框架结构施工中主要质量问题

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【摘 要 】通过对框架结构施工中主要质量问题的分析,使我们清醒地认识到质量问题对工程的危害,在实际工程施工和管理过程中,不少工程质量事故的开始往往只表现为一般的质量缺陷,非常容易被我们忽视,待认识到问题的严重性,处理起来更加困难,甚至无法进行补救.所以,对框架结构施工中的质量问题,应引起足够的重视,通过分析,找出产生质量问题的原因,并采取相应的技术措施,严格进行预控,对已发现的质量问题,千万不能掉以轻心,务必及时进行分析,做出正确的结论,提出相应的处理措施,保证工程安全.确保建筑工程质量,是工程施工中永恒的话题,是施工单位的生命“百年大计,质量第一”是工程实施中的座右铭,通过广大施工人员共同努力,一定能对框架结构施工中的质量问题进行有效控制.

【关 键 词 】框架结构；质量问题；分析；防治措施

1. 框架结构的特点

1.1框架结构是由钢筋和混凝土两种物理力学性能不同的材料组成的.混凝土的抗压能力较强,但抗拉能力较差,当其受拉时易开裂,使构件产生裂缝；而钢材的抗拉和抗压性能都很高.将两种材料结合在一起能充分发挥各自所长,协同工作.其原因是钢筋和混凝土的温度线膨胀系数很接近[钢筋为1.2×10-5/℃,混凝土为（1.0～1.5）×10-5/℃],且两者之间有黏结力,在荷载作用下或温度变化时,两者能共同受力,协调变形.

1.2框架结构的优点如下.

（1）可模性好.可根据需要浇筑成各种形状和尺寸的结构.

（2）与砌体结构及钢结构比承载力较高.

（3）耐久性、耐火性好.钢筋有混凝土保护层包裹,不易生锈,使用寿命长,遇火灾时,与钢结构相比,不会因升温很快软化而破坏.

（4）框架结构整体性好、刚度大、抗震性能好.

（5）混凝土用量最多的砂石等可就地取材.

1.3框架结构的主要缺点：自重大、抗裂性差,对于大跨结构、抗渗漏要求高的结构,其使用受一定限制；框架结构的施工工序多,且受施工环境和气候条件的影响,施工质量较难控制.

2. 框架结构施工中易出现质量问题

在框架结构的施工过程中,其中有三大作业程序,即模板、钢筋、混凝土三个分项的施工,是最主要常会出现和存在的问题之处,主要包括以下各个方面：

（1）混凝土结构发生变形.

（2）模板接缝不严而漏浆.

（3）钢筋保护层偏差.

（4）混凝土表面有蜂窝缺陷.

（5）混凝土表面露筋缺陷.

（6）混凝土出现撞击裂缝.

3. 产生的原因分析及防治措施

3.1混凝土结构发生变形.

3.1.1质量问题.

在拆除模板后,发现混凝土柱、梁、墙出现鼓凸,缩颈或翘曲等质量缺陷不仅严重影响混凝土结构外表美观,而且也严重影响使用功能,有时甚至要拆除重新浇筑.

3.1.2原因分析.

（1）对混凝土模板的设计不合理,尤其是支撑及围檩间距过大,模板刚度差,在新浇混凝土侧压力作用下,模板发生变形造成混凝土结构变形.

（2）组合小钢模连接件未按设计规定设置,造成模板整体性差,在混凝土的作用下出现局部模板变形,导致混凝土结构变形.

（3）在浇筑混凝土墙体时,墙面模板没有设置对拉螺栓或对拉螺栓间距过大,或螺栓规格太小,拉力不足,造成模板产生向外鼓出变形.

（4）竖向承重支撑在地基土上未夯实,或支撑下未垫平板,或无排水措施,造成支承部分地基下沉,从而造成竖向支撑变形,导致整个模板和结构变形.

（5）门窗洞口内模间的对撑不牢固或刚度不足,模板易在混凝土振捣时被挤移位,从而使混凝土结构变形.

