導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇混凝土結(jié)構(gòu)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

0引言

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。輕者使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等，嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)。出現(xiàn)混凝土裂縫的原因從微觀上看，混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結(jié)合體，由于混凝土的組成材料、微觀構(gòu)造以及所收外界影響的不同，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因也有很多種。

1混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫依其形成可分為以下三類

1.1靜止裂縫系指形態(tài)、尺寸和數(shù)量均已穩(wěn)定不再發(fā)展的裂縫。修補(bǔ)時(shí)，僅需依裂縫粗細(xì)選擇修補(bǔ)材料和方法，而與其它因素?zé)o關(guān)。

1.2活動(dòng)裂縫系指其寬度不能保持穩(wěn)定，易隨著結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力、變形或環(huán)境溫、濕度的變化而時(shí)張、時(shí)閉的裂縫。修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)先消除其成因，并觀察一段時(shí)間，確認(rèn)已穩(wěn)定后，再依靜止裂縫的處理方法修補(bǔ)；若無法完全消除其成因，則應(yīng)使用具有足夠柔韌性的材料進(jìn)行修補(bǔ)。

1.3尚在發(fā)展的裂縫系指長度、寬度或數(shù)量尚在發(fā)展，但經(jīng)歷一段時(shí)間后將會(huì)終止的裂縫。對此類裂縫應(yīng)待其停止發(fā)展后，方可進(jìn)行修復(fù)或加固。

混凝土裂縫修補(bǔ)前，應(yīng)對其成因進(jìn)行研究，若是由于承載能力不足引起的裂縫，除應(yīng)選擇相應(yīng)的方法進(jìn)行修補(bǔ)外，尚應(yīng)選用適當(dāng)?shù)募庸谭椒ㄟM(jìn)行加固。

2修補(bǔ)設(shè)計(jì)

修補(bǔ)設(shè)計(jì)原則上應(yīng)根據(jù)第四章是否需要修補(bǔ)及補(bǔ)強(qiáng)加固的判定結(jié)果，進(jìn)行恢復(fù)己開裂結(jié)構(gòu)件的機(jī)能及耐久性的設(shè)計(jì)，更重要的是要選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)材料、修補(bǔ)工法以及在選擇修補(bǔ)時(shí)間的基礎(chǔ)上進(jìn)行修補(bǔ)設(shè)計(jì)。進(jìn)行修補(bǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮如下事項(xiàng)：①根據(jù)是否需要修補(bǔ)的判斷結(jié)果，設(shè)定修補(bǔ)范圍及規(guī)模，還應(yīng)按需要再度調(diào)查現(xiàn)場。②掌握開裂原因、開裂狀況(裂縫寬度、深度及型式等)，建筑物的重要性及環(huán)境條件(一般環(huán)境、工廠地區(qū)、鹽類環(huán)境、溫泉地帶、寒冷地帶及特殊用途)。③為了明確規(guī)定修補(bǔ)目的及恢復(fù)目標(biāo)，考慮環(huán)境條件，選定最適于修補(bǔ)的修補(bǔ)材料、修補(bǔ)工法及修補(bǔ)時(shí)間。選擇修補(bǔ)工法，可按開裂現(xiàn)場及開裂原因決定。另外，當(dāng)構(gòu)筑物處于鹽類等苛刻環(huán)境時(shí)，應(yīng)選擇比普通環(huán)境條件高一個(gè)等級(jí)的材料及工法。如有可能，裂縫最好在穩(wěn)定后再作修補(bǔ);對隨環(huán)境條件變化的溫度裂縫，則宜在裂縫最寬時(shí)處理。

混凝土建筑物及構(gòu)件的修補(bǔ)恢復(fù)目標(biāo)將視竣工時(shí)的初期性能、建筑物的耐用年限、開裂原因、劣化程度及劣化范圍等而異，另外，保修年限也不盡相同。通常，可將修補(bǔ)恢復(fù)目標(biāo)分成如下三個(gè)階段:①恢復(fù)到與健全構(gòu)件同等性能。②恢復(fù)到不妨礙使用的程度。③恢復(fù)到能夠確保人身安全的程度。一般針對以確保人身安全而進(jìn)行的應(yīng)急修補(bǔ)工程。④必須充分研究修補(bǔ)作業(yè)所必要的機(jī)械材料、腳手架及工程現(xiàn)場對周圍人群的安全保障。

3修補(bǔ)方法

3.1表面修補(bǔ)法①利用混凝土表層微細(xì)獨(dú)立裂縫（裂縫寬度ω≤0.2mm）或網(wǎng)狀裂紋的毛細(xì)作用吸收修補(bǔ)膠液，封閉裂縫通道。對樓板和其它需要防滲的部位，尚應(yīng)在混凝土表面粘貼纖維復(fù)合材料以增強(qiáng)封護(hù)作用。常用的方法為涂覆法，增加整體面層，壓抹環(huán)氧膠泥，環(huán)氧漿液粘玻璃絲布，表面縫合等。②涂覆法:混凝土表面出現(xiàn)數(shù)量較多的表面裂縫時(shí)，采用手工或機(jī)械噴涂方法，將修補(bǔ)材料涂覆于混凝土表面，起到表面封閉作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之間，厚度大者適應(yīng)裂縫變化能力強(qiáng)。選用修補(bǔ)材料時(shí)應(yīng)考慮使用條件(室內(nèi)、室外、環(huán)境溫濕度變化，介質(zhì)腐蝕情況)以及裂縫活動(dòng)情況等，例如，要求耐磨的地坪可選用環(huán)氧瀝青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料，不穩(wěn)定的裂縫修補(bǔ)可選用聚氨酷彈性體，橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料。③增加整體面層:混凝土表面裂縫數(shù)量較多，分布面較廣時(shí)，常采用增加一層水泥砂漿或細(xì)石混凝土整體面層的方法處理。多數(shù)情況下，整體面層內(nèi)應(yīng)配置雙向鋼絲網(wǎng)。有條件時(shí)，宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。3.2局部修復(fù)法①充填法用鋼釬、風(fēng)鎬或高速轉(zhuǎn)動(dòng)的切割圓盤將裂縫擴(kuò)大，最終鑿成V形或梯形槽，分層壓抹環(huán)氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或?yàn)r青油膏等材料封閉裂縫。其中V形槽適用于一般裂縫修補(bǔ);梯形槽用于滲水裂縫修補(bǔ);環(huán)氧砂漿適用于有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的修補(bǔ);聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補(bǔ)。②預(yù)應(yīng)力法用鉆機(jī)在構(gòu)件上鉆孔，注意避開鋼筋，然后穿入螺栓(預(yù)應(yīng)力鋼筋)，施加預(yù)應(yīng)力擰緊螺帽，使裂縫減小或閉合。如條件許可時(shí)，成孔的方向應(yīng)與裂縫方向垂直，鉆孔方向不與裂縫垂直時(shí)，宜采用雙向施加預(yù)應(yīng)力。③部分鑿除重新澆筑混凝土對于鋼筋混凝土預(yù)制梁等構(gòu)件，由于運(yùn)輸、堆放、吊裝不當(dāng)而造成裂縫的事故時(shí)有發(fā)生。這類裂縫有時(shí)可采用鑿除裂縫附近的混凝土，清洗、充分濕潤后，澆筑強(qiáng)度高一等級(jí)的混凝土，養(yǎng)護(hù)到規(guī)定強(qiáng)度的修補(bǔ)方法。修補(bǔ)后的構(gòu)件仍可使用在工程上。用這種方法修補(bǔ)己斷裂的構(gòu)件應(yīng)特別慎重。此外，修補(bǔ)前應(yīng)檢查鋼筋的實(shí)際應(yīng)力和變形狀況。修補(bǔ)混凝土宜用微膨脹型。修復(fù)工作必須十分仔細(xì)認(rèn)真，否則新老混凝土結(jié)合不良將導(dǎo)致失敗。

3.3灌漿法將水泥或化學(xué)漿液灌入混凝土縫內(nèi)，使其擴(kuò)散，固化。固化后的漿液具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度，與混凝土能較好地粘結(jié)，從而增強(qiáng)了構(gòu)件的整體性，使構(gòu)件恢復(fù)使用功能，提高耐久性，達(dá)到堵漏防銹補(bǔ)強(qiáng)的目的。用于結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的化學(xué)漿液主要有兩類:一類是環(huán)氧樹脂漿;另一類是甲基丙烯酸甲酷液(簡稱甲凝液)。用于防滲堵漏的化學(xué)漿液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸鹽等。這些不溶物可充填縫隙，使之不透水并增加強(qiáng)度。

3.4低壓慢注修補(bǔ)法(注射法)以一定的壓力將修補(bǔ)膠液注入裂縫腔內(nèi)；此法適用于處理0.2<ω<1.5mm靜止的獨(dú)立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷?？墒褂肑N-L低粘度灌縫膠及JN-F封口膠。

3.5壓力注漿法在一定時(shí)間內(nèi)，以較高壓力（按注漿料產(chǎn)品說明書確定）將灌注材料壓入裂縫腔內(nèi)；此法適用于處理大型結(jié)構(gòu)貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴(yán)重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫?？墒褂肑N-J或HPG兩種水泥基改性材料，也可使用JN-M結(jié)構(gòu)灌注膠。

3.6填充密封法在構(gòu)件表面沿裂縫走向騎縫鑿出U形或V形溝槽，然后用改性環(huán)氧樹脂或彈性填縫材料填充，必要時(shí)以纖維復(fù)合材料封閉其表面；此法適用于處理ω>0.5mm的活動(dòng)裂縫和靜止裂縫?？墒褂肑N-XF裂縫封閉膠或JN-LE彈性灌縫膠。

民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)工法多種多樣，但我們不能只知其一、只用其一，而應(yīng)牢牢掌握每一種方法，以一變應(yīng)萬變，做到根據(jù)不同情況采取不同方法，切實(shí)從每一個(gè)環(huán)節(jié)入手，做好過程控制，完善施工手段，確保施工質(zhì)量，盡量實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)最優(yōu)。

篇2

(1)粗細(xì)骨料的選用。

在滿足泵送要求及鋼筋間距的基礎(chǔ)上，為降低水及水泥的使用量，應(yīng)盡量選擇大粒徑的碎石。除此之外，還應(yīng)該采用干凈、強(qiáng)度高、針片狀少的粗細(xì)骨料，且將其含泥量控制在l%以內(nèi)，同時(shí)確保粗細(xì)骨料不含有有機(jī)物質(zhì)和有毒有害物質(zhì)。

(2)粉煤灰的選用。

粉煤灰是一種非常重要的摻合料，不僅可以將混凝土的和易性大大提高，而且對混凝土的泵送施工十分有利;同時(shí)粉煤灰還能代替部分水泥來降低水泥的使用量，從而使水泥的水化熱得到有效降低。在進(jìn)行粉煤灰的選擇時(shí)必須對其細(xì)度及粒度引起注意，對粉煤灰進(jìn)行磨細(xì)加工必須要達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但是如地下室混凝土類有較高抗?jié)B要求的，需要在滿足必混凝土的抗?jié)B性能的基礎(chǔ)上，通過嚴(yán)格的計(jì)算及試驗(yàn)來確定是否能夠?qū)⒎勖夯覔饺?。粉煤灰的選用需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行。

