混凝土結(jié)構(gòu)論文范文

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第1篇

論文摘要：混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于多種工程，解決開裂問題是決定混凝土結(jié)構(gòu)是否能夠滿足使用需求和耐久性的關(guān)鍵。

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(duì)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(duì)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(chǎng)。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(chǎng)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(duì)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(duì)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(chǎng)對(duì)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(duì)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(duì)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。可使用JN-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。可使用JN-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。可使用JN-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)。

參考文獻(xiàn)：

第2篇

論文摘要：隨著人們對(duì)建筑質(zhì)量的要求越高，也越來越重視建筑工程中的腐蝕現(xiàn)象。由于多種因素，在建筑工程中，腐蝕無所不在。本文就腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的因素進(jìn)行分析，進(jìn)一步指出預(yù)防腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的處理辦法。

1腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的因素：

1.1素混凝土結(jié)構(gòu)

素混凝土的基本組成材料是水泥、砂、石和水。影響素混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性的主要因素為堿-集料的反應(yīng)（混凝土中堿含量超標(biāo)，暴露在水或潮濕環(huán)境使用時(shí)，其中的堿與堿活性集料間發(fā)生反應(yīng)，引起膨脹）。

1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料是混凝土與鋼筋的復(fù)合體，它的腐蝕形態(tài)可分為兩種：一是由混凝土的耐久性不足，其本身被破壞，同時(shí)也由于鋼筋的、腐蝕而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞；二是混凝土本身并未腐蝕，但由于外部介質(zhì)的作用，導(dǎo)致混凝土本身化學(xué)性質(zhì)的改變或引入了能激發(fā)鋼筋腐蝕的離子，從而使鋼筋表面的鈍化作用喪失，引起鋼筋的銹蝕。從化學(xué)成分來看，鋼筋的銹蝕物一般為Fe（OH）3、Fe（OH）2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等，其體積比原金屬體積增大2～4倍。由于鐵銹膨脹，對(duì)混凝土保護(hù)層產(chǎn)生巨大的輻射壓力，其數(shù)值可達(dá)30MPa（大于混凝土的抗拉極限強(qiáng)度）使混凝土保護(hù)層沿著銹蝕的鋼筋形成裂縫（俗稱順筋裂縫）。這些裂縫進(jìn)一步成為腐蝕性介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加速了鋼筋的腐蝕。鋼筋在順縫中的腐蝕速度往往要比情況快，等到混凝土表面的裂縫開展到一定程度，混凝土保護(hù)層則開始剝落，最終使構(gòu)件喪失承載能力。

影響混凝土中性化（包括碳化）速度的因素很多，但主要的因素是混凝土的密實(shí)度，即抗?jié)B性能。混凝土愈密實(shí)，即抗?jié)B性能愈高，則外界的氣體只能作用于混凝土表面，向內(nèi)部滲透比較困難。影響混凝土密實(shí)度的主要因素是混凝土的水灰比和單位水泥用量。水泥品種對(duì)混凝土的中性化速度有一定的影響；不同品種的水泥，因其摻合料的品種及含量不同，水解時(shí)生成的堿性物質(zhì)數(shù)量不同，使混凝土的中性化速度也就不同了。

普通硅酸鹽水泥的熟料含量多，摻合料的含量一般不大于15%，其堿度比其它品種的水泥高，中性化速度相對(duì)的要慢。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥，由于摻合料中的活性氧化硅與水泥熟料中水解時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鈣結(jié)合，從而降低了混凝土孔隙中的液相堿度，加快了碳化或中性化的速度。

1.3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕除了具有普通混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕類型外，由于采用高強(qiáng)度鋼筋和鋼筋在高應(yīng)力條件下工作，所以可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕和鋼材的氫脆。

1.3.1應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是鋼筋在拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下形成的脆性斷裂。這種破壞與單純的機(jī)械應(yīng)力破壞不同，它可以在較低的拉應(yīng)力作用下破壞；這種破壞又與單純的電化學(xué)腐蝕破壞不同，它可以在腐蝕性介質(zhì)很弱的情況下而破壞。

