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關鍵詞:混凝土裂縫裂縫控制
混凝土工程中材料的特性決定了結構較易產生裂縫,從實踐中來看施工中混凝土出現裂縫的概率也是很大的,相當一部分裂縫對建筑物的受力及正常使用無太大的危害,但裂縫的存在會影響到建筑物的整體性、耐久性,會對鋼筋產生腐蝕,是受力使用期應力集中的隱患,應當盡量在各方面給予重視,以避免裂縫的出現或把裂縫控制在許可的范圍之內。
一、高層建筑施工中幾個特殊部位的裂縫分析
1、大體積基礎混凝土板
高層建筑中隨著高度的不斷增加,地下室愈做愈深,底板也愈來愈厚,厚度在3m以上的底板已屢見不鮮。高層建筑中基礎底板為主要的受力結構,整體要求高,一般一次性整體澆筑。國內外大量實踐證明,各種大體積混凝土裂縫主要是溫度變化引起。大體積混凝土澆筑后在升溫階段由于體積大,集聚在內部的水泥水化熱不易散發,混凝土內部溫度將顯著升高,這樣在混凝土內部產生壓應力,在外表面產生拉應力,由于此時混凝土的強度低,有可能產生表面裂縫。在降溫階段新澆混凝土收縮因存在較強的地基或基礎的約束而不能自由收縮。升溫階段快,混凝土彈性模量低,徐變的影響大,所以降溫時產生的拉應力大于升溫時產生的壓應力。差值過大時,將在混凝土內部產生裂縫,最后有可能形成貫穿裂縫。為解決上述二類裂縫問題,必須進行合理的溫度控制。
混凝土溫度控制的主要目的是使因溫差產生的拉應力小于同期混凝土抗拉強度的標準值,并有一定的安全系數。為計算溫差,就要事先計算混凝土內部的最高溫度,它是混凝土澆筑溫度、實際水化熱溫升和混凝土散熱溫度的總和?;炷羶炔康淖罡邷囟却蠖喟l生在澆筑后的3~7天?;炷羶炔康淖罡邷囟萒max可按下式計算:
Tmax=To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)(1)
式中:T0——混凝土的澆筑溫度(℃)
W——每m3混凝土中水泥(礦渣硅酸鹽水泥)的用量(kg/m3)
F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)
Q——每kg水泥水化熱(J/kg)
C——混凝土的比熱
r——混凝土的密度
ξ——不同厚度的澆筑塊散熱系數(見表1)
不同厚度的澆筑塊散熱系數
表1
------------------------------------------------
厚度(m)1.01.52.02.53.03.54.0>4.0
ξ0.230.350.480.610.730.830.951.0
------------------------------------------------
實測資料顯示,當基礎板厚大于2米時,上述公式的相對誤差在0.1%~1.3%之間,在計算溫差后,即可計算出降溫階段混凝土內部的溫度應力σ(2)xmax
σxmax=EαT(1-(1)/(coshβL/2))H(t,τ)………(2)
式中:E——混凝土的彈性模量(N/mm2)
α——混凝土的線膨脹系數(10-5/℃)
T——溫差(℃)
L——板長(mm)
β=Cx/HE
H——板厚(mm)H>0.2L時,取H=0.2L
Cx——地基水平阻力系數(N/mm3)
H(t,τ)…考慮徐變后的混凝土松馳系數,
其中,t——產生約束應力時的齡期,τ——約束應力延續時間。
注意同期內由于混凝土收縮引起的應力應轉化為當量溫差,計入T一并計算σxmax。
由(1)、(2)分析可知:為避免裂縫出現,主要是減少T??刹捎煤侠磉x用材料,降低水泥水化熱,優化混凝土集料的配合比,控制水灰比,減少混凝土的干縮,具體控制措施見后。如有可能,減少澆筑長度L,增加養護時間減少降溫速率以相應減少松馳系數對控制貫穿裂縫也有一定的意義。
2、地下室混凝土墻板及樓板的裂縫分析
地下室墻板的裂縫產生與基礎大體積混凝土裂縫產生的原因有相同之處,即混凝土在硬化過程中由于失水會產生收縮應變,在水泥水化熱產生的升溫達到最高點以后的降溫過程會產生溫度應變。但又有其特點:一是墻板受到基礎、樓板受到地下室外墻的極大約束,這種約束遠大于樁基對基礎的約束,產生貫穿裂縫的機率大。二是內墻板及樓板受環境溫度影響較大。三是內外溫差小,產生表面裂縫的機率小。四是養護困難,散熱快、降溫速率大,混凝土的松馳徐變優勢難以利用,在氣溫驟變季節尤應注意。
