中交第三航务工程局交建工程分公司 200940
摘要：混凝土预制构件历史悠久，各类混凝土工程中始终有着预制构件的身影，并且起到重要作用。混凝土工程施工过程中，经常发生的一些质量问题，影响工程的质量和结构的安全，这些通病在预制构件生产过程中同样存在。本文主要从舟山长宏国际船舶再生利用1#港池码头工程项目预制构件的施工，对混凝土预制构件的质量通病及问题产生的原因进行分析，进而采取了相应合理的预防和处理措施，保证了混凝土预制构件的质量。
关键词：混凝土预制构件；质量问题；原因分析；质量控制
Abstract Concrete casting has a long history，various types of concrete projects always can find the concrete casting，and plays an important roles. During construction of concrete projects some quality problems occur frequently and affect quality and structure safety of projects，and these problems also exist in the process of production of concrete casting. This article proceed from the construction practice of the author to analyze the causes of the quality defects of concrete casting and propose appropriate measures to prevent and deal with，and then implement quality control of concrete casting，ensure the quality of concrete casting.
Keywords：concrete casting，quality problems，analysis of causes，quality control.
1、工程概况
舟山长宏国际船舶再生利用1#港池码头工程为高桩梁板码头，码头南北布置，分东西两侧，码头岸线长610m，港池宽120m，两侧码头平台宽20m，后平台宽16m。码头基础采用PHC桩、钻孔灌注桩，两侧平台后方均布置水泥搅拌桩进行地基基础加固，合同总价3.2亿元。该码头设计结构中包含大量的预制混凝土构件，包括预制靠船构件、预制梁、预制面板、水平撑等，预制构件数量达3424榀。整个预制场地达3万平方米，因此预制构件的预制质量在整个码头的施工过程中起到至关重要的作用。项目部在预制施工过程中为确保构件质量，从原材料进场到拆模后保养，对整个生产流程进行系统性的分析，由每道工序可能产生的问题，作用机理，追溯起因，并且针对性的进行防控，制定规范流程，再对施工班组进行分项交底，从根本上解决预制构件的质量问题。
2.码头混凝土预制构件质量问题形成原因
混凝土预制构件质量问题主要包括裂缝、麻面、蜂窝等。而这些质量问题的产生，待预制构件安装完成后对整体码头工程质量及其使用性能会产生很不利影响，主要表现为：水及有害物质沿构件表面已有裂缝进行渗透、扩散、侵蚀，导致混凝土构件加速老化。尤其是港口码头处于海水环境下，氯离子浓度较高，混凝土构件由于水的渗透，导致氢氧化钙等碱的析出，混凝土碱度下降，加速氯离子对混凝土及钢筋的腐蚀，大大降低结构寿命。因此在针对这些质量问题项目部进行了系统的原因分析，并根据问题的产生原因制定了相应措施进行解决。
2.1 裂缝产生的原因
混凝土预制构件裂缝的产生是无法彻底解决的通病，其形成的原因复杂而繁多，可以说混凝土裂缝的防治一直是各个施工领域重点解决的问题之一。根据施工实践，裂缝产生原因主要可归纳为以下几个方面：温度和湿度变化引起、新旧混凝土接触面干缩引起、基础不均匀沉降、混凝土的脆性和不均匀性等。
2.1.1 温度变化引起的裂缝
混凝土浇筑完成后，在硬化过程中水泥水化反应释放出大量水化热，前期混凝土构件内部温度在水化反应过程中不断上升，而混凝土表面因为散热较快，温度相对较低，致使混凝土芯部温度与混凝土表面温度、混凝土表面温度与大气温度形成较大温度差，内外部混凝土热胀冷缩程度不同，引起拉应力，从而生产混凝土表面裂缝。温度裂缝会随温度变化而扩张或合拢。
2.1.2 收缩引起的裂缝
通过实践证明干缩是产生混凝土体积变形的主要原因，如新旧混凝土接触面、构件表面养护不当、钢筋锈蚀收缩等都能引起混凝土干缩。
（1）新旧混凝土接触面引起：混凝土构件根据伸缩缝分两次浇筑时，下层混凝土与上层混凝土龄期不同，水泥水化反应不同，造成新旧混凝土接触面混凝土收缩不一致，形成裂缝。如浇筑T型预制纵梁时，纵梁上下部交界处，若不注意分层浇筑，下部混凝土正常收缩，而上部混凝土收缩时受模板支撑，便会产生沿走向的裂缝。
（2）养护不但：混凝土拆模后要继续进行养护至14天，主要是因为混凝土在硬化过程中，随着强度的上升混凝土表层水分挥发快，内部损失慢，因而产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，进而混凝土表面形成张拉应力，产生收缩裂缝。因此在拆模后混凝土的养护至关重要，尤其是露天预制厂施工，受温度、大风影响导致加快混凝土表面水分蒸发速度，而养护方案未根据当时当地的气候专门进行制定，造成前期预制纵梁表面出现较多的干缩裂缝。