腐蝕性介質(zhì)與鋼筋作用，在鋼筋表面形成一個(gè)大小不等彌散分布的腐蝕坑后，每個(gè)腐蝕坑相當(dāng)于一個(gè)缺口，鋼筋在拉應(yīng)力的作用下，形成應(yīng)力的不均勻分布和應(yīng)力集中，在缺口的邊緣，當(dāng)鋼筋平均應(yīng)力不高時(shí)，其集中的應(yīng)力即可達(dá)到斷裂應(yīng)力的水平，而引起鋼筋的斷裂。由于缺口的存在，形成了拉應(yīng)力三軸不相等狀態(tài)，阻礙了鋼筋塑性變形的開展，使塑性變形性能在鋼筋斷裂前不能充分發(fā)揮出來，延伸率、冷彎等塑性指標(biāo)均有明顯下降。預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕是拉應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)共同作用的結(jié)果，腐蝕因素對(duì)鋼筋斷裂的最初形成起主要作用，而拉應(yīng)力則促進(jìn)了腐蝕的發(fā)展。

1.3.2氫脆

氫脆是預(yù)應(yīng)力鋼筋在酸性與微堿性的介質(zhì)中發(fā)生脆性斷裂的另一中類型。氫脆與應(yīng)力腐蝕的機(jī)理完全不同。應(yīng)力腐蝕發(fā)生在鋼筋的陽極，而氫脆發(fā)生在鋼筋的陰極區(qū)域。氫脆是由于鋼筋吸收了原子氫，而使其變脆，所以稱為氫脆。鋼筋在腐蝕過程中，表面可能有少量氫氣產(chǎn)生，在通常情況下，生成的原子氫會(huì)迅速結(jié)成分子氫，在常溫下是無害的，但當(dāng)這一過程受到阻礙時(shí)，氫原子就會(huì)向鋼筋內(nèi)部擴(kuò)散而被吸收到金屬內(nèi)部的晶格中去，如果鋼筋內(nèi)部有缺陷存在，氫原子很可能重新結(jié)合成為氫分子。氫分子的生成產(chǎn)生很大的壓力，出現(xiàn)“鼓泡”現(xiàn)象。使鋼筋變脆。產(chǎn)生氫脆的鋼筋在受到超過臨界值的拉力作用時(shí)，便會(huì)發(fā)生斷裂。硫化氫是能引起預(yù)應(yīng)力鋼筋氫脆的介質(zhì)之一。

1.4纖維混凝土結(jié)構(gòu)

纖維混凝土的腐蝕機(jī)理與普通混凝土基本相同，但纖維的直徑較細(xì)，且均勻分布，其耐久性相對(duì)普通混凝土要強(qiáng)一些。開裂的纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境下，裂縫處的混凝土碳化后，碳化區(qū)的鋼纖維開始銹蝕。有研究表面，鋼纖維混凝土中鋼筋的銹蝕較普通混凝土鋼筋的銹蝕減輕，其原因除了鋼纖維阻裂作用的影響外，還在于細(xì)小纖維在混凝土中亂向均勻分布，從而改變了鋼筋電化學(xué)銹蝕的離子分布狀態(tài)，阻止了鋼筋的銹蝕。

1.5輕骨料混凝土結(jié)構(gòu)及加氣混凝土

輕骨料混凝土的腐蝕機(jī)理與類型基本與普通混凝土相同，由于大多數(shù)輕骨料抵抗氣體擴(kuò)散能力較低，腐蝕性氣體較易滲入內(nèi)部，因此必須控制輕骨料混凝土的密實(shí)度。

加氣混凝土的顯氣孔較多，不致密，吸水率高，碳化速度較快，在正常使用條件下尚需對(duì)鋼筋進(jìn)行表面涂覆保護(hù)層，而且加氣混凝土表面氣孔多，不容易進(jìn)行保護(hù)，所以在腐蝕環(huán)境下不宜使用加氣混凝土。

