【文章內(nèi)容簡介】 案主要是解決什么問題？期望實現(xiàn)什么樣的功能目標(biāo)？ （ 2）實現(xiàn)所期望的功能目標(biāo)，在工程上一般可以通過哪些途徑和采用哪些方法來實現(xiàn)？ （ 3）施工單位采用的技術(shù)方案屬哪一種途徑和方法？ （ 4）施工單位采用的途徑和方法利弊是什么？存在的風(fēng)險影響的范圍和程度如何？ （ 5）該方案與前面所列審查要求的符合性如何？ （ 6）該技術(shù)方案實施后對工程質(zhì)量、工期、造價的綜合影響如何？ （ 7）是否存在質(zhì)量更有保證，工期、費(fèi)用變化不大或更經(jīng)濟(jì)的其它方案可以取代現(xiàn)方案或部分修改該方案的可能性？ 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 六、工程案例 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)方案審查 混凝土是當(dāng)今使用最多、最廣泛的建筑材料，隨著高層建筑、公共建筑、大跨建筑規(guī)模日益擴(kuò)大，長度和寬度超過現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范溫度縫設(shè)置間距規(guī)定的結(jié)構(gòu)增多。此外，高強(qiáng)混凝土、大體積混凝土、混凝土外加劑等使用也增多，不少工程人員對其特性尚了解不夠或控制不力，致使在混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)非荷載性裂縫的情況十分普遍。這種非荷載性裂縫主要是混凝土的收縮裂縫，其形成原因有設(shè)計、材料、施工工藝、施工質(zhì)量等方面，或單一原因所致，或二個以上原因綜合所致。裂縫控制是當(dāng)前工程中的技術(shù)難題之一，必須綜合采取措施才能奏效。作為監(jiān)理工程師必須對此高度重視，加強(qiáng)對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)方案的審查。 （ 本案例可對具有土木工程專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)生講授，或留給學(xué)生自學(xué)） 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 1．混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成機(jī)理 混凝土結(jié)構(gòu)裂縫可以分成二大類。一類是在外荷載作用下由于結(jié)構(gòu)設(shè)計上的原因或施工質(zhì)量原因，構(gòu)件達(dá)不到承載能力的要求而產(chǎn)生裂縫，這類裂縫危害很大，但原因顯而易見，工程技術(shù)人員較為重視，防治也相對較易。另一類是由于混凝土凝縮、干縮、溫度收縮受到各種約束，致使收縮應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度產(chǎn)生裂縫，這類裂縫或在混凝土表面，或在內(nèi)部，未貫穿的多，嚴(yán)重的也有貫穿構(gòu)件內(nèi)外的。這類裂縫相對于承載力不足引起的裂縫危害要小得多，修復(fù)也容易得多，但這種裂縫出現(xiàn)頻繁，原因多樣化，防不勝防，同樣引起結(jié)構(gòu)耐久性下降，貫穿性裂縫也會影響結(jié)構(gòu)安全。本例主要是研究這類裂縫。 混凝土是脆性材料，抗壓強(qiáng)度高，但抗拉強(qiáng)度一般只有抗壓強(qiáng)度的十分之一。因此結(jié)構(gòu)混凝土的收縮在受到約束不能自由變形時，便會產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度便出現(xiàn)裂縫。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 混凝土的收縮主要有如下幾種： （ 1）凝縮。混凝土拌制后一段時間 (3~12小時左右 )，水化反應(yīng)較快，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和體積縮小，稱為凝縮。凝縮的大小約為水泥體積的 1%。凝縮隨混凝土水灰比的降低而減小，隨著混凝土澆筑入模溫度增高而增大。 （ 2）自生收縮?；炷猎诤銣亟^濕的條件下，由膠凝材料水化作用引起的體積變形稱為自生體積變形。