钢筋混凝土论文范文

时间:2023-03-19 18:53:11

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钢筋混凝土论文

篇1

论文摘要:现浇钢筋混凝土柱是房屋结构中重要的承重构件之一。框架结构中较多采用的是钢筋混凝土现浇柱,其质量直接关系到结构安全和使用。应从源头把关,注重各道工序管理,加大现场监督力度,发现问题及时补救处理,加强监督管理,防患于未然,以及加强质量检验等方面控制其质量。

现浇钢筋混凝土柱的质量控制,重在过程。当出现质量问题后,应查找原因,及时分析处理。现浇钢筋混凝土柱是房屋结构中重要的承重构件之一。框架结构中较多采用的是钢筋混凝土现浇柱,其质量直接关系到结构安全和使用。加强对现浇钢筋混凝土柱的质量控制,分源头把关、工序管理、质量保证体系、问题补救、监督管理、质量检验几方面控制。

一、从源头把关、控制质量

从源头把关控制质量非常重要。钢筋模板工程首先要控制钢筋进场,检查产品合格证、出厂试验报告,并按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499的规定取样作力学性能检验,其质量必须符合规定。钢筋表面不得有裂纹、油污等,平直无损伤。施工中柱受力筋采用机械连接,按《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107规定,全程跟踪取样、送试验室试验、见证试验结果,符合规定者才允许采用。

二、注重各道工序管理

控制质量要注重各个工序管理。从受力筋与箍筋的绑扎开始,要求:6肢箍,30根纵筋,对称配筋,箍筋间距100。采用梅花形绑扎,铅丝拧紧,保证钢筋的正确位置。加强质量问题原因分析,针对问题个别处理。如出现:混凝土浇筑过程中,执棒人员的操作技能不熟练,责任心不强,下料、执棒未严格按要求实施,局部出现漏振现象,以及混凝土浇筑时,一次下料厚度过厚,振动棒的插入间距过大等问题均需及时纠偏。

三、加大现场监督力度

为保障防止质量保证体系运转,要求现场管理人员管理到位,加大监督力度。

在浇筑混凝土之前,对钢筋隐蔽工程验收,内容包括:(1)纵向受力筋的品种、规格、数量和位置;(2)钢筋的连接;(3)箍筋品种、规格、间距;(4)预埋件的规格、数量和位置。重视保护层厚度25±5。拆模后,由业主、监理、施工单位人员对外观质量和尺寸偏差进行检查,做记录,并根据具体情况,及时对缺陷进行处理

四、发现问题及时补救处理

现浇柱外观质量缺陷有:露筋(柱内钢筋未被混凝土包裹而外露)、蜂窝(混凝土表面缺少水泥砂浆而形成石子外露)、孔洞(混凝土中孔穴深度和长度均超过保护层厚度)、夹渣(混凝土中夹有杂物且深度超过保护层厚度)、疏松(混凝土中局部不密实)、裂缝(缝隙从混凝土表面延伸至混凝土内部)、外形缺陷(缺棱掉角、棱角不直等)、外表缺陷(构件表面麻面、掉皮、起砂等)。尺寸允许偏差:轴线位置8;垂直度13,层高±13;截面尺寸+8,-5;表面平整度8;预埋件中心线位置10。发现轴柱混凝土浇筑后出现大面积孔洞、露筋现象,属严重缺陷出现了质量问题。针对此类问题应采取以下处理:先打掉出现问题,已浇筑的混凝土柱。同时编制具体施工处理方案措施,重新立模验收,合格后再进行混凝土浇筑。

五、加强监督管理、防患于未然

加强监督管理,主要作好以下工作:(1)做好混凝土浇筑安全技术交底工作,做好交底和混凝土浇筑过程中的施工记录。(2)重要特殊部位混凝土浇筑要编制针对性的施工方案,严格按方案施工。(3)加强混凝土浇筑过程控制:控制混凝土配合比,混凝土坍落度(混凝土坍落度以现场测试为准,根据现场需要可适当增大坍落度,但必须满足设计和规范要求);合理组织劳动力,严禁疲劳操作;混凝土浇筑高大柱子时,设门子洞。门子洞的留设要严格按要求做;配制混凝土时要注意石子合理级配。

当柱混凝土浇筑出现质量问题,采用如下处理原则:本着既不改变结构受力状态,又不改变结构外形尺寸,以达到设计要求,满足使用功能为度。

六、加强质量检验

篇2

关键词:屋面裂缝事故处理

1工程概况

某幼儿园1995年8月开工,于1996年12月竣工交付使用,建筑面积1643m2,为一幢3层框架及部分砖混结构建筑。钢筋混凝土梁式桩基,三层局部楼面及屋面为井字梁结构。于1999年3月发现①~⑤轴、A~D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。在清除表面粉刷层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状,宽度约0.5~1mm,多为表面裂缝,基本未贯穿梁底,且大都分布在跨中区域,在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁,同时井字梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位.

2裂缝原因分析

(1)该楼共设8个沉降观测点。根据基础沉降观测结果,由于为桩基础,沉降量均较小,最大沉降量10.4mm,最小沉降量9.3mm,最大差异沉降仅1.1mm,故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。

(2)对梁体进行回弹测得混凝土强度等级达到C20,符合原设计要求,故可排除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。

(3)该井字梁结构系夏季施工,原定屋面做法为刚性防水层上用1∶10水泥珍珠岩找坡,再做架空层隔热,而后考虑铝白色SBS具有反光、防漏的双重作用,而改用铝白色塑膜面SBS防水卷材替代架空层。通过实地检查发现,该防水材料已老化变质,其上铝白色也已退尽。宁波地区冬季最低室外温度在-5℃左右,室内温度可达到10℃,夏季室外温度可达到38℃左右,在阳光直射处则可达到45℃以上,室内温度为30℃左右。该井字梁层面上虽做有珍珠岩找坡层,但厚度较薄,且其上SBS已失去原有的反光作用,故该层面保温性较差,梁体的室内外温差无论冬夏季至少在10℃以上。

3设计计算的复核

现以LB梁为例进行裂缝宽度复核。该构件的裂缝控制等级应为三级,最大裂缝允许宽度为0.3mm。复核工作分两部分进行。

(1)按受弯构件验算梁体裂缝宽度,其最不利情况应是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。因该梁是夏季施工的,冬季则产生收缩变形,梁顶与梁底的温差使梁顶收缩大于梁底,因此,冬季温度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的,即冬季二者的影响是叠加的。

经计算得屋面综合荷载q=7.58kN/m2,区格的长a和宽b分别为3.4m和3m,则荷载效应产生的弯矩

Ml=0.34qa2b=0.34×7.58×3.42×3=4kN·m

而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt:

Mt=EIαΔt/h=Ebh2αΔt/12=2.55×104×250×700×700×10^-5×10/12=26000000N·mm=26kN·m

其中E为C20混凝土弹性模量取2.55×104N/mm2;α为C20混凝土线膨胀系数,取1×10^-5,I为构件截面惯性矩,矩形时为bh^3/12,(b为构件宽250mm,h为构件高度700mm);Δt为构件上、下表面温差,取为10℃。

因而M=Ml+Mt=89.4+26=115.4kN·m

按《混凝土设计规范(GBJ10-89)》受弯构件公式算得最大裂缝宽度Wmax=0.215mm<0.3mm。

(2)按受拉构件验算梁体裂缝宽度。由于该梁为夏季施工,冬季则产生收缩变形,但受支座的约束,在混凝土内产生拉应力。如夏季施工时的温度为35℃,冬季按0℃计算,则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算,则可算得最大裂缝宽度Wmax=0.82mm>0.3mm。

由计算过程中得知,温度变形产生的伸缩应力很大(本例为781kN),虽然计算中已考虑了钢筋混凝土构件同砖混结构的协同变形因素,但由于两者的线膨胀系数不同,砖混部分还是对构件产生了较大的约束。

