第三章 钢筋混凝土工程质量事故分析与处理

建筑工程质量事故分析第2版主编第三章钢筋混凝土工程质量事故分析与处理第一节模板工程质量事故分析与处理第二节钢筋工程质量事故分析与处理第三节混凝土工程质量事故分析与处理第四节混凝土结构工程的加固第五节工程实例分析第一节模板工程质量事故分析与处理一、模板、支架系统破坏(一)底层模板支架沉降1.原因分析2.预防措施(二)支架系统失稳1.原因分析2.预防措施(三)胀模1.原因分析2.预防措施二、模板尺寸偏差第一节模板工程质量事故分析与处理浇筑好的结构或构件截面尺寸大于设计要求，或模板刚度不够强度不足，浇捣混凝土时承受不了较大的侧压力作用，而产生变形，混凝土硬结后影响结构或构件的形状尺寸，或构件轴线偏差过大（如梁的偏移值过大，柱的竖向倾斜过量）。1.原因分析(1)看错图样。(2)对细部关键部位管理不到位。(3)其他原因。2.处理方法3.预防措施第一节模板工程质量事故分析与处理表3-1预制构件模板安装的允许偏差及检验方法表3-1预制构件模板安装的允许偏差及检验方法第一节模板工程质量事故分析与处理表3-2现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法三、预留孔洞、预埋件变位预留孔洞、预埋件位置不准确，或者漏放、漏埋、放反预埋件方向，或盲目使用不合格预埋件，或预埋件固定不牢在浇捣混凝土时产生位移，给安装工作带来很大困难，甚至造成损失。1.原因分析第一节模板工程质量事故分析与处理2.处理方法3.预防措施表3-3预留孔洞和预埋件的允许偏差四、早拆模板提前拆除承重梁、板的底模及支撑，造成结构或构件因强度不足而裂缝或坍塌。1.原因分析2.处理方法第一节模板工程质量事故分析与处理3.预防措施表3- 4底模拆除时的混凝土强度要求第二节钢筋工程质量事故分析与处理一、钢筋材质不良钢筋材质不良表现在：用于建筑物的钢筋屈服强度和极限强度达不到国家标准的规定，有裂纹，焊接性能不良，拉伸试验的伸长率达不到国家标准的规定，易脆断，钢筋冷弯试验不合格及各种有害元素含量不符合国家标准的要求。1.原因分析2.处理方法3.预防措施二、钢筋加工制作差错受力钢筋的规格、级别用错；钢筋下料计算错误或成型、切断尺寸长短不一。1.原因分析第二节钢筋工程质量事故分析与处理2.处理方法3.预防措施1)施工现场必须建立健全的质量检验制度，每道工序都要有检查，应严格按设计图样的要求制作出钢筋配料单。2)钢筋应先经过调直、除锈后再下料，钢筋加工的允许偏差值见表3-5。表3-5钢筋加工允许偏差3)同一规格的钢筋应统一挂牌，标明钢筋的级别、种类、直径等，运输、堆放、吊装时要有专人负责。4)认真做好钢筋的隐蔽工程验收记录。第二节钢筋工程质量事故分析与处理三、钢筋安装差错(一)纵向受力钢筋错位1.原因分析1)技术交底不明确，操作工不懂得一般结构知识，没有按图样要求施工，或乱改设计造成钢筋安装固定困难。2)钢筋安装工艺不当，固定措施不力或浇筑混凝土工艺不当，使钢筋在浇捣混凝土时移位。3)由于看错图样，计算错误，造成配料单错误，钢筋安装出现差错。4)施工操作不负责任，随意踩踏钢筋，缺乏技术管理、质量检验制度，管理不善。2.处理方法第二节钢筋工程质量事故分析与处理3.预防措施图3-1梁节点处钢筋位置图a)板、主梁、次梁交接点配筋b)同高度梁节点配筋第二节钢筋工程质量事故分析与处理表3-6钢筋安装位置的允许偏差和检验方法2.表中梁类、板类构件上部纵向受力钢筋保护层厚度的合格点率应达到90%及以上，且不得有超过表中数值1.5倍的尺寸偏差。第二节钢筋工程质量事故分析与处理３.本表引自《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)。(二)漏筋、少筋1.原因分析2.预防措施(三)箍筋制作、安装差错1.原因分析1)箍筋制作时没有严格控制弯曲角度，尤其是末端弯钩长度、角度，不考虑构件的抗震、受扭等具体要求，结构知识贫乏仅按一般构件对待。2)施工中只注重纵向受力钢筋的质量检查，没有检查箍筋的接头位置、加密区长度、加密区箍筋间距等。