王廣濤

【摘要】混凝土是目前建筑工程中應用最為廣泛的材料,在使用過程中混凝土結構相對穩定,具備較強的防火性能,取材方便,能夠大幅度降低工程建設成本。但是,由于混凝土結構在設計和施工存在的一些問題,造成混凝土結構的隱患,不僅會降低混凝土結構的承載能力,還會影響到建筑外觀以及使用安全性。因此,本文針對建筑工程混凝土結構中存在的問題進行分析,提出解決問題的方式與方法,僅供參考。
【關鍵詞】建筑工程;混凝土裂縫;生成原因;預防舉措
【中圖分類號】TQ172
【文獻標識碼】A
1、引言
在建筑工程中,混凝土結構設計和施工是兩個非常重要的環節,對工程質量安全有重要影響,所以在設計和施工中必須加大對混凝土結構的重視。由于混凝土材料自身存在較強的特殊性,必須確保設計和施工合理性,降低結構出現各種問題的可能性,從而實現建筑結構的穩定性與強度。因此,在建筑工程中,針對混凝土結構進行充分分析,提出建筑結構中存在的問題,并采用科學措施進行結構問題防治,保障建筑工程順利投入使用。
2、建筑混凝土結構存在的問題及對策
2.1 鋼筋混凝土結構保護層過厚或者過薄
在混凝土結構施工驗收過程中,經常發現鋼筋保護層過厚或者過薄。鋼筋保護層過厚會導致鋼筋混凝土構件達不到設計承載力,而且會使構件表面容易出現較大的收縮裂縫和溫度裂縫;保護層過薄則會加快鋼筋的銹蝕發展速度并降低鋼筋與混凝土之間的粘結力,降低構件強度,結構存在安全隱患。
發生這些問題的主要原因是施工現場工人操作不規范、缺乏合理的施工輔助措施。施工人員踩踏和底部鋼筋支撐不足是主要因素,要避免類似情況的發生,需要施工過程中合理安排各個工種交叉作業時間,在頂部鋼筋綁扎前完成線盒預埋等工作;在通道和樓梯處搭設臨時通道;施工人員行走時沿鋼筋支撐點通行,不隨意踩踏中間架空鋼筋;在澆筑混凝土過程中,進行及時整修。
基于施工中類似鋼筋踩踏不能完全避免,在混凝土結構設計過程中,最好適當增加懸挑板等靜定構件的頂部鋼筋保護層厚度,大跨度和受力較大的構件的鋼筋要留有一定的安全余度。
2.2 鋼筋混凝土結構的裂縫
近年來,鋼筋混凝土結構施工過程和使用過程中,裂縫問題越來越突出,給工程帶來了嚴重的安全隱患,同時也影響觀感和使用功能,造成了不好的社會影響。
引起混凝土結構裂縫的原因有很多,既有材料因素,也有設計和施工因素。
2.2.1 材料對混凝土裂縫的影響主要體現在以下方面:
水泥用量越多,水泥或混凝土強度等級越高,石子粒徑越小,含砂率越高,水灰比越大,收縮越大,越容易開裂。適當減小水灰比,摻加粉煤灰,采用粉煤灰或礦渣水泥,能夠減少收縮,防止裂縫出現。
材料的好壞對混凝土裂縫的形成起關鍵作用,在前期選材應嚴格控制,并結合當地的材料和施工工藝,經反復試驗調整合理的配合比,減少裂縫的發生。
2.2.2 混凝土結構設計規范、理論和結構軟件對混凝土的裂縫計算都日趨完善,因承載能力不足而出現裂縫的現象已經很少發生。出現裂縫多是因為構造措施不足引起,主要體現在以下方面:
(1)結構平面布置不合理,如下圖細腰形、角部重疊型平面布置,連接部位比較薄弱,結構樓蓋不符合剛性樓蓋假定,薄弱連接或者轉折部位應力較大,容易開裂。設計人員必須重視結構概念設計,平面結構布置過程中通過自己的結概念判斷結構薄弱連接部位,在計算中將該薄弱部位設置為彈性膜真實模擬樓板剛度,取消剛性樓板假定,并在施工圖過程中對該薄弱連接部位加強構造措施,板厚加大,配筋雙層雙向并通長配筋。
(2)混凝土房屋結構長度超過《混凝土結構設計規范》8.1.1條規定的伸縮縫最大間距,由于溫差效應,周圍環境溫度升高時,結構體積膨脹;溫度降低時,體積收縮時。結構豎向構件剛度約束了混凝土的這種膨脹和收縮的自由變形趨勢,從而在混凝土樓板中產生壓力和拉力,而混凝土材料抗壓能力強而抗拉能力弱,所以在拉力超出混凝土抗拉承載力時產生裂縫。新澆筑混凝土在硬化過程中也會發生收縮,和以上降溫收縮的道理相同,嚴重時可在構件中產生裂縫。
要避免這類裂縫的產生,首先應盡量合理設置伸縮縫避免結構超長。對于不能避免的超長結構,應通過合理設置后澆帶和膨脹加強帶減少混凝土收縮帶來的不利影響;并結合當地經驗,根據降溫和升溫溫差計算超長結構的溫度應力,并根據溫度應力配置通長鋼筋,增大梁頂貫通鋼筋和抗扭鋼筋,板底、板頂、梁的抗扭鋼筋的搭接和錨固均應滿足受拉鋼筋搭接長度和錨固長度。同時做好房屋的保溫隔熱措施,避免結構溫差過大。在施工條件允許時,后澆帶的合攏時間應選擇在溫度較低的時段,避免形成較大的降溫溫差導致溫度應力過大。對帶有剪力墻結構的超長結構,避免在房屋端部設置較長的縱向剪力墻,減少端部豎向構件的約束。
(3)部分結構會產生不均勻沉降,上部結構和基礎作為一個整體,抵抗沉降產出的荷載,承載力不足時產生裂縫。這種現象主要發生在軟弱地基區域,或者一部分采用天然地基一部分采用樁基,或高層與裙房交界處。
在基礎選型時,一棟結構盡量采用相同的基礎形式。對軟弱地基和不同基礎形式的基礎,應根據地質資料結合當地沉降觀測數據,通過計算得出比較準確的沉降數值,控制沉降值。主樓和裙房或者主樓和車庫之間應設置沉降后澆帶,并嚴格要求施工企業待沉降基本穩定后再行澆筑后澆帶。
2.2.3混凝土澆筑完成以后,如果養護不當很容易開裂。在混凝土澆筑完成后,及時澆水,并用薄膜覆蓋,保濕養護。冬季施工應采取保溫措施。
結語:
因篇幅所限,不能對混凝土結構碰到的所有問題做出一一介紹。混凝土結構是建筑工程的重要組成部分,我們在設計和施工過程中密切關注混凝土發生的各種問題,總結歸納,從而實現混凝土結構設計和施工的質量提升,為我國的建筑業發展做出貢獻。
參考文獻:
[1]邢海豐,莊超,石彥平.建筑工程鋼筋混凝土框架結構的施工問題及對策[J].中國房地產業,2015(08):113.