钢筋混凝土工程质量事故分析与处理(编辑修改稿)

钢筋混凝土工程质量事故分析与处理(编辑修改稿)内容摘要：

护层剥落。 这是钢筋生锈体积膨胀的结果。 浇筑构件前，没有进行钢筋除锈处理，锈蚀层减弱了混凝土与钢筋之间的握裹力，并且使得混凝土不能密实地包裹钢筋，因失去了混凝土的碱性保护作用，钢筋 9 还会继续锈蚀，导致混凝土开裂，保护层脱落，更加快钢筋锈蚀破坏，对结构的耐久性和使用安全影响极大，必须进行认真处理。 浇筑混凝土前，发现表面不洁、有锈污的钢筋必须更换。 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204— 2020 规定：钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。 钢筋储存不当往往会发生锈蚀，应尽量堆入仓库或料棚内，用钢筋堆放架存放，条件不具备的施工现场，应选择地势较高、土质坚实、较为平坦的露天场地堆放，在场地四周要由排水坡度或排水沟，钢筋堆放时下面应垫垫木，离地不小于 200 ㎜，不可直接散堆于地面上；钢筋不得和酸、盐、油等有腐蚀作用的物品放在一起，也不应靠近产生有害气体的车间堆放，使用前应保持钢筋表面洁净。 在焊接前，焊点处的浮锈更 应除去。 尽量利用冷拉或调直工序进行除锈，也可采用机械方法除锈，如采用电动除锈机除锈，对钢筋的局部除锈较为方便。 另外，还可采用手工除锈（用钢丝刷，砂盘）、喷砂和酸洗除锈等。 在除锈过程中，如发现钢筋表面的氧化铁皮磷落现象严重并已损伤钢筋截面，或者除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点伤蚀截面时，应降级使用或剔除不用。 五、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 用作预应力的钢筋、钢丝、钢绞线的强度达不到设计要求，或者预应力筋的表面有麻坑、锈蚀、机械损伤等，使得预应力筋张拉时达不到要求的张拉应力值 ，或预应力筋被拉断；预应力筋用的锚具、夹具和连接器质量差，使得预应力筋锚固后滑脱，或者突然从固定端崩出，发生严重事故。 进场的钢材没有按规定认真检查，使有些质量低劣的钢材用作预应力钢筋，因而达不到设计要求的预应力张拉值；钢材在储存、运输、制作、安装过程中，没有采取有效的防护措施，使其表面产生很薄的锈蚀层，预应力钢筋尤其是预应力钢丝的直径较小，很薄的一层表面锈蚀或者一个小麻坑，就会削弱相当大的面积百分率，引起强度的显著降低；锚具的加工精度差，或夹片的硬度低，无齿或齿太浅，或锚环的材料质量差，热处 理不当，硬度过高材料脆性大，在张拉时或张拉后锚环炸裂，硬度过低在张拉时或张拉后锚环易发生裂纹。 预应力钢筋进场时，应按现行国家标准 《预应力混凝土用钢绞线》 GB/T5224等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定，不符合要求的必须剔除。 有粘结预应筋展开后应平顺，不得有弯折，表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等；无粘结预应力钢筋的涂包质量应符合无粘结预应力钢绞线标准的规定，护套应光滑、无裂缝，无明显皱褶；预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观检查， 其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。 施工过程中应避免电火花损失预应力筋。 预应力筋下料时应采用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割；钢丝束梁端采用镦头锚具时，同一束中各根钢丝长度的极差不应大于钢丝长度的 1/5000，且不应大于５㎜。 当成组张拉长度不大于 10m 的钢丝时，同组钢丝长度的极差不得大于 2 ㎜。 对已经穿筋而张拉值达不到设计要求的，应及时放松抽出，更换合格的钢筋。 在放松预应力筋及更换锚具时，应注意施工安全，通常采取在结构两端设置砂带或木挡板等防护措施，构件的两端不得站人。 钢材在储存、运输、制作安装过程中注 意采取防锈蚀措施。 对于后张法施工的构件，后张锚固完毕后随即进行灌浆保护，灌浆用的灰浆和混凝土所用的外加剂中，应将氯离子的含量控制在最低限度；。 （二）预应力钢筋张拉控制应力出现误差 预应力钢筋初始张拉力的大小直接影响预应力效果。 张拉力过大使预拉区开裂，出现过大的反拱；张拉力过小，则建立的预压应力过低，构件过早开裂，影响构件的正常使用和耐久性要求。 预应力钢筋张拉控制应力计算有误，或张拉设备的油表校验不及时，读数不准确，出现偏高或偏低现象。 