(3)外加劑的選用。

為保證大體積混凝土的優(yōu)質(zhì)澆筑效果，應(yīng)對外加劑種類進(jìn)行合理選擇?？蛇m當(dāng)采用減水劑、膨脹劑、緩凝劑等來降低水的用量，進(jìn)而達(dá)到降低水泥的水化熱的目的。應(yīng)通過配合比試驗(yàn)來確定外加劑的使用量，同時(shí)注意外加劑比例的搭配，保證達(dá)到澆筑效果。

1．2加強(qiáng)對施工過程的控制

(1)混凝土的澆筑

①混凝土的攤鋪厚度的確定，需結(jié)合混凝土的和易性及所用振搗器的作用深度兩個(gè)方面。如采用泵送混凝土，則攤鋪厚度應(yīng)不大于600毫米;如采用非泵送混凝土，則攤鋪厚度應(yīng)不大于400毫米。如采用推移式連續(xù)澆筑或分層連續(xù)澆筑的方式，應(yīng)盡可能地將層間的間隔時(shí)間縮短，根據(jù)試驗(yàn)確定混凝土的初凝時(shí)間，并在前層混凝土初凝之前將其次層混凝土澆筑完畢;②目前在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，采用較為普遍的澆筑方法是分層連續(xù)澆筑法，其具有振搗方便、能保證澆筑質(zhì)量及可通過混凝土層散熱，降低混凝土溫升幅度等諸多優(yōu)點(diǎn)。而對于澆筑能力不夠、澆筑面積和澆筑工程量較大且一次連續(xù)澆筑層厚度通常不超過3m的混凝土工程，可以選擇采用推移式連續(xù)澆筑法;③在分層進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑時(shí)，應(yīng)對其表面進(jìn)行及時(shí)清理，將骨料均勻露出;在澆筑上層混凝土前應(yīng)及時(shí)清理混凝土的表面污物，沖洗完畢后不能留有積水，對非泵送混凝土和較低流動(dòng)度的混凝土可進(jìn)行適當(dāng)接漿處理;④在澆筑大體積混凝土?xí)r，應(yīng)及時(shí)將混凝土表面的泌水清除。由于泵送混凝土一般具有較大的水灰比，因而普遍存在較為嚴(yán)重的泌水現(xiàn)象，需及時(shí)清除泌水，避免影響大體積混凝土的澆筑質(zhì)量。

(2)混凝土的溫測

混凝土的溫測技術(shù)對保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量也有著直接影響。對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度有效控制混可以防止產(chǎn)生底板裂縫。在進(jìn)行混凝土溫測時(shí)，必須測量所有土層的溫度，并深入分析各土層的溫度特性。目前普遍使用的溫度傳輸器是電阻型溫度計(jì)，在進(jìn)行溫度測量時(shí)，應(yīng)將測溫度位置選定，完成記號(hào)的編訂和定位后，再進(jìn)行土層溫度的測量工作。控制溫度應(yīng)力可以通過以下兩種方法進(jìn)行:一種是降溫法，可以事先按照設(shè)計(jì)要求將冷卻水管在大體積混凝土內(nèi)部安裝好，并在澆筑前試水，避免由于漏水而影響混凝土的澆筑質(zhì)量。通過循環(huán)冷卻水降低混凝土內(nèi)部溫度，減小內(nèi)外溫度差異，防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生;另一種是保溫法，即在澆筑完混凝土之后，通過使用人工手段提高砼表面及四周散熱面的溫度，進(jìn)而有效控制混凝土的溫度，保障大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。

(3)混凝土的養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作對保障混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全有著不可忽視的作用，必須得到重視。而在大體積混凝土的具體施工過程中，很多施工人員恰巧會(huì)忽略對混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，只注重對混凝土的澆筑施工，致使大體積混凝土產(chǎn)生裂縫，從而給建筑結(jié)構(gòu)的日后使用埋下安全隱患。并且如果沒有及時(shí)處理裂縫問題，使裂縫繼續(xù)擴(kuò)大，就會(huì)對建筑結(jié)構(gòu)的使用性能和安全性能造成惡劣影響。因此結(jié)束大體積混凝土的澆筑工作后，必須及時(shí)對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。施工季節(jié)不同，養(yǎng)護(hù)手段也不盡相同。夏季施工時(shí)，由于溫度較高，因此應(yīng)該可通過灑水濕潤來養(yǎng)護(hù)混凝土;冬季施工時(shí)，由于溫度很低，因此可通過保溫保濕措施來養(yǎng)護(hù)混凝土，另外，當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)應(yīng)暫停大體積混凝土的澆筑工作，待溫度達(dá)到5℃之后，在繼續(xù)進(jìn)行澆筑工作。在對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)時(shí)刻關(guān)注混凝土的內(nèi)外溫差情況，可通過循環(huán)水流量及進(jìn)口的水溫的調(diào)節(jié)來對內(nèi)外溫差進(jìn)行控制，將其控制在25℃范圍內(nèi)。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在十四天以上，如情況特殊，則應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況將養(yǎng)護(hù)時(shí)間適當(dāng)延長。

篇3

據(jù)公安部消防局統(tǒng)計(jì)，2005年全國共發(fā)生火災(zāi)235941起，死亡2496人，傷殘2506人，直接財(cái)產(chǎn)損失13.6億元。近年來，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)已由早期的簡單構(gòu)件發(fā)展為現(xiàn)今復(fù)雜的空間整體受力結(jié)構(gòu)，以其大跨度、大空間、良好的結(jié)構(gòu)整體性能以及有競爭力的綜合經(jīng)濟(jì)效益，正逐步成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展趨勢，由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能劣于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此開展預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的火災(zāi)反應(yīng)和抗火性能研究是非常有意義的。

1預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)研究的現(xiàn)狀

國外學(xué)者對結(jié)構(gòu)抗火性能的研究開展較早，始于20個(gè)世紀(jì)初，并成立了許多抗火研究組織，比較有名的有美國建筑火災(zāi)研究實(shí)驗(yàn)室、美國消防協(xié)會(huì)、美國的波特蘭水泥協(xié)會(huì)、美國預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)、英國的BRE(BuildingResearchEstablishment)。這些組織對建筑結(jié)構(gòu)的抗火性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要體現(xiàn)在對建筑材料高溫下的力學(xué)性能；結(jié)構(gòu)、構(gòu)件火災(zāi)下的升溫過程及溫度場的確定；火災(zāi)條件下結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的極限承載能力及耐火性能方面的研究，并編訂了相應(yīng)的建筑規(guī)范及行業(yè)規(guī)則。

國外預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗火性能的研究稍晚于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要工作始于20世紀(jì)70年代初期。盡管早期Ashton等人的試驗(yàn)研究認(rèn)為預(yù)應(yīng)力混凝土在火的作用下存在許多問題，但其后一些學(xué)者的試驗(yàn)和研究表明預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在火的作用下仍具有較好的工作性能。

有關(guān)文獻(xiàn)介紹了美國進(jìn)行的18個(gè)后張預(yù)應(yīng)力混凝土板和梁的耐火試驗(yàn)。在這些試驗(yàn)構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力筋分為有粘結(jié)和無粘結(jié)兩種。在耐火試驗(yàn)中，實(shí)測了時(shí)間與預(yù)應(yīng)力筋溫度關(guān)系，典型的時(shí)間-溫度曲線如圖1所示。在圖中還可以看出不同保護(hù)層厚度與耐火時(shí)間的關(guān)系。

Gustaferro等人在預(yù)應(yīng)力混凝土抗火方面做了不少試驗(yàn)研究，他們對有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、板等結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在不同情況下的抗火性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能提出了合理的計(jì)算方法。他們通過對后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁和板的抗火試驗(yàn)，得出在1，2，3，4小時(shí)的抗火等級(jí)下的保護(hù)層厚度和構(gòu)件最小尺寸的建議值。Ashton等人與Gustaferro同期也進(jìn)行了一系列相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力梁抗火試驗(yàn)研究，包括不同比例試件的耐火極限試驗(yàn)的對比，試驗(yàn)結(jié)果表明預(yù)應(yīng)力混凝土能滿足結(jié)構(gòu)的不同耐火等級(jí)，其耐火性能主要取決于其預(yù)應(yīng)力筋在火災(zāi)中所達(dá)到的溫度，因此預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層厚度和梁的截面形式對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能具有明顯的影響，結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的承載力隨混凝土的保護(hù)層厚度增加和荷載減少而提高，并且輕骨料預(yù)應(yīng)力混凝土板的抗火性能好于普通預(yù)應(yīng)力混凝土板。Joseph等進(jìn)行了后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)著重研究了預(yù)應(yīng)力鋼筋保護(hù)層厚度對構(gòu)件抗火性能的影響同時(shí)研究了荷載和端部約束情況的影響、輔助鋼筋的作用等問題。Abrams等人對不同骨料和噴有隔離層的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗火性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，Krishnamoorthy等人通過徐變和溫度對預(yù)應(yīng)力混凝土框架性能的試驗(yàn)研究得出了試驗(yàn)結(jié)果，其中包括不均勻溫度對結(jié)構(gòu)變形性能的影響及內(nèi)應(yīng)力和彎矩隨時(shí)間的變化。

國外根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁、板等方面的試驗(yàn)研究結(jié)果，已對預(yù)應(yīng)力混凝土在火災(zāi)作用下的承載力及極限耐火時(shí)間有了較全面的了解。他們認(rèn)為溫度是影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)蠕變性能的主要因素，要建立合理的分析方法必須考慮混凝土溫度蠕變特性，彈性理論已不適用，蠕變率的分析方法被認(rèn)為是預(yù)測整個(gè)加載階段結(jié)構(gòu)特性較滿意的方法。他們的試驗(yàn)研究為預(yù)應(yīng)力混凝土抗火設(shè)計(jì)提供了直接依據(jù)。

國內(nèi)抗火研究組織從20世紀(jì)80年代后期起著手進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能研究，但國內(nèi)關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土抗火方面的試驗(yàn)研究尚處于起步階段，缺乏足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。國內(nèi)規(guī)范中涉及預(yù)應(yīng)力混凝土的抗火內(nèi)容主要是參考國外經(jīng)驗(yàn)確定的，如《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》防火部分第三章第3.2.1條規(guī)定用保護(hù)層厚度來滿足不同耐火等級(jí)要求，它對不同耐火極限下無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土保護(hù)層厚度的確定，主要取自美國《后張預(yù)應(yīng)力混凝土手冊》。同濟(jì)大學(xué)對5榀相同尺寸的單層無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架、3榀有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架和預(yù)應(yīng)力鋼絲進(jìn)行了火災(zāi)試驗(yàn)，得出了一些有用的結(jié)論，主要有以下幾個(gè)方面：①在高溫作用下，預(yù)應(yīng)力鋼絲的強(qiáng)度、彈性模量、延伸率均表現(xiàn)出與常溫下不同的性能。強(qiáng)度和彈性模量隨溫度升高而下降，延伸率則隨溫度的升高而增大；②對于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，火災(zāi)升溫速率和溫度越高，其抗火性能越差；在同一升溫條件下，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)承受的荷載越大，其抗火性能越不利；③對于預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)，與普通混凝土結(jié)構(gòu)框架試驗(yàn)結(jié)果不同，荷載大小對抗火性能的影響可能要比溫度的影響明顯。預(yù)應(yīng)力度大的結(jié)構(gòu)受溫度影響大，抗火性能差。預(yù)應(yīng)力筋的有效應(yīng)力大的結(jié)構(gòu)，其抗火性能比有效應(yīng)力小的結(jié)構(gòu)差。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能比有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能差?；馂?zāi)后預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的剛度明顯減小，但仍存在一定的承載力，并反映出較好的恢復(fù)性能。

