基于降低大跨度现浇钢筋混凝土裂缝率研究
摘要
关键词
高层建筑;钢筋混凝土;裂缝率;原因及防治
正文
引言
为了确保现浇钢筋混凝土质量,在采用钢筋混凝土结构,其中混凝土梁板跨度大、柱子高度大,混凝土易产生裂缝。故首先需解决钢筋混凝土裂缝的问题,以提高钢筋混凝土裂缝的施工质量。鉴于此,近些年,混凝土是由胶凝材料、颗粒状材料、水、以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制,经均匀搅拌,密实成型,养护硬化而成的一种人工石材,较容易变形[1]。大型钢筋混凝土的建设项目也越来越多,如办公楼、高层住宅等。工程结构越来越复杂,对工艺的要求也越来越高[2]。由于建筑工程施工过程复杂,加之我国土质、地质不均衡,而且受自然环境影响大,都给施工建设带来很大难度[3]。为了保证建筑工程的质量,施工人员一定要注意控制好施工过程中各个方面以及各个环节的内容,从而有效地预防和控制现浇钢筋混凝土裂缝的产生[4]。裂缝不仅直接影响钢筋混凝土表面布局的完整性和抗应力性,而且会侵蚀钢材[5]。在测量裂缝方面有相对更高的效率,该技术解决方案主要包括三个步骤:a) 基于Mask R-CNN的裂缝区域搜索及定位;b) 通过边缘滤波检测产生裂缝掩模( mask);c) 计算裂缝的宽度和长度、面积[6]。本文结合以拆迁房地块项目,提出了对4个方面分析,现场随意加水、砼布料机、抢进度、负弯矩区未及时紧面等,影响质量问题的主要原因,同时减少由于混凝土裂缝而带来的后期修补次数,并归类分析,优化施工工序。
1、工程概况
某拆迁地块项目工程,工程按住宅建筑设计,2地块1#楼、10#楼地上14层;2#楼~9#楼、11#楼、12#楼地上17层;S1#~S6楼为沿街商铺地上1层,结构形式:1#~12#为剪力墙结构,S1#S2#为框架结构,地面粗糙度类别B类,建筑最大标高55.500m,门窗最大标高51.560m,从现场实际情况:现场1#、2#、4#、5#、7#、8#、9#、10#、11#号楼已经结顶,3#、6#、12#楼主体结构施工中,工程总包脚手架采用组合型脚手架,分别为落地式脚手架、悬挑式脚手架。幕墙工程中铝板幕墙主要分布在主楼2层以上,石材、玻璃幕墙分布在主楼1层及商业裙房1层位置,建筑耐火等级一级,为二类防雷建筑物。2#~9#、11#、12#楼最大建筑高度超过50m,因此,2#~9#、11#、12#楼需进行安全专项方案论证。
2、现状调查分析
在建工程已浇筑混凝土的工程质量进行了实地考察和记录统计。每个工地检查100点,对存在现浇混凝土质量的影响因素进行了统计如表1所示。
表1 现浇钢筋混凝土质量缺陷统计表
序号 | 项目 | 质量问题所占频数 | 频率(%) | 累计频率(%) |
1 | 裂缝 | 75 | 75 | 75 |
2 | 表面平整度 | 8 | 8 | 83 |
3 | 施工缝夹渣 | 8 | 8 | 91 |
4 | 蜂窝麻面 | 5 | 5 | 96 |
5 | 其他 | 4 | 4 | 100 |
6 | 合计 | 100 | 100 |
从质量问题排列分析可以看出,“混凝土裂缝”的频率达70%,是“关键的少数项”,是症结之所在,严重影响钢筋混凝土的质量问题;故首先需解决钢筋混凝土裂缝的问题,以提高钢筋混凝土裂缝的施工质量。在不考虑其他方面变化的情况下,必须降低该项缺陷指标。通过量化分析,我们可以看到:
理想状态:“裂缝”症结100%全部解决,合格率为:12.5×(1-100%)=0<5%(目标值)
低线状态:两项症结75%全部解决,合格率为:12.5×(1-75%)=3.13%<5%(目标值)
因此,根据以上数据分析有足够的信心实现制定的目标值!在解决该症结方面,强化实施过程的执行与监督,通过不懈的努力,实现制定的目标值。
3、原因分析
运用头脑风暴法,从人、机、法、料、环五个方面对影响现浇钢筋混凝土裂缝的施工质量的原因展开讨论分析,并做出了因果分析图1所示。
图1 因果分析图
对以上因果分析图与关联分析图进行了集体讨论,对11条末端原因进行了调查、分析、论证,逐一进行确认要因,如表2所示。
表2 要因分析确认表
序号 | 末端原因 | 确认方法 | 要因分析 | 结论 |
1 | 设计不当 | 调查分析 | 查看图纸会审记录及设计联系单。 | 非要因 |
2 | 无奖惩措施 | 调查分析 | 项目部与泥工班组有明确的奖惩措施。 | 非要因 |
3 | 现场随意加水 | 现场验证 | 施工现场普遍存在为了加大混凝土的流动性,方便混凝土的浇捣而随意加水。这样混凝土表面易产生收缩裂缝。 | 要因 |
4 | 配合比不正确 | 现场测试、测量 | 项目部与商品混凝土通过供应合同,严格确定水灰比,并在商品混凝土进场时检查塌落度。 | 非要因 |
5 | 机具选用不正确 | 现场验证 | 施工班组有多年的施工经验,采用传统的外部振动器(振动棒)。 | 非要因 |
6 | 砼布料机 | 现场验证 | 在对比布料机与传统的塔吊配合泵送管工艺。在大面积混凝土的浇筑过程中,可以减少施工冷缝。并且可以减少对板筋的破坏。 | 要因 |
7 | 养护时间 养护方法 | 现场验证 | 浇捣混凝土后,均做到覆膜养护,浇水湿润。普通混凝土养护7天以上,抗渗混凝土养护14天以上。 | 非要因 |