（6）在浇筑梁、柱混凝土时,由于模板的卡具间距过大,或未夹紧模板,或对拉螺栓配备数量不足,致使局部模板无法承受混凝土振捣时产生的侧向压力,导致局部出现鼓模,从而也使梁、柱混凝土面突出.

（7）在浇筑墙、柱高度较大的混凝土结构时,由于混凝土的浇筑速度过快,一次浇筑的高度过大或者振捣过度,也容易使侧面模板产生变形.

（8）如梁采用木模或胶合模板施工,经验收合格后未能及时浇筑混凝土,因长期日晒雨淋而发生变形,混凝土结构必然产生变形.

3.1.3防治措施.

（1）在进行模板及支撑系统设计时,应充分考虑模板本身自重,施工荷载、混凝土自重浇筑及卸料所产生的侧向压力,进行最合理、最安全的荷载组合以保证模板支撑系统有足够承载能力、刚度和稳定性.

（2）梁、板底支撑间距应能够保证在混凝土,钢筋重量和施工荷载的作用下不产生变形.支撑底部若为泥土地基,应进行认真夯实,设置排水沟,并铺设垫木和型钢,以保证竖向支撑不产生沉陷变形.

（3）当采用组合钢模进行拼装时,连接件应按规定数量设置,围檩及对拉螺栓的间距,规格也应严格按设计要求设置.

（4）梁柱模板若采用卡具时,其间距要按照规定设置,并要切实卡紧模板,其宽度要比断面尺寸略小些.

（5）梁、墙模板的上部必经设置临时撑头,以保证混凝土浇筑振捣时,梁、墙上口的宽度.

（6）在浇筑混凝土时,要均匀下料,严格控制一次浇筑高度,特别是门窗洞口两侧,除设置刚度满足、固定牢靠的对撑外,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.

（7）对于跨度大于4米的钢筋混凝土梁和板,其模板要按设计要求起拱,当设计无要求时,起拱高度宜为跨度的1/1000～3/1000.

（8）当采用木模和胶合板模板施工时,经验收合格后应及时浇筑混凝土防止在外界不良因素的影响下发生变形.

3.2模板接缝不严而漏浆. 3.2.1质量问题.

由于模板制作质量不合格,模板间接缝不严有较大间隙,在混凝土浇筑振捣时产生漏浆,轻者使混凝土表面出现蜂窝麻面,严重的出现孔洞、露筋.

3.2.2原因分析.

（1）对模板设计图翻样不认真或有误,在模板制作中不仔细,质量不合格,造成拼装时因接缝过大而产生漏浆.

（2）制作模板的木材选用不当,或其含水率较大,或木模板安装周期过长,木模板产生干缩造成裂缝而产生漏浆.

（3）木模板制作非常粗糙,拼缝不严,或在木模周转使用时,未将木模拆开重新制作,板间缝隙较大而产生漏浆.

（4）在浇筑混凝土时,由于木模板未提前浇水湿润,未使模板缝胀开,从而造成模板漏浆.

（5）钢模板产生变形,未进行修理又用于工程,在变形产生缝隙处出现漏浆,或者钢模板接缝措施不当.

（6）梁、柱交接部位,接头尺寸不准确、错位.

3.2.3防治措施.

（1）模板设计翻样要认真,严格按1/30～1/10的比例将各分部、分项工程,工程细部翻成施工详图,并详细进行编注,经复核无误后认真向作业人员交底强化工人的质量意识,认真制作模板和拼装.

（2）严格选择制作模板的木材,尽量选用变形小,易加工的木材,其含水率应严格控制,制作时要拼缝严密.

（3）木模板的安装周期不宜过长,以防产生干缩裂缝,在浇筑混凝土时,木模板要提前浇水湿润,使缝隙胀开.

（4）当采用钢模板时,对已产生变形的模板必经进行修理,特别是边框发生变形的钢模板最容易发生漏浆.

（5）钢模板间缝隙要采取正确方法控制,不能用油毡、塑料布、水泥袋纸等材料嵌缝堵漏.

