,產(chǎn)生裂縫,可能會危及建筑物的安全和使用。
工程人員受到傳統(tǒng)思維和習(xí)慣的限制,大部分施工人員的專業(yè)水平不能滿足技術(shù)的快速進(jìn)步。施工管理人員無法將先進(jìn)的工程管理技術(shù)應(yīng)用于工程的施工管理和質(zhì)量管理,產(chǎn)生混凝土裂縫。此外,部分施工管理人員還存在實踐經(jīng)驗不足、對工程管理和質(zhì)量管理重視不夠等問題,施工管理成本、進(jìn)度、質(zhì)量和安全得不到合理控制,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,嚴(yán)重影響最終施工效果。同時,工程具有工期長,工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不同的施工技術(shù)起到的作用也不同,振搗不實或有雜物進(jìn)入,造成混凝土產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象[2]。最后,許多施工單位對工程檢查不夠,無法有效地限制施工中出現(xiàn)的裂縫問題,影響工程的施工質(zhì)量。
近年來,在有關(guān)專家和管理人員的努力下,我國在建筑工程質(zhì)量管理和安全管理方面取得了重大進(jìn)展。大量管理學(xué)者專注于研究做好施工計劃,適合中國發(fā)展的建筑裂縫質(zhì)量管理模式??偟膩碚f,引起混凝土裂縫的各種因素較多,控制水平的不平衡仍然存在。根據(jù)做好施工計劃,還需要進(jìn)一步探索裂縫的成因和相應(yīng)的科學(xué)有效的預(yù)防措施,結(jié)合自身的實際情況和環(huán)境,探討具體施工管理。建筑工程就是一項整體工程,在初期施工計劃中,施工計劃主要集中在人、物等方面,需要使原材料合格,采用合理的混凝土配合比,才能提高質(zhì)量,防止混凝土開裂。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐募竟?jié)性特征,在雨雪和刮風(fēng)的天氣里,濕度和溫度不適合影響材料,勢必影響施工進(jìn)度和作業(yè)難度。因此,按照結(jié)構(gòu)設(shè)計原則,進(jìn)行混凝土施工技術(shù)計劃。在施工過程中,應(yīng)隨時注意外部環(huán)境對混凝土裂縫的影響,隨時進(jìn)行靈活的技術(shù)調(diào)整,減少混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
對于不同的混凝土結(jié)構(gòu),為了減少內(nèi)外溫差引起的質(zhì)量波動,必須控制施工時間,進(jìn)行整體檢驗。但是建設(shè)項目周期長,檢測項目多,隱蔽工程多,檢測技術(shù)要求高,檢查極為困難,因此,相關(guān)人員必須按步驟進(jìn)行檢查。如果沒有問題,可以進(jìn)行下一步工作,確保工程質(zhì)量,保證不留隱患。同時建筑行業(yè)一般是大型工程項目,不能像其他零件和半成品那樣進(jìn)行拆卸和檢查。定期的檢查和維護(hù)很困難,主要是建筑施工存在很多不確定因素。在此過程中,施工技術(shù)人員還應(yīng)根據(jù)大型混凝土連續(xù)澆筑的需要,進(jìn)行針對性的檢驗準(zhǔn)備,還可以消除不利于混凝土澆筑的各種因素。施工檢驗后期,全體施工技術(shù)人員要積極進(jìn)行混凝土的維護(hù)。也就是說,施工中應(yīng)及時檢查混凝土的穩(wěn)定性,避免工程項目后續(xù)投入后引起各種安全問題,特別是施工項目結(jié)束時,要做好混凝土的維護(hù)工作,防止混凝土受到各種外部因素的破壞[3]。
在施工中,原材料直接影響建設(shè)項目的整體質(zhì)量,因此必須采取有效措施監(jiān)督原材料的篩選和比例。首先,為了減少水泥消耗和水化熱,盡可能使用低熱或中熱水泥,控制水泥用量,以免影響水泥的反應(yīng)性。其次,選擇原材料時,可以根據(jù)產(chǎn)品手冊中推薦的劑量使用,但最終劑量應(yīng)根據(jù)大型混凝土的混合比確定。經(jīng)設(shè)計人員批準(zhǔn),應(yīng)根據(jù)抗壓強度對混凝土進(jìn)行試驗,混凝土混合料性能可以重新計算,必須合理設(shè)計混凝土混合比并進(jìn)行相應(yīng)的實驗,控制水灰比,并且對碎石進(jìn)行分級,符合標(biāo)準(zhǔn)施工要求。此外,技術(shù)人員還需要科學(xué)制定特定的混合比方案,實施特定的混合操作,并根據(jù)實際工程條件和設(shè)計要求以及測試報告優(yōu)化和改進(jìn)特定的混合比方案。第三,原材料必須符合建設(shè)要求,在項目使用前必須按照規(guī)則進(jìn)行測試。合適的混凝土材料也可以在使用前直接購買,但必須根據(jù)施工要求科學(xué)選擇,確保材料的質(zhì)量和性能,提高混凝土的實用性和耐久性。