2存在的問題

盡管國內(nèi)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗火方面的研究工作已經(jīng)取得長足進(jìn)步，但在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)性能方面的研究才剛剛起步。誠然，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能與一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在許多方面有相似性，但由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)自身的特性，這方面的研究還存在著許多問題，主要表現(xiàn)為以下方面：一是到目前為止各國學(xué)者所進(jìn)行的試驗(yàn)及研究，基本上是以預(yù)應(yīng)力混凝土簡支構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)下極限耐火時(shí)間為研究對象，主要考慮了截面內(nèi)部溫度分布及升溫對預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度的影響等因素；二是以往試驗(yàn)主要研究預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的耐火性能，由于結(jié)構(gòu)的相互作用，因此受火構(gòu)件的熱變形將對其他構(gòu)件產(chǎn)生影響，并存在較大的內(nèi)力重分布，目前尚無專門研究，一般的解決辦法是直接引用普通鋼筋混凝土連續(xù)梁等火災(zāi)的有關(guān)結(jié)果，而這些結(jié)果是否能直接使用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)尚缺乏試驗(yàn)驗(yàn)證；三是以往的分析方法僅以熱傳導(dǎo)作為判斷依據(jù)，無法對結(jié)構(gòu)響應(yīng)和損傷如位移、開裂、屈服等進(jìn)行有效的判斷，特別是材料的高溫蠕變對結(jié)構(gòu)火災(zāi)響應(yīng)的顯著影響缺少一定的研究；四是與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有許多特殊性，而以往的試驗(yàn)研究較少涉及。

3今后應(yīng)開展的工作

(1)預(yù)應(yīng)力材料高溫性能研究。采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線是目前高效預(yù)應(yīng)力混凝土的一個(gè)主要特征，因此預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線在高溫下的蠕變性能是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能研究的基本內(nèi)容。必須要通過材料試驗(yàn)研究高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線在高溫下的強(qiáng)度、變形、彈性模量的變化規(guī)律，特別是鋼絲和鋼絞線的高溫蠕變性能對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的有效預(yù)應(yīng)力的影響。此外要重視材料高溫(火災(zāi))性能數(shù)據(jù)庫的建立。由于混凝土和鋼材本身化學(xué)成分的差異，在溫度影響下材料熱工、力學(xué)性能有較大的離散性，如何對目前國內(nèi)外進(jìn)行的高溫材料試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并建立可供計(jì)算機(jī)程序調(diào)用的材料高溫(火災(zāi))性能數(shù)據(jù)庫是火災(zāi)材料研究的一個(gè)重點(diǎn)。

(2)高溫下預(yù)應(yīng)力整體結(jié)構(gòu)的非線性有限元分析。擬用傳熱學(xué)的基本原理，得到差分-有限元瞬態(tài)非線性溫度場計(jì)算基本方程和各類常用邊界條件，由此計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)溫度場分布，并根據(jù)熱彈塑性基本理論建立預(yù)應(yīng)力混凝土火災(zāi)反應(yīng)的非線性有限元分析基本方程。方程可用于分析預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)下的變形、內(nèi)力變化及預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力隨時(shí)間變化的過程，確定預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)火災(zāi)反應(yīng)的一些基本特征。

(3)結(jié)構(gòu)火災(zāi)的計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)分析。一方面預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)試驗(yàn)是最直接反應(yīng)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能的手段，但預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通常都應(yīng)用于各類大跨度、大空間結(jié)構(gòu)，由于試驗(yàn)條件限制，無法進(jìn)行足尺模型試驗(yàn)，采用縮小比例的模型能基本反映火災(zāi)全過程的反應(yīng)規(guī)律，但仍然有一定的差距。另一方面，由于受試驗(yàn)條件、試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的限制，也無法進(jìn)行大量的模型試驗(yàn)。在進(jìn)行模型試驗(yàn)的同時(shí)，要研究如何采用計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)以避免上述限制。通過大量仿真試驗(yàn)，了解不同形式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火能力，并提出改善預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗火能力的方法。筆者通過對有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架火災(zāi)位移的計(jì)算機(jī)仿真分析，可以得出如圖2所示的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架火災(zāi)下位移的實(shí)測值和計(jì)算機(jī)仿真分析結(jié)果的比較。由圖2可見，計(jì)算所得的位移變化規(guī)律與實(shí)測相符，但仿真分析得到的結(jié)構(gòu)位移較實(shí)測要大，誤差最大時(shí)為40%。產(chǎn)生誤差的主要原因可能由于試件混凝土含水率偏高，造成計(jì)算溫度場高于實(shí)際溫度分布，而結(jié)構(gòu)的溫度變形及材料性質(zhì)與溫度密切相關(guān)，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)計(jì)算誤差。并且溫度越高，材料的物理、力學(xué)性能離散性越大，另一方面，材料的高溫蠕變的相關(guān)資料較少，這些也會(huì)造成一定的誤差?？傊抡娣治鰰r(shí)的參數(shù)取值是否準(zhǔn)確將影響分析結(jié)果，合理的參數(shù)取值依賴于可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

(4)結(jié)構(gòu)火災(zāi)反應(yīng)的可靠度分析。由于火災(zāi)發(fā)生的可能性、火災(zāi)的持續(xù)時(shí)間和峰值強(qiáng)度、發(fā)生火災(zāi)時(shí)結(jié)構(gòu)承受的荷載等因素并不確定，材料在高溫下性能更趨于離散，上述因素均會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐火性能。在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，還存在錨固失效的可能性，以及結(jié)構(gòu)局部失效可能產(chǎn)生的整體失效等，因此如何在設(shè)計(jì)中對這些因素進(jìn)行綜合考慮，以確定其耐火安全度是結(jié)構(gòu)火災(zāi)的一個(gè)重要研究內(nèi)容。結(jié)構(gòu)火災(zāi)下的可靠度分析也是對現(xiàn)有遭受過火災(zāi)的建筑物進(jìn)行評估的一個(gè)重要方面。

(5)結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)模塊的研制。目前對特定結(jié)構(gòu)進(jìn)行火災(zāi)全過程非線性有限元分析在理論上是可行的，但不免繁復(fù)的運(yùn)算過程。因此有必要編制具有工程準(zhǔn)確度的、概念清晰且簡易實(shí)用的結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序，并實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)有通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行接口是結(jié)構(gòu)抗火試驗(yàn)研究工程化的一個(gè)關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

篇4

1前言

混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性好、耐久性好、可塑性強(qiáng)、維修費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)廣泛使用于整個(gè)20世紀(jì)，發(fā)現(xiàn)混凝土的耐久性問題則是在60至70年代。一些發(fā)達(dá)國家的混凝土橋使用了三四十年后，紛紛進(jìn)入老化期。人們始料不及的是混凝土材料在不利的環(huán)境、運(yùn)用條件下，出現(xiàn)了一系列影響結(jié)構(gòu)耐久性的物理、化學(xué)現(xiàn)象，如結(jié)構(gòu)混凝土的碳化、保護(hù)層剝落、裂縫的發(fā)展、鋼筋銹蝕、滲透凍融破壞、混凝土集料的化學(xué)腐蝕等等。我國七十年代后期建造的混凝土橋梁亦發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象。因而混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題已成為結(jié)構(gòu)工程師們不容忽視的一個(gè)問題。

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性概括起來是指混凝土抵抗周圍不利因素長期作用的性能。結(jié)構(gòu)耐久性問題主要表現(xiàn)為：混凝土損傷；鋼筋的銹蝕、脆化、疲勞、應(yīng)力腐蝕；以及鋼筋與混凝土之間粘結(jié)錨固作用的消弱等三個(gè)方面。從短期效果而言，這些問題影響結(jié)構(gòu)的外觀和使用功能；從長遠(yuǎn)看，則為降低結(jié)構(gòu)安全度，成為發(fā)生事故的隱患，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。下面從影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素和提高耐久性的技術(shù)措施兩個(gè)方面來探討混凝土的耐久性問題。

2影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素

（1）混凝土的材質(zhì)。

混凝土是碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而成。這些材料的優(yōu)劣直接影響到硬化后混凝土的質(zhì)量(包括密實(shí)度和強(qiáng)度等)，好質(zhì)量的材料將為工程使用期混凝土的耐久性打下良好的基礎(chǔ)。近年來由于基本建設(shè)的迅猛發(fā)展，施工中往往忽略對材質(zhì)的要求，工地上只檢查混凝土試件的強(qiáng)度作為材質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。豈知不合規(guī)格的材料，將導(dǎo)致混凝土收縮徐變量大大增加，初始裂縫大量產(chǎn)生，這對混凝土結(jié)構(gòu)安全將是一嚴(yán)重隱患。

（2）混凝土的密實(shí)性。

混凝土的內(nèi)部缺陷（不密實(shí)），使混凝土在使用過程中易受各種不利因素的侵襲，主要有如下幾種形式：

①滲透：當(dāng)混凝土不密實(shí)，空氣和水容易滲入，水中有害物質(zhì)就易對混凝土產(chǎn)生化學(xué)侵蝕，影響混凝土的耐久性。

②碳化：混凝土中因水泥石含有氫氧化鈣而呈堿性，在鋼筋表面形成堿性薄膜而保護(hù)鋼筋免遭酸性介質(zhì)的侵蝕，起到了“鈍化”保護(hù)作用。但當(dāng)混凝土密實(shí)度低，空氣中水和C02滲入，形成碳酸，盡管其酸性很弱，也能中和氫氧化鈣使鋼筋銹蝕，這一過程成稱混凝土的“碳化”。

③凍融破壞：混凝土不密實(shí)，體內(nèi)滲入的水量大，低溫時(shí)水結(jié)冰體積膨脹產(chǎn)生壓力，從內(nèi)部破壞混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，經(jīng)多次凍融循環(huán)后，損傷積累將使混凝土剝落酥裂，強(qiáng)度降低。