(3)很明显,本工程屋面井字梁侧面出现裂缝的主要原因是由于冬夏季温差引起的混凝土收缩变形以及冬季室内外温差所产生内力效应的影响叠加于荷载效应的综合作用结果。因该梁是在夏季施工的,而且保温隔热措施较差,在冬季的低温下,沿梁长方向产生收缩。当收缩变形受到支座的约束时,在梁体内产生了拉应力。由于混凝土的抗拉强度较低,当拉应力超过抗拉强度时,便产生裂缝。此外,设计中没有按构件由于温度收缩变形引起的拉应力进行抗拉强度验算,抗拉筋明显不足,也是导致井字梁构件裂缝的主要原因之一。由于LA1、LA2梁配筋大于LB梁,故裂缝在LB梁上分布较广。

4处理措施

该工程从竣工到发现裂缝已经过两年多时间,此后又经过近三个月的现场裂缝发展的观测,证实裂缝的开展已处于稳定状态。引起构件裂缝的主要因素——混凝土收缩变形由于各种井字梁及其支承系统的协调变形已趋稳定,同时按温度效应与荷载效应组合验算构件抗弯强度证明梁截面承载力能够满足使用要求,故工程上仅按温度裂缝的因素对构件作了如下处理。

(1)改善屋面保温性能。考虑到原有屋面防水材料SBS已老化变质,为防止屋面渗漏,揭去重做。同时重新在屋面上铺设了架空层,以降低梁体的冬夏季温差与室内外温差。

(2)鉴于构件裂缝宽度较小,故采用表面处理法施工。具体方法为:凿去裂缝两侧各宽5cm范围内的粉刷层,对裂缝处用水冲洗,然后刷掺有107胶的水泥浆,最后用1∶2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字梁边梁与支承墙体间的错位处,先贴上宽300mm的铅丝网,再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修补后经过一年左右的跟踪观测,没有发现新裂缝产生,因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。

5结束语

对于象井字梁构件这类体量较大,相互之间约束又较多的混凝土构件,为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施:

(1)选择适宜的季节浇注混凝土。因为混凝土的抗拉强度较低,为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力,应尽量选择温度低的季节浇注。必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井水拌制,或设置简易的遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。

(2)选用水化热小和收缩小的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石子的含热量,尽量降低水灰比,合理使用减水剂,加强振捣,以减少水化热,提高混凝土的密实性和抗拉强度。

(3)做好保温隔热工作,尽量减少构件的冬夏季温差和室内外温差。

篇3

1.1质量控制监理分析

作为钢筋混凝土工程监理工作的重中之重,对工程质量的控制被放在监理工作的突出位置。监理单位首先要求施工方认真履行合同,严格按照施工图纸施工作业。同时,要加大对现场施工材料的监管力度,建立材料审批制度,坚决不允许使用不合格的产品。另外,对于施工中使用的设备,要采取事前检查、事中监测、事后维护等多种手段,要求施工方保持设备的正常运转。

1.1.1施工过程监理控制分析在整个监理过程中,对施工过程的监理控制是比较困难的。在施工过程中,监理工作涉及的范围广、种类多,同时,还具有极高的复杂性。尤其是在钢筋的使用规范上,要求施工人员在实际操作中要严格按照相关程序执行。

1.1.2混凝土浇筑监理分析在钢筋混凝土工程监理工作中,监理单位要求施工方的混凝土作业要一次浇筑到位,坚决杜绝混凝土堆积或倾斜的情况,同时,还要严格控制下料斗的出料。另外,要严格控制并避免建筑的整体浇筑和斜层浇筑,要严格控制浇筑的厚度。监理人员在现场监理时,应督导施工人员的浇筑程序,以确保混凝土浇筑作业能够顺利进行。

1.1.3钢筋混凝土质量监理分析钢筋混凝土工程出现质量问题的原因是多方面的,比如,对于钢筋结构的表面损伤,就包括未对模板的表面喷涂隔离剂,使其表面粘上了混凝土,使模板的表面不平;在振捣作业中,未将边角处捣实。另外,在拆模过程中,拆除手段不当等都是造成表面结构损伤的重要原因。因此,在监理过程中,监理人员应监督整个拆模过程,及时制止不符合程序的拆模行为。

1.1.4水压盲板堵头设计监理分析在施工过程中,水压试验是管道工程质量检测的重要环节,对堵头的设计和施工十分重要。在监理活动中,监理组与设计单位、施工单位密切合作,科学验算、严格控制水压试验盲板堵头的设计和施工。根据相关计算分析,主要计算过程如下。根据GB150—1998规范盲板厚度计算公式推出的盲板厚度计算,其可简化公式:t≥DP÷100.(1)式(1)中:t为盲板厚度;D为管道直径;P为试验压力。代入相关数值得:t=1200×12÷100=41.1mm。据此计算数据,经过反复确认,决定采用Q235B,46mm钢板作为盲板。由于现场采购不到46mm钢板,与设计沟通后,决定采用40mm钢板加加强筋的设计来满足对盲板强度的要求。

1.2施工进度监理控制分析

根据工程所处的自然地理环境,结合钢筋混凝土施工的特点,合理监理了施工进度,在保证了施工质量的同时加快了施工进度。

1.2.1钢筋混凝土工程质量检测在施工过程中,检测钢筋混凝土能够有效保障施工进度,避免因钢筋混凝土质量问题对施工进度造成的影响。因此,监理单位在监理的过程中,要监督整个质量检测,确保检测结果的公正性和科学性。钢筋混凝土的质量检测大体可以分为3部分:①外观检查。外观检查主要针对尺寸偏差、裂缝、冻害和表面损伤等多方面。同时,监理人员应该对整个外观检查进行正确督导。②预留试块检测。这种方法存在一定程度上的误差,预留试块的取样不符合相关标准。因此,在选择这种方法时,要加大现场监督的力度,充分发挥监理职能。③结构本体检查。结构本体检查是整个检测中尤为关键的部分,检测结果对钢筋混凝土的质量判断有重要的影响,因此,监理单位在建立过程中要严格监督相关内容。

1.2.2其他项目监理分析在整个施工过程中,除了面临钢筋混凝土等方面的问题外,其他因素也为监理工作带来了困难。

1.2.2.1地质、水文条件变化由于该工程时间跨度大、建设周期长,所以,在工程建设中会出现降雨和冻土现象。在监理过程中,如何最大限度地将自然环境方面的影响降到最低是十分重要的问题。监理工作开始后,监理单位就要敦促施工方做好应急预案,合理控制工程进度,以确保整个施工能够顺利进行。

1.2.2.2地下水的监理控制在施工作业中,沟槽开挖有时会碰到地下水。当水位不高、出水量小时,可以采取边开挖、边安装、边回填的方式,在保证安装质量的前提下,加快施工进度,快速通过;当出水量大时,应该采取提前降水措施。在开挖前,要按照设计管线走向每隔50m开挖挖1个比设计槽底标高深1m的深坑作为集水坑,并安装潜水泵降水。同时,在潜水泵上加1层滤网避免砂砾堵塞泵口。当安装到集水坑时,用级配良好的砾石分层换填,压实后再安装。

1.2.2.3钢材焊接在施工过程中,监理单位要求施工方使用符合设计的钢材,从很大程度上避免了因钢材不合格带来的施工质量问题。同时,在钢材焊接作业中,监理单位要充分发挥其职能。严格控制施工人员、施工程序和施工标准,进而保证钢筋混凝土工程关键部分的施工质量。在焊接作业中,盲板与筒体第一层焊接时使用分段对称焊接的方法。另外,当法兰与筒体焊接时,焊接由里至外,防止焊接发生变形。在焊接作业中,为了防止焊接后应力过于集中,所有工艺孔都不进行焊接作业。

2安全监理分析

在整个施工过程中,最重要的监理活动是针对施工安全进行的。施工安全一直是工程中最受关注的问题,从施工人员的安全培训到安全保护措施的日常维护,监理人员在其中发挥了重要的作用。鉴于此,要建立安全施工管理规范,全方位进行施工综合安全监理。