3.2.1 制定合理的施工方案
建筑工程大型混凝土施工中裂縫的原因多種多樣。因此,對于所有施工技術(shù)人員來說,在具體施工過程中,也可以多角度考慮問題,全面實施,避免施工裂縫的發(fā)生。制定合理的施工方案,需要明確大體積混凝土建設(shè)的具體流程,合理使用各種建設(shè)設(shè)計技術(shù),合理分析當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)地質(zhì)狀況,選擇正確的澆筑順序和澆筑方案。在選擇施工工藝時應(yīng)符合實際情況,減少混凝土的裂縫。首先,在混凝土施工中,由于施工工藝和施工方案布置不合理,如澆筑時間和速度控制不當(dāng),在建筑材料存在質(zhì)量問題或材料配比不合理的情況下,也會引起混凝土裂縫。在施工過程中,嚴(yán)格按照施工方案和技術(shù)說明的要求指導(dǎo)施工,分工明確,責(zé)任涉及人,還負(fù)責(zé)早期施工計劃、施工結(jié)構(gòu)特點、原材料零部件采購、調(diào)整配方。因此,嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)章制度,按規(guī)定施工。施工技術(shù)人員還應(yīng)在混凝土施工期間控制整個施工過程。這還要求施工技術(shù)人員在開始具體施工作業(yè)前對項目的具體情況進(jìn)行分析,以確??傮w施工設(shè)計的合理性。這也要求施工技術(shù)人員能夠全面確定工藝參數(shù)、材料類型等方面。第二,混凝土本身的穩(wěn)定性也是施工裂縫的重要原因之一。這主要體現(xiàn)在混凝土自身的抗變形能力,加強原材料的檢測和試驗。同時,要制定合理的施工方案,充分控制澆筑過程和振搗時間,最終確保施工過程中混凝土的動態(tài)質(zhì)量,避免出現(xiàn)表面裂縫等情況。
3.2.2 加強攪拌和澆筑施工控制
(1)攪拌施工控制。在混凝土施工中,施工人員往往需要攪拌混凝土。有關(guān)人員應(yīng)按一定比例攪拌,注意混凝土的配合,攪拌后仔細(xì)稱量。配合比有偏差的話,會影響混凝土的質(zhì)量。因此,有關(guān)人員在稱重時必須認(rèn)真慎重,保證稱重結(jié)果的準(zhǔn)確性。同樣,也要注意水灰比和砂礫比的稱量,選擇合適的稱量方法。此外,拌制混凝土?xí)r,攪拌時的溫度過高會影響混凝土施工的效果。此時,施工人員應(yīng)注意控制用水量,有效防止因混凝土中加冰、用水量過多導(dǎo)致混凝土攪拌質(zhì)量惡化。(2)澆筑施工控制。在澆筑施工過程中要消除影響澆筑工程質(zhì)量的外部因素,應(yīng)注意保證混凝土的密度,滿足工程的基本需要,避免因澆筑不規(guī)范而造成二次施工的問題。因此控制混凝土配合比,調(diào)整施工進(jìn)程,確保施工順利進(jìn)行。一般來說,在澆注混凝土?xí)r,施工人員堅持分層連續(xù)推進(jìn)原則,確定澆注是否可行,以更好地控制澆注和普度。更重要的是,嚴(yán)格控制澆筑時間,可以有效保證澆筑質(zhì)量,減少混凝土產(chǎn)生裂縫的概率。
3.2.3 合理進(jìn)行溫度控制
在混凝土施工過程中,當(dāng)混凝土內(nèi)部的溫度積累難以消除時,混凝土內(nèi)外的溫差會發(fā)生很大變化,混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外應(yīng)力模式也會發(fā)生變化。超過混凝土承載力后,會產(chǎn)生施工裂縫。這種由溫度變化引起的裂縫在當(dāng)前的許多工程項目中非常常見。大型混凝土施工需要減小內(nèi)部和外部的溫度差,減少裂縫產(chǎn)生的概率。管理人員應(yīng)實時測量施工區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度和混凝土的融合效果。如果發(fā)現(xiàn)漏洞,及時采取措施補救,實現(xiàn)對具體應(yīng)用的全方位監(jiān)控。在進(jìn)行澆筑前,將混凝土運輸車用麻袋覆蓋,經(jīng)常噴灑冷水進(jìn)行冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差。在混凝土澆筑過程中,采用循環(huán)冷水冷卻、骨料和水泥,分層澆筑,確保材料成型。澆筑后,還可采取隔熱措施蓄水養(yǎng)護(hù)或覆蓋防水草被,降低混凝土表面的溫度。最后進(jìn)行施工時不僅要注意混凝土表面,還要注意結(jié)構(gòu)周圍的隔熱,進(jìn)行溫度跟蹤監(jiān)測,使計算值與實測值基本相符,防止混凝土產(chǎn)生熱應(yīng)力和裂縫。