自生收縮值一般在 (40~100) 106范圍內(nèi)。 （ 3）溫度收縮。由于水泥水化熱的作用入模后混凝土溫度會升高，硬化成型后隨著時間推移溫度下降混凝土?xí)l(fā)生降溫收縮變形?；炷辆€膨脹系數(shù)一般為 10 106∕ ℃ ，石灰?guī)r骨料混凝土為 (6~7) 106∕ ℃ ，砂巖骨料混凝土為 11 106∕ ℃ ，而純水泥漿體為 13 106 ∕ ℃ 左右。 （ 4）干燥失水收縮。置于未飽和空氣濕度中的混凝土因水份散失而引起體積縮小變形稱為干燥收縮，干縮的量一般在(200~1000) 106∕ ℃ 。對薄壁結(jié)構(gòu)，干縮影響相對較大。 在工程中引起危害的主要是干燥失水收縮和溫降收縮，但如若措施得當(dāng)，其危害同樣是可以避免或減小的。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 2．大體積混凝土裂縫形成機(jī)理及控制措施 （ 1）大體積混凝土裂縫形成機(jī)理 大體積混凝土是指體積大到一定程度，混凝土內(nèi)部由于水化產(chǎn)生的熱量無法向外傳播散熱，致使內(nèi)部溫度升高，而外層的混凝土由于散熱較快與環(huán)境溫度相差不大，形成內(nèi)高外低的溫度場，當(dāng)內(nèi)外溫差 ≥25℃ 左右時，混凝土表面會形成冷縮裂縫。隨著時間的推移，混凝土內(nèi)部溫度也會逐漸降到與環(huán)境溫度一致。如圖 73，在內(nèi)部降溫的過程中也可能形成內(nèi)部溫度收縮裂縫。如武漢有幾幢高層建筑大體積混凝土基礎(chǔ)底板，夏季施工時有的實測最高溫度曾達(dá) 80~90℃ ，而外部環(huán)境氣溫僅 30℃ 左右，如不采取措施，內(nèi)外溫差可能達(dá) 50~60℃ 。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 1 2 3 4 5 6 750100時間 ( 天 ）溫度 ( ℃ ）0圖 7 3 大體積混凝土內(nèi)部溫度曲線 （ 2）大體積混凝土裂縫控制施工措施 裂縫控制施工措施主要有二個方面：一是盡量減少內(nèi)部水化熱溫升的積聚過高，另一方面則是采取表面蓄熱升溫以減少內(nèi)外溫差，并控制在 25℃ 之內(nèi)。主要的施工措施有如下方面： ①原材料措施 。可能時盡量選用初期水化熱低的水泥品種，如普通硅酸鹽水泥水化熱比礦渣水泥大，可優(yōu)選礦渣水泥。 。在采用外加劑減水、早強(qiáng)時，通?？晒?jié)省水泥用量，降低水化熱。 。如摻用粉煤灰，取代部分水泥，減少水泥用量，減少混凝土早期發(fā)熱量。 ②降低混凝土入模溫度 采用低溫水 (如加冰屑水，夏季的地下井水 )作拌合水，可降低混凝土入模溫度，從而降低內(nèi)部溫度積累值，減少內(nèi)外溫差。如三峽工程、葛洲壩工程的大壩混凝土通過加冰屑水使入模溫度夏季也能控制在 7℃ 左右。 ③內(nèi)部設(shè)置循環(huán)水管降溫 在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻循環(huán)水，以降低內(nèi)部溫度。水流速度、流量參照實際測溫結(jié)果調(diào)整。這種方法在大體積的混凝土設(shè)備基礎(chǔ)、高層基礎(chǔ) 大體積 混凝土應(yīng)用較多，如上海金茂大廈也采用其作為降溫措施之一。 ④混凝土表層蓄熱養(yǎng)護(hù) 通常采用塑料薄膜覆蓋混凝土表面，并加蓋草席、草袋等，達(dá)到保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。這一措施同時還要配以混凝土內(nèi)外測溫監(jiān)控。當(dāng)內(nèi)外溫差還有可能超出 25℃ 時，可采用二膜二袋覆蓋，必要時還可外澆 80℃ 以下的熱水養(yǎng)護(hù)，以提高表面溫度。 以上措施應(yīng)視工程具體情況單一選用或綜合選用。監(jiān)理工程師應(yīng)要求施工單位進(jìn)行充分論證和必要的試驗，以保證大體積混凝土施工不出現(xiàn)裂縫。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 3. 混凝土建筑結(jié)構(gòu)收縮裂縫控制 建筑結(jié)構(gòu)中混凝土收縮裂縫的表觀形式多種多樣，主要是收縮量的大小和所受到的約束部位和約束程度不同而異。如基礎(chǔ)底板收縮可能受到底板下巖土的約束而出現(xiàn)底部裂縫；地下室墻板收縮可能受到剛度較大的附壁柱的約束而出現(xiàn)裂縫，次梁的收縮可能受到剛度大的主梁約束而出現(xiàn)裂縫。 