3结束语

篇4

关键词:抗震墙轴压比弯曲变形

抗震墙广泛用于多层和高层钢筋混凝土房屋,规范规定的现浇钢筋混凝土结构房屋中,除框架结构外,其余几种结构体系均与剪力墙有关,所以有必要对剪力墙结构作一个重点研究。

在受力方面,因为剪力墙的刚度大,容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。在地震作用下,其变形小,破坏程度低,可以设计成延性抗震墙,大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形,耗散地震能量,在与其他结构共同工作的同时,能吸收大部分的能量,降低其他结构的抗震要求,在设防较高的地区(8度及区以上地区)优点更为突出。

抗震墙由墙肢和连梁两部分组成。设计时应遵循强墙弱梁、强剪若弯的原则。即连梁的屈服先于墙肢,连梁和墙肢均应为弯曲屈服。与旧规范相比,新规范在剪力墙抗震设计特别是在抗震构造方面有比较大的变化。主要包括:

(1)底部加强区高度的变化;

(2)墙肢组合截面的弯矩、剪力设计值和连梁组合的设计值;

(3)分布钢筋的最小配筋率;

(4)增加了剪力墙的轴压比的限值;

(5)将边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件;两种边缘构件的构造不同,加强了应加强的部位,放松了可放松的部位,使抗震墙的设计更具合理性;

(6)新规范取消了旧规范的“弱连梁”和“小墙肢”的术语,代之以“跨高比”和墙肢长度和厚度的比值,应当说在概念上是没有区别,但89规范虽然对“弱连梁”作了规定,但在设计中难以确定什么是弱连梁。

在进行抗震墙设计时应注意如下的要求:

1、抗震墙的布置要求:作为主要的抗侧力构件,合理的布置是构建良好抗震性能的基础。应遵循“”即“对称、均匀、周边、连续”外,还须注意:

(1)将长墙分成墙段:对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构,若内纵墙很长,且连梁的跨高比小、刚度大,则墙的整体性好,在水平地震作用下,墙的剪切变形较大,墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度,新规范规定将长墙分成墙段,使墙的高宽比大于2。墙段由墙肢和连梁组成。旧规范也有相同的规定。二者的区别在于连梁。旧规范为弱连梁,而新规范为跨高比不小于6的连梁,其目的是:设置刚度和承载力较小的连梁,在地震作用下可能先破坏,使墙段成为抗侧力单元,且墙段以弯曲变形为主。

(2)避免墙肢长度突变:抗震墙和部分框支抗震墙结构的墙肢的截面长度,沿高度不宜有突变,当抗震墙的洞口比较大时,以及一、二级抗震墙的底部加强区,不宜有错洞布置的剪力墙。

2、框支层墙体的布置要求:

(1)对框支层刚度的要求:部分框支的抗震墙结构的框支层,抗震墙减少,侧向刚度降低,在地震作用时有可能将变形集中在框支层,框支层是使结构具有良好抗震性能的关键部位。对于矩形平面的部分框支抗震墙结构,为避免框支层成为薄弱层或软弱层,新规范第规定:框支层的侧向刚度不应小于上一层非框支层侧向刚度的50%(应该说规范的要求并不过分,设计时应尽量避免这种对抗震极为不利的结构形式。与建筑师一起努力,为建造牢固的建筑产品而共同奋斗)。新规范取消了旧规范对框支层落地剪力墙数量的规定,从设计上讲比原规范抽象但却更加合理,所以我建议:在平面布置时可以借用原规范的数量控制作为直观的手段,然后进行量化计算。

(2)框支墙落地的间距不宜过大:框支层的水平地震剪力主要由落地剪力墙承担,作用在紧邻框支层的上一层非落地剪力墙的水平力亦通过框支层楼板传到落地墙,为保证楼板有足够大的平面内刚度(传递水平力),新规范规定:落地墙的最大水平间距不宜大于24米,取消了原“四开间”的含糊概念。另外,新旧规范均对框支层楼板提出了具体的特殊规定(详见附录),希望能引起设计者的高度重视。

(3)部分落地墙宜设计成筒体,以增加抗扭刚度和抗侧刚度。此条在实践中似较难作到,但须与建筑专业很好协调的话,相信一定会有很明显的效果。

3、框架-抗震墙结构的抗震墙布置要求:框架-抗震墙结构在实际工程中运用最多(对高层而言)。布置要点是:位置和数量,抗震墙的数量以满足刚度即满足层间位移限值为宜,位置相对灵活,但应符合规范相关的具体规定。

(1)沿房屋高度,抗震墙宜连续布置,宜全长贯通,避免切断,且洞口宜上下对齐,避免墙肢长度的突变。对外墙而言较容易作到,这与上述的“”相统一,内墙有时相对较困难。

(2)不宜开大洞口,避免削弱抗震墙的刚度。虽然取消了旧规范对洞口面积的限值的规定,但在实际中对此条规定较难掌握,由此引起的争执亦屡见不鲜。

(3)洞边距柱端(指距柱内侧)不小于300㎜,以保证柱作为边缘构件的作用和约束边缘构件的长度。

(4)双向抗侧力的结构形式。且纵横墙宜相连,使彼此成为有翼缘的剪力墙,不但可以增加刚度,同时还能有效地提高塑性变形的能力。

(5)对于较长的房屋,不宜在房屋的端部设剪力墙,以避免温度应力对剪力墙的不利影响。

(6)对于一、二级抗震墙,其连梁的跨高比不宜大于5。且高度不小于400㎜。连梁有较大的刚度,可保证墙体的整体性能良好并能增大耗能能力。

(7)柱中线与梁、墙中线不宜大于柱宽的1/4,以减少地震作用对柱的扭转效应。否则应通过加水平腋的方法或者加强柱内配箍率等方法加以弥补。

4、抗震墙及连梁的截面尺寸的有关规定:新老规范基本相似,但具体数值并不相同。主要包括:截面尺寸、最大剪压比、最小墙体厚度等。

(1)最大剪压比限值:对剪跨比大于2的剪力墙和跨高比大于2.5的连梁,剪压比不应大于0.2;剪跨比小于2的剪力墙和跨高比小于2.5的连梁,剪压比不大于0.15。原因是:剪跨比小的墙和跨高比小的连梁其剪切变形较大,甚至以剪切变形为主,故对剪压比的要求应更严格一些。实验表明:剪压比超过一定值时,将过早出现斜向裂缝,增加水平筋和箍筋的方法没有作用,在箍筋水平筋未屈服前混凝土即已在剪压的共同作用下破碎。合理的方法是:加大混凝土强度等级,加厚墙梁或加长墙的长度,但不宜加高梁的高度。在计算墙肢的剪跨比时弯矩和剪力均取地震作用下的效应组合的计算值,当楼层上下端计算弯矩不同时,取较大值。

(2)抗震墙的最小厚度:框架-剪力墙结构的底部加强区不小于200㎜且不小于层高的1/16;框架-剪力墙结构的其他部位不小于160㎜且不小于层高的1/20;框架-剪力墙结构的墙的周边应设置梁或暗梁与端柱组成边框。其他结构的一、二级不小于160㎜且不小于层高的1/20(其他结构的三、四级不小于140㎜且不小于层高的1/25);其他结构的一、二级底部加强区不小于200㎜且不小于层高的1/16(无端柱或翼墙时不小于层高的1/12)。新规范对二级剪力墙的厚度要求比原规范严格;增加了四级抗震等级下剪力墙的厚度和一、二级抗震墙底部加强区的墙厚的要求。

篇5

关键词:环向超长钢筋混凝土无缝施工综合技术

武汉体育中心体育场工程基础为桩基承台基础梁结构,环向总长800余米,基础梁断面尺寸为800×(800~1200)m,混凝土设计等级为C30;主体露天看台为预应力钢筋混凝土结构,最长段230m,板厚6mm,混凝土设计等级为C40、C45。

1技术难点

1.1本工程基础梁钢筋混凝土结构均属环向超长结构,与一般超长结构比其两端没有自由端,且基础梁下每间隔12m有桩承台,形成有约束结构。由于使用功能的要求,设计不留置伸缩缝。