在計算板內最大拉應力時仍可利用公式(2),但有以下幾點應注意:
1)H取0.2L,L為整澆長度;
2)Cx取值應大于1.5N/mm3因為連接部位有較強鋼筋約束;
3)計算溫差T時,要考慮底板及外墻(兼作圍護情況下)緊靠土體,受環境溫差小,而被它們約束的墻板及周邊樓板在施工過程中基本同外界溫度同步變化。
4)若底板墻板施工間隔過長、外墻兼作圍護時,則在計算混凝土收縮時應注意約束體與被約束體的收縮期不同,收縮量也不相同。
3、高強混凝土裂縫分析
目前高層建筑中已廣泛使用C40~C60中高強混凝土,隨著材料科學的迅速發展,C80~C120的高強混凝土在具體工程中已有應用。由于高強混凝土采用的配合比設計多為低水灰比、高標號水泥、高水泥用量、使用高效減小劑及摻加超細礦粉。這樣其收縮機制與普通混凝土就有所不同。
高強混凝土由于其水泥用量大多在450~600kg/m3),是普通混凝土的1.5~2倍。這樣在混凝土生成過程中由于水泥水化而引起的體積收縮即自縮就大于普通混凝土,出現收縮裂縫的機率也大于普通混凝土。
高強混凝土因采用高標號水泥且用量大,這樣在混凝土硬化過程中,水化放熱量大,將加大混凝土的最高溫升,從而使混凝土的溫度收縮應力加大。在疊加其他因素的情況下,很有可能導致溫度收縮裂縫。由于高強混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍,在硬化早期由于水分蒸發引起的干縮也將大于普通混凝土。
二、裂縫的控制措施
1、設計措施
1)增配構造筋提高抗裂性能,配筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3~0.5%之間。
2)避免結構突變產生應力集中,在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。
3)在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。
4)在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征,合理設置后澆縫,在正常施工條件下,后澆縫間距20~30m,保留時間一般不小于60天。如不能預測施工時的具體條件,也可臨時根據具體情況作設計變更。
2、施工措施
1)嚴格控制混凝土原材料的的質量和技術標準,選用低水化熱水泥,粗細骨料的含泥量應盡量減少(1~1.5%以下)。
2)細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。
3)澆筑時間盡量安排在夜間,最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設簡易遮陽裝置,或用濕麻袋覆蓋,必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時,在水平及垂直泵管上加蓋草袋,并噴冷水。
4)根據工程特點,可以利用混凝土后期強度,這樣可以減少用水量,減少水化熱和收縮。
5)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。
6)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上,混凝土的現場試塊強度不低于C5。
7)采用兩次振搗技術,改善混凝土強度,提高抗裂性。
論文摘要:混凝土結構被廣泛應用于多種工程,解決開裂問題是決定混凝土結構是否能夠滿足使用需求和耐久性的關鍵。
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。輕者使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等,嚴重的將威脅到人民的生命、財產。出現混凝土裂縫的原因從微觀上看,混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結合體,由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所收外界影響的不同,混凝土裂縫產生的原因也有很多種。
1混凝土結構的裂縫依其形成可分為以下三類