第二节钢筋工程质量事故分析与处理3)遇到梁柱交接点处，受力钢筋纵横交叉较多，箍筋安装困难较大，有的操作人员就放弃不安装该处箍筋。2.处理方法3.预防措施图３-2箍筋弯钩形式示意图a)90°/180°b)90°/90°c)135°/135°第二节钢筋工程质量事故分析与处理(四)漏放构造钢筋1.原因分析2.处理方法3.预防措施四、钢筋代换错误施工时缺乏设计图样中要求的钢筋类别，进行钢筋代换而酿成质量事故。1.原因分析2.处理方法3.预防措施1)凡属重要的结构或构件、预应力构件进行钢筋代换时应征得设计单位的同意认可。第二节钢筋工程质量事故分析与处理2)对抗裂性能要求较高的构件(如处于腐蚀性介质环境中的构件)不宜用光面钢筋代换变形钢筋。3)钢筋代换时，不宜改变构件截面的有效高度。4)代换后的钢筋用量不宜大于原设计计算用量的5%，也不宜低于2%，且应满足规范规定的构造要求(如钢筋直径、根数、间距、锚固长度等)。五、钢筋连接缺陷(一)受力钢筋连接区段内接头过多1.原因分析2.处理方法3.预防措施1)在受拉区不宜大于50%。第二节钢筋工程质量事故分析与处理2)接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区；当无法避开时，对等强度高质量机械连接接头，不应大于50%。3)直接承受动力荷载的结构构件中，不宜采用焊接接头；当采用机械连接接头时，不应大于50%。(二)钢筋焊接接头缺陷图3-3钢筋绑扎搭接接头连接区段及接头面积百分率注：图中所示搭接接头同一连接区段内的搭接钢筋为两根，当各钢筋直径相同时，接头面积百分率为50%。第二节钢筋工程质量事故分析与处理1.原因分析1)当焊接工艺不当、焊接参数不合理、钢筋的含碳量高、可焊性差时，就会更加重其脆性性能。2)焊接质量好坏与焊工的技术素质、身体素质、情绪等有直接关系，操作技工没有经过培训即上岗，对各项技术要求不清楚，技术不熟练，或者焊工的体力与情绪有波动都会影响焊接质量。3)质量管理力度不够，质检不认真细致，往往出现质量事故。2.预防措施(三)钢筋机械连接缺陷第二节钢筋工程质量事故分析与处理图3- 4套筒挤压钢筋连接１—已挤压的钢筋２—钢套筒３—未连接的钢筋图3-5锥螺纹套筒钢筋连接１—已连接的钢筋２—锥螺纹套筒３—未连接的钢筋1.原因分析第二节钢筋工程质量事故分析与处理2.处理方法3.预防措施六、钢筋锈蚀锈蚀裂缝，在结构或构件投入使用阶段一定时期后，沿主筋方向出现纵向裂缝，甚至混凝土保护层剥落。1.原因分析2.处理方法3.预防措施七、预应力钢筋工程(一)预应力钢筋质量差，制作、安装不符合要求1.原因分析2.处理方法第二节钢筋工程质量事故分析与处理3.预防措施(二)预应力钢筋张拉控制应力出现误差1.原因分析2.处理方法3.预防措施表3-7张拉控制应力线值(三)后张法预应力孔道留置不当1.原因分析2.处理方法3.预防措施第三节混凝土工程质量事故分析与处理一、材料质量控制不严(一)水泥质量低劣、数量不足1.原因分析1)水泥的强度低、受潮结块必将直接导致混凝土的强度降低。2)水泥的安定性不良，水泥熟料中含有过多的游离氧化钙或游离氧化镁，遇水后熟化过程极其缓慢，所产生的体积膨胀延续时间很长，若在混凝土硬化后产生体积变形，则将导致混凝土开裂，有些安定性不合格的水泥所配置的混凝土表面虽无明显裂缝，但强度极低，如上海某20层大厦使用了安定性不合格的水泥，试验发现混凝土劈拉强度降低25%，抗压强度降低15%，由于混凝土中存在超量的游离氧化钙所产生的膨胀作用，使混凝土产生严重的不规则裂缝，影响结构的安全及建筑物的使用寿命。第三节混凝土工程质量事故分析与处理3)水泥实际质量不足，有些水泥包装标明为50kg，而实际质量不足，施工配比仍按50kg计算，使得配制的混凝土强度等级下降。2.处理方法3.预防措施(二)骨料含泥量超标、石子质量差1.原因分析1)石子的表面形状影响其与水泥的结合，具有粗糙多孔表面的石子与水泥的结合较好，对混凝土的强度有利，最普通的一个现象是在水泥用量和水灰比相同的情况下，碎石混凝土比卵石混凝土的强度提高约10%。第三节混凝土工程质量事故分析与处理2)骨料含泥量大，骨料表面附着粘土或有机杂质，影响水泥浆与砂石骨料的胶结，进而影响混凝土的强度，施工人员不重视骨料含泥量的影响，采购低价含泥量高的砂石，或者不肯花人工去清洗砂石，最终使得工程质量受到影响。