（6）梁、柱交接部位的支撑要牢靠,拼缝要严密,必要时缝间要加双面胶纸,对发生错位要及时进行纠正.

3.3钢筋保护层偏差.

3.3.1质量问题.

在钢筋混凝土结构施工中,钢筋保护层出现偏差是一个最常见的质量缺陷,主要表现在以下几个方面；

（1）钢筋的混凝土保护层偏小,混凝土中的氢氧化钙与空气或水中的二氧化碳发生碳化反应,当碳化深度达到钢筋处时,则破坏混凝土对钢筋的碱性保护作用,而使钢筋有锈蚀的机会.

（2）钢筋的混凝土保护层偏大,使钢筋混凝土构件的有效高度减少,从而减弱构件的承载力而产生裂缝和断裂.

3.3.2原因分析.

在钢筋安装过程中,对梁的保护层垫块不标准而产生偏差；对挑梁的保护层失控,对柱筋控制不严而产生偏差.

3.3.3防治措施.

（1）认真检查已安装或正在安装的钢筋保护层,看其是否符合设计或《混凝土结构工程施工质量及验收规范》GB50204-2002的规定.发现偏差,及时纠正.

（2）挑梁钢筋的上层保护层必须有控制措施,如吊空或架空定位,防止踩踏下沉.

（3）对于现浇板的负弯矩钢筋,也要有防止踩踏下沉的防护措施,如设置钢筋马蹬,以保证保护层不出现偏差.

（4）在施工梁和板前都要按保护层的规定厚度,预先做好1：2水泥砂浆垫块或塑料卡；当为上下双层主筋时,应在两层主筋间设置短钢筋.（主筋间距不小于25mm且不小于主筋直径）.

3.4混凝土表面有蜂窝缺陷.

3.4.1质量问题.

在混凝土拆除模板后,其结构表面局部有酥松现象,石子之间出现类似蜂窝状的大量空隙、窟窿,使结构受力截面受到一定削弱,强度和耐久性也会因此而下降,这与表面麻面质量缺陷不同,是一种严重的质量问题,必须认真加以对待.

3.4.2原因分析.

（1）混凝土配合比设计不合理,各种组成材料混合后不能达到密实,或者配制时石子、砂、水泥和水等材料计量出现错误,造成石子多,砂浆少.

（2）混凝土搅拌时间不足,未能搅拌均匀,造成混凝土拌和物和易性差,振捣不密实.

（3）在混凝土浇筑时下料方法不当,对于一次下料过多或过高的情况,未设置溜槽式串筒,使石子在某一部位过于集中,造成石子与砂浆分离,砂浆无法填补石子空隙而形成蜂窝质量缺陷.

（4）混凝土浇筑时未分段分层下料,振点布设不当或靠近模板处漏振,或使用干硬性混凝土,振捣时间不够,或下料与振捣未进行很好配合,未对混凝土振捣即下料,因漏振而造成蜂窝.

（5）模板拼缝过大又未采取堵塞措施,在振捣时使水泥浆大量流失,或者模板安装不牢固,在振捣混凝土时模板出现松动或位移、或振捣过度使混凝土造成严重漏浆.

（6）钢筋混凝土结构构件的截面尺寸较小,钢筋比较稠密,而混凝土的石子粒径过大或坍落度过小,混凝土被卡在稠密钢筋之处,从而造成混凝土振捣不密实.

3.4.3防治措施.

（1）认真进行混凝土配合比设计,使其施工性能、力学性能等符合要求,在配制时要严格控制配合比,确保材料质量、保证计量正确.

（2）混凝土应搅拌均匀,混凝土拌和物和坍落度适宜.

（3）在混凝土浇筑时,如果下料高度超过2m时,应当设置串筒或溜槽,以防止石子过于集中,避免出现粗骨料与砂浆分离.

（4）混凝土浇筑应分层下料、分层振捣.