体育场看台属于露天结构,温度变化较大,容易出现由于温差而引起的裂缝,另外看台厚度一般设计只有60~80㎜,而武汉体育中心体育场看台厚度仅为60㎜,宜造成混凝土散热过快导致开裂。施工中如何配置混凝土、控制混凝土浇筑,施工后如何保证结构不裂缝,保证看台不渗漏等,是本工程需要解决的难题。

1.2超长度连续曲线预应力露天结构的设计施工国内少见,对于应力的设计、施工提出了很多课题。超长预应力混凝土楼面如何分段布置预应力筋,分段张拉。分段过长,预应力损失较大;分段过短,张拉次数多、效率低,锚具费用大。

2方案的确定

本工程基础830m长环向结构和看台230m长超薄结构比较少见,经过分析研究采取无缝施工综合技术:钢筋混凝土采用微膨胀混凝土浇筑,看台采取预应力座台L型肋梁,面层钢纤维混凝土技术。

3微膨胀混凝土施工

3.1工艺原理

为了抵抗混凝土在伸缩时产生的应力,达到防止和减少伸缩裂缝的出现,在混凝土中掺加CSA膨胀剂,使混凝土产生适量的膨胀,在钢筋和临位限制下,在钢筋混凝土中预压应力,可大致抵消混凝土伸缩时产生的伸缩应力,防止混凝土开裂。

3.2混凝土技术要求

所有原材料均经过计量后投入搅拌机,计量偏差满足要求(按重量计),水泥、CSA膨胀剂、粉煤灰、减水剂、水±1%、石±2%;CSA膨胀剂和减水剂的计量严格按配合比投料。冬期拌制混凝土采用外加剂,降低水的结冰温度,外加剂确保-10℃时水不结冰。

3.3施工工艺

3.3.1微膨胀混凝土的试配

微膨胀级配合比设计时,除进行常规的设计、试验外,还增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。

3.3.2混凝土搅拌

混凝土搅拌采用强制式搅拌机搅拌,严格控制搅拌时间,确保混凝土拌合物均匀。及时测定砂、石的含水量、以便及时调整混凝土级配,严禁随便增减用水量。

3.3.3混凝土的输送

混凝土搅拌完成后,采用固定泵泵送工艺直接输送到作业面,以确保混凝土在最短时间运至浇筑面上。

3.3.4混凝土的浇筑

1)混凝土浇灌前准备:钢筋模板按设计图纸安装、绑扎、安装要牢靠,模板表面涂刷脱模剂。模板缝用海绵垫补严密,模板内的所有杂物必须清理干净并浇水湿润。

2)混凝土浇筑采用循序推进的连续浇筑方法,为避免混凝土出现冷缝,每个浇筑带的宽度均控制在2m以内为宜。同时严格控制混凝土的浇筑速度,分层浇捣,逐步推进,

3)CSA混凝土振捣必须密实,不漏振、欠振、不过振。振点布置均匀,振动器要快插慢拔。在施工缝、预埋件处,加强振捣。梁的振捣点可采用“行列式”,每次移动的距离为400到600mm;板的振捣采用平板式振捣器振捣。严格控制振捣时间及插入深度,并重点控制混凝土流淌的最近点和最远点,尽可能采用两次振捣工艺,提高混凝土的密实度。

4)先后浇筑的混凝土接槎时间不宜超过150分钟(严格控制在初凝时间内)。

5)混凝土成型后,等表面收干后采用木抹子搓压混凝土表面,以防止混凝土表面出现裂缝(主要是沉降裂缝、塑性伸缩裂缝和表面干缩裂缝),抹压2~3遍,最后一遍要掌握好时间。混凝土表面搓压完毕后,应立即进行养护。

6)冬天施工,采取防冻措施,除掺加防冻剂外,尚需保证混凝土入模温度不得低于5℃。雨季施工,采取有效防雨措施,严格按事先编制好的冬雨季施工措施执行。

3.3.5混凝土养护

CSA混凝土的养护是保证质量的最重要的措施之一。混凝土浇筑后,立即在其表面覆盖一层塑料薄膜,然后长时间地浇水养护,一方面避免温度过快降低,另一方面避免混凝土表面水分的过快散发。

4钢纤维混凝土施工

4.1工艺原理

在体育场看台面层大量使用钢纤维混凝土,因为钢纤维混凝土掺有微膨胀剂,除了钢纤维本身抗拒作用外,在微膨胀剂发挥作用时,对钢纤维有预压作用,增强了这种抗拉能力混凝土结构因此抗拉性质显著提高,有效阻止了结构中微裂缝的开展和传播,并具有抗渗作用。

看台面层设计要求:立面为35mm厚1:2水泥砂浆,平面50mm厚CF30钢纤维混凝土,钢纤维掺量为0.8%,立面、平面均为原浆压光,不做其它装饰。

4.2施工工艺

4.2.1钢纤维混凝土配合比配置

由试验室在开工前进行试配准备,在混凝土试配过程中,发现钢纤维易成束结团附在粗骨料表面、且分布不均,显然这不利于钢纤维发挥其作用。因此,参照各类文献,按粗骨料粒径为钢纤维长度一半对粗骨料进行了严格的进料控制和筛选(控制在15~20mm左右)。另外发现纤维拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞,影响混凝土质量、微孔还使钢纤维与水泥沙浆无法形成有效握囊,发挥不了钢纤维的增强作用,对比,我们较同标号普通混凝土提高了砂率和水泥用量,有效地解决了上述问题。

4.2.2看台面层施工

1)踏步施工

按图纸设计踏步阶数,踏步留20mm装修面层支模浇C30素混凝土,待看台面层施工完毕后带通线嵌阳角条抹上人踏步面。

2)面层施工

凿毛刷胶刷素水泥浆找平钉钢板网抹灰嵌阳角条及分格条绑扎钢筋网片浇筑混凝土

4.2.3钢纤维混凝土拌制

1)钢纤维混凝土现场机械拌制,其搅拌程序和方法以搅拌过程中钢纤维不结团并可保证一定的生产效率为原则;采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌而后加水湿拌的方法,钢纤维用人工播撒。整个干拌时间大于2min,干拌完成后加水湿拌时间大于3min,视搅拌情况,可适当延时以保证搅拌均匀。

2)搅拌钢纤维混凝土专人负责,确保混凝土坍落度和计量准确。

3)混凝土搅拌过程中,注意控制出料时实测混凝土坍落度,作好相应记录,并根据现场混凝土浇筑情况作出相应调整。严禁雨天施工。

4.2.4钢纤维混凝土浇筑

1)混凝土的浇筑方法以保证钢纤维分布均匀、连续为原则。

2)浇筑施工连续不得随意中断,不得随意留施工缝。

3)混凝土用手提式平板式振动振捣。每一位置上连续振动一定时间,正常情况下为25~40S,但以混凝土面均出现浆为准,移动时间依次振捣前进,前后位置和排与排间相互搭接3~5cm,防止漏振。

4)混凝土初凝前分四次抹平、原浆压光,并及时清理阳角条和分格条上混凝土浆。混凝土分区完成后再抹立面第三遍灰,原浆压光,抹灰流向同混凝土浇筑流向。

4.2.5钢纤维混凝土养护

面层采用旧麻袋覆盖养护,避免草袋覆盖养护污染及水份蒸发过快等影响装饰效果和质量。

5后张拉无粘结预应力施工

5.1施工流程

支梁底模、梁筋绑扎放线确定预应力筋位置铺放无粘结预应力筋预应力钢筋托架固定、封侧模张拉端承压板、螺旋筋、穴模安放及固定隐检浇混凝土及养护预应力筋张拉、切割、封堵。

5.2施工工艺

5.2.1预应力筋张拉准备

当预应力钢筋绑扎完毕后,穿设预应力筋,预应力筋的搭接在梁支座处进行。为防止张拉过程中在同一截面产生裂缝,将相邻两根梁的预应力筋的张拉端错开500mm。承压板,螺旋筋等放置完毕后即进行自检、专检及隐蔽验收合格后浇混凝土。当混凝土强度达到1.2N/mm2时及时将张拉端的穴模清理干净。当混凝土的强度达到设计要求的张拉强度时,进行预应力筋的张拉(用同条件下养护的试块来判别)。