1.1靜止裂縫系指形態、尺寸和數量均已穩定不再發展的裂縫。修補時,僅需依裂縫粗細選擇修補材料和方法,而與其它因素無關。
1.2活動裂縫系指其寬度不能保持穩定,易隨著結構構件的受力、變形或環境溫、濕度的變化而時張、時閉的裂縫。修補時,應先消除其成因,并觀察一段時間,確認已穩定后,再依靜止裂縫的處理方法修補;若無法完全消除其成因,則應使用具有足夠柔韌性的材料進行修補。
1.3尚在發展的裂縫系指長度、寬度或數量尚在發展,但經歷一段時間后將會終止的裂縫。對此類裂縫應待其停止發展后,方可進行修復或加固。
混凝土裂縫修補前,應對其成因進行研究,若是由于承載能力不足引起的裂縫,除應選擇相應的方法進行修補外,尚應選用適當的加固方法進行加固。
2修補設計
修補設計原則上應根據第四章是否需要修補及補強加固的判定結果,進行恢復己開裂結構件的機能及耐久性的設計,更重要的是要選擇適當的修補材料、修補工法以及在選擇修補時間的基礎上進行修補設計。進行修補設計時,應考慮如下事項:①根據是否需要修補的判斷結果,設定修補范圍及規模,還應按需要再度調查現場。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境條件(一般環境、工廠地區、鹽類環境、溫泉地帶、寒冷地帶及特殊用途)。③為了明確規定修補目的及恢復目標,考慮環境條件,選定最適于修補的修補材料、修補工法及修補時間。選擇修補工法,可按開裂現場及開裂原因決定。另外,當構筑物處于鹽類等苛刻環境時,應選擇比普通環境條件高一個等級的材料及工法。如有可能,裂縫最好在穩定后再作修補;對隨環境條件變化的溫度裂縫,則宜在裂縫最寬時處理。
混凝土建筑物及構件的修補恢復目標將視竣工時的初期性能、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,可將修補恢復目標分成如下三個階段:①恢復到與健全構件同等性能。②恢復到不妨礙使用的程度。③恢復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行的應急修補工程。④必須充分研究修補作業所必要的機械材料、腳手架及工程現場對周圍人群的安全保障。
3修補方法
3.1表面修補法①利用混凝土表層微細獨立裂縫(裂縫寬度ω≤0.2mm)或網狀裂紋的毛細作用吸收修補膠液,封閉裂縫通道。對樓板和其它需要防滲的部位,尚應在混凝土表面粘貼纖維復合材料以增強封護作用。常用的方法為涂覆法,增加整體面層,壓抹環氧膠泥,環氧漿液粘玻璃絲布,表面縫合等。②涂覆法:混凝土表面出現數量較多的表面裂縫時,采用手工或機械噴涂方法,將修補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,厚度大者適應裂縫變化能力強。選用修補材料時應考慮使用條件(室內、室外、環境溫濕度變化,介質腐蝕情況)以及裂縫活動情況等,例如,要求耐磨的地坪可選用環氧瀝青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料,不穩定的裂縫修補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:混凝土表面裂縫數量較多,分布面較廣時,常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理。多數情況下,整體面層內應配置雙向鋼絲網。有條件時,宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。3.2局部修復法①充填法用鋼釬、風鎬或高速轉動的切割圓盤將裂縫擴大,最終鑿成V形或梯形槽,分層壓抹環氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或瀝青油膏等材料封閉裂縫。其中V形槽適用于一般裂縫修補;梯形槽用于滲水裂縫修補;環氧砂漿適用于有結構強度要求的修補;聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補。②預應力法用鉆機在構件上鉆孔,注意避開鋼筋,然后穿入螺栓(預應力鋼筋),施加預應力擰緊螺帽,使裂縫減小或閉合。如條件許可時,成孔的方向應與裂縫方向垂直,鉆孔方向不與裂縫垂直時,宜采用雙向施加預應力。③部分鑿除重新澆筑混凝土對于鋼筋混凝土預制梁等構件,由于運輸、堆放、吊裝不當而造成裂縫的事故時有發生。這類裂縫有時可采用鑿除裂縫附近的混凝土,清洗、充分濕潤后,澆筑強度高一等級的混凝土,養護到規定強度的修補方法。修補后的構件仍可使用在工程上。用這種方法修補己斷裂的構件應特別慎重。此外,修補前應檢查鋼筋的實際應力和變形狀況。修補混凝土宜用微膨脹型。修復工作必須十分仔細認真,否則新老混凝土結合不良將導致失敗。