（3）混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件。

工程結(jié)構(gòu)使用時(shí)所處的環(huán)境條件是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的外部因素，如海水侵蝕、大氣腐蝕、極高溫度、冰凍、水、風(fēng)、地震災(zāi)害的襲擊等。根據(jù)環(huán)境條件對混凝土耐久性的影響，《橋規(guī)》（JTGD62）根據(jù)公路橋梁的使用情況，將橋梁結(jié)構(gòu)使用環(huán)境條件劃分為下列4類：

Ⅰ類環(huán)境——系指溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán)境；與無侵蝕性的水或土接觸的環(huán)境。

Ⅱ類環(huán)境——系指嚴(yán)寒地區(qū)的大氣環(huán)境；使用除冰鹽環(huán)境；濱海環(huán)境。

Ⅲ類環(huán)境——系指海水環(huán)境。

Ⅳ類環(huán)境——系指受侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境。

在上述環(huán)境分類中，嚴(yán)寒地區(qū)是指累年最冷月平均溫度低于-10℃地區(qū)；寒冷地區(qū)是指累年最冷月平均溫度高于-10℃，低于或等于0℃的地區(qū)。除冰鹽環(huán)境是指北方城市依靠噴灑鹽水除冰化雪的且其主梁受到侵蝕的環(huán)境；濱海環(huán)境是指海水浪濺區(qū)以外且其前無建筑物遮擋的環(huán)境；海水環(huán)境是指潮汐區(qū)、浪濺區(qū)及海水中的環(huán)境；受侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境是指某些化學(xué)工業(yè)和石油化工廠的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境。

如上所述，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性取決于混凝土材料的自身特性和結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境，同時(shí)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)密切相關(guān)。3提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要技術(shù)措施

（1）合理選擇混凝土結(jié)構(gòu)的組成材料。

混凝土各組成材料及鋼筋的選用應(yīng)滿足材料的耐久性質(zhì)量要求，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定對進(jìn)場原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。同時(shí)合理改善顆粒級(jí)配，提高混凝土的密實(shí)性。從而提高耐久性。

（2）提高混凝土的密實(shí)性。

控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，改善混凝土的施工工藝，攪拌均勻、充分振搗，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。除了選擇及配良好的集料和精心施工保證混凝土充分搗實(shí)和水泥充分水化外，水灰比是影響混凝土密實(shí)性的最重要的條件，故《橋規(guī)》（JTGD62）中規(guī)定了各類環(huán)境條件下滿足混凝土耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量值。同時(shí)適當(dāng)摻用外加劑，如摻用減水劑或引氣劑，可改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)，提高混凝土的密實(shí)性。

（3）改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

結(jié)構(gòu)的選型、布置和構(gòu)造應(yīng)有利于減輕環(huán)境因素對結(jié)構(gòu)的作用。采用具有防腐保護(hù)的鋼筋（例如，體外預(yù)應(yīng)力筋，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，環(huán)氧涂層鋼筋等）；加強(qiáng)構(gòu)造配筋，控制裂縫發(fā)展；加大混凝土保護(hù)層厚度等?！稑蛞?guī)》（JTGD62－2004）與舊《橋規(guī)》相比，構(gòu)造鋼筋用量增多，混凝土保護(hù)層加大，構(gòu)造不合理的地方進(jìn)行了調(diào)整。

（4）采用高強(qiáng)混凝土以提高結(jié)構(gòu)物的耐久性。

高強(qiáng)度混凝土(50MPa以上)的配制特點(diǎn)就是低水灰比，加外加劑，摻用超細(xì)活性摻合料，它的研制和應(yīng)用解決的核心問題之一就是保證耐久性。由于高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性能好，抗?jié)B、抗凍性能均優(yōu)于普通混凝土，因此不但適用于高層和大跨度結(jié)構(gòu)物，對于海洋和港口工程，其抗?jié)B和耐腐蝕性能均大大優(yōu)于普通混凝土。

（5）加強(qiáng)橋面排水和防水層設(shè)計(jì)，改善橋梁的環(huán)境作用條件。

（6）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)使用階段的維護(hù)與檢測，提高混凝土的耐久性。

4結(jié)語

混凝土破壞絕非是某一孤立原因造成的，多是與其他綜合不利因素有關(guān)。本文通過對影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性主要因素的分析，提出綜合提高混凝土結(jié)構(gòu)的各種性能是改善和提高混凝土耐久性的主要措施。從混凝土技術(shù)的發(fā)展來看，采用高強(qiáng)度混凝土是解決結(jié)構(gòu)耐久性要求的發(fā)展趨向。

參考文獻(xiàn)

[1]戴文躍,安美華.高性能混凝土發(fā)展前景淺析[J].中國建設(shè)信息,2006,(11)

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1工程概況及特征

中石化股份有限公司金陵分公司160萬噸/年延遲焦化裝置是目前亞洲最大的焦化生產(chǎn)裝置。該裝置的主要反應(yīng)部分是兩臺(tái)焦炭塔，焦炭塔塔高約42m，直徑9.4m，由厚25~40mm15CrMo合金鋼板焊接而成。由中石化洛陽工程公司設(shè)計(jì)。

焦炭塔坐落在兩層鋼筋混凝土框架上，六根框架柱柱高19.3m，柱截面為1.8m×1.8m、每層框架的面積為13.2m×24.6m，二層框架平臺(tái)板厚2.4m，板中開有兩個(gè)直徑為7.8m的孔洞，每個(gè)孔洞旁設(shè)置24個(gè)M56螺栓用于固定焦炭塔裙座。

焦炭塔框架頂層鋼筋混凝土板厚2.4m，混凝土方量大約為450m3，屬于大體積鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。每個(gè)焦炭塔自重約300t，生產(chǎn)時(shí)最大垂直荷載約2000t。焦炭塔安裝就位后須對復(fù)合鋼板進(jìn)行熱處理，熱處理時(shí)溫度高達(dá)690%26ordm;C，正常生產(chǎn)時(shí)塔內(nèi)最高溫度高達(dá)500%26ordm;C。焦炭塔外壁雖有保溫層，但在裙座底部及塔底蓋四周保溫層很難覆蓋嚴(yán)密，使得焦炭塔底座四周混凝土的輻射溫度高達(dá)95%26ordm;C。

據(jù)有關(guān)資料，山東某石化公司延遲焦化裝置焦炭塔框架混凝土板共出現(xiàn)160多條裂縫，其中裂縫寬度0.3~0.32mm有4條，0.15~0.25mm有23條，0.15mm以下的133條。這些裂縫主要沿孔內(nèi)側(cè)周邊分布，并由板孔下角向外發(fā)展，裂縫在最小斷面處最多，板的外側(cè)裂縫均在板的中部，裂縫寬度呈中間大兩頭小。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋銹蝕，混凝土碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲憊及抗?jié)B能力等。湖北某煉油廠延遲焦化裝置焦炭塔框架頂層鋼

筋混凝土大厚板也出現(xiàn)類似情況。

2厚板溫度裂縫成因及纖維抗裂機(jī)理

混凝土溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大的結(jié)構(gòu)中。焦炭塔框架頂層鋼筋混凝土板為大體積混凝土結(jié)構(gòu)，此類結(jié)構(gòu)混凝土澆筑后，硬化過程中水泥水化產(chǎn)生大量水化熱。當(dāng)水泥用量在350～550kg/m3，每m3混凝土將釋放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70%26ordm;C左右甚至更高。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部和外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。實(shí)踐表明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25%26ordm;C~26%26ordm;C時(shí)，混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。此外，根據(jù)金陵分公司160萬噸/年延遲焦化裝置的生產(chǎn)工藝要求，每個(gè)焦炭塔每24h完成一爐焦炭的生產(chǎn)，兩個(gè)焦炭塔交替生產(chǎn)，也就是說焦炭塔底座四周混凝土每24h就會(huì)由正常的室外溫度迅速上升到95%26ordm;C左右。這樣也會(huì)在混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大溫差。

由此可見，假如不采取非凡辦法，混凝土內(nèi)外溫差會(huì)引起焦炭塔框架頂層鋼筋混凝土大厚板開裂。為此采用在混凝土中加入纖維的方法來解決厚板開裂的新問題。

當(dāng)在水泥基材料中摻入纖維后，由于此時(shí)表層材料中存在纖維材料，使得其失水面積有所減少，水分遷移較為困難，從而使毛細(xì)管失水收縮形成的毛細(xì)管張力有所減少。同時(shí)，依靠纖維材料和水泥基之間的界面吸附粘結(jié)力、機(jī)械嚙合力等，增加了材料反抗開裂的塑性抗拉強(qiáng)度，從而使材料表層的開裂狀況得以減輕，甚至消失。

有關(guān)試驗(yàn)表明當(dāng)纖維加入量為混凝土體積的0.1%左右時(shí)，混凝土抗拉強(qiáng)度不會(huì)提高很多，但摻入少量的聚丙烯纖維可以促進(jìn)混凝土抗拉性能后期強(qiáng)度的持續(xù)增長，這是一種纖維的補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng)而非增強(qiáng)效應(yīng)，纖維抑制混凝土裂縫產(chǎn)生是由于纖維的阻裂效應(yīng)。對于混凝土這類內(nèi)部原來有缺陷的材料，其開裂強(qiáng)度可因混凝土內(nèi)加入纖維后，混凝土的韌性增大、裂縫尺寸減少或裂縫尖端應(yīng)力集中系數(shù)降低而得到提高。

3杜拉纖維混凝土在厚板中的應(yīng)用

中石化股份有限公司金陵分公司160萬噸/年延遲焦化裝置焦炭塔框架二層混凝土大厚板采用了杜拉纖維混凝土的工藝，目的是阻止或減少混凝土大厚板中裂縫的出現(xiàn)。杜拉纖維（DURAFIBER）是一種經(jīng)過非凡生產(chǎn)工藝處理的高強(qiáng)聚丙烯單絲纖維。它的表面處理技術(shù)確保纖維在水泥漿中具有極佳的分散性，在攪拌過程中不結(jié)團(tuán)；纖維和水泥基體有良好的粘結(jié)強(qiáng)度。杜拉纖維的長度為19mm，纖度19D，比重為0.91，抗拉強(qiáng)度為276MPa（和1#鋼相近），彈性模量為3793MPa，拉伸極限為15%，對酸、堿都有極強(qiáng)的抵御能力。杜拉纖維經(jīng)過非凡的抗紫外線處理，具有一定的抗紫外線老化能力。杜拉纖維加入混凝土中采用常規(guī)攪拌設(shè)備攪拌，只要略延長攪拌時(shí)間即可均勻分布于混凝土中。

3.1混凝土原材料選擇

(1)水泥。采用南京江南粉磨有限公司生產(chǎn)的P.O42.5水泥，細(xì)度為0.60%，3d抗折強(qiáng)度為5.8MPa，3d抗壓強(qiáng)度為24.4MPa，初凝時(shí)間為2h30min，終凝時(shí)間為3h35min。

(2)粗集料。采用湯山采石場的5~25mm碎石，泥含量為0.5%，泥塊含量0.1%，針片狀顆粒8.0%，壓碎值7.2%，密度2530kg/m3，松散體積密度1593kg/m3，空隙率37.2%。