5.2.2无粘接预应力张拉

预应力筋的张拉根据设计要求采取变角张拉施工工艺,预应力筋下料长度包括变角块厚度,单根预应力筋张拉端承压板采用90×90×12mm的钢板,螺旋筋采用φ6.5的钢筋,螺距为25mm,4圈,直径为75mm;对于群锚体系承压板采用150×150×20mm,螺旋筋采用φ8的钢筋,螺距为25m,9圈,直径为150mm。依据设计控制张拉应力,对于超长钢绞线的张拉均需采用倒换行程的方法张拉,预应力筋的张拉力以控制应力为主,校核预应力钢绞线的伸长值。

5.2.3张拉的封堵

预应力筋张拉完毕经检查无误后,即可切割多余的钢绞线,切割后的钢绞线外露长度距锚环夹片的长度为30mm,按规范要求用防水涂料或防锈漆涂刷锚具,然后清理,用高一等级的内掺10%CSA的细石混凝土进行封堵。

6实施效果

篇6

Abstract: Reinforced concrete structure has been considered a strong durability,but with the increasingly wide range of applications,The disadvantages of its durability are also exposed.The lack of durability of reinforced concrete bridge on the use of reinforced concrete had a great impact on life, many of our existing reinforced concrete bridge will be well received by the victims.Therefore,this paper focuses on the problem and solution of the durability of reinforced concrete analysis.

关键词:钢筋混凝土;桥梁;耐久性问题;解决途径

Key words: reinforced concrete;bridge;durability;solution

中图分类号:U44文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)18-0035-02

1影响钢筋混凝土桥梁耐久性的原因

用钢筋混凝土作为主要建造材料的桥梁在十九世纪后半叶才出现,但发展速度却很快。一百多年来,钢筋混凝土桥广泛采用,特别是在中小跨径方面。混凝土中配置钢筋组合成钢筋混凝土材料来砌筑建筑物是1861年左右开始的,首先建造的是水坝、管道和楼板。1875年,法国的一位园艺师蒙耶(1828~1906年)建成了世界上第一座钢筋混凝土桥。所谓钢筋混凝土桥梁耐久性不足主要表现在结构表面裂缝增多、钢筋锈蚀膨胀、部分混凝土保护层剥落等问题。其产生的具体原因如下:

1.1 桥梁的设计对其耐久性以及工作状态有着至关重要的影响。我国桥梁在实用中,仍采取部分经验手段进行数据调整的方法,属于半概率极限状态设计方法。因此,计算模式不定系数对正常使用极限状态可靠度的影响最大,并且,由于混凝土材料的离散性,所以其自身也会对正常使用可靠度产生较大的影响。而混凝土构件使用一段时间后,易发生碳化等混凝土中性化现象,钢筋的锈蚀会导致钢筋面积缩小,混凝土保护层涨裂等问题,对结构的使用性和耐久性产生严重影响。因此,从耐久性角度考虑桥梁结构设计是极限状态设计的重要方面。

1.2 冻融循环的影响。混凝土是一种多孔结构,在混凝土的毛细孔和凝胶孔中存在水分,而这些水分的主要来源有两种:一是在混凝土拌合时加入的;二是外界渗入。当环境温度降低到水的冰点以下,水结冰,体积膨胀9%。而当混凝土中有超过91.7%的空隙被水充满后,结冰的水就会对孔壁产生压力,这种压力被称为是膨胀压力。当混凝土内部的张力达到并超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土即会开裂。

1.3 钢筋锈蚀的影响。钢筋在混凝土中处于一种强碱性环境,这种环境中钢筋表面形成了一种钝化膜,这种钝化膜是一种不渗透的氧化物,它令钢筋表面不存在活性的铁,使得钢筋不会锈蚀。然而冻融循环会导致混凝土裂宽和裂深的不断加大,破坏钝化膜,在水和氧气的作用下,钢筋很容易产生锈蚀。钢筋锈蚀会导致混凝土开裂与剥落、钢筋面积逐步减小,钢筋延性降低等。

2检测实验

2.1 原材料。实验采用海螺牌P.O.42.5普通硅酸盐水泥,磨细矿渣来自于宝钢,钢渣粉来自武钢。砂为吸毒模数2.6~2.8的中沙;碎石粒径为5~25mm;超塑化剂采用聚羧酸盐高效减水剂。

2.2 试验方法。混凝土碳化实验按照《普通混凝土长期性能和耐久性能实验方法》GBJ82-85中快速碳化实验进行。采用100mm×100mm×300mm长方体试件,标准养护26d,在60°C烘48h取出测试。

抗压强度采用100mm×100mm×100mm试件,按GBJ81-85要求进行成型,标准养护后测试7,28,90d抗压强度。混凝土氯离子渗透性能采用ASTMC1202建议的电量法测试。试件为直径100mm,高度50mm的圆柱体。养护时尽量减少试块与外界环境的水分交换。养护在20°C的室内进行,立即将试块密封保存。采用氮气作为渗透气体。渗透压力分别为1.5,2.0,3.0bar(绝对压力)。计算各压力下的Ki,取平均值即得各配比混凝土的渗透系数K。混凝土收缩试验按照使用测量标距为540mm、精度为0.01mm的混凝土收缩仪测混凝土的收缩值。每组配比成型三个100mm×100mm×515mm长方体标准试块,成型1d后拆模并与标准养护室养护直至3d龄期(从搅拌混凝土加水算起)。立即移入温度(20±3)°C,相对湿度为(60±5)%养护室中,测定其初始长度。此后,分别测量3,7,14,28,60,90d龄期时混凝土的收缩值。

2.3实验结果及其分析。

2.3.1 钢筋混凝土桥梁耐久性劣化和力学性能现状。主要调查某市公路系统的钢筋混凝土桥梁。从现场进行的钻孔取样,并根据要求制样,以测定起氯离子渗透性、碳化程度和强度。

①钢筋混凝土氯离子渗透性的检测。钢筋混凝土桥梁混凝土试样的导电量大部分超过4000C,说明混凝土的康氯离子渗透性能已经很差,混凝土耐久性能收到严重劣化,混凝土对钢筋的保护作用已经很弱。中部试样的导电量大约为两侧混凝土导电量的3/4,说明中部混凝土的抗氯离子渗透性也受到了较强的劣化。②钢筋混凝土碳化深度的检测。钢筋混凝土桥梁的混凝土碳化深度达到19.5mm左右。以外,混凝土的氯离子渗透性和碳化深度有很好的相关性,说明氯离子渗透性和碳化深度对混凝土耐久性的评价是一致的。③钢筋混凝土抗压强度的测试。原设计强度为C30的混凝土现在的强度都有大幅度降低,其中抗压强度最低的只有14.8MPa,回弹强度也只能达到14.6MPa。同时结合氯离子渗透和碳化深度测试的结果发现,强度低的试样其抗氯离子渗透性差,同时已被碳化的深度大。

2.3.2 混凝土耐久性改进对策的研究。混凝土耐久性取决于配合比、组成材料和内部结构。这几方面均与水泥品种、水灰比、活性掺合料及其掺加比例与方式有关。在水泥品种、水灰比确定的前提下,活性掺合料的品种、数量及掺加方式是提高混凝土耐久性的关键。