3)砂石中有机物质含量过多，如云母含量过多，将会使混凝土的和易性下降，抗拉、抗压强度降低，抗渗性、抗冻性、耐磨性等耐久性要求降低；三氧化硫含量过多，将会使已硬化的混凝土中产生硫铝酸钙结晶，体积膨胀，在混凝土内部产生破坏作用；海砂中含有较多的氯盐，会破坏混凝土中钢筋表面的碱性保护膜，促使钢筋锈蚀，锈蚀不但削弱了钢筋的截面面积，降低结构强度，而且还会由于锈蚀的膨胀作用使混凝土保护层剥落，影响结构的正常使用。第三节混凝土工程质量事故分析与处理2.处理方法3.预防措施表3-8砂、石含泥量限值表3-9砂、石泥块含量限值(三)外加剂使用不当1.原因分析1)外加剂质量不合格，一些小厂生产的不合格外加剂通过各种渠道流入市场。第三节混凝土工程质量事故分析与处理2)施工人员对外加剂的各项技术指标、质量标准不明确，不清楚其作用，又不做试配试验。3)计量不准确，或仅凭个人的经验，主观臆断等。2.预防措施二、混凝土施工配合比不当混凝土中各种材料施工配合比不当，首先会使其强度波动过大，或低于设计要求造成返工和质量事故，或高于设计要求浪费水泥和外加剂；其次，混凝土的和易性差，在运输、浇筑过程中，产生分层离析、泌水、不易凝结、不易密实等，影响混凝土强度。1.原因分析1)机械的套用书本、定额等资料上的配合比，或仅根据混凝土的强度等级随意套用配合比，不根据实际情况做配比试验。第三节混凝土工程质量事故分析与处理2)使用的原材料不匹配，配合比不科学，如用高标号水泥配置低强度等级的混凝土，因水泥用量少而造成混凝土和易性差；或者砂石级配不好，石子粒径小，砂率过小。3)混凝土配制时配合比以质量折合成体积比，砂石计量不准，造成配合比不准确。4)用水量加大；加水计量不准确；不考虑砂石的含水量，或者操作工素质低，责任心差，加水量失控，使混凝土的水灰比和坍落度增大，强度不足。5)在制作检测混凝土强度的试块时，弄虚作假，使得试块强度与结构实际强度不符，有较大差异。2.处理方法3.预防措施第三节混凝土工程质量事故分析与处理1)混凝土的施工配制强度可按下式确定：第三节混凝土工程质量事故分析与处理表3-10σ取值表2)计算出的混凝土水灰比值应满足耐久性的要求，最大水灰比和最小水泥用量应按表3-11核对。表3-11结构混凝土耐久性的基本要求2.预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为300kg/m3；最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级。3.素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减25kg/m3。第三节混凝土工程质量事故分析与处理4.当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可适当降低最小水泥用量。5.当有可靠工程经验时，处于一类和二类环境中(见表3-12)的最低混凝土强度可降低一个等级。6.当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。表3-12混凝土结构的环境类别3)结合施工工艺的具体情况选择合适的配合比。三、混凝土搅拌过程控制不当第三节混凝土工程质量事故分析与处理混凝土拌合物中，水泥砂浆填不满石子间缝隙，质地不均匀，骨料间松散离析，不易粘结密实，使混凝土的和易性差，强度降低，甚至达不到设计要求。1.原因分析1)计量方法不当或计量误差过大，各材料的实际配合比与计算配合比相差较大。2)搅拌方法不当，颠倒加料顺序。3)混凝土的搅拌时间太短。2.预防措施1)严格控制材料配合比。第三节混凝土工程质量事故分析与处理表3-13原材料每盘称量的允许偏差2.各种衡器应定期校验，每次使用前应进行零点校核，保持计量准确。3.当遇雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数，并及时调整水和骨料的用量。第三节混凝土工程质量事故分析与处理表3