(3)細(xì)集料。采用無為砂場的中粗砂，泥含量為0.5%，泥塊含量為0.3%，細(xì)度模數(shù)為2.5，級(jí)配區(qū)為п級(jí)，密度2630kg/m3，松散體積密度1550kg/m3，空隙率41%。

(4)外加劑。采用南京江南粉磨有限公司生產(chǎn)的NF-15混凝土外加劑。

(5)活性拌和物。采用南京熱電廠的粉煤炭。

(6)合成纖維。采用美國希爾兄弟化工公司生產(chǎn)的杜拉纖維。

3.2混凝土配合比

強(qiáng)度等級(jí)為C40，混凝土坍落度為160~180mm。配合比見表1。

表1纖維混凝土配合比

原材料名稱

水泥

黃砂

石子

外加劑

水

粉煤灰

杜拉纖維

規(guī)格

P.O42.5

中粗砂

5~25mm

NF-15

飲用水

Ⅱ級(jí)

19mm

配合比（kg/m3）

394

739

1063

7.56

178

26

0.8

3.3混凝土攪拌和澆搗

澆筑大厚板所用的杜拉纖維混凝土由南京長江二橋混凝土有限公司供給。兩臺(tái)2m3的攪拌臺(tái)負(fù)責(zé)攪拌杜拉纖維混凝土，攪拌時(shí)間為180s，杜拉纖維事先經(jīng)過分裝（每袋1.6kg）由攪拌臺(tái)加料口直接加入攪拌機(jī)攪拌。

采用兩臺(tái)混凝土泵車從焦炭塔框架兩對角位置同時(shí)進(jìn)行澆注。由于鋼筋數(shù)量太密，混凝土振搗困難，故采用四臺(tái)混凝土振動(dòng)泵同時(shí)振搗，振搗時(shí)間不少于40s。杜拉纖維在混凝土中分散均勻，和易性比普通混凝土有很大提高，但混凝土的坍落度有所下降。這是因?yàn)槎爬w維的總表面積很大，表面吸附水，因此纖維的加入會(huì)增加拌和料的粘稠度，降低坍落度。

金陵分公司160萬噸/年延遲焦化裝置已于2004年12月20日交付使用，12月30日出合格產(chǎn)品，連續(xù)生產(chǎn)三個(gè)多月后通過對大厚板的多次檢查，未發(fā)現(xiàn)明顯裂縫，達(dá)到了預(yù)期效果。

4杜拉纖維混凝土施工要點(diǎn)

(1)杜拉纖維的加入會(huì)增加拌和料的粘稠度，降低混凝土坍落度。如發(fā)現(xiàn)澆筑困難，一般不應(yīng)通過增加用水量來改善混凝土性能，而應(yīng)采用加入塑化劑或減水劑的方法。

(2)界面效應(yīng)對杜拉纖維混凝土的性能有不利影響。雖然纖維-基材界面尺寸很小，但杜拉纖維細(xì)度高、比表面積大，即使纖維的摻量較低，也能在混凝土中獲得很大的纖維-基材界面。由于杜拉纖維不親水，纖維—基材界面往往具有比基材更高的水灰比，這將造成纖維-基材呈弱界面效應(yīng)，對混凝土強(qiáng)度不利。應(yīng)在混凝土中加入粉煤灰等活性混合材料改善纖維混凝土的界面性能。

(3)杜拉纖維在使用前應(yīng)按照纖維的加入量和混凝土攪拌機(jī)的容量，事先進(jìn)行分裝，以保證纖維加入量的準(zhǔn)確。在砂、石、水泥和水等混凝土材料攪拌均勻后，從攪拌臺(tái)加料口直接加入杜拉纖維，并適當(dāng)延長攪拌時(shí)間（1~2min）。切不可將杜拉纖維直接放入混凝土運(yùn)輸車內(nèi)，以免影響纖維在混凝土中的分散。

篇6

一、前言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展與建筑技術(shù)的進(jìn)步，大跨度超高層建筑已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要方向之一。而由混凝土包裹鋼骨做成的鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)（SRC），充分發(fā)揮了鋼與混凝土兩種材料的特點(diǎn)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有剛度大，延性好，節(jié)省鋼材的優(yōu)點(diǎn)。因此，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)在我國有著廣闊的應(yīng)用前景。

鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用在國外開始較早，我國因國情的限制，起步較晚，工程應(yīng)用就更少，直到1997年11月才由冶金工業(yè)部正式了有關(guān)規(guī)程，并于1998年5月1日起施行。

深圳世貿(mào)中心大廈在關(guān)鍵部位應(yīng)用了鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，解決了用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能解決的難題，收到了良好的效果。

二、工程概況

深圳世貿(mào)中心大廈于1996年設(shè)計(jì)，是一幢集金融、貿(mào)易、商業(yè)、辦公于一體的綜合性超高層建筑，總建筑面積12萬平米。主樓地上52層，地下3層，標(biāo)準(zhǔn)層層高4m，總高230m，采用鋼骨混凝土框架-筒體結(jié)構(gòu)。裙房5層，層高5m，總高25m，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。主樓與裙房之間未設(shè)變形縫，施工時(shí)留有施工后澆帶?；A(chǔ)采用大直徑人工挖孔樁基礎(chǔ)最大直徑2.9m。

根據(jù)建筑功能及使用要求，裙房首層及二層由大廳組成，為大空間；三層為銀行辦公室，中間部分設(shè)一圓形天井；四層設(shè)有外匯交易大廳；五層為大會(huì)議室；

三、結(jié)構(gòu)布置

為了滿足建筑功能及使用要求，需要選擇一個(gè)受力合理、安全可靠、施工方便的結(jié)構(gòu)方案。由于裙房首層及二層共有6根柱子不能落下，形成了長達(dá)25.8m跨的大空間，結(jié)構(gòu)平面采用了井字梁的結(jié)構(gòu)形式。但關(guān)鍵問題是25.8m跨框架大梁采用何種結(jié)構(gòu)型式，并且建筑要求三層框架梁截面高度不超過1m。

方案1：采用普通鋼筋混凝土大梁，這種方案梁斷面較大，框架梁截面高度需2m以上，不滿足建筑功能及使用要求，此方案不可行。

方案2：采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土大梁，這種無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁本身截面及用鋼量均不太大即可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，但由于三層梁高1m的限制，梁高跨比達(dá)到1/25，此方案也不宜采用。

方案3：采用鋼骨混凝土大梁，利用大梁中部抗拉柱，按變形協(xié)調(diào)計(jì)算。梁截面比普通鋼筋混凝土減小很多，平面和空間利用率都相應(yīng)提高，又采用由四、五層大梁吊三層梁的懸掛形式，三層框架梁高度為1m，可以滿足建筑使用要求。該方案克服了上述二個(gè)方案的不足之處，且施工方便，合理可行。經(jīng)方案比較，優(yōu)點(diǎn)較突出，雖然增加了用鋼量，但因梁截面減小，增加了空間使用面積，抗震能力也大大提高。因此，本工程裙房25.8m大梁采用鋼骨混凝土方案。為了保證大梁與柱的固結(jié)，與之相接的柱也采用了鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)形式。

四、鋼骨混凝土梁的計(jì)算

結(jié)構(gòu)整體計(jì)算采用中國建筑科學(xué)研究院軟件TBSA4.2計(jì)算，再采用軟件PK對框架梁進(jìn)行復(fù)核。由于本工程在設(shè)計(jì)時(shí)，國內(nèi)尚未正式出版有關(guān)SRC組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)程，針對鋼骨混凝土梁的計(jì)算，當(dāng)時(shí)有二種計(jì)算模型，一種是強(qiáng)度疊加模型，另一種為變形協(xié)調(diào)模型。下面結(jié)合世貿(mào)大廈裙房25.8m大梁，分別用兩種模型進(jìn)行計(jì)算。

⒈強(qiáng)度疊加模型

假定SRC構(gòu)件的承載力是鋼骨部分與鋼筋混凝土部分的承載力之和，鋼骨與鋼筋混凝土部分的變形彼此獨(dú)立。這種方法具有計(jì)算簡單，應(yīng)用靈活的特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)是偏于安全的。日本的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)就采用了此模型，SRC計(jì)算方法也是基于這種模型?，F(xiàn)SRC梁進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

鋼骨混凝土梁受彎承載力：M≤Mc+Ms（1）

式中Mc---鋼筋混凝土部分受彎承載力，按設(shè)計(jì)

Ms---鋼骨部分的受彎承載力，Ms=γWnf（2）

γ---截面塑性發(fā)展系數(shù),Mn---截面凈截面抵抗矩,f---型鋼材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

鋼骨混凝土梁受剪承載力：V≤Vc+Vs（3）

式中Vc---鋼筋混凝土部分受剪承載力，按設(shè)計(jì)

Vs---鋼骨部分的受剪承載力，Vs=2/3Aswfv（4）

Asw---鋼骨腹板部分凈截面積，fv---鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

鋼骨混凝土梁的剛度：B=0.65EcIc+EsIs（5）

式中EcIc---鋼筋混凝土的剛度,EsIs---鋼骨的剛度

由于該模型公式簡化，計(jì)算簡單，故在設(shè)計(jì)中可先按該模型公式，確定構(gòu)件截面、鋼骨截面及鋼筋數(shù)量。世貿(mào)大廈裙房25.8m跨大梁混凝土及鋼骨截面。

彎距設(shè)計(jì)值為M=19237kN-m，剪力設(shè)計(jì)值為V=2467kN，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，鋼骨為16Mn。

按公式（2）：Ms=γWnf=1x4.15x107x315=13100kN-m

按公式（1）：Mc≥M-Ms=19237-13100=6137kN-m

再按，Mu=fmcbx(h0-x/2)（矩形截面）

將已知條件代入,得x=170mm，xb=ξbh0=0.55x1765=970mm

選用12Φ36

按公式（4）：Vs=2/3Aswfv=2/3x55200x170=6256kN

故V=2467kN<>

按公式（5）：B=0.65EcIc+EsIs=1.88x1016Nmm2

撓度：fmax=5ql4/384B+(5n4-4n2-1)Pl/384n3B

=72mm<25800/300=86mm（滿足）

SRC計(jì)算方法也是基于這種模型，且計(jì)算公式也基本相同，除鋼骨部分受剪承載力Vs=Aswfv，與有所差異外，其它部分均一致。

2．變形協(xié)調(diào)模型

沿用鋼筋混凝土構(gòu)件計(jì)算中常用的鋼筋與混凝土變形協(xié)調(diào)一致的假定，即鋼骨與混凝土之間始終沒有相對滑移，構(gòu)件截面始終保持為平面，鋼骨與混凝土能夠共同工作。其優(yōu)點(diǎn)是從力學(xué)概念上保持了與鋼筋混凝土構(gòu)件的一致性，主要問題是計(jì)算公式過于復(fù)雜。前蘇聯(lián)規(guī)范就采用了此模型，SRC結(jié)構(gòu)計(jì)算也是基于這種模型。由于計(jì)算公式較復(fù)雜，故在世貿(mào)大廈裙房鋼骨混凝土大梁設(shè)計(jì)中，先按強(qiáng)度疊加模型計(jì)算截面及配筋，然后再用變形協(xié)調(diào)模型進(jìn)行復(fù)核。