在预防混凝土耐久性病害的研究中,我们在混凝土中复掺矿渣和钢渣微粉,并采用超量替代技术来提高混凝土强度、降低混凝土导电量、提高其抗碳化能力。

①矿渣钢渣复合矿物掺合料超量替代对混凝土强度的影响。矿渣钢渣复合矿物掺合料超量替代对混凝土7d、28d和90d强度都有明显的影响。超代系数为1~1.3,混凝土早期强度改善非常明显,当取代水泥量为50%时,超代系数1.3的混凝土7d强度为矿渣等量替代时的1.15倍,为普通硅酸盐水泥混凝土的1.23倍。当取代水泥量为70%时,超代系数为1.1时混凝土7d强度最低。混凝土28d强度测试结果显示,当超代系数为1.1时,各水泥取代量的混凝土的强度均最低,然后随超代系数增加,混凝土强度不断增大。而对混凝土90d强度,在水凝取代量40%和50%时混凝土强度随超代系数增加先降低,当超代系数大于1.2后,混凝土强度随之增大。矿渣钢渣复合超代由于减少了砂子,增加了矿渣和钢渣,未水化的矿渣和钢渣作为微细集料进一步填充了混凝土结构中的孔隙,使得混凝土更加密实,强度提高。②矿渣钢渣超量替代对混凝土渗透性的影响。矿渣取代水泥量为40%、钢渣超代系数为1.3时,可以降低混凝土氯离子渗透性。样品SG43通过电量980C,仅为基准普通水泥混凝土1307C的74.9%。与氯离子渗透不同,无论矿渣取代水泥量如何,混凝土气体渗透系数随复合超代系数的增加而下降。样品SG53气体渗透系数最小为8.55×10-17仅为基准普通水泥混凝土的1/4。当取代水泥量为60%、超代系数1.2时,混凝土气体渗透系数最低。③矿渣钢渣超量替代对混凝土碳化深度影响。通过实验可得,混凝土碳化深度随复合超代系数增加先下降,当超代系数大于1.4时,混凝土碳化深度随之上升。由此可见采用矿渣钢渣复合超代系数技术可以明显改善混凝土的抗碳化能力。④矿渣钢渣超量替代对混凝土收缩性能的影响。矿渣等量替代时,混凝土收缩率比基准普通水泥混凝土略有下降。而在矿渣钢渣复合超量替代,无论是早期收缩还是后期收缩均比基准普通水泥混凝土有大幅度降低。此外,在相同的水泥替代量条件下,混凝土收缩率随复合超代系数增加而增大。

2.4 结论

①采用矿渣钢渣复合超代技术可以提高混凝土抗渗透能力和抗碳化能力,从而使混凝土的使用寿命得以提高。②采用采用矿渣钢渣复合超代技术可以明显提高混凝土的早强度,后期强度也有适当提高。③矿渣钢渣复合超代水泥混凝土的收缩率明显小于基准普通水泥混凝土,可以让混凝土收缩裂纹减少,提高混凝土耐久性能。

3其他解决途径

解决钢筋混凝土桥梁的耐久性是一个涉及面广的复杂问题,需要考虑到多个层面才能更好的解决问题。除了上述实验外,还有其他一些解决的途径:

3.1 桥梁设计。设计要从结构要求的使用寿命期以及使用环境的条件出发,例如针对不同地区、环境和使用条件,对结构做耐久性设计,特别应适当加厚钢筋的保护层,保护层的厚度应以在安全使用期内控制混凝土碳化深度不至于达到钢筋部位为目标。如果保护层的设计值偏小,许多桥梁钢筋的耐久性就无法保证。

3.2 施工层面。在施工过程中,要确保混凝土施工质量和钢筋保护层厚度以及足够的施工养护期,尽量提高混凝土的密实性,增强抗渗性,防止因振捣不实产生蜂窝、麻面、漏浆。养护时应按规程仔细养护,可以采用养护液,覆盖养护材料等措施,以减少水分蒸发,避免早期表面裂缝的产生以及因养护不当产生干缩裂缝等缺陷问题。除此之外,还要合理控制脱模时间。

3.3 使用方面。对钢筋来说,最不利的环境就是干湿交替。这就使得桥面排水的设计显得尤为重要。桥面防水层可以有效阻隔水与混凝土桥面的接触,桥面应尽量连成整体,并采用新型防水层整铺,增加滴水槽,杜绝桥面污水流经梁体,加强伸缩缝处的排水设计,注意排水管设计,特别是水管周边的构造细节处。

4结论

终上所述,钢筋混凝土桥梁的耐久性问题是一个复杂的课题,要从多方面着手,多角度考虑,才能保证和提高钢筋混凝土桥梁结构的耐久性,才能保证我国交通事业的可持续性发展。

参考文献:

[1]岳克勤.解决钢筋混凝土桥梁耐久性不足问题的途径分析[J].科技资讯,2007(12).

[2]曲华明,任锋,张鑫.钢筋混凝土桥梁耐久性评估研究[J].科技与经济,2007(2).

[3]汪晓霞.桥梁设计中的结构耐久性问题研究[J].山西建筑,2010(3).

[4]贺志勇.钢筋混凝土结构加固的发展与研究现状[J].山西建筑,2010(2).

篇7

[关键词]钢筋支架 冷凝水管 厚大体积混凝土 降温技术

中图分类号:TD813 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)06-0204-02

引言

混凝土施工的主材选择通常是水泥和砂石。如果砂石规格不统一,或是掺有较多杂质,其质量不合标准,将会导致混凝土施工后的质量。因此,砂石、水泥的选择不仅要考虑到生产厂家、质量证明等,还要考虑到材料的杂质。建筑工程混凝土中的模板通常的重复利用的,在重复利用时模板表面难免会残留浮土、杂物,使用前应做好清理工作。厚大体积混凝土施工是建筑工程施工中的基础部分,施工环节相对复杂。本文主要从厚大体积混凝土入手,分析钢筋支架兼做冷凝水管降温原理。

1.分析厚大体积混凝土具有的特征

大体积混凝土其实就是体积大的混凝土,体积的横断面大于一米,且其面积大到可以使混凝土出现水化热变化。在建筑工程之中,会使用许多大体积的混凝土,以满足工程的结构要求。大体积混凝土本身具有以下特征:一是,对施工技术有很高的要求,特别是高层建筑和大型设备之中,对其要求更高,因为在高层建筑之中大体积混凝土的使用频率更高。且该技术在施工的过程之中需连续浇筑,无法预留施工缝,无法中途停歇。二是,因为该混凝土的体积大,因此在浇筑的过程之中会产生较高的水化热量,因为在这个过程之中热量不易散发,因此会出现结构内部和外部的温度出现较大的差距,使其出现温度应力,这对施工质量造成一定的影响。因此,在建筑工程中使用该技术,需要全面的了解该技术的施工流程,掌握合理的施工技术,保障工程的顺利完成。

2.大体积混凝土具体的施工流程

厚大体积混凝土的具体施工流程本来就是较为复杂的项目,这个过程是属于动态目标控制的过程,需要根据大体积混凝土本身具有的特点进行分析。在项目施工之前,需要做好以下的准备工作:

一是,在施工之前需要深入了解工程的相关概况,包括结构设计、地地质条件、物理学指标、气候环境等。在此基础之上,需要准备好施工材料、设备以及人力等。

二是,评估施工地情况。混凝土地基施工前通常已经对地基施工进行设计分析,评估施工的安全性。因而在施工中,需要按照预先制定的计划进行施工,因此需要评估施工地的状况。如地基施工环境复杂,往往会存在各种因素影响施工进度,甚至改变施工计划。因此,混凝土地基施工中要按照预定计划先进行深基础施工,再进行浅基础施工,根据地基施工情况来调整施工进度。地基开挖中做好支护防护工作,确保施工环境安全[1]。

三是,制定施工方案。根据材料、设备、施工现场状况、环境等制定施工方案,以施工温度指标作为依据,合理且科学的进行方案的制定。施工方案需要按照相关的具体流程进行:第一,需要做好施工之前的准备工作;第二,混凝土的配置以及搅拌;第三,浇筑;第四,养护;第五,运输。但是需要注意,大体积混凝土因为温度散发不容易,因此需要控制好温度,才能保障整个建筑项目的施工质量。

3.钢筋支架兼做冷凝水管

3.1 降温原理

按照施工单位的进度进行设计,在底板混凝土施工在气温较高的月份,但是为了保障施工质量,在施工的过程之中需要采取措施以此降低混凝土内部的温度,确保混凝土的温差不超过25摄氏度。因为基础底板较厚,且钢筋较多,因此在施工的过程之中将钢筋支架兼做冷凝水管,通过循环水以此降低混凝土内部的温度。

