钢筋混凝土论文范文

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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

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关键词：钢筋混凝土框架节点抗震性能核芯区

1问题的提出

近年来，随着抗震理论的深入发展，在钢筋混凝土框架结构的延性设计上，“强剪弱弯，弱梁强柱，更强节点”已经成为工程界的共识。这种“能力设计”的思路确保钢筋混凝土结构在地震作用下，依次在梁端和柱端出现塑性铰，通过塑性耗能机构避免在较强的地震作用下结构产生严重损伤和在更强地震作用下发生危及生命安全的局部或整体失效。而钢筋混凝土框架节点在结构达到预计的最不利非弹性反应之前不应出现剪切失效，并具有一定的耗能能力。

钢筋混凝土框架结构的延性是反映结构在荷载作用下，进入非线性状态后在承载力没有显著降低情况下的变形能力。对于延性大的结构，其产生的塑性变形也大，但永久变形太大，结构可能在重力作用下引起坍塌，也可能使结构的损坏部位不可修复。因此，在钢筋混凝土框架结构的设计上，必须综合考虑一定程度的承载能力和一定范围的延性。

钢筋混凝土框架节点的受力机理指通过合理的计算假定模式，描述由梁、板、柱传来的内力（M、N、V、T）在框架节点核芯区的传递和由此产生的各种破坏型式。目前比较流行的有三种理论：斜压杆机理、剪摩擦机理、桁架机理。这三种框架节点的受力机理，应用于各种不同的破坏型式和设计规范中。新西兰的框架节点设计以斜压杆和桁架机理共同作用为依据，美国则以梁剪机理和斜压杆机理为主。而我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）中用于抗震框架节点设计的主要计算公式是用来确定节点水平箍筋用量的“框架节点核芯区抗震受剪承载力计算公式”，并未全面考虑到影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的各种因素，值得进一步探讨研究。

2影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素

2.1材料强度

混凝土强度直接影响框架节点抗剪承载力，对于承受一定荷载的框架节点，混凝土强度越高，则梁、柱的截面尺寸越小，框架节点核芯区混凝土的承剪截面也相应减小，在一定配箍率下，对其抗震性能反而不利。

我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）提倡使用HRB400级钢筋，钢筋强度虽然大于HRB335级钢筋，在相同的设计条件下，用钢量相对减少，但是钢筋表面与周边的混凝土粘结锚固能力下降，在框架节点的高粘结应力区，钢筋和混凝土的共同作用相对较差，钢筋易滑移。

2.2节点型式

对于一榀平面框架，按框架节点所在位置，节点主要有四种基本型式：顶层边柱节点（型）、顶层中柱节点（型）、中间层边柱节点（┣型）和中间层中柱节点（╋型）。对于型节点，梁、柱的纵筋均需在框架节点核芯区内锚固，节点核芯区受力较复杂，易产生破坏。对于型节点，梁的纵筋可直通锚固，水平荷载作用下，柱抗弯承载力弱于梁，柱端易产生塑性铰。对于┣型节点，柱抗弯承载力较大，“强柱弱梁”比较容易满足，但梁筋的锚固相对薄弱，梁筋易发生粘结滑移，角柱节点受力最为不利。对于╋型节点，强震作用下，框架节点两侧梁端可能均达到屈服，框架节点核芯区受到很大的剪力，容易发生核芯区剪切破坏。

2.3轴压比

试验研究表明，在一定范围内轴向压力可提高框架节点核芯区混凝土的抗剪承载力。由于柱轴向压力的作用，在框架节点核芯区混凝土开裂以前，柱截面受压区面积加大，斜压杆作用加强。当混凝土出现裂缝时，混凝土块体间产生咬合力。随着轴压比的增大，抗剪承载力相应增大，但当轴压比超过某一临界值时，框架节点受压区混凝土产生微裂缝，使混凝土压碎，抗剪承载力反而下降。

2.4剪压比

为了防止框架节点核芯区出现斜拉破坏或斜压破坏，必须控制剪压比，即限制配箍率，避免框架节点核芯区混凝土的破坏先于箍筋的屈服。

2.5水平箍筋

在框架节点内配置水平封闭箍筋，一方面对框架节点核芯区混凝土产生有利约束，增强传递轴向荷载的能力，另一方面承担部分水平剪力，提高框架节点的抗剪承载力。试验表明，配箍适当的框架节点核芯区出现贯通裂缝后，混凝土承担的剪力继续增加，箍筋全部屈服，混凝土与箍筋同时充分发挥作用，使节点核芯区受剪承载力在破坏时达到最大。对于配箍较高的节点，当节点核芯区产生贯通斜裂缝时，混凝土抗剪承载力达极值，但箍筋应力还很低，混凝土破坏先于箍筋屈服，使得节点核芯区的抗剪承载力达不到预期的最大值，箍筋不能充分发挥作用。