按第二種情況，中和軸經(jīng)過鋼骨腹板，其截面受壓區(qū)高度按公式（6）計(jì)算：

x=[1.8fayνδw+fsyAs-fsy’As’+fcm(As’+Assf’-δw)]/[fcm(b-δw)+2.25fayδw]（6）

將ν=900mm，δw=40mm，fsy=fsy’=310N/mm2，Assf’=3x104mm2，fay=315N/mm2，fcm=23.5N/mm2，

代入得：x=401mm，x<（適筋截面）>

正截面承載力按公式（7）計(jì)算：

M=fcmbx2/2+fsyAs(h-x-a)+(fsy’-fcm)As’(x-a’)+0.9fay[+(ν-x)2δw]-fcm(x-)[Assf’+(x-)δw/2]（7）

式中---為鋼骨塑性抵抗距，=1.17ω=1.17x4.15x107=4.86x107mm3

將各數(shù)值代入（7）式得：M=24370kNm>19237kNm（滿足）

抗剪承載力按公式（8）計(jì)算：V=0.056fcbh0+0.58fywδwhw+fyvAsv/sh0（8）

抗剪承載力與變形經(jīng)計(jì)算，均滿足要求，過程不再贅述。

五、設(shè)計(jì)體會(huì)

現(xiàn)行規(guī)程中梁正截面受彎承載力及斜截面受剪承載力計(jì)算均采用強(qiáng)度疊加模型，公式及含義也基本相同。區(qū)別是規(guī)程中鋼骨部分的受剪承載力是按純鋼構(gòu)件腹板受純剪情況計(jì)算的，不考慮局部壓屈影響，要求放寬。故當(dāng)計(jì)算滿足時(shí)，也能滿足現(xiàn)行規(guī)程。

鋼骨混凝土構(gòu)件中的鋼骨另由含鋼率控制，不受鋼筋配筋率的影響，使得有與普通混凝土構(gòu)件同樣的外形尺寸，但其承載力提高很多。同樣，在承載力相同的情況下，鋼骨混凝土構(gòu)件的外形尺寸可以相應(yīng)減小，減輕了結(jié)構(gòu)自重，減小了混凝土用量，利用鋼骨本身承載力大的優(yōu)點(diǎn)，可以節(jié)約支模所設(shè)的支撐，節(jié)省材料。在大跨度，大荷載作用下，鋼骨混凝土梁截面尺寸由變形控制。

中和軸通過鋼骨腹板的鋼骨混凝土構(gòu)件，在其喪失最大承載力后，由于在其中和軸附近的鋼骨腹板仍處于彈性工作狀態(tài)，所以仍能保持較大承載力，使構(gòu)件本身并不崩潰，顯示出較好的變形能力和抗震性能。

篇7

澆注混凝土直至澆注完畢，因?yàn)榇罅康乃療釙?huì)在水化時(shí)產(chǎn)生，剛開始時(shí)會(huì)因?yàn)榛炷辆奂罅克療?，因而?nèi)部熱量不易揮發(fā)，進(jìn)而造成混凝土中內(nèi)外溫差過大，同時(shí)在混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)烈的拉應(yīng)力，導(dǎo)致拉應(yīng)力比此齡期的混凝土容許拉應(yīng)力大很多時(shí)，會(huì)形成溫度裂縫。另外，再加上通常大體積的混凝土配置鋼筋沒有深入到內(nèi)部，因而由混凝土承擔(dān)因過大的內(nèi)外溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力，導(dǎo)致更容易產(chǎn)生溫度裂縫。

1.2混凝土收縮

然而伴隨著初期大量水熱化混凝土的漸漸消失，混凝土在后期會(huì)逐漸蒸發(fā)內(nèi)部自由水，在外力不影響的條件下，混凝土?xí)殡S著硬結(jié)而自發(fā)的形成收縮和變形，但是，當(dāng)這種收縮變形產(chǎn)生時(shí)會(huì)因?yàn)閮?nèi)部鋼筋的影響而受限，進(jìn)而大量的拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生在混凝土當(dāng)中，如果混凝土承擔(dān)不了該拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

1.3溫度突變

在土木工程中，待澆注完畢主梁，因?yàn)樘枙?huì)暴曬主梁的側(cè)面，所以這部分的混凝土的溫度顯然比其他地方的要高，進(jìn)而造成內(nèi)部溫度上升呈現(xiàn)非線性，使得主梁因?yàn)樽约旱南拗飘a(chǎn)生過大的局部拉應(yīng)力，進(jìn)而因此產(chǎn)生溫度裂縫；除此之外，因?yàn)楸┯?、陣雨以及冷空氣等氣候變化原因，澆注完畢的混凝土表面溫度?huì)驟降，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外溫度形成梯形，如果溫度應(yīng)力達(dá)到一定的高溫，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

2土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

2.1設(shè)計(jì)優(yōu)化

在設(shè)計(jì)土木工程的時(shí)候，必須結(jié)合工程當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r正確選擇混凝土配合比，而且還要布置適量的溫度鋼筋在易產(chǎn)生溫度裂縫的地方，以此和拉應(yīng)力抗衡，與此同時(shí)，選擇在規(guī)定范圍內(nèi)厚度最小的鋼筋保護(hù)層，防止由于過大厚度保護(hù)層而產(chǎn)生的溫度裂縫；除此之外，在劃分大體積混凝土的過程中，必須利用后澆帶和伸縮縫的正確設(shè)置來進(jìn)行規(guī)則的分隔，同時(shí)還要根據(jù)科學(xué)設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)形狀，擴(kuò)大混凝土水化熱的散熱范圍，進(jìn)而防止加快增加其內(nèi)部溫度，進(jìn)而分散應(yīng)力，減小產(chǎn)生溫度裂縫的可能性；而且，還要最大限度使用二次澆注的方法設(shè)計(jì)和施工混凝土，而且，在進(jìn)行二次澆注的過程中為了增加混凝土抗拉能力，必須在其中添加聚丙烯纖維網(wǎng)或者鋼筋網(wǎng)。

2.2材料控制

大體積的混凝土之會(huì)有溫度裂縫產(chǎn)生，原因在于混凝土釋放大量的水化熱，因此，盡可能使用水熱化程度較低的水泥在大體積的混凝土當(dāng)中，為了最大限度使用較少用量的水泥，還可以利用摻合料的方式，比如可以添加一些粉煤灰等。就混凝土的粗骨料的選擇而言，盡可能使用級(jí)配良好、強(qiáng)度高和粒徑大的粗骨料，可以有效防止混凝土產(chǎn)生收縮變形的現(xiàn)象，與此同時(shí)，也不會(huì)忽視含泥量和其他有害物質(zhì)的含量的控制。而在混凝土的細(xì)骨料的選擇上，就必須符合泵送的要求，盡可能使用細(xì)砂或者中砂，這樣可以保證以最小的表面積和空隙率充分減少使用水泥的用量。除此之外，為了更好地增加同齡期混凝土的抗拉能力，還可以采用摻加外加劑的方式進(jìn)行，有效提高了混凝土的和易性，減少水灰配比。

2.3施工控制

在實(shí)際施工混凝土澆注時(shí)，試驗(yàn)人員的職責(zé)是根據(jù)現(xiàn)場的情況，及時(shí)跟蹤坍落度和和易性變化現(xiàn)象并隨時(shí)測量，根據(jù)結(jié)果上報(bào)攪拌站并及時(shí)進(jìn)行處理。對于混凝土搗固人員來說，要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，考核通過之后才能夠上崗，并且要權(quán)責(zé)明晰，分工明確，特別是要由專職人員搗鼓和處理鋼筋集中的地方、端模、拐（死）角等，技術(shù)人員和施工員要跟班指揮現(xiàn)場。通過插入式的為主要方式進(jìn)行混凝土振搗，插入振搗最佳厚度為30cm，以垂直等距離插入到下層間距在60cm以內(nèi)，高度大約為5～10cm。施工人員必須邊振搗邊觀察，盡可能避免漏振或過振等現(xiàn)象。

2.4冷卻管降溫

利用提前鋪冷卻管路在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部中，以此降低在硬化時(shí)混凝土內(nèi)部的溫度，保證腳注混凝土完畢后通水循環(huán)冷卻的正常實(shí)施，冷卻管路中的水量的范圍不能超過1.5m3/h，如果管內(nèi)為過高水溫，那么也會(huì)加快水流的速度和流量。施工的部位不能因?yàn)槔鋮s管的出水而受到影響，如果混凝土總體初步凝固，那么可以酌情通過該出水進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。待混凝土養(yǎng)護(hù)的步驟結(jié)束，為保證混凝土的強(qiáng)度以及其他不受中空的冷卻管的影響，所以下一步一般利用真空壓漿的方式完成注漿和壓漿的工作。

篇8

引言

由于陳家貢灣特大橋處于海水環(huán)境，海水環(huán)境對于橋梁混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性，按照一級(jí)公路橋梁結(jié)構(gòu)100年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和本工程使用年限的要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)，為保證陳家貢灣特大橋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，本工程采取了以高性能混凝土技術(shù)為核心的綜合耐久性技術(shù)方案。然而我國目前尚沒有大型海洋工程超長壽命服役的相關(guān)技術(shù)規(guī)范，高性能混凝土的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用尚為空白，因此結(jié)合陳家貢灣特大橋工程的具體要求，研究跨海大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性策略和高性能混凝土的應(yīng)用技術(shù)極為迫切和重要。

1陳家貢灣特大橋混凝土結(jié)構(gòu)布置和耐久性設(shè)計(jì)

1.1陳家貢灣特大橋混凝土結(jié)構(gòu)布置陳家貢灣特大橋孔數(shù)—孔徑（孔—米）為60—30m，為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁橋，橋梁上部結(jié)構(gòu)：六孔一聯(lián)、全橋共十聯(lián)，行車道板與橋面鋪裝采用剪力鋼筋連接；橋梁下部結(jié)構(gòu)：橋墩采用雙懸臂預(yù)應(yīng)力薄壁墩，墩柱為主截面3×1.5米的帶豎肋矩形截面，基礎(chǔ)采用柱式臺(tái)、樁基礎(chǔ)或重力臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ)。混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度根據(jù)不同部位在C35～C50之間。

1.2陳家貢灣特大橋附近海域氣象環(huán)境陳家貢灣特大橋地處東亞季風(fēng)比較發(fā)達(dá)的黃海之濱，受季風(fēng)和海洋氣候的影響，四季變化比較明顯，屬南溫帶濕潤季風(fēng)氣候類型：夏季空氣濕潤，雨量充沛；冬季氣候干燥，時(shí)長稍寒。多年年平均最低氣溫為9.1℃、最高氣溫為15.9℃。最熱出現(xiàn)在八月，月平均氣溫為25℃，最冷出現(xiàn)在一月，月平均氣溫為-4.5℃。年平均相對濕度為72%，累年全年蒸發(fā)量平均為1462.2毫米，其中全年以五月份為最高，累年平均達(dá)到180.1毫米，一月最小，僅為54.8毫米，海區(qū)全年鹽度一般在15.00～34.00‰之間變化，屬強(qiáng)混合型海區(qū)，海洋環(huán)境特征明顯。