2預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕的辦法

對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕預(yù)防應(yīng)針對(duì)其不同的結(jié)構(gòu)組成制定不同的辦法。

2.1原材料的選擇

2.1.1水泥

水泥是水泥砂漿和混凝土的膠結(jié)材料。水泥類材料的強(qiáng)度和工程性能，是通過水泥砂漿的凝結(jié)、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蝕，水泥砂漿和混凝土的性能將不復(fù)存在。由于各種水泥的礦物質(zhì)組份不同，因而它們對(duì)各種腐蝕性介質(zhì)的耐蝕性就有差異。正確選用水泥品種，對(duì)保證工程的耐久性與節(jié)約投資有重要意義

2.1.2粗、細(xì)集料

發(fā)生堿-集料反應(yīng)的必要條件是堿、活性集料和水。粗、細(xì)集料的耐蝕性和表面性能對(duì)混凝土的耐蝕性能具有很大影響。集料與水泥石接觸的界面狀態(tài)對(duì)混凝土的耐蝕性有一定影響。

混凝土中所采用粗細(xì)集料，應(yīng)保證致密，同時(shí)控制材料的吸水率以及其它雜質(zhì)的含量，確保材質(zhì)狀況。

2.1.3拌合及養(yǎng)護(hù)用水

混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水，應(yīng)考慮其對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。水灰比的大小很大程度影響混凝土強(qiáng)度值的大小。拌合水應(yīng)檢查其雜質(zhì)情況，防止影響砂漿及混凝土生成時(shí)雜質(zhì)影響其耐久性。

海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，除了對(duì)水泥石有腐蝕作用外，對(duì)鋼筋的腐蝕也有影響，因此在腐蝕環(huán)境中的混凝土不宜采用海水拌制和養(yǎng)護(hù)。

2.1.4外加劑

混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入，用以改善混凝土性質(zhì)的物質(zhì)。

混凝土外加劑的范圍很廣，品種很多，我國外加劑的品種目前已超過百種，其中包括減水劑、早強(qiáng)劑、加氣劑、膨脹劑、速凝劑、緩凝劑、消泡劑、阻銹劑、密實(shí)劑、抗凍劑等。

在建筑防腐工程中，外加劑的使用主要是為了提高混凝土密實(shí)性或?qū)︿摻畹淖桎P能力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。實(shí)踐證明，采用加入外加劑的方法，可以在一定范圍內(nèi)達(dá)到提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐腐蝕能力，是一種經(jīng)濟(jì)而有效的技術(shù)措施。

但由于外加劑的化學(xué)組成，來自外加劑中的氯鹽可能使混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋脫鈍，給結(jié)構(gòu)物帶來隱患。在進(jìn)行外加劑選擇時(shí)需對(duì)其中氯鹽的含量進(jìn)行檢測(cè)，并做相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2.2防腐混凝土的配合比設(shè)計(jì)

為提高混凝土的密實(shí)性和抗中性化能力，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜大于或等于C25。受氯離子腐蝕或其它大氣腐蝕時(shí)，鋼筋混凝土構(gòu)件中可摻入鋼筋阻繡劑。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C35，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)整體制作，不得采用塊體拼裝的構(gòu)件。

混凝土配合比的設(shè)計(jì)，應(yīng)按以下兩種情況進(jìn)行：一是按設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度（即按正常要求的強(qiáng)度）進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)；二是按密實(shí)度的要求（即按最大水灰比和最小水泥用量的要求）進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，但強(qiáng)度等級(jí)往往大于前者。腐蝕環(huán)境中的混凝土配合比設(shè)計(jì)，必須取用上述兩種情況中強(qiáng)度等級(jí)的較高者。