如圖 74為某工程地下室墻面裂縫分布展開圖。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 a.b.c.d.第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 a.b.c.d.圖 74 某工程地下室墻面裂縫示意圖 圖 74中裂縫有如下特征： （ 1）較長混凝土墻體中段裂縫，如南墻面上部 17＃、 23＃。墻面的裂縫特征呈中間寬、兩頭尖滅的形狀。因為墻較長，溫度收縮和干縮應(yīng)力大，受到剛度較大的附壁柱的約束，中段 1/2處的拉應(yīng)力超出混凝土抗拉強(qiáng)度而開裂。南墻面下部的 38＃、 40＃、 41＃、 42＃、 43＃、 44＃與 17＃、 23＃特征類似，原因相同。 （ 2）梁與墻交會相連部位兩側(cè)墻體上，如南墻第 14＃、20＃、 37＃、 39＃、 47＃；東墻 31＃ 、 32＃；西墻 51＃；北墻 1＃、 3＃、 6＃、 9＃等裂縫。梁 墻相連部位因應(yīng)力集中產(chǎn)生的裂縫特征是：裂縫起始于梁 墻交接處，發(fā)生在墻面上，起始處裂縫較寬，向下發(fā)展裂縫寬度減小，最后尖滅。 開裂原因 : 梁與墻面垂直，梁沿長度方的收縮受到墻面約束；同樣，墻面的收縮也受到梁的約束，導(dǎo)致梁 墻相連部位應(yīng)力集中而開裂。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 第四節(jié) 工程質(zhì)量事故分析與處理 由于影響工程質(zhì)量的因素眾多而且復(fù)雜多變，常難免會出現(xiàn)某種質(zhì)量事故或不同程度的質(zhì)量缺陷。因此，處理好工程的質(zhì)量事故，認(rèn)真分析原因、總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)、改進(jìn)質(zhì)量管理與質(zhì)量保證體系，使工程質(zhì)量問題和事故減少到最低程度，是質(zhì)量監(jiān)理的一個重要內(nèi)容與任務(wù)。監(jiān)理工程師應(yīng)當(dāng)重視工程質(zhì)量不良可能帶來的嚴(yán)重后果，重視對質(zhì)量事故的防范和處理，避免已發(fā)事故的進(jìn)一步惡化和擴(kuò)大。 一、工程質(zhì)量事故特點(diǎn) 1. 復(fù)雜性 建筑生產(chǎn)與一般工業(yè)相比具有產(chǎn)品固定，生產(chǎn)流動；產(chǎn)品多樣，結(jié)構(gòu)類型不一；露天作業(yè)多，自然條件復(fù)雜多變；材料品種、規(guī)格多，材質(zhì)性能各異；多工種、多專業(yè)交叉施工，相互干擾大；工藝要求不同，施工方法各異、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一等特點(diǎn)。因此，影響工程質(zhì)量的因素繁多，造成質(zhì)量事故的原因錯綜復(fù)雜，即使是同一類質(zhì)量事故，而原因卻可能多種多樣截然不同。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 例如，就墻體開裂質(zhì)量事故而言，其產(chǎn)生的原因就可能是：設(shè)計計算有誤，承載力不足開裂；結(jié)構(gòu)構(gòu)造不良引起開裂；地基不均勻沉降引起開裂；冷縮及干縮應(yīng)力引起開裂；凍漲力引起開裂；也可能是施工質(zhì)量低劣、偷工減料或材質(zhì)不良等等。所以對質(zhì)量事故的性質(zhì)、原因進(jìn)行分析，必須對質(zhì)量事故發(fā)生的背景情況認(rèn)真調(diào)查分析，結(jié)合具體情況仔細(xì)判斷。 2. 嚴(yán)重性 工程項目一旦出現(xiàn)質(zhì)量事故，其影響較大。輕者影響施工順利進(jìn)行、拖延工期增加工程費(fèi)用，重者則會留下隱患成為危險的建筑，影響使用功能或不能使用，更嚴(yán)重的還會引起建筑物的失穩(wěn)、倒塌，造成人身傷亡及財產(chǎn)的巨大損失。所以對于建設(shè)工程質(zhì)量事故問題不能掉以輕心，必須高度重視加強(qiáng)對工程建設(shè)的監(jiān)督管理，防患于未然，力爭將事故消滅于萌芽之中，以確保建筑物的安全使用。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 3. 