8 | 抢进度 | 现场验证 | 本工程工程质量要求高、施工难度大、施工工作量大、工期紧迫。 | 要因 |
9 | 负弯矩区 未及时紧面 | 调查分析 | 现场查看砼浇捣过程中负弯矩钢筋区混凝土终凝前有无及时紧面 | 要因 |
10 | 低温冷冻 | 现场验证 | 有完整的冬季施工的方案措施,现场按照措施执行,可以控制。 | 非要因 |
11 | 雨期 | 现场测试 | 有完整的雨季施工技术措施,现场按照措施执行,可以控制。 | 非要因 |
从以上表2可以看出影响质量问题的主要原因。
1)现场随意加水;
2)砼布料机;
3)抢进度;
4)负弯矩区未及时紧面。
4、对策实施
4.1现场随意加水
现场改变砼配合比主要是泵车操作工,为了方便泵送而向泵车加水,项目部和商品砼公司订立供销合同条款明确不准向泵车加水,若发现加水,除应对砼质量负责外,另对操作者追加5000元/次的罚款,在经济上约束泵车操作工。在泵送砼时派员现场监督,不得随意加水,保证混凝土水灰比。由于从经济上约束泵车操作工,在浇筑砼期间,无现场改变配合比事件发生,确保了塌落度符合配合比设计。
4.2混凝土布料机具
工地使用混凝土布料机浇捣混凝土,发现使用混凝土布料机可以大大的减轻工人劳动强度,减少工人来回对板面钢筋的践踏,也可以减少对板筋的拉拽,较之前的浇捣混凝土可以减少对板筋的破坏。将购买混凝土布料机的方法交工程部讨论,经项目经理同意,购买两台布料机。组织厂方技术人员对项目部管理人员和班组成员进行安全操作培训学习,减少施工冷缝、减少对板筋的破坏。最后购买两台混凝土布料机,并对项目部管理人员和班组成员进行安全操作培训学习,达到对策目标。
4.3成品保护
对混凝土浇捣后强度未到达1.2N/mm2前,不得上人施工,并要求塔吊在吊装材料时,下面要搁置垫板,并要轻拿轻放。在巡查浇捣后混凝土楼面,对违规行为予以制止,对工程进度进行合理安排,既要保证工期顺利完成,又要不影响混凝土的成品保护。最后混凝土保护情况较好,完成对策目标。
4.4负弯矩钢筋未及时紧面
明确施工班组除保证砼浇筑成型外,还应有专人负责砼终凝前的紧面工作。每隔30分钟巡查1一遍已完工工作面。终凝前半小时,如在工作面上发现裂缝,应制定专人及时紧面,并抹平压实。对于夜间完成的砼,采取双向太阳灯照射,发现问题,立即处理的办法。随机抽查操作者是否在工作面上,全面检查抹平压实后是否有新的裂缝出现。通过以上三项措施实施后,质检员逐层检查,未发现负弯矩区砼出现裂缝,结果表明效果较好。
5、效果检查
在施工完毕后,根据前面现状调查中总结的几点施工质量权限问题有针对性的对本工程进行了实地检查,根据发生的缺陷频率数,分析归纳成以下效果调查表3所示。
表3 工程效果调查表
项目查点数 | 一层(2#) | 二层(9#) | 二层(11#、) | 屋面(12#) |
裂缝调查点数 | 50 | 50 | 50 | 50 |
裂缝出现点数 | 2 | 1 | 2 | 2 |
裂缝率 | 4% | 2% | 4% | 4% |
平均裂缝率 | (4%+2%+4%+4%)/4=3.5% |
通过实施结果后,混凝图质量合格率=(4%+2%+4%+4%)/4=3.5%,达到混凝土质量指定的目标5%。运用了PDCA循环方法降低现浇混凝土裂缝,达到施工规范的要求,达到预期效果。通过此次施工减少了由于混凝土裂缝而带来的后期修补次数。该工程建筑面积为11.6万平方,按每条裂缝修补110元/条,节约116000÷100×(12.5%-3.5%)×110=11848元;由于使用了布料机,减轻工人的劳动强度,建设人工费0.1元/m2,节约116000×0.1=11600,施工过程节约成本11848+11600=23084元。企业节约了后期维修的费用,增加了工程的收益。
6、结论
通过此次施工的开展,施工质量控制理念得到了提高,同时也学习到降低现浇钢筋混凝土裂缝的方法。工程由于主楼1层及商业裙房1层结构完成后,为了进一步巩固活动成果,将本次活动的原始数据资料详细整理,并归类分析,优化施工工序。
1)在本工程中,找出了降低现浇混凝土裂缝的施工方法,施工技术的应用总结还欠主动,及时总结推广熟悉各类施工规范及施工程序。
2)在本此管理中,运用PDCA循环方法解决现场问题,较好的能用数据来说明问题,发展现场管理中经济成本控制意识弱,最后从点滴着手培养成本控制的意识。
3)通过此次现场调查,用分层法、排列图找问题之所在,未能对每个症结进行数据统计,在分析、试验、实施时针对每个症结进行数据分析。
参考文献
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[4]王平.现浇钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J].居舍, 2018(3).6.
[5]叶永梅.浅谈某房屋建筑工程钢筋混凝土裂缝产生原因及防治[J].散装水泥, 2022(03):157-159.
[6]林少丹,冯晨,陈志德.基于Mask R-CNN的钢筋混凝土裂缝识别及测量算法的研究[J].计算机应用研究, 2020(S01):370-373.
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