（5）混凝土浇筑宜采用带浆下料法或赶浆捣固法.在捣实混凝土时,插入式振捣器移动间距不应大于其作半径的1.5倍；振捣器至模板的距离不应大于振捣器有效半径的1/2.为保证上下层混凝土良好结合,振捣棒应插入下层混凝土5cm深度,平板式振捣器在相邻两段之间应搭接振捣3～5cm宽度.

（6）混凝土每个振点上振捣时间为20～30s,适宜的振捣时间一般是：当振捣的混凝土不再有显著的下沉,不出现冒气泡,混凝土表面出现泛浆并呈水平状态,经过仔细观察已将模板边角填满密实即可. （7）模板的接缝应堵塞严密.在浇筑混凝土的过程中,应当经常检查模板,支撑拼缝等方面的情况,如果发现模板出现变形、位移、松动或漏浆,应及时采取措施加以修复.

3.5混凝土表面露筋缺陷.

3.5.1质量问题.

在模板拆除后,钢筋混凝土结构内部的主筋,构造筋和箍筋等深露在表面设有被混凝土包裹,很容易在侵蚀介质的作用下产生锈蚀破坏.

3.5.2原因分析.

（1）在浇筑混凝土时,由于下料时的振动等原因,使钢筋保护层垫层发生位移,或垫块太少或漏放,致使钢筋下坠或外移紧贴模板产生外露.

（2）由于混凝土结构、构件的截面较小,钢筋过于稠密,混凝土中的石子 被卡在钢筋上不能充满钢筋周围,从而造成露筋.

（3）凝土配合比设计不当,或计量不准确,或搅拌不均匀,使混凝土拌和物产生离析造成靠模板部位缺浆或模板严重漏浆.

（4）设计的混凝土保护层太小,或保护层处的混凝土漏振,或振捣棒撞击钢筋,均可造成露筋质量缺陷.

（5）在浇筑混凝土前,木模板未浇水湿润,模板将混凝土中的水分吸收产生黏结,或者模板拆除过早,拆除模板因出现缺棱掉角,而产生露筋.

3.5.3防治措施.

（1）在混凝土浇筑前,应认真检查钢筋的位置和保护层厚度是否正确,筋骨架绑扎和固定是否牢固,在浇筑混凝土时,应加强检查,防止振动而使钢筋位移,以便发现问题,及时纠正.

（2）当结构中的钢筋比较密集时,应当选用适宜粒径的石子,石子最大粒径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,同时不得大于钢筋净间距的3/4.对于结构截面较小钢筋较密的部位,应当用细石混凝土浇筑.

（3）根据钢筋混凝土结构的实际情况,认真进行混凝土配合比设计,选择适宜的组成材料；在进行配制混凝土时,要确保材料质量合格,计量准确,使混凝土拌和物具有良好的和易性.

（4）在混凝土浇筑过程中,当浇筑高度超过2m时,应设置串筒或榴槽下料,以防止发生骨料离析,要按照施工规定加强振捣,特别应防止出现漏浆.

（5）模板应充分湿润,对木模板的缝隙应堵塞好,以防产生漏浆.

（6）混凝土振捣严禁撞击钢筋,在钢筋密集处,可采用直径较小或带刀片的振动棒进行振捣；保护层处混凝土要仔细振捣密实；在施工中要避免踩踏钢筋,如果出现踩踏或脱扣等,应及时纠正.

（7）混凝土的拆模时间,要根据施工环境温度、湿度和所用材料情况,又要根据试块抗压试验报告结果正确掌握,防止因过早拆模而损坏结构棱角.

3.6混凝土出现撞击裂缝.

3.6.1质量问题.

混凝土的撞击裂缝有水平的、重直的、斜向的,裂缝的部位和走向随着受撞荷载的作用,大小和方向而异,裂缝的宽度、深度和长度不一,根本没有规律性.

3.6.2原因分析.

（1）在拆模时由于工具或模板的外力撞击而使结构出现裂缝,如拆除墙板的门窗模板时,如果不小心稍微偏移,就会撞击到承载力还很低的混凝土墙引起水平或垂直裂缝.