1.3陳家貢灣特大橋面臨的耐久性問題在海洋環(huán)境下結(jié)構(gòu)混凝土的腐蝕荷載主要由氣候和環(huán)境介質(zhì)侵蝕引起，主要表現(xiàn)形式有鋼筋銹蝕、鹽類侵蝕、凍融循環(huán)、溶蝕、堿-集料反應(yīng)和沖擊磨損等。陳家貢灣特大橋位于東亞季風(fēng)比較發(fā)達(dá)的黃海之濱，因?yàn)樘鞖廨^暖，嚴(yán)重的凍融破環(huán)和浮冰的沖擊磨損可不予考慮；鎂鹽、硫酸鹽等鹽類侵蝕和堿骨料反應(yīng)破壞則可以通過控制混凝土組分來避免；這樣鋼筋銹蝕破壞就成為最主要的腐蝕荷載。混凝土中鋼筋銹蝕可由兩種因素誘發(fā)：一是海水中Cl-侵蝕，二是大氣中的CO2使混凝土碳化。國內(nèi)外大量工程調(diào)查和科學(xué)研究結(jié)果表明：海洋環(huán)境下導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕破壞的主要因素是Cl-進(jìn)入混凝土中，并在鋼筋表面集聚，促使鋼筋產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。在陳家貢灣特大橋周邊沿海地區(qū)調(diào)查中亦證實(shí)，海洋環(huán)境中混凝土的碳化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Cl-滲透速度，混凝土自然碳化速度平均為3mm/10年。因此，影響陳家貢灣特大橋結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的首要因素是混凝土的Cl-滲透速度。

2提高海工混凝土耐久性的技術(shù)措施

提高海工耐久性混凝土的主要技術(shù)措施有：

2.1海工耐久性混凝土其技術(shù)途徑是采用優(yōu)質(zhì)混凝土礦物摻和料和聚羧酸高效減水劑復(fù)合，配以與之相適應(yīng)的水泥和級(jí)配良好的粗細(xì)骨料，形成低水膠比，高密實(shí)、高耐久的混凝土材料。

2.2提高混凝土保護(hù)層厚度這是提高海洋工程鋼筋混凝土使用壽命的最為直接、簡單而且經(jīng)濟(jì)有效的方法。但是保護(hù)層厚度并不能不受限制的任意增加，當(dāng)混凝土保護(hù)層過薄時(shí)，易形成裂縫等缺陷使保護(hù)層失去作用，鋼筋過早銹蝕，降低結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和延性；當(dāng)保護(hù)層厚度過厚時(shí)，由于混凝土材料本身的脆性和收縮會(huì)導(dǎo)致混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫反而削弱其對鋼筋的保護(hù)作用。

2.3混凝土保護(hù)涂層完好的混凝土保護(hù)涂層具有阻絕腐蝕性介質(zhì)與混凝土接觸粘結(jié)的特點(diǎn)，其于砼粘結(jié)力不小于1.5Mpa，并且與砼表面的強(qiáng)堿性相適應(yīng)，延長混凝土和鋼筋混凝土的使用壽命。然而大部分涂層本身會(huì)在環(huán)境的作用下老化，逐漸喪失其功效，一般壽命在5～10年，只能作輔助措施。

2.4阻銹劑阻銹劑通過提高氯離子促使鋼筋腐蝕的臨界濃度來穩(wěn)定鋼筋表面的氧化物保護(hù)膜，其品質(zhì)對混凝土的主要物理性能、力學(xué)性能無不利影響，從而延長鋼筋混凝土的使用壽命。但由于其有效用量較大，作為輔助措施較為適宜。

3加強(qiáng)陳家貢灣特大橋結(jié)構(gòu)混凝土耐久性措施

改善混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性需采取的措施：①從材質(zhì)本身的性能出發(fā)，提高混凝土材料本身的耐久性能，例如采用高效減水劑和高效活性礦物摻合料。②找出破壞混凝土耐久性作用的內(nèi)在因素和外在因素，對主因和次因?qū)ΠY施治，并根據(jù)具體情況采取除高性能混凝土以外的補(bǔ)充措施，例如綜合防腐措施。采用高性能混凝土是在惡劣的海洋環(huán)境下提高結(jié)構(gòu)耐久性的基本措施，然后根據(jù)不同構(gòu)件和部位，盡可能提高鋼筋保護(hù)層厚度（一般不小于50mm），某些部位還可復(fù)合采用保護(hù)涂層或阻銹劑等輔助措施，形成以高性能海工混凝土為基礎(chǔ)的綜合防護(hù)策略，有效提高陳家貢灣特大橋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。

因此，陳家貢灣特大橋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性基本方案是：首先，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性基本措施是采用高性能混凝土，同時(shí)依據(jù)混凝土構(gòu)件所處結(jié)構(gòu)部位及使用環(huán)境條件，采用必要的補(bǔ)充防腐措施，如摻加鋼筋阻銹劑、混凝土外涂保護(hù)層等。在保證施工質(zhì)量和原材料品質(zhì)的前提下，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性將可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

對于具體工程而言，耐久性方案的設(shè)計(jì)必須考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，如原材料的耐久性指標(biāo)、工藝設(shè)備的可行性等，以及混凝土配合比經(jīng)濟(jì)上的合理性。也就是說應(yīng)該采取有針對性的，因地制宜的制定防腐方案。

根據(jù)設(shè)計(jì)院提出的陳家貢灣特大橋主要部位構(gòu)件的強(qiáng)度等級(jí)要求、構(gòu)件的施工工藝和環(huán)境條件，對各部位混凝土結(jié)構(gòu)提出具體的耐久性方案。

4陳家貢灣特大橋高性能混凝土原材料耐久性

4.1試驗(yàn)用原材料及其物理化學(xué)性能

4.1.1水泥試驗(yàn)中采用了P.Ⅱ52.5，有關(guān)性能參數(shù)見下表。

4.1.2高爐磨細(xì)礦渣(S95)

高爐磨細(xì)礦渣(S95)的有關(guān)性能參數(shù)見表

4.1.3硅粉

硅粉的有關(guān)性能參數(shù)見表

4.1.4粗骨料

混凝土配制試驗(yàn)用石為5～25mm連續(xù)級(jí)配碎石。

4.1.5細(xì)骨料

混凝土配制試驗(yàn)用砂檢驗(yàn)結(jié)果如表

4.1.6減水劑

試驗(yàn)采用HSN-A聚羧酸高性能混凝土減水劑。

4.1.7拌和用水飲用水。

4.2試驗(yàn)方案和主要試驗(yàn)方法從高性能海工混凝土的基本要求出發(fā)，在原材料的優(yōu)選試驗(yàn)中，以混凝土的坍落度和擴(kuò)展度評價(jià)混凝土的工作性，以抗壓強(qiáng)度等評價(jià)混凝土的物理力學(xué)性能，以混凝土的電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)(自然擴(kuò)散法)試驗(yàn)結(jié)果評價(jià)混凝土的抗氯離子滲透性能，并以耐久性能為首要要求。

試驗(yàn)中所采用的主要試驗(yàn)方法有：

4.2.1坍落度、擴(kuò)展度混凝土的坍落度、擴(kuò)展度按《新拌混凝土性能試驗(yàn)方法》GBJ80-85測定。

4.2.2抗壓強(qiáng)度混凝土的抗壓強(qiáng)度按《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法》GBJ81-85測定。

4.2.3混凝土的抗凍性能試驗(yàn)參照《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗(yàn)方法》（GBJ82-85）進(jìn)行。

4.2.4混凝土的電通量和氯離子擴(kuò)散系數(shù)快速試驗(yàn)NEL-PER型混凝土電通量測定儀來評價(jià)混凝土抵抗氯離子滲透能力的標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)儀器采用北京耐爾NEL-PER型混凝土電通量測定儀。通過在￠95×50mm的混凝土試樣兩端施加60V的直流電壓，通過檢測6hrs內(nèi)流過的電量大小來評價(jià)混凝土的滲透性。

用RCM-DH型氯離子擴(kuò)散系數(shù)測定儀測定混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)的試驗(yàn)方法，RCM法參照DuraCrete非靜態(tài)電遷移原理制定，定量評價(jià)混凝土抵抗氯離子擴(kuò)散的能力，本方法適用于骨料最大粒徑不大于25mm的試驗(yàn)室制作的或者從實(shí)體結(jié)構(gòu)取芯獲得的混凝土試件。將標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天的混凝土試件浸泡于質(zhì)量濃度為3.0％的NaCl溶液中至指定齡期后，用混凝土切割機(jī)將混凝土試件切割成直徑＝100±1mm，高=50±2mm的試件。將試件放入電解槽的夾具中，注入1L0.2mol/LKOH正極溶液與1L含5%NaCl的0.2mol/LKOH負(fù)極溶液，用測試機(jī)主機(jī)電源進(jìn)行電遷移過程，劈開試件，用0.1mol/LAgNo3溶液測定顯色深度，最后用軟件計(jì)算混凝土試件的氯離子擴(kuò)散系數(shù)。

4.3混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)主要研究C40和C50高性能海工混凝土的性能

4.4高性能混凝土性能試驗(yàn)結(jié)果及分析混凝土的物理力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果，常規(guī)耐久性能試驗(yàn)結(jié)果

高性能海工混凝土的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和抗凍性能

高性能海工混凝土與普通混凝土相比較，具有優(yōu)良的工作性能、相近的物理力學(xué)性能和優(yōu)異的耐久性能，尤其是其耐海水腐蝕性能，混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)可小于3.0～1.0E-12m2/s

5海工耐久性混凝土的質(zhì)量保證措施

5.1影響海工耐久性混凝土質(zhì)量的因素高性能海工耐久性混凝土一般通常具有較高的膠凝材料用量、低水膠比與摻入大量活性摻合料等配制特點(diǎn)，致使高性能混凝土的硬化特點(diǎn)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)同傳統(tǒng)的普通混凝土相比具有很大的差異，隨之帶來了它的早期體積穩(wěn)定性差、容易開裂等問題。而混凝土的裂縫正是在使用階段環(huán)境侵蝕性介質(zhì)侵入的通道，進(jìn)而削弱其耐久性。

5.2提高海工耐久性混凝土質(zhì)量措施在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，澆筑的混凝土由于陽光直射溫度較高產(chǎn)生溫差過大的現(xiàn)象，同時(shí)由于海灣地區(qū)海風(fēng)比較強(qiáng)烈也容易造成混凝土表面失水過快，混凝土表面收縮較大而導(dǎo)致混凝土開裂。因此，在實(shí)際澆筑混凝土過程中，T梁或其它結(jié)構(gòu)的混凝土澆注完畢后應(yīng)立即在頂面和四周采取保溫保濕措施。對于T梁等大型預(yù)制構(gòu)件，由于預(yù)制場地的限制和施工進(jìn)度要求，采用低溫蒸養(yǎng)的方式。