3.2 布置

很多的建筑工程大体积混凝土中会存在上、中、下三层的钢筋网,因此在绑扎钢筋时,需要确定各层钢筋网的平面位置和标高无误后,方能进行钢筋安装。标高调整结束后,用粉笔在底板和侧板画上相应的间距,对号布设钢筋,侧墙箍筋,配合底板横向筋布设,纵筋在箍筋里面的,待全部钢筋就位后,才能穿去。应增设底板上层钢筋的定位撑筋,直径不小于20的钢筋做成板凳筋,托住上层钢筋,不致应操作人员走动而变形。底板和侧墙的钢筋,适当的节点进行焊接,确保网格的稳固不变形。设置好钢筋支架的间距,并且将钢筋固定,支架则采用48mm的钢管。除此之外,钢管支架的中间层需要兼做冷凝的水管,而冷凝的水管在中间层的钢筋W管底部,为了保障钢筋支架的稳定,需要将立柱和地层的钢筋网进行焊接。为了保障冷凝水管的水循环的畅通性,需要在钢管的支架上焊接,当做是止水片。

3.3 冷凝水管的制作以及循环设计

在建筑工程中冷凝管主要采用的是48mm的钢管,端头攻丝,将弯管接头与直管的接头连接。南北设置一条进水管,流向为从西至东。为了保障水压和水流量,在进水管的位置设一台加压泵。在出水管的部位利用原有集水坑或电梯基坑作集水井,主要是用于收集流出的水,并且能够方便加压泵及时的将水抽上来重复灌入冷凝管进。一台抽水加压泵管多个循环冷凝管,每一个循环冷凝管进水口均设计一个阀门,以此控制水流速度和流量,达到控制混凝土内部温度高低的功能。冷凝管主要是按照矩形排列,在地下室底板中间设置一层冷凝管,间距为两米。为了保障冷凝管链接的牢固性,需要缠好胶带以防漏水,并且在钢筋和冷凝管两者之间进行加固,减少振捣、灌注的损坏和失效。

3.4 厚大体积混凝土的表面养护和降温

大体积混凝土施工工序是一个完整且比较复杂的过程,施工工序通常为选料-混凝土配置-搅拌-浇筑-拆模。为保证混凝土的完整性,通常从一边开始浇筑。如果混凝土施工时有坡度,则要注意浇筑效果,应确保混凝土浇筑推至顶部,并预防出现蜂窝、空洞、麻面等缺陷。混凝土浇筑后要注意养护,保证混凝土浇筑的效果[3]。在混凝土浇筑完毕之后,需要覆盖薄膜。薄膜和薄膜之间的搭接需严密,以此才能封住水分。并且需要以天气作为根据,进行洒水养护,严密观察混凝土的表面,确保混凝土表面的湿润,这样才能达到养护降温。

3.5 囟鹊募嗖夂涂刂

因为混凝土施工的初期升温较为快速,内部的温度升高主要是在浇筑后的三天至五天,一般会在五天内温度会升高至最高峰,因此需要根据温度的变化进行浇筑。通过控制温度,才能起到很好的降温效果,避免混凝土出现裂缝。

4.结束语

建筑工程大体积混凝土施工过程中工序比较复杂,在施工前,把控好混凝土各种材料的选择,做好各种材料的配置工作,才能保证混凝土质量达到要求。总体来讲,大体积混凝土施工技术是运用会直接影响混凝土施工质量。虽然混凝土施工过程比较复杂,工序多,但只要严格按照混凝土相关标准和要求进行,通过降温原理,进行钢筋支架和冷凝水管的布置,冷凝水管的制作以及循环设计,加强厚大体积混凝土的表面养护和降温,才能把控好混凝土施工质量。

参考文献

[1] 沈卢明,王忠海.通麦特大桥锚碇无降温管大体积混凝土温控技术应用[J].公路交通技术,2015,(03):69-73.

[2] Su Qi,Ye Zhang,Shu Hao Liu,Xiong Song. Experimental Research of Bending Capacity of Normal Section of Steel Fiber Reinforced Concrete Wall-Beams Simply Supported[J]. Applied Mechanics and Materials,2012,19(10):151-153.

[3] Xuejian Liu,Tarun Pareek,Shih-Ho Chao. New Methodology for Design and Construction of Concrete Members with Complex Stress Fields Using Steel FiberCReinforced Concrete[J]. Journal of Structural Engineering,2016,02(16):78.

[4] Yu-Jun Cui,Fabrice Emeriault,Fahd Cuira,Siavash Ghabezloo,Jean-Michel Pereira,Michael Reboul,Hugo Ravel,Anh Minh Tang,Boris Rakitin. Full-Scale Field Test of Large Diameter Reinforced Concrete Pipes Under Heavy Traffic Loads[J]. Advances in Soil Mechanics and Geotechnical Engineering,2013,2(S1):362-366.

篇8

【关键词】错层节点;抗剪承载力;设计方法

随着错层结构的广泛应用,在梁柱接头部位形成错层节点。从受力的角度看,错层节点与常规框架节点的不同在于,在正向与反向加载的情况下,错层节点的节点区传力机构有明显的不同,错层高度对节点受力性能的影响也是显著的。

节点在压、弯、剪复合作用下,受力情况十分复杂,至今仍未能就节点核心区的传力机理形成有说服力的、公认的模型。对于错层节点破坏机理的研究则处于起步阶段。本文收集整理国内外已完成的错层节点试件资料,对比普通节点的受力机理,提出错层节点剪力计算公式、抗剪强度计算公式和节点核心区构造措施。

1 错层节点分类

错层节点可根据错开高度的不同,分为三种类型:第一类:错开高度小于一个梁高的不完全错开节点;第二类(过渡类):错开高度等于一个梁高的错层节点;第三类:错开高度大于一个梁高,但错开的净高小于柱截面高度的错层节点。

2 钢筋混凝土框架错层节点设计方法研究

2.1 规范所给普通节点公式的适用性分析

检验《混凝土结构设计规范》给出的普通节点计算公式对错层节点是否适用,表1对国内外相关试验研究做了汇总分析,给出梁纵筋屈服时节点剪力值即节点核心区剪力设计值、对应于梁筋极限强度的节点剪力值、抗剪承载力计算值以及试验值。本文以正反向加载时较大的剪力值作为表中的试验剪力值。

能,所以本文建议节点区柱截面的高度至少应为框架梁主筋直径的25 倍,节点区梁截面的高度与《钢筋混凝土结构设计规范》建议一致,至少应为框架梁主筋直径的20倍。

3 结论

本章对现行规范设计方法应用于错层节点遇到的问题进行了分析,在分析错层节点试验数据的基础上,提出了钢筋混凝土框架错层节点的抗震设计方法,概括起来具体包括:

1. 第一类错层节点剪力设计值取节点中部剪力,节点高度取整个节点区高度。规范给出的抗剪承载力公式基本形式仍然适用于第一类错层节点的抗剪承载力计算,jh取整个节点区高度。

2. 第二类错层节点剪力设计值取节点上下区剪力较大值,jh取一个梁高bh。抗剪承载力计算可采用普通中间层端节点的设计公式进行计算。

3. 第三类错层节点,节点上、下部位的受力及抗震性能类似普通中间层端节点,在上、下梁间将形成一根短柱。其上、下部位按照中间层端节点进行剪力计算,节点中间部位所受水平剪力值为节点部位的最小值,按柱剪力公式计算。

参考文献

[1] 田必云.钢筋混凝土框架错层节点的拟静力试验研究[D].重庆:重庆大学硕士学位论文,2002.