（2）由于拆除模板的时间过早,混凝土的强度还很低,混凝土的收缩常导致出现沿钢筋的纵向或横向裂缝.

（3）由于拆除模板的方法不正确,只起模板的一个角,或用猛烈的振动办法脱模,使混凝土结构受力不匀或受到剧烈震动而产生裂缝.

（4）梁板混凝土尚未达到脱模强度,在其上面进行其他工序的施工,使梁板受到振动或比设计大的施工荷载而造成裂缝.

3.6.3防治措施.

（1）现浇混凝土结构的成型和拆除,均应按照施工规范要求进行,施工中应防止受到各种施工荷载的撞击和振动.

（2）凝土结构拆模时,必须达到规定的拆模强度,在拆模时不要一点用力敲撬,要使结构受力均匀.

（3）拆除模板应按规定的程序进行,后支的先拆,先支的后拆,先拆非承重部分,后拆除承重部分,使结构不受到损伤.

（4）在梁板混凝土未达到设计强度前,避免在其上面用手推车运输,堆放大量材料和施工工具,防止梁板因受到振动而产生开裂.

4. 工程实例

4.1工程实例一.

4.1.1事故概况.

某工程为现浇框架结构,其中观众厅部分共14根混凝土柱子,混凝土浇筑后,拆模时发现其中13根有严重蜂窝和露筋现象.

（1）柱子的全部侧面面积为142m2露筋部位面积为3.82m2,占柱子总面积的2.68%,其中露筋最严重的一根柱子,露筋面积为0.56m2,露筋主要位置在离地面以上1m处,钢筋搭接

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（2）蜂窝面积为3.59m2,占柱子总面积的2.5%,其中最严重的为西北角第三柱蜂子窝面积为0.44m2.

4.1.2原因分析.

（1）配合比控制不严,混凝土原设计为C20,施工时提高到C25,水灰比定为0.53,塌落度为3～5cm.但实际上第一天材料就没有过秤,第二天才要装磅秤,以后有时过有时不过.没有试验塌落度,用水量根据振捣人员要求而定,随意性大.

（2）浇筑高度太高,7m多高的柱子支模时未设浇筑混凝土的洞口,混凝土从7m多高平台上倾倒下来,没有用串筒,溜管设备,违反了施工中关于“浇筑混凝土自由倾落高度不宜超过2m”及“柱子分段灌筑高度不应大于3.5m”的规定,使混凝土不可避免地造成离析.

（3）每次灌筑厚度太厚,捣固要求不严.

（4）柱子钢筋搭接配置太密,有的露筋处钢筋间距等于零或只有1cm.

4.2工程实例二.

4.2.1事故概况.

某四层办公楼,框架结构,双向板现浇肋形楼盖,主体结构完工后,发现各层楼板中部下凹,呈锅形、板四周支承边附近普遍发生裂缝,最大宽度达1～2mm,人在楼板上跳动时有严重的颤动现象.

4.2.2事故分析.

经凿洞检查,发现板的支座钢筋全部被踩下,8负弯矩钢筋离板下皮筋仅0.8～2.0cm.此外板厚不均匀（支座外仅6～7cm）这是由于模板的刚度较差所致,对裂缝扩展亦有直接影响.

5. 结论

综上所述框架结构施工中的质量问题量大面广,危害极大,一般缺陷会影响混凝土观感质量,严重缺陷会影响使用功能,结构承载力和耐久性.而影响框架结构施工质量的因素可归纳为：人的因素、材料因素、施工方法的因素,机械因素及环境因素.因此,我们必须通过强化企业内部管理,建立并健全质量责任制,通过对施工人员的技术培训,加强他们质量意识,对各工序的施工质量严格按《混凝土结构工程施工质量验收规范》国标GB50204-2002的要求进行检查和验收,制定符合实际的施工技术方案,一定能有效的控制框架结构施工中各种质量问题产生,其次,各种新材料的研究、开发和应用,也为防止框架结构施工中的质量问题起到积极作用.是今后的一个发展趋势.