2.6竖向箍筋

在水复荷载作用下，框架节点核芯混凝土出现交叉斜裂缝后，剪力的传递由斜压杆作用过渡到水平箍筋承担水平分力、柱纵向钢筋承担竖向分力以及平行于斜裂缝的混凝土骨料咬合力所构成的桁架抗剪机制，设置竖向箍筋可承担框架节点剪力的竖向分量，减少混凝土的负担，从而提高框架节点的抗剪承载力，但施工不便。

2.7柱纵向钢筋

柱纵向钢筋通常按抗弯要求设置，沿柱截面的高度方向，按构造规定也相应配置一定数量的纵向钢筋。这些纵筋与水平箍筋联合对框架节点核芯区混凝土形成双向约束。因此，合理布置柱纵向钢筋对提高框架节点抗剪承载力有一定贡献，但增加柱纵向钢筋不像增加水平箍筋那样能显著地提高框架节点的抗剪承载力。

2.8直交梁

国内外的实际震害与试验研究表明，垂直于框架平面与节点相交的直交梁对框架节点核芯区混凝土具有约束作用，从而提高框架节点的抗剪承载力。但是，如果斜向地震的双轴效应使两个方向梁的纵筋都屈服，则降低了直交梁对节点的约束作用。对于仅一侧有直交梁的框架节点，抗剪性能并未改善框架节点的抗剪承载力。

2.9楼板

框架节点四周的楼板对节点核芯区具有约束作用，与梁轴平行的楼板钢筋与梁上部受力钢筋协同工作。如果考虑楼板作为梁翼缘在受弯过程中发挥的作用，则应相应地提高节点的剪力计算值。

2.10预应力作用

对钢筋混凝土框架节点施加预应力，可使框架节点核芯区混凝土增加约束，处于双向受力状态，从而提高框架节点的抗剪承载力。但通过框架节点核芯区的无粘结预应力筋，削弱核芯区混凝土的面积，降低框架节点的抗剪承载力。因此，对于无粘结预应力混凝土框架节点，可将预应力作用对框架节点的抗剪承载力的提高作为结构的安全度储备。

2.11偏心影响

在高层建筑设计中，为了使建筑立面产生与外墙或柱面齐平的效果或产生凹凸错落的效果，经常要求梁、柱中心线错开，甚至要求梁侧面与柱侧面重合，出现大量的大偏心框架节点，这时框架节点受到附加扭矩之类的次内力作用，剪力在节点内的传递比较复杂。通过实际震害和试验研究可以发现，与无偏心框架节点相比，偏心框架节点抗剪承载力明显下降。

2.12异形柱节点

T型柱框架节点的抗剪承载力较低，框架节点在梁一屈服后马上进入通裂状态。当梁宽大于柱腹板宽度时，处于柱腹板外的梁纵筋在节点处锚固较差。

2.13反复荷载

在反复荷载作用下，材料强度和构件强度降低，粘结锚固性能退化，剪切变形加大。由于框架节点内剪应力方向交替变化，核芯区斜向裂缝的张开与闭合交替产生，导致框架节点核芯区抗剪承载力和剪切刚度降低。框架节点两侧的梁纵向钢筋可能产生一侧受拉达到屈服，另一侧受压达到屈服，产生很高的粘结应力，使钢筋滑移，发生粘结破坏。随着梁端变形的逐步增加，框架节点核芯区抗剪承载力相应逐渐衰减。

2.14斜向地震的双轴效应

当地震作用方向与建筑物主轴方向不一致时，可能使两个方向的梁都达到屈服，这时作用于节点对角斜面上的水平剪力约为其中一个方向的2倍，然而斜裂缝遇到的箍筋与一个方向受剪时遇到的箍筋数目仍然相同。如果这些水平箍筋与柱截面各边平行，则钢筋的斜向分力仅仅是单向受剪时可抵抗剪力的1/2。对于双向对称的框架，双向受剪所需要的剪力钢筋约为单向受剪所需剪力钢筋的2倍。因此，斜向地震作用下，框架节点的强度和刚度迅速降低，梁筋较早出现粘结滑移破坏。

3建议

通过以上对影响钢筋混凝土框架节点抗震性能的各种因素的讨论，在钢筋混凝土框架节点的设计上，综合“概念设计”和“构造措施”，确保结构设计安全经济。

参考文献

[1]唐九如，钢筋混凝土框架节点抗震，东南大学出版社,1989.