篇9

 

混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要的地位。而在今天，混凝土的裂縫在一些施工現(xiàn)場仍然時(shí)有出現(xiàn)。論文大全。論文大全。究其原因，我們對混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中大體積混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

1.大體積混凝土溫度控制措施

高層建筑地下室的底板一般較厚，有的厚達(dá)2-3m，屬大體積混凝土施工。發(fā)生裂縫的主要原因是水化熱高，與環(huán)境氣溫差大，或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，裂縫嚴(yán)重的可導(dǎo)致底板滲漏，若混凝土溫度較高是突然澆冷水養(yǎng)護(hù)，也會(huì)產(chǎn)生無規(guī)則的多條微裂縫。

判斷能否出現(xiàn)溫度裂縫，溫度裂縫的控制，需進(jìn)行溫度控制計(jì)算后采取相應(yīng)措施加以控制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)規(guī)定混凝土內(nèi)外溫差不超過25度則不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。該工程大部分混凝土在12月到次年2月澆筑，而這段時(shí)間正值全年氣溫最低，因此必須進(jìn)行混凝土熱工計(jì)算和混凝土溫度控制，該部分混凝土的標(biāo)號(hào)均為C20。

采取防止出現(xiàn)溫度裂縫的措施，計(jì)劃采取的措施為：混凝土初凝后在表面覆蓋一層塑料薄膜，并覆蓋兩層草袋進(jìn)行隔熱保溫養(yǎng)護(hù)。

混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測，為了及時(shí)牚握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值，在第一施工段內(nèi)設(shè)一個(gè)測溫點(diǎn)，監(jiān)測混凝土中心測點(diǎn)與表面測點(diǎn)的溫差值，作為調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施的依據(jù)，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

1.1大體積混凝土墎臺(tái)身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起

各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。

1）收縮裂縫：限制條件下的收縮可分為自生收縮，塑性收縮，炭化收縮和干縮四種，在收縮變形超過極限延伸率或收縮產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土當(dāng)時(shí)的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就開始出現(xiàn)裂縫。

2）溫差裂縫：混凝土內(nèi)外部溫差過大會(huì)產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑。澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快形成了較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí)，混凝齡短，抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度，則會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

3)安定性裂縫；安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

1.2溫度應(yīng)力的分析

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段：

（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

（2）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。

（3）晚期：混凝土完成冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。

2.裂縫的防治措施

2.1設(shè)計(jì)措施

1）精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰量）”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

2）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3-0.5%之間。

3）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

4）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

5）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，保留時(shí)間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。

2.2施工措施

1）細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。

2）根據(jù)工程特點(diǎn)，充分利用混凝土后期強(qiáng)度，可以減少用水量，減少水化熱和收縮。

3）混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15゜C以上。論文大全。

4）采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。

5）對于高強(qiáng)度混凝土，應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑，使用高效減水劑。通過試驗(yàn)摻入粉煤灰，摻量15%-50%。

2.3現(xiàn)場操作方面

1)澆搗工作：澆搗時(shí)澆搗棒要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確牚握振搗時(shí)間，避免過振和漏振，應(yīng)提倡用二次振搗，二次抹面技術(shù)，以排除泌水，混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

2)混凝土的養(yǎng)護(hù)：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)，對于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14-28天。

3)避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土，對于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。

4)夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模，低溫養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

篇10

 

內(nèi)容：對于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工，有關(guān)規(guī)范雖已有詳細(xì)規(guī)定，但仍有一些具體細(xì)節(jié)問題沒有明確具體做法，對工程施工過程的管理造成一定影響。本文針對粱柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工、鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)、保護(hù)層厚度等方面的常見問題，對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工方法提出改進(jìn)意見。

1 梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工問題

在實(shí)際施工中，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集，構(gòu)造復(fù)雜，特別是處于結(jié)構(gòu)中間部位的梁柱接頭部位，梁柱鋼筋縱橫、垂直交錯(cuò)，梁的縱向受力鋼筋要放在柱縱向鋼筋內(nèi)部，呈井子形交叉，這樣柱子的箍筋綁扎就很不方便。在框架結(jié)構(gòu)施工中，施工單位普遍采取先安裝梁底模，柱子箍筋先套在主筋上，再綁扎安裝梁鋼筋，那么節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋如果不能及時(shí)調(diào)位和正確綁扎，致使梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)出現(xiàn)箍筋不放、少放、間距不符合圖紙和規(guī)范要求，這樣就會(huì)給節(jié)點(diǎn)區(qū)質(zhì)量留下安全隱患。

由于意識(shí)到這個(gè)問題對工程質(zhì)量的影響，具體可采取以下措施：

第一，柱子箍筋下料時(shí)做成兩個(gè)U型的，肢長根據(jù)截面尺寸、搭接焊接焊縫要求統(tǒng)一考慮，在綁扎梁的縱向鋼筋時(shí)，柱子箍筋先不綁扎，待梁的主筋正確就位后再將制作好的兩個(gè)U型箍筋焊接，這樣就可以保證箍筋數(shù)量、位置滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。論文格式。

第二，在安裝梁鋼筋之前，先把梁鋼筋縱向鋼筋用墊塊準(zhǔn)確就位后再進(jìn)行綁扎，綁扎時(shí)控制好縱向主筋與箍筋先后擱置順序，確保接頭處箍筋鋼筋位置、數(shù)量、間距滿足要求。

以上兩種做法能有效保證箍筋的施工質(zhì)量能滿足規(guī)范和圖紙要求，也進(jìn)一步滿足結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)結(jié)點(diǎn)，強(qiáng)錨固的要求。論文格式。

2 梁柱節(jié)點(diǎn)處混凝土強(qiáng)度等級(jí)的問題

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)原則，為保證“強(qiáng)柱弱梁”“ 強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)錨固”的要求，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)通常會(huì)比梁板高，而且隨著建筑物高度的增加，兩者的差距會(huì)更大。然而這樣的話，就會(huì)給施工中梁板與柱子交接處截面處混凝土強(qiáng)度等級(jí)、構(gòu)件質(zhì)量的控制帶來很大麻煩。論文格式。

在框架結(jié)構(gòu)施工中，比較普遍的做法是柱和梁板混凝土分兩批集中澆筑，即節(jié)點(diǎn)區(qū)采取和梁板結(jié)構(gòu)混凝土相同強(qiáng)度等級(jí)混凝土澆筑。如果單獨(dú)澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)，會(huì)存在因供應(yīng)量少和與梁板分隔困難的問題，若同柱一起澆筑，會(huì)使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土施工縫的留置很困難，如與梁板同時(shí)澆筑存在節(jié)點(diǎn)“夾層”，存在質(zhì)量隱患。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定，梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差不宜大于5MPa，如果超過時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工時(shí)應(yīng)作專門處理，使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)與柱相同。特別強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)要與柱相同，不能與梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同；而規(guī)范規(guī)定，當(dāng)柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)該對梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)采取有效措施，保證節(jié)點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度。兩個(gè)觀點(diǎn)都在保證強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則。具體可采取以下措施：

為了方便施工，可以直接在梁端(柱邊)設(shè)置垂直交界面，采用快易收口網(wǎng)，可避免在板內(nèi)設(shè)置分界面，使施工難度降低；但為防止分界面出現(xiàn)施工冷縫，建議施工時(shí)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土采用塔吊配備小口漏斗澆筑，梁板等大面積部位混凝土則采用泵送，同時(shí)澆筑，并做好養(yǎng)護(hù)工作。

要保證核心區(qū)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度，具體做法是在節(jié)點(diǎn)處增加縱向鋼筋，設(shè)置型鋼或增加箍筋予以補(bǔ)強(qiáng)。這種方法施工方便，質(zhì)量容易保證，施工單位易接受。

3 混凝土保護(hù)層厚度問題

保護(hù)層厚度的規(guī)定是為滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性要求、滿足混凝土炭化深度符合規(guī)范和對受力鋼筋有效錨固的要求。保護(hù)層厚度太小，無法滿足上述要求，太大則會(huì)在彎矩作用下使截面邊緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力而使構(gòu)件表面易開裂(δ＝M/W＝My/I)。因此，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)》(CB50204-2002)第5.5.2條均規(guī)定：受力鋼筋保護(hù)層厚度梁柱允許偏差為5mm。

施工時(shí)須嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求保證混凝土保護(hù)層厚度，但實(shí)際施工時(shí)很難做到。高層建筑中。由于柱箍筋直徑較大，間距較密，肢數(shù)較多，加工難度較大，上下鋼筋有相互錨固，安裝后箍筋有外突部分，外突箍筋使模板無法安裝，為此施工單位總是有意識(shí)地將箍筋做小一點(diǎn)以便安裝模板。但會(huì)造成柱縱筋保護(hù)層偏大，解決該問題有賴于提高現(xiàn)場加工施工準(zhǔn)確度，做好鋼筋工程施工樣板。 其次模板的幾何尺寸也是影響保護(hù)層的因素之一，幾何尺寸偏小，骨架尺寸不變，則會(huì)造成保護(hù)層偏小，反之則會(huì)偏大。還有梁的起拱、保護(hù)層墊塊多少也會(huì)造成保護(hù)層大小的改變。

在框架結(jié)構(gòu)施工中，由于樓面結(jié)構(gòu)標(biāo)高是一致的。雙向框架梁同時(shí)穿越柱節(jié)點(diǎn)時(shí)，必然造成一側(cè)框架梁面筋保護(hù)層厚度偏大。井宇架梁節(jié)點(diǎn)也有同樣問題，這些問題無法避免，可以通過設(shè)計(jì)采用增加構(gòu)造架立鋼筋解決。但需注意：一是梁箍筋的下料問題．由于一向框架梁面筋需從另一向框架梁面筋底下穿過，若該向框架梁端箍按原尺寸下料，面筋無法直接綁扎到箍筋上，對梁骨架受力不利，因此梁端箍筋下料時(shí)高度可減小2-3cm(僅一向框架梁端需要)；二是施工時(shí)以哪一向?yàn)橹?，保護(hù)層厚度增大，混凝土截面有效高度變小，正截面抗彎承能力減小，設(shè)計(jì)時(shí)是否考慮這種影響，另一方面構(gòu)件表面容易開裂(原因如上，δ＝M/W＝My/I)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)第9.2.4條規(guī)定：當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度大于40mm時(shí)，應(yīng)對保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施；對此須在設(shè)計(jì)時(shí)就明確以哪一向?yàn)榇?，并對保護(hù)層厚度偏大的一向梁端加鋪一層鋼絲網(wǎng)以防表面開裂，也可以通過設(shè)計(jì)采用增加構(gòu)造架立鋼筋解決。

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2002）

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（03G101）

[3]《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》，中國建筑工業(yè)出版社

[4] 《一級(jí)注冊結(jié)構(gòu)工程師必備規(guī)范匯編》中國建筑工業(yè)出版社