3.3灌漿法將水泥或化學漿液灌入混凝土縫內,使其擴散,固化。固化后的漿液具有較高的粘結強度,與混凝土能較好地粘結,從而增強了構件的整體性,使構件恢復使用功能,提高耐久性,達到堵漏防銹補強的目的。用于結構修補的化學漿液主要有兩類:一類是環氧樹脂漿;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度。
3.4低壓慢注修補法(注射法)以一定的壓力將修補膠液注入裂縫腔內;此法適用于處理0.2<ω<1.5mm靜止的獨立裂縫、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間內,以較高壓力(按注漿料產品說明書確定)將灌注材料壓入裂縫腔內;此法適用于處理大型結構貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴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結構灌注膠。
3.6填充密封法在構件表面沿裂縫走向騎縫鑿出U形或V形溝槽,然后用改性環氧樹脂或彈性填縫材料填充,必要時以纖維復合材料封閉其表面;此法適用于處理ω>0.5mm的活動裂縫和靜止裂縫??墒褂肑N-XF裂縫封閉膠或JN-LE彈性灌縫膠。
民用建筑混凝土結構裂縫修補工法多種多樣,但我們不能只知其一、只用其一,而應牢牢掌握每一種方法,以一變應萬變,做到根據不同情況采取不同方法,切實從每一個環節入手,做好過程控制,完善施工手段,確保施工質量,盡量實現修補最優。
參考文獻:
論文摘要:隨著人們對建筑質量的要求越高,也越來越重視建筑工程中的腐蝕現象。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構的因素進行分析,進一步指出預防腐蝕混凝土結構的處理辦法。
1腐蝕混凝土結構的因素:
1.1素混凝土結構
素混凝土的基本組成材料是水泥、砂、石和水。影響素混凝土結構的耐久性的主要因素為堿-集料的反應(混凝土中堿含量超標,暴露在水或潮濕環境使用時,其中的堿與堿活性集料間發生反應,引起膨脹)。
1.2鋼筋混凝土結構
鋼筋混凝土結構材料是混凝土與鋼筋的復合體,它的腐蝕形態可分為兩種:一是由混凝土的耐久性不足,其本身被破壞,同時也由于鋼筋的、腐蝕而導致整個結構的破壞;二是混凝土本身并未腐蝕,但由于外部介質的作用,導致混凝土本身化學性質的改變或引入了能激發鋼筋腐蝕的離子,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,對混凝土保護層產生巨大的輻射壓力,其數值可達30MPa(大于混凝土的抗拉極限強度)使混凝土保護層沿著銹蝕的鋼筋形成裂縫(俗稱順筋裂縫)。這些裂縫進一步成為腐蝕性介質滲入鋼筋的通道,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,混凝土保護層則開始剝落,最終使構件喪失承載能力。
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度,即抗滲性能?;炷劣軐?,即抗滲性能愈高,則外界的氣體只能作用于混凝土表面,向內部滲透比較困難。影響混凝土密實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,水解時生成的堿性物質數量不同,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,中性化速度相對的要慢。火山灰質硅酸鹽水泥、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產生的氫氧化鈣結合,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預應力混凝土結構
預應力混凝土結構的腐蝕除了具有普通混凝土結構的腐蝕類型外,由于