改善大型混凝土施工環(huán)境濕度,根據(jù)工程施工的有關(guān)要求控制濕度和維護(hù)時間,避免大型混凝土表面出現(xiàn)干燥裂縫。此外,設(shè)置濕度保護(hù)措施可以有效緩解大型混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差大引起的結(jié)構(gòu)裂縫問題,提高混凝土結(jié)構(gòu)強度,從而降低混凝土抗拉強度弱引起的結(jié)構(gòu)裂縫概率。同時。采用先進(jìn)的測溫裝置進(jìn)行溫度記錄,可以全面準(zhǔn)確地掌握大型混凝土的實時溫度變化,技術(shù)人員可以利用測量結(jié)果制定和實施相應(yīng)的溫度控制措施。在項目施工過程中,可以用塑料袋包裹混凝土表面,也可以使用麻袋、棉氈等材料,保濕效果很好?;炷恋木S護(hù)比較及時。在澆筑完成后,應(yīng)迅速養(yǎng)護(hù),使混凝土在硬化初期保持在規(guī)定位置,適應(yīng)施工需要和環(huán)境變化。首先,大型混凝土表面可以通過濕布覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在外部溫度比較熱情況下,混凝土中水分的快速蒸發(fā)和壁體內(nèi)外的溫差容易增大,在混凝土表面設(shè)置期定量放水,可以達(dá)到養(yǎng)護(hù)混凝土表面的目的。其次,采用濕砂維護(hù)策略。該方法與濕布覆蓋相同,適用于大型混凝土表面養(yǎng)護(hù)。濕砂能有效防止混凝土中水分的蒸發(fā),從而減少混凝土表面裂縫的問題,第三,太陽能隔熱方法?;炷潦┕ぶ协h(huán)境溫度低,在寒冷和裂縫下混凝土容易急劇收縮。太陽能隔熱作為綠色環(huán)保能源,可廣泛應(yīng)用于大型混凝土表面養(yǎng)護(hù)。用集熱裝置覆蓋混凝土表面,加快硬化速度,有效保持混凝土內(nèi)部和外部溫度,不僅可以達(dá)到維護(hù)的目的,還可以降低工程能耗。
在建設(shè)過程中,要建立完善的施工質(zhì)量控制,綜合考慮才能周密計劃方案。具體施工方案制定后,必須嚴(yán)格執(zhí)行,以保持方案實施的連續(xù)性和穩(wěn)定性,使大型混凝土符合施工要求。在設(shè)計過程中,注意建設(shè)不要與周圍環(huán)境發(fā)生沖突,避免將來使用的變化。同時相應(yīng)人員進(jìn)行實地調(diào)查,選擇合適的施工技術(shù),避免施工中出現(xiàn)裂縫。人員在具體施工作業(yè)前,對所選用的混凝土施工方法進(jìn)行可行性分析,從現(xiàn)有施工方法中選擇提高施工質(zhì)量的混凝土施工方法,提前進(jìn)行材料混合,確認(rèn)施工方法可靠后再進(jìn)行實際施工作業(yè),找出所有隱患問題,不嚴(yán)重的問題稍加養(yǎng)護(hù),比較嚴(yán)重的裂縫問題直接糾正。對于管理者來說,有必要建立完善的施工質(zhì)量控制體系,以保證建設(shè)中的所有環(huán)節(jié)都在相關(guān)規(guī)定的要求下進(jìn)行,有效避免裂縫,保證施工質(zhì)量。
研究表明,為確保施工項目質(zhì)量,應(yīng)高度重視混凝土裂縫控制,完善施工管理體系。在混凝土澆筑施工前,應(yīng)制定相應(yīng)的預(yù)防工作和計劃,以最大限度地減少可預(yù)見的風(fēng)險和危險性,降低裂縫的發(fā)生概率。而裂縫控制與治理過程貫穿全過程,處于動態(tài)狀態(tài)。在質(zhì)量管理過程中,為了適應(yīng)施工需要和環(huán)境的變化,改善大型混凝土施工的具體情況,需要結(jié)合實際不斷進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn),根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)明確混凝土質(zhì)量參數(shù)。這樣,施工企業(yè)就可以根據(jù)所有施工階段融入施工過程,從而減少裂縫發(fā)生的概率,顯著提高了最終施工效果。