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（1）自然条件。工程基本风压0.40kN/m2、地面粗糙度C类、抗震设防烈度8度、设计地震分组第一组、设计基本地震加速度0.20g、特征周期0.35s、建设场地类别为II类、场地黄土湿陷类型为I级的非自重湿陷性黄土。

（2）主构件混凝土强度标准。工程基础、人防地下室梁与板、5～13层墙与柱、1～13层梁与板混凝土强度等级为C35；人防地下室墙与柱、设备层地下室墙与柱、1～4层墙与柱混凝土强度等级为C40；基础垫层混凝土强度等级为C15；13层以上墙与柱、13层以上梁板、女儿墙、阳台栏杆、其余混凝土构件混凝土强度等级为C30。

（3）均布活荷载。厅、卧室、厨房、上人屋面、暖井活荷载2.0kN/m2；卫生间活荷载4.0kN/m2；挑出阳台活荷载2.5kN/m2；楼梯及门厅活荷载3.5kN/m2；电梯机房活荷载7.0kN/m2；室外地面活荷载10.0kN/m2；不上人屋面活荷载0.5kN/m2。

2案例高层剪力墙住宅钢筋混凝土施工技术的应用建议

2.1框架节点核芯区柱箍施工技术

本工程梁、板钢筋绑扎期间，需事前检查、验证和鉴定核心箍的情况，以免遗留工程隐患，具体做法借助钢筋探测仪，于外露柱角侧立面上下缓慢移动，测出核心箍的间距、位置，以及是否受到钢筋的约束干扰。本工程边柱和角柱解剖检查有内箍的正常情况。框架节点核芯区柱箍绑扎的规范化，是施工的难点所在。在施工时，由于施工现场未能第一时间提供数量足够的钢管脚手架，而是采用木支柱和小桁架支模代替，不仅费工费时，而且要求梁底模、侧模、板模独立安装，这种施工方式不适用于本工程，并且存在一定的危险性。笔者建议将本工程的核心箍，制作成双向交叉X型配筋，而且配筋的所有箍，做成双肢л形状，施工时将л形箍向下斜侧面梁底标高位置，就能够将配筋有效锚固在箍筋加密区域，有效约束斜裂缝的出现。本工程使用X型核心箍内外箍，需要紧靠主次梁上下纵筋的上皮与下皮，同时焊接笼子形状，在绑扎梁筋的时候，将其套之其上，其中笼子的规格，主要根据截面积的大小，选用合适的钢筋，而且需控制好节点实际配箍量，原则上大于加密区，借此就能够解决核心箍绑扎的难题。除此之外，л型筋在向下锚固时，容易影响柱下2/3位置的混凝土强度，以致梁下局部范围内，出现不同程度的水平收缩裂纹。针对该问题，需控制好柱混凝土浇筑的时间，以及检查浇筑时是否受到支梁、楼板、梁钢筋等的扰动，在绑扎梁筋后，再进行混凝土浇筑，同时，必要时在预留混凝土施工缝标高位置，插入箍筋辅助浇筑。通过以上施工，本工程框架节点核芯区柱箍基本达标，但其中存在的施工细节性问题，还需要结合工程施工现场的实际情况，进行因地制宜的调整。

2.2钢筋连接技术

（1）微松动问题解决举措。本工程钢筋连接，借助直螺纹机械连接，要求控制好连接安装的扭矩，否则无法顶紧钢筋连接对头位置，以及确保符合主体结构的受力要求。为此，在连接钢筋对头位置两个断面时，应该在丝扣加工之后，检查安装表面是否平整，实际施工时，发现加工的钢筋连接丝头，其表面过于粗糙，而无法拧紧，尤其是在构件反复受拉和受压后，微松动的现象更为明显，需要适量增长拧入套筒内的长度，将其增长大约20mm左右。