第3篇

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；無粘結(jié)；預(yù)應(yīng)力筋；施工

1前言

無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力是后張預(yù)應(yīng)力混凝土的一種新的施工工藝，其做法在預(yù)應(yīng)力絲束表面涂防腐涂料并用塑料管包裹后，如同普通鋼筋－預(yù)先鋪設(shè)在支好的模板內(nèi)，然后澆筑混凝土，待達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行張錨固。由于其具有無需留孔與灌漿、孔道摩擦力小、預(yù)應(yīng)力筋易形成跨度曲線、施工簡便等優(yōu)點(diǎn)，近年來得以推廣并廣泛應(yīng)用，但其技術(shù)量高、專業(yè)性強(qiáng)、施工中如果質(zhì)量控制不嚴(yán)，易造成結(jié)構(gòu)隱患，影響結(jié)構(gòu)安全，在施工中應(yīng)采取質(zhì)量控制措施。

2工程概況

某出版基地科技文化活動(dòng)中心-康樂中心，康樂中心共三層，一層層高5m，二層4.5m，三層6m，局部4.5m和7m。建筑物最高點(diǎn)19.1m，室外地坪最低標(biāo)高-0.6m。康樂中心建筑物長度88.15m，寬度48.575m。各層建筑面積分別為：一層2840.81m2，二層2249.57m2，三層2593.5m2，單項(xiàng)工程建筑面積7880.92m2。其屋面設(shè)有4根24m跨無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力大梁，為本工程特殊結(jié)構(gòu)部位。

3無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力屋面大梁施工

3.1施工前的準(zhǔn)備工作

圖紙會(huì)審和技術(shù)交底：在施工前組織各級(jí)技術(shù)人員審圖對(duì)關(guān)鍵部位放出大樣圖，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)者協(xié)商解決。

嚴(yán)格拉制所用材料：鋼絞線、錨具進(jìn)場(chǎng)后要檢查與貨同行的產(chǎn)品標(biāo)牌、合格證、廠家出具的物理性能證明書或產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告。對(duì)鋼絞線進(jìn)行外觀檢查，不得有接頭或死彎，油脂飽滿均勻，不漏涂、護(hù)套圓整光滑，松緊適當(dāng)。預(yù)應(yīng)力筋的表面如有破損，必須及時(shí)用塑料膠帶紙修補(bǔ)，外觀檢查必須逐盤進(jìn)行。同時(shí)鋼絞線及水泥要進(jìn)場(chǎng)后抽樣送試。

張拉設(shè)備與壓力表：使用前應(yīng)由計(jì)量部門配套檢測(cè)是否合格，并提供相應(yīng)拉力對(duì)照表。

3.2屋面大梁施工

康樂中心屋面結(jié)構(gòu)層，縱向17軸、19軸的C軸至J軸線段，橫向G軸、E軸的15至21軸線段設(shè)計(jì)為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力屋面大梁，共四根，呈井字狀布置。跨度24m，截面尺寸寬500mm，高1350mm，C40砼。除配設(shè)普通鋼筋外，另配設(shè)8根單束φs15.2鋼鉸線作為預(yù)應(yīng)力主筋，呈拋物線布置，一端作固定端，一端作張拉端，大梁與柱為剛結(jié)點(diǎn)。

3.2.1施工順序

施工中采用如下的施工順序：搭設(shè)大梁、板支撐架鋪大梁底模綁扎大梁普通鋼筋和敷設(shè)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋固定端附加螺旋鋼筋、安裝錨板及夾具張拉端附加鋼筋網(wǎng)片、安裝錨墊板支次梁底模、扎次梁鋼筋支大梁側(cè)模、次梁側(cè)模、板底模綁扎屋面板鋼筋澆搗梁板砼大梁砼達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉鋼鉸線建立預(yù)應(yīng)力張拉端錨板、錨具防腐處理、澆砼封閉張拉端預(yù)留張拉口處砼后澆封閉模板拆除。