预应力筋的张拉力、张拉或放张顺 序及张拉工艺应符合设计及施工技术方案的要求。 施工中预应力钢筋需要超张拉时，张拉控制应力可比设计要求提高５％，但最大张拉控制应力不得超过表 37 的规定。 10 表 37 张拉控制应力线值 钢筋种类 张拉方法 先张法 后张法 消除应力钢丝、钢绞线 热处理钢筋 注：本表引自《混凝土结构设计规范》 GB50010－ 2020。 如发现张拉控制应力已超过预应力钢筋抗拉强度的极限时，应检查钢材的伸长值，当采用应力控制法张拉时，实际伸长值与设计计算理 论伸长值的相对允许偏差为 177。 ６％。 当伸长值超过规定后要减小应力，更换合格的钢材，重新张拉。 当张拉控制应力值低于设计规定时，应复核正确后补张拉至设计值，预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为 177。 ５％。 张拉设备应定期校验，校验期限不宜超过半年。 如在使用过程中，张拉设备出现反常现象或在千斤顶检修后，应重新校验。 （三）后张法预应力孔道留置不当 后张法预应力孔道弯曲，导致预应力钢筋张拉后构件产生侧向弯曲，或预制构件中抽芯钢管被粘牢拔不出来，或转管、抽管时造成孔道破碎、裂缝、塌陷。 后张法生产预应力构件，不需要台座，预应力筋直接在已结硬的构件上张拉。 预应力筋的孔道一般有直线、曲线两种形状，预留孔道的方法有钢管抽芯法、胶管抽芯法、预埋波纹管法。 钢管抽芯法多用于预留直线孔道，胶管抽芯法除用于预留直线孔道外，还适用于曲线管道，预埋波纹管法适用于各种形状的孔道。 成型时若采用钢管抽芯法，构件的混凝土浇筑完成后，没有按规定的时间转动管道，就会造成混凝土凝结后粘结钢管而拔不出来，或者抽芯钢管施工前没经过调直本身有弯曲，抽管时弯背出孔道胀裂，或者抽管拔芯时抽动方向偏差，造成孔道局部破损，或者 抽管时间过早，混凝土出现塌陷。 采用胶管抽芯法，浇筑混凝土时芯管易走位而使孔道变位弯曲。 采用预埋波纹管成孔因固定方法不当，使波纹管上浮或下压造成弯曲。 混凝土终凝前当发现孔道裂缝时，可矫正芯管位置，用水泥浆修补完整，有塌孔时用现拌好的混凝土补平拍实。 对于局部少量的弯曲，对直孔可用钢管剔除弯曲凸出部分的混凝土，或用钢丝绳来回拉拽消除凸出部分混凝土。 不论采用哪一种成孔方法，都应使预留孔道尺寸位置正确、孔道平顺畅通。 对于钢管抽芯法成孔，应设专人负责转管，每隔 10~15min 转管一次，转 管时严禁变换转动方向，以避免芯管稍有弯曲时引起混凝土胀裂。 严格掌握抽管时间，抽管宜在混凝土初凝之后，终凝之前进行，抽管顺序是：先上后下，以免塌陷。 为避免孔壁塌陷，胶管的抽管时间宁晚勿早。 孔道成型后，应立即逐孔检查，发现问题及时解决。 第三节 混凝土工程 混凝土是以胶凝材料、水、骨料，按适当的比例均匀拌制、振捣密实，经过一定时间的养护后，成型硬化的人工石材，有时还需要掺加一定量的外加剂或矿物混合材料。 由于混凝土的组成较复杂，硬化成型过程易受到诸如和易性、稠度、振捣工艺、养护条件、凝结时间等许多因素的约束，因 此混凝土的强度、耐久性等性能就会受到影响，在施工过程中常常出现工程质量缺陷，严重时出现工程质量事故。 一、材料质量控制不严 （一）水泥质量低劣、数量不足，骨料含泥量超标 水泥质量低劣或在混凝土中含量不足，常造成建筑结构或构件混凝土强度不足，产生裂缝、折断、倒塌等严重事故；骨料中含泥量超标除了会降低其强度外，还会降低混凝土的抗渗、抗冻性能。 水泥加水搅拌后呈塑性浆体，能在空气和水中硬化，并能把砂石等材料牢固地胶结在一起，具有一定强度。 水泥的质量好坏、用量多少直接影响混凝土的强度。 当使用质量不合格 水泥（强度低，安定性差，受潮结块等），或者水泥的重量不足，如有些水泥包装标明为 50kg，而实际重量不足，施工配比仍按 50kg 计算，使得配制的混凝土强度等级下降；骨料含泥量大，骨料表面附着粘土或有机杂质，影 11 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的含泥量，不肯花人工去清洗沙石，或者采购低价含泥量高的砂石，最终使得工程质量受到影响。 一旦发现不合格水泥应立即停止使用，已经浇筑的混凝土应立即检查测定其强度，如不符合设计强度要求，应拆除换合格水泥重新浇注；发现含泥量 超标的砂石必须停止使用，清洗干净后再用，已浇筑的结构或构件须测试其强度，不合格者应返工或进行补强处理。 施工验收规范明确规定：水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》 GB175 等的规定。 当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。 