（2）防腐问题解决举措。钢筋连接的螺纹热轧加工，表面会形成“烤蓝”层，从而降低了钢筋表面部分抗氧化能力，另外等边三角形牙型的粗牙螺纹，螺距为2.5mm，安装之后，螺纹与钢筋、连接套筒会产生径向间距，从而影响了防腐的敏感度。针对该问题，一方面在加工螺纹的时候，应适当加长螺纹的高度和提高加工的精度水平，缩小螺纹与钢筋、连接套筒的径向间距，另一方面连接部位混凝土保护层的增厚，大约增加一个套筒大小的厚度，控制混凝土对钢筋环向接触面的突变影响。除此之外，在连接钢筋之前，包括套筒、丝扣等在内，都可适量涂抹防潮、耐高温的结构胶，如果发现钢筋连接松动，亦可将结构胶填充满松动缝隙。

2.3混凝土施工技术

目前大多数建筑工程应用商品混凝土，收缩裂缝成为混凝土施工的主要问题。其中商品混凝土中骨料级配、水泥安定性、水泥用量，以及使用时的坍落度和振捣程度等，均是导致混凝土裂缝的主要原因。基于此，本工程将采用以下方法进行混凝土施工，旨在提高混凝土施工的质量水平。

（1）混凝土质量把控。混凝土的骨料级配、水泥安定性、水泥用量等，与混凝土本身的质量息息相关，本工程选用的骨料级配，要求密切关注石子的级配，尤其是不同顺序装车的石子，要严格控制级配的差异性，在此建议选用5～31.5mm连续级配的石子，同时根据石子的级配，因地制宜地调整砂子的用量；水泥的安定性，重点兼顾水泥的收缩性，选择水泥供应商时，应考虑到供应商水泥的供应能力，严禁使用陈化期尚未结束的水泥，同时在使用水泥时，实验检查水泥的安定性；混凝土强度等级的提高，不能单一地增加水泥用量，应根据水泥砂浆的比例，同时使用适量的石子、砂子等，以此缩小混凝土的收缩量。

（2）拌合温度控制。由于本工程不使用商品混凝土，采用现场搅拌混凝土的施工方法，在搅拌混凝土的时候，必须严格控制混凝土的拌合温度。其中以表示混凝土拌合温度，基本单位℃，通过公式，进行拌合温度的计算，其中表示材料的总重量，单位kg；表示材料质量比热，单位kj/kg.k；表示材料初始温度，单位℃；表示总热容量，单位kj/k；表示总热量，单位kj。工程的材料包括水泥、砂子、石子、粉煤灰、拌合水，这些材料配制而成的混凝土。

（3）设置脚踏架。为便于混凝土的振捣施工，工程现场利用φ10-φ16的钢筋，焊接若干个长1500mm、宽500mm、高度200mm的钢筋脚踏架。混凝土振捣施工时，将脚踏架放置在负弯矩筋之上，在初步振实和找平混凝土之后，再将脚踏架移走。施工实践证明，在浇筑混凝土的时候，保护层厚度一般控制在20mm左右，如果使用脚踏架，进行混凝土的振实和找平，保护层的厚度可明显增厚2～3mm，如果发现混凝土存在较大的坍落度，可站在脚踏架上，利用撬杠等工具连片提出负弯矩筋，再缓慢放下，负弯矩筋自动沉入的深度会更深，这对于混凝土坍落度的控制，起到很好的效果。

（4）结构问题应急措施。在混凝土施工完毕后，如果发现混凝土结构存在质量问题，可灵活选择包钢法加固梁、粘钢法加固梁、叠层法加固板、粘钢带法加固板、格构柱法加固柱、增加截面法加固柱、挂网加固墙体，具体施工方法，根据施工现场情况而定。

3结束语

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根据建筑物投入使用中的需求进行设计，这种理念称为概念设计。先对场地进行考察，得出一个宏观的设计方案，再将方案中的各结构进行探讨，得出优化方案，这种设计方法具有科学合理、节省时间的优点，在现代建筑中得到了广泛使用。高层建筑结构特殊，对抗震性能的要求高于其他建筑，概念设计通过对设计结构中的承载力进行分析计算，对不符合规范的主要承重部位进行加固。混凝土结构在高强度的压力作用下很容易出现裂缝，内部钢筋材料也会出现弯曲情况，促成这种质量问题的因素一方面是材料选取不合理，更重要的是设计方案不够科学，高层结构概念设计中容易出现的问题主要分为以下几方面：