可變性 許多建筑工程的質(zhì)量問題出現(xiàn)后，其質(zhì)量狀態(tài)并非穩(wěn)定于發(fā)現(xiàn)時的初始狀態(tài)，而是有可能隨著時間進(jìn)程而不斷地發(fā)展、變化。例如，地基基礎(chǔ)或橋墩的沉降量可能隨上部荷載的持續(xù)作用而繼續(xù)發(fā)展；混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫可能隨環(huán)境溫度的變化而變化，或隨荷載的變化及持荷時間而變化等。因此，有些在初始階段并不嚴(yán)重的質(zhì)量問題，如不能及時進(jìn)行處理，有可能發(fā)展成嚴(yán)重的質(zhì)量事故，如開始時微細(xì)的裂縫有可能發(fā)展導(dǎo)致結(jié)構(gòu)斷裂或倒塌事故；建筑基坑支護(hù)樁后土體的地下水滲漏持續(xù)發(fā)展可能引起支護(hù)結(jié)構(gòu)位移甚至垮塌。 4. 多發(fā)性 建筑工程中有些質(zhì)量事故，在各項工程中經(jīng)常發(fā)生，而成為多發(fā)性的質(zhì)量通病，例如屋面漏水、衛(wèi)生間漏水；抹灰層開裂、脫落；墻面裂縫；懸挑梁板斷裂等。因此要及時分析原因，總結(jié)經(jīng)驗，采取有效的預(yù)防措施。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 二、工程質(zhì)量事故分類 按事故產(chǎn)生的原因可分為： （ 1）技術(shù)原因引發(fā)的質(zhì)量事故。是指在工程項目實施中由于設(shè)計、施工在技術(shù)上失誤而造成的質(zhì)量事故。例如，結(jié)構(gòu)設(shè)計計算錯誤；地質(zhì)情況估計錯誤； 盲目采用技術(shù)上不成熟、實際應(yīng)用中未得到充分驗證其可靠性的新技術(shù)；采用了不適宜的施工方法或工藝等等。 （ 2）管理原因引發(fā)的質(zhì)量事故。主要是指由于管理上的不完善或失誤而引發(fā)的質(zhì)量事故。例如，施工單位的質(zhì)量體系不完善，質(zhì)量管理措施落實不力；檢測儀器設(shè)備管理不善而失準(zhǔn)，導(dǎo)致施工進(jìn)場材料檢驗不準(zhǔn)等原因引起質(zhì)量問題。 （ 3）社會、經(jīng)濟(jì)原因引發(fā)的質(zhì)量事故。主要是指由于社會存在的不正之風(fēng)、經(jīng)濟(jì)犯罪等因素干擾建設(shè)的錯誤行為而導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量事故。例如，盲目追求利潤而置工程質(zhì)量于不顧；在建筑市場上低價投標(biāo)，中標(biāo)后則依靠違法手段或修改方案追加工程款；或偷工減料；或?qū)訉愚D(zhuǎn)包、違法分包等。 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 三、工程事故報告制度 1. 按照《事故條例》的規(guī)定，事故發(fā)生后，事故現(xiàn)場有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)立即向本單位負(fù)責(zé)人報告；單位負(fù)責(zé)人接到報告后，應(yīng)當(dāng)于 1小時內(nèi)向事故發(fā)生地縣級以上人民政府安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門報告。情況緊急時，事故現(xiàn)場有關(guān)人員可以越級上報。 事故發(fā)生單位負(fù)責(zé)人接到事故報告后，應(yīng)當(dāng)立即啟動事故相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案，或者采取有效措施，組織搶救，防止事故擴(kuò)大，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。 的有關(guān)部門接到事故報告后，應(yīng)當(dāng)依照下列規(guī)定上報事故情況，并通知公安機(jī)關(guān)、勞動保障行政部門、工會和人民檢察院： （ 1）特別重大事故、重大事故逐級上報至國務(wù)院安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門，部門應(yīng)立即報告國務(wù)院； 第七章 建設(shè)項目工程質(zhì)量控制 （ 2）較大事故逐級上報至省、自治區(qū)、直轄市人民政府安全