对于混凝土中所用的粗细骨料，应严格把关，其质量必须符合《 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》 JGJ5《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》 JGJ52 的规定。 砂石含泥量（指砂中所含粒径小于 ㎜的尘屑、淤泥和粘土的总含量）限值见表 38，砂石泥块含量（指砂中粒径大于 ㎜经水洗、手捏后变成小于 ㎜颗粒的含量）限值见表 39。 表 38 砂、石含泥量限值 材料品种 混凝土强度等级 含泥量（％）按重量计不大于 砂 C30 或 C30 以上 C30 以下 石 C30 或 C30 以上 C30 以下 注： 《建筑施工手册》。 表 39 砂、石泥块含量限值 材料品种 混凝土强度等级 泥块含量（％）按重量计不大于 砂 C30 或 C30 以上 C30 以下 石 C30 或 C30 以上 C30 以下 注： 《建筑施工手册》。 （二）外加剂使用不当 为了达到改善混凝土某些性能的效果，掺如一定量的外加剂，如掺入速凝剂、减水剂、防冻剂、膨胀剂、缓凝剂等。 当外加剂的品种、用量、掺入方法等不符合要求时，不但达不到预期的目的，还会使得混凝土出现强度降低、异常凝结、加速混凝土的碳化等现象，使结构存在质量隐患或引发工程质量事故。 例如，刚 性屋面中如掺入防水剂不当产生的快速凝结，会使屋面因形成冷缝而大面积漏水；高层建筑通常采用泵送混凝土，如浇灌中产生速凝，输送中极容易引起堵管以至炸管；在混凝土中掺入的木质素减水剂用量超标一倍时，不仅会过多的延续凝结时间，而且还会使混凝土的强度降低 30%以上。 外加剂的作用原理是，依靠其物理作用（如吸附、分散等）或化学作用而生效的，所以掺入适量外加剂，可使得混凝土的某些性能得到改善，达到保证工程质量、加快工程进度和节约水泥的目的。 但是大多数外加剂对结构有直接影响。 如果外加剂质量不合格 ； 或对外加剂的 各项技术指标、质量标准不明确，不清楚其作用，又不做实配试验；或者计量不准确；或仅凭个人的经验，主观臆断等，极易发生工程。 合理选择外加剂的品种，其掺加量应考虑施工工艺的要求、建筑物所处的环境和气温条件、混凝土原材料中水泥品种等因素，经过实际试验，符合要求后方可使用。 掺量应以水泥重量的百分率表示，称量误差不应超过规定计量的 2%，同时应符合 《混凝土外加剂质量标准》 的要求。 二、混凝土配制不当 （一）材料施工配合比不当 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，低于设计要求造 成返工和质量事故， 12 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。 组成材料之间的配合比是决定混凝土性能的重要因素。 水泥、粗细骨料及拌合水等均应符合相应规定。 通常应首先根据原材料的性能及对混凝土的技术要求进行计算，经实验室试配及调整，然后定出满足设计、施工要求并经济合理的混凝土配合比。 实际施工时，机械的套用书本、定额等资料上的配合比，不根据实际情况做配比试验；或者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；混凝土配制时配合比以重量折合成体积比，计量不准确，造成配合比不准；操作工素质低，责任心差，加水量失控；混凝土的搅拌时间少，颠倒加料顺序，拌合不均匀；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。 一旦发现上述质量事故应立即停止施工，尽快检测已浇筑混凝土的实际强度，供有关方面制定处理对策。 混凝土施工验收规范明确规定：混凝土应按《普通混凝土配合比设计规程》 JGJ55的有关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。 混凝土的施工配制强度可按下式确定： fcu,t≥ fcu,k＋ 式中 fcu,t— 混凝土的施工配制强度（ N/mm2）； fcu,k— 设计的混凝土立方体抗压强度标准值（ N/mm2）； σ — 施工单位的混凝土强度标准差（ N/mm2）； σ的取值可对照规定用统计方法求得。 如无近期同一品种混凝土强度资料时，可参照下表取值 表 310 σ 取 值 表 混凝土强度等级 ≤ C15 C20~C35 ≥ C40 σ /（ N/mm2） 4 5 6 注： 《建筑施工手册》。 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下表核对 表 311 耐久性要求的混凝土的最大水灰比和最小水泥用量限值 环境条件 结构物类别 最大水灰比限值 最小水泥用量限值／ (kg/m3) 素混凝土 钢筋混 凝土 预应力。