1.1结构不合理、性能缺少验证。在高层建筑设计中同时要考虑多种因素，保证结构承载力的前提下尽量减少造价成本，需要将建筑结构从总体至细节进行优化。优化工作多数是将设计图纸中的一些参数进行计算分析，适当的加固墙体厚度，常出现缺少对地基承载力的实际考察情况。高层建筑的抗震能力规定在中等强度地震时建筑物不会产生高危裂缝，并可通过修补达到预期效果，在发生高强度的地震时建筑物保证结构不出现坍塌。地震发生的几率很小，一旦发生具有极大的毁灭性，高层建筑抗震性能只停留在设计层面，从数据上分析已经达到了国家要求，但各施工地点基层土壤矿物质组成存在差异，松软程度也就不同，缺少验证，真正发生危险时其稳定性很难保证。

1.2结构设计缺少创新。高层建筑结构复杂，设计过程中受多种因素限制，为同时满足多种需求，工程设计师都施行保守方案，缺少创新精神。钢筋混凝土材质的墙体承载能力与结构有很大联系，在剪力墙设计方案中，应充分借鉴国外先进技术，基于传统结构进行创新，解决承载力不足的问题，同时使高层建筑整体结构更符合大众审美，减少造价支出。概念设计在结构优化上的运用还受很多施工技术以及设备使用方面的限制，阻碍建筑工程行业进步。

1.3受力分布不均匀。高层建筑上下层的结构是不同的，为保证自身重力不会对建筑物造成破坏，基层修筑中会应用到大量的钢筋混凝土材料，加固底层的同时削弱上层，可减轻对地基的压力，同时建筑物承受风力和地震破坏的能力更强。进行概念设计过程中，没有充分考虑转换层占据的空间和对受力平衡的影响，承重柱满足了承载上层压力的要求，但墙体产生的剪力不能与内部的应力平衡，作用在水平方向时形成了破坏力。概念设计中缺少优化环节导致这一现象的产生，很难保障整体结构的稳定性。

1.4概念设计中常见问题的解决方案。设计过程中不可脱离实际情况，在前期准备工作中对建筑场地进行详细的测量，将地区可能出现的自然灾害进行模拟实验，根据测试结果对设计结构进行优化。充分考虑建筑物的自重，满足对抗震性能的要求，同时在结构上进行改进，应用力学知识，节省建筑过程中的原材料使用。合理修筑剪力墙，结构在成体建筑中起到承重作用，但不能破坏空间整体性，注重格局的设计，将各单元的楼梯间进行分别设计，根据不同区域的需求，可将方案进行更改，保证整体结构统一又各有特点。在楼体外观的设计中加入符合当地人文特色的元素，使建筑物更具有中国特色。应用概念设计法时加强后期的优化工作，注重从宏观到细致的过渡，设计方案要具有灵动性，应对施工进展过程中的突况工程师要及时进行探讨，对原有结构做出更改，保障施工连续进展。设计测量工作中会涉及到很多变量，对这些数据进行反复测量，确定合理的浮动范围，作为施工开展的有力依据。

2结构选型的问题

2.1结构的超高。在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑。因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚至超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。

2.2控制柱的轴压比与短柱问题。在钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱轴压比而使柱的截面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。即使采用高强混凝土，柱断面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。

3结构计算与分析

3.1计算模型的选取。对于常规结构，可采用楼板整体平面内无限刚假定模型；对于多塔或错层结构，可采用楼板分块平面内无限刚模型；对于楼板局部开大洞、塔与塔之间上部相连的多塔结构等可采用楼板分块平面内无限刚，并带弹性连接板带模型；而对于楼板开大洞有中庭等共享空间的特殊楼板结构或要求分析精度高的高层结构则可采用弹性楼板模型。在使用中可根据工程经验和工程实际情况灵活应用，以最少的计算工作量达到预期的分析精度要求，既不能不分情况一概采用刚性楼板模型，造成小墙肢计算值偏小，不安全；也没必要都采用弹性楼板模型，无谓地增大计算工作量。

3.2抗震等级的确定。对常规高层建筑，可按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002，J186-2002）第4.8节规定确定抗震等级，与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；对于复杂高层建筑还应符合第10章的规定；对于地下室部分，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。

3.3非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑地震作用和风荷载较大，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的处理措施进行设计。

4结论

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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) .