3.2.2屋面大梁支撐及模板施工

支模體系：雙立桿鋼管、雙扣件支模架體系。雙立桿縱橫間距不大于800mm，水平橫桿間距不大于1200mm，支撐架體縱、橫向均開設(shè)剪刀撐。梁底受力桿為8號(hào)槽鋼。

模板材料：為確保模板自身剛度，梁底、側(cè)模均采用20mm厚鋼框竹膠合板。

特殊措施：梁底模起拱3‰L，梁底中部加設(shè)雙立桿頂撐，梁兩側(cè)模板設(shè)置3道直徑16、間距600mm的對(duì)拉螺桿。立桿底部帶鋼墊板，一、二層樓板頂撐保留不拆除并垂直對(duì)應(yīng)，使大梁梁板砼及支撐架的重量直接傳至地面。屋面梁板砼澆筑時(shí)，派專人看模，發(fā)現(xiàn)異常情況，停止砼澆筑，待加固支撐體系后再施工。

3.2.3屋面大梁無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼鉸線施工

采用擠塑涂層工藝生產(chǎn)的1×7，直徑為15.2的標(biāo)準(zhǔn)型鋼鉸線，強(qiáng)度級(jí)別為1860Mpa。鋼鉸線的下料長度及下料方法：下料長度按鋼鉸線一端張拉L=L0+2(L1+100)+L2+L3公式計(jì)算。L0為構(gòu)件內(nèi)孔道長度，L1為夾片式工作錨厚度，L2為穿心式千斤頂長度，L3為夾片式工具錨厚度。經(jīng)計(jì)算，17軸線、19軸線梁鋼鉸線下料長度為25.6m，E軸線、G軸線梁下料長度為25.8m。因鋼鉸線盤重大，盤卷小，彈力大，采用簡易鐵籠，將鋼鉸線盤卷裝在鐵籠內(nèi)，從盤卷中央逐步抽出，丈量長度后，采用砂輪切割機(jī)斷料。

鋼鉸線鋪設(shè)與固定：在大梁底部普通鋼筋鋪設(shè)后進(jìn)行，采用人工穿束鋪設(shè)。先臨時(shí)固定在模板支撐體系的橫桿上，待普通鋼筋箍筋綁扎后，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定的拋物線狀標(biāo)記出鋼鉸線每距1m的高度位置，用直徑14的鋼筋點(diǎn)焊固定在箍筋上，作為鋼膠線就位的支桿。復(fù)核支桿高度無誤后逐步拆除臨時(shí)支桿，使其就位。并按設(shè)計(jì)給定的水平位置將8根單束鋼鉸線排列均勻，用8號(hào)鐵絲綁牢。對(duì)預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋分別隱蔽驗(yàn)收。

3.2.4鋼鉸線錨固端、張拉端的特殊處理

17、19軸線預(yù)應(yīng)力大梁鋼鉸線張拉端考慮設(shè)在C軸柱頂外側(cè)端，固定端則直接錨入J軸柱梁端頂部內(nèi)。E、G軸大梁鋼鉸線張拉端考慮設(shè)在21軸柱梁端固定端則直接錨入15軸柱梁端內(nèi)。

鋼鉸線錨固端的特殊構(gòu)造處理：鋼鉸線錨固端處按單根套設(shè)直徑8mm的螺旋鋼筋，螺旋鋼筋圈數(shù)5圈以上。單孔鋼錨墊板設(shè)4根螺紋直徑14mm的錨筋，錨筋長度大于140mm，直接點(diǎn)焊固定在柱、梁鋼筋上。鋼鉸線末端穿過錨板孔口后，采用單孔15-1P夾片式錨具固定。

鋼鉸線張拉端的特殊構(gòu)造處理：鋼鉸線張拉端處按設(shè)計(jì)增設(shè)5片直徑10mm，間距50~80mm的鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片與柱梁鋼筋點(diǎn)焊固定。8根單束鋼鉸線按設(shè)計(jì)設(shè)二塊錨墊板，錨墊板采用Q235材質(zhì)，厚度14mm，長寬按設(shè)計(jì)尺寸。錨墊板設(shè)直徑16的螺紋錨腳，鋼筋長度大于160mm。錨腳點(diǎn)焊固定于柱梁鋼筋上，并固定于端部模板上，確保錨板位置正確，平整無誤。張拉端的鋼鉸線通過錨板孔，甩頭長度確保大于穿心式千斤頂?shù)拈L度，以便張拉。