篇9

关键词∶设计内力变化,施工内力变化

中图分类号:S611文献标识码: A

前言:

因为钢筋混凝土材料适用于很广泛,并价格较低,所以它在建筑类是一种非常有用的材料。然而,传统的建筑结构设计和钢筋混凝土材料的研究很少注意到钢筋混凝土强度和时间的关系,尤其是作用在材料上的不同影响作用几乎是不予研究的。直到近几年来,在建筑施工中人们才逐步研究这个问题—关于钢筋混凝强度和时间内力相关性的研究。一般而言,依赖不同因素的钢筋混凝土内力不同。研究随时间而变的钢筋混凝土结构的内力是必要的。

钢筋混凝土内力

混凝土结构是具有很明显弹塑性性质的结构,及时在较低的应力情况下也有明显的弹塑性性质。在弹塑性里混凝土内力发生变化,在发生变化时要控制:荷载,截面等。在荷载增大,构件出现裂缝或者钢筋屈服,塑性性质更为明显。在目前,国内设计规范乃沿用按弹性方法计算结构内力,按弹塑性极限状态进行截面设计。

1、在设计方面内力变化如下:

设:两跨每跨6000mm,每跨个位:300x600,均布恒载:2.50kN/m,均布活载:2.50 kN/m2,梁容重:25.00kN/m,计算时考虑梁自重:考虑,恒载分项系数:1.20,活载分项系数:1.40 ,活载调整系数:1.00

移动荷载:移动荷载数目:1,机械1-集中力F(kN):100 100,机械1-间距(m):5机械荷载分项系数:1.000,参考《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)不考虑左右移动。

如图1-1:

内力图1-2

在上图可以分析得知,在集中荷载水平位移的变化,但是在变化条件下要满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)的要求,这是合理设计的必要条件之一,但是,不是充分条件。在一个还要考虑周期,地震力大小等等综合条件。在抗震设计时候,地震力的大小与刚度直接相关的,当地震力小时候,结构并不合理,因为刚度小,此时并不能认定结构合理,因为它的周期长、地震力小、并不安全,所以不满足。在此期间,内力影响很多结构的变化,所以结构设计也是很关键的,如若结构设计不是很完美的话,就会很重大的问题。

2,在施工方面内力变化

在能够降低钢筋混凝土的内力的变化有钢筋的几何尺寸,周边环境情况以及随时间而变的内力等。显而易见,钢筋混凝土内力的变化是的一个随机函数过程或者说是一系列材料和结构变量的相互作用。钢筋混凝土在空气中的碳化又被称之为中和反应。它是合成物与在空中的CO2等其他物质,钢筋混凝土中的碱性材料缓慢中和的过程。在空气中完全地碳化密实混凝土中的钢筋保护层需要花费几十年的时间,但是碳化非密实混凝土的只要几年。如果稀薄的碳化材料的含量比较高,则钢筋混凝土强度就会下降并且在碳化过程中结构的横截面也会加快缩小。碳化作用会造成碱度的降下和钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀是钢筋表面中的铁不断地失去电子然后在溶于水,再在有氧的条件下与水发生反应。所以,消耗几倍时间大量的浸蚀材料。这样可以使产生钢筋混凝土保护层裂缝,并且沿着钢筋方向降低钢筋与混凝土之间的粘结力,从而造成钢筋混凝土结构承载能力的损失。这样会是腐蚀的时间可能会提前,并且腐蚀速度也可能大大地提高。当钢筋应力小于其屈服点时,其破坏速度是固定的。但是当钢筋应力超过屈服点时,破坏速度将提高几倍。所以在施工中要特别注意钢筋、保护层、小缝隙等。都会和空气中的氧等其他物质相结合,造成钢筋混凝土提前腐蚀,在腐蚀过程中就会产生钢筋混凝土内力变化。

3、 结论

对于混凝土内力变化的研究,内力与设计、施工等有关。在材料钢筋混凝土结构的特征,是非常重要的。因为结构材料可靠性的设计,是保障内力不发生很大的变化,但是随时间变化,实际内力也在变化这是应该被确定。 论文里针对,设计钢筋混凝土内力进行研究,对混凝土产生影响的因素有混凝土碳化,钢筋腐蚀进行研究。

参考文献:建筑结构荷载规范GB 50009-2012

高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010

混凝土结构设计规范 GB50010-2010

篇10

关键词:建筑结构,钢筋混凝土,裂缝,预防措施

 

建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,其中最常见的要数钢筋混凝土构件以及墙体裂缝。论文格式。混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的,在使用荷载不大的情况下,没有裂缝或这类结构性裂缝非常细微,不易为肉眼所察觉。钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很复杂,主要有材料或气候因素、施工不当,设计或施工错误、改变使用功能或使用不合理等。本人根据多年的工程经验,分析探讨一下钢筋混凝土结构裂缝产生原因及预防措施。

1.钢筋混凝土常见裂缝原因分析

1.1材料质量

材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、沙、石等质量不好,若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只要材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。

1.2施工工艺

施工工艺涉及面很广,一般涉及到得有:

(1)水分蒸发、水泥砂石的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。

(2)混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输,浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

(3)模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染、混凝土保护层太小或太大,浇注中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝,施工控制不严,超载堆荷,也可能导致出现裂缝。

(4)混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小,另外水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使混凝土内外部产生温差,超过一定值时,因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。

(5)避免在极端条件下施工,可以减少混凝土结构的开裂情况。

1.3地基变形

在钢筋混凝土结构中,造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。

1.4温度变形

混凝土具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般为1X10-5/℃。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土的裂缝等。

1.5湿度变形

混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,一般谓之干缩。收缩裂缝较常见,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。混凝土的不良值一般为0.2%-0.4%,其发展规律是早期快、后期缓慢。由此对于超长的建筑物或构筑物,通常是参加微膨胀剂等,这样可基本解决混凝土早期干缩问题。

1.6结构受荷

结构受荷后产生的裂缝因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板受弯构件,在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%-40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不易察觉,而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上,所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的。在使用过程中,改变原来使用功能,如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大荷载等均可能引起裂缝。在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2-0.3mm。对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许出现裂缝则应认为有害,需要以认真分析,慎重处理。

1.7设计欠周全

如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋,或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致混凝土开裂。

2.预防措施

通过以上分析,在工程裂缝中很多一部分是通过设计手段、施工手段来克服。

2.1材料选用

(1)水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。论文格式。

(2)粗骨料:宜用表面粗糙、质理坚硬的石料、空隙率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。

(3)细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中沙。

(4)外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。

2.2配料

(1)配合比设计:应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。

(2)禁止任意增加水泥用量。

(3)配置混凝土时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀,离析的混凝土必需重新搅拌后,方可浇注。

2.3配筋

钢筋的配置应严格按图施工,重视以下各点:

(1)钢筋品种、规格、数量的改变、代用,必需考虑对构件抗裂性能的影响。

(2)钢筋的位置要正确,保护层过大或过小都可能导致混凝土开裂,钢筋间距过大,易引起钢筋之间的混凝土开裂。

2.4模板工程

钢筋混凝土结构裂缝的预防,模板应注意以下几点:

(1)模板构造要合理,以防止模板各杆件见的变形不同而导致混凝土开裂。

(2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。

(3)合理掌握拆模时机,拆模时间过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热风值,即不要错过最佳养护介入时机。

2.5混凝土浇注

(1)混凝土浇注时应防止离析现象,振捣应均匀、适度。

(2)加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有困难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。

2.6设计构造

(1)建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下,力求简单,平面复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。

(2)合理布置纵横墙,纵墙开洞应尽可能小。

(3)控制建筑物的长高比,长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越差。

(4)合理的调解各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。

(5)减少地基的不均匀沉降,除了前述的措施外,在基础设计中可以采取调整基础的埋深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度的方法,来调整地基的不均匀变形。论文格式。

2.7施工技术

(1)加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收,对较复杂的地基,设计方在基坑开挖后应要求勘察方及时补钻探,当探出有不利的地质情况时,必需先对其加固处理,并经验收合格后,方可进行下一步施工。

(2)开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。

(3)合理安排施工顺序。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防基坑开挖较快破坏已建基础的地基。当建(构)筑物各部分荷载相差较大时,一般应施工重、高部分,后施工轻、低部分。

3.结束语

钢筋混凝土一旦出现裂缝就不容易根治;因此钢筋混凝土结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计施工及使用等方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。

【参考文献】

[1]葛军,张新培. 钢筋混凝土超长结构无缝设计研究综述[J].四川建筑科学研究, 2005,(02) .

[2]王春武,孟少平. 现浇混凝土楼板的裂缝问题[J].四川建筑科学研究, 2005,(05) .

[3]何益斌,肖阿林,卢利平,黄频. 某工程水池池壁开裂原因分析及防治措施[J].四川建筑科学研究, 2009,(01) .