2.1.3 钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土存在表面裂缝以及保护层厚度未达到设计要求，构件内部钢筋失去了混凝土的保护作用，造成了引起锈蚀的条件。钢筋锈蚀后，体积会膨胀至原来的2~3倍，从而将混凝土表面胀裂，出现沿钢筋走向的裂缝。同时由于钢筋锈蚀，造成钢筋与混凝土握裹力减弱，结构承载力下降，导致结构破坏。此类裂缝因所需时间较长，在预制过程中无法发现，但钢筋绑扎时，若绑扎铁丝若朝外，导致铁丝保护层厚度不足，将会沿铁丝由外而内的腐蚀，从而导致上述后果，因此预制厂钢筋绑扎时对于铁丝朝内有严格要求，同样的，在模板验收时，钢筋与模板间隔，保护层厚度是否足够都是重点。1#港池码头为外海港口码头工程，设计年限为50年，保护层厚度为7cm，最高潮位时海水会淹没上部纵梁，海水中氯离子浓度很高，钢筋锈蚀问题更加严峻，因此保护层厚度的保证要求也更高。
2.1.4 施工质量引起的裂缝
在混凝土浇筑、拆模、起吊运输、堆放及吊装过程中，若施工处治不当同样会造成构件裂缝，造成质量问题。此类裂缝是可以通过施工过程精细化而控制的。
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施工不当引起混凝土构件裂缝的行为主要有：混凝土震捣不密实、混凝土分层或分段浇注时，接头部位未振捣到位；未根据砂石料含水率调整施工配合比；混凝土振捣是模板变形；底胎膜变形；拆模过早；吊点位置不当等。
2.2 麻面产生的原因
麻面最容易出现在预制梁的两侧表面，麻面主要由下列原因造成：
（1）构件模板在安装前未清理干净；
（2）模板脱模机未涂抹均匀，造成拆模时粘皮；
（3）混凝土分层太厚，振捣不密实，在构件表面形成气泡；
2.3 蜂窝产生的原因
蜂窝主要是混凝土结构局部出现松散，未密实。最常出现在预制梁的预埋件、T型连接处附近，以及管沟梁二次浇注的连接处。其产生的原因是：
混凝土和易性差，振捣困难，造成振捣不密实；下料高度太高造成石子砂浆离析；预埋件及模板处漏振；模板缝隙处漏浆；钢筋密实处混凝土振捣不够；混凝土使用的中砂和砾石含泥量偏大。
3 混凝土预制构件质量问题的防治处理措施
根据以上几种混凝土预制构件的质量问题的产生原因，项目部针对性地采取相应的防治措施来最大程度减少质量通病问题，进而保证混凝土预制构件质量。
3.1 裂缝的防治措施
（1）增加原材料试验的频率，每天测定原材料含水率、含泥量，对工程设计的配合比进行微调，形成每天的施工配合比；
（2）根据施工配合比，严格控制水灰比，通过掺加高效减水剂来增加混凝上的塌落度和和易性，减少水泥的用量；
（3）对预制场地进行夯实和加固处理，减少基础沉降，并使地基受力均匀。同时保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固。
（4）对模板支撑结构进行质量、强度、稳固性等进行定期复核，保证模板的稳定性。
（5）浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿透。施工前对操作人员进行振捣施工技术交底，尤其特殊部位，要确保振捣过程不多振、不少振和漏振。
（6）混凝土浇筑后12小时，混凝土的表面要及时浇水并用土工布覆盖，且浇水间隔应小于3小时，若在夏季高温、湿度低或风速大的环境中，应缩短至2小时以内，并使其保持湿润不少于14天。
（7）对预制构件的成品养护要有专项方案，对操作人员要进行专项交底，养护所用的水必须是自来水，绝对不能使用海水，如果水量不足应设立蓄水池，配备一个水泵保证养护用水，切实落实好成品养护工作。
（8）冬季施工构件拆模后要及时覆盖土工布，采取保温措施；
（9）要严格根据试块强度，达到设计拆模强度时才可拆模，避免过早拆模；
（10）预制构件堆放、运输、吊装时要保证吊点位置正确，同时起吊过程中要避免振动碰撞。
3.2 麻面的防治措施
（1）模板安装前要将模板表面清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，模板安装后要采用吸尘器清理杂物；
（2）浇灌混凝土前，模板应充分湿润；模板缝隙要采用止浆条等措施进行止浆；
（3）脱模剂要涂刷均匀，不得漏刷；
（4）混凝土振捣时应分层均匀振捣密实，要确保气泡排出。
3.3 蜂窝的防治措施
（1）增加原材料试验次数，降雨后应重新试验，根据施工现场实际原材料含水率、含泥量等具体情况，对混凝土配合比进行微调，经常检查，严格控制，确保计量准确；
（2）增加混凝土搅拌时间，增加和易性；浇灌应分层下料、分层振捣，防止漏振和过振情况；
（3）模板缝应做好止浆处理，浇筑时要随时检查模板支撑情况防止漏浆；
（4）混凝土下料时，下料高度不得超过2m，若超过2m 应设串筒或溜槽。
3.4 混凝土预制构件强度波动过大的预防措施
（1）在条件允许的情况下增加试验次数，如遇上雨期等情况，应准确测定原材料的含水率、含泥量等，进而微调配合比，形成当日的施工配合比。减少水泥用量，使用适当的减水剂；
（2）对搅拌楼称量系统进行校验，确保每盘的计量准确，误差控制在规范允许的偏差范围内，严格施工管理；
（3）混凝土的浇筑时，随机取样制作试件，检测其抗压强度，作为评定构件强度的依据。
4 结束语
混凝土预制构件的生产施工是一项系统工程，它的生产过程中出现的问题，导致的不良后果最终都会体现在码头的整体结构寿命上，影响工程的质量。舟山长宏国际1#港池码头通过控制每道操作工序、及时交底、现场精细化管理等一系列处治措施，使得施工过程标准化、规范化，混凝土预制构件质量问题得到很好的控制，确保了工程质量。
作者简介：
金小娟（1982.12--）；性别：女，籍贯：浙江省常山县，学历：本科，毕业于长沙理工大学；现有职称：中级工程师；研究方向：工程技术。
论文作者:金小娟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/5
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