3.2.5大梁砼澆搗

大梁分三層澆搗，每層分別澆搗密實(shí)，特別是錨固端及張拉端部砼必須仔細(xì)澆搗，確保密實(shí)。大梁一次連續(xù)澆搗成型，沒有水平、垂直施工縫。大梁澆搗沉實(shí)1小時(shí)后再澆板砼，以免出現(xiàn)裂縫。為提早張拉時(shí)間，大梁砼強(qiáng)度宜提高一級(jí)，按C50砼澆搗。

3.2.6錨具

固定端采用單孔15-1P夾片式錨具，張拉端采用單孔15-1夾片式錨具。錨具錨環(huán)采用45號(hào)鋼，調(diào)直熱處理硬度HRC32-35。夾片采用20Cr鋼，表面熱處理后的齒面硬度為HRC60-62。

3.2.7無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力張拉施工

預(yù)應(yīng)力張拉準(zhǔn)備工作：砼澆搗時(shí)預(yù)留試塊，按現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)，試壓檢驗(yàn)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上時(shí)，才進(jìn)行張拉。張拉端預(yù)埋墊塊與錨具接觸處的焊渣、砼殘?jiān)惹謇砀蓛簟?zhǔn)備四臺(tái)穿心式Y(jié)C20D千斤頂，四臺(tái)ZB0.8-500電動(dòng)油泵。未張拉前，模板及支撐系統(tǒng)不得拆除。

張拉方法及順序：采取一端張拉，雙控方法（即控制張拉應(yīng)力、控制張拉伸長值），分束分批建立預(yù)應(yīng)力。因四根梁呈井字布置，考慮張拉應(yīng)力平衡，每根梁端設(shè)一套張拉機(jī)具，四根大梁同步分束建立預(yù)應(yīng)力。

張拉程序：因鋼鉸線為曲線布置，以0.2Pj級(jí)載量初始伸長值，Pj級(jí)或1.03Pj級(jí)為伸長終點(diǎn)值。本工程張拉程序征求設(shè)計(jì)單位意見，取其中一種與設(shè)計(jì)松馳應(yīng)力相吻合的張拉程序。為便于同步建立預(yù)應(yīng)力和便于校核張拉伸長值，實(shí)行分級(jí)加載，中間增加一級(jí)0.6Pj載級(jí)。

張拉最大控制應(yīng)力：最大張拉應(yīng)力бcon不大于規(guī)范和設(shè)計(jì)要求的75%fPtk，即最大張拉力бcon=0.75×fPtk×AP=0.75×1860×139=19.3905kN。最大張拉力由千斤頂與電動(dòng)油泵配套標(biāo)定的壓力讀數(shù)表控制。

伸長值校核：按直線段、曲線段分別計(jì)算伸長值后疊加，大梁鋼鉸線理論伸長值初步計(jì)算為180mm。考慮鋼鉸線為曲線布置，以0.2Pj級(jí)載量伸長起點(diǎn)值，以0.6Pj級(jí)載量伸長中間值，以1.0Pj或1.03Pj時(shí)量伸長終點(diǎn)值。

張拉端錨固區(qū)處理：張拉端錨固后，將多余的鋼鉸線采用手提式砂輪切割機(jī)切除，外露長度不少于300mm，并清除錨板及錨具上的油污、雜物，涂刷防銹漆后，采用C40膨脹砼封閉。

張拉端區(qū)預(yù)留板孔處理：將張拉端錨固處理后，對(duì)預(yù)先為方便張拉留設(shè)的板孔洞支模，按施工縫處理后，后澆C30膨脹砼封閉。

3.3預(yù)應(yīng)力張拉準(zhǔn)備工作中應(yīng)注意的問題

預(yù)應(yīng)力張拉前，對(duì)從事張拉工作的人員進(jìn)行專門的技術(shù)培訓(xùn)和全生產(chǎn)教育，操作人員必須熟記張拉程序和機(jī)械操作規(guī)程，熟悉機(jī)性能，并進(jìn)行以下工作。

3.3.1所有用于預(yù)應(yīng)力的千斤頂應(yīng)是專為采用的預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)所設(shè)計(jì)，經(jīng)國家認(rèn)定的技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)證的產(chǎn)品。

3.3.2千斤頂?shù)木葢?yīng)在使用前校準(zhǔn)。千斤頂一般使用超過6個(gè)月或200次，或在使用過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)應(yīng)重新校準(zhǔn)。測(cè)力環(huán)或測(cè)計(jì)應(yīng)至少每2個(gè)月進(jìn)行重新校準(zhǔn)，并使監(jiān)理工程師認(rèn)可。任何時(shí)候工地測(cè)出的預(yù)應(yīng)力鋼絞線延伸量有差異時(shí)，千斤頂應(yīng)進(jìn)行再校準(zhǔn)。

3.3.3用于測(cè)力的千斤頂?shù)膲毫Ρ恚渚葢?yīng)不低于1.5級(jí)。校正千頂用的測(cè)力環(huán)或測(cè)力計(jì)應(yīng)有±2%的讀數(shù)精度。壓力表讀盤直徑應(yīng)小于15mm。每個(gè)壓力表應(yīng)能直接讀出以“kN”為單位的數(shù)值或伴一換算表可以將讀數(shù)換算為“kN”。壓力表應(yīng)具有大致兩倍于工作力的總壓力容量，被量測(cè)的壓力荷載應(yīng)在壓力表總?cè)萘康?/4～4范圍內(nèi)，除非在量程范圍建立了精確的標(biāo)定關(guān)系。壓力表應(yīng)設(shè)于作者肉眼可見的2mm距離以內(nèi)，使無視覺差能夠獲得穩(wěn)定和不受動(dòng)的讀數(shù)。每臺(tái)千斤頂及壓力表應(yīng)視為一個(gè)單元且同時(shí)校準(zhǔn)，以確張拉力與壓力表讀數(shù)之間的關(guān)系曲線。

3.3.4張拉前根據(jù)鋼絞線的強(qiáng)度、拉力和彈性模量值計(jì)算出每束(根)絞線的初始拉力、控制拉力和超張拉力下的伸長值，作為施工時(shí)的拉伸長值控制指標(biāo)。

3.3.5無論是進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，還是進(jìn)行孔道壓漿，事先在操作部位兩端用鋼板設(shè)置屏障，用纜繩隔離并設(shè)置明顯警示標(biāo)志，操作期間禁任何非施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，操作人員也嚴(yán)禁將身體直接對(duì)準(zhǔn)道部位。

4結(jié)束語

通過對(duì)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土工程質(zhì)量施工過程各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，出版基地科技文化活動(dòng)中心-康樂中心的施工質(zhì)量得到了很好的效果。實(shí)踐證明，只要強(qiáng)化管理、精心施工，在技術(shù)上嚴(yán)格把關(guān)，操作上嚴(yán)格按照工藝要求去施工，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土就會(huì)達(dá)到預(yù)期的效果，杜絕質(zhì)量隱患的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡鴻飛.無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土大梁的施工實(shí)例.建筑技術(shù)開發(fā)，2004-09:43~44.

[2]陳慶波.大跨度、大體積無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁施工質(zhì)量控制技術(shù).廣西城鎮(zhèn)建設(shè)，2006-10:19~21.

[3]鄭康喜.某教學(xué)實(shí)驗(yàn)樓無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土大梁施工技術(shù).廣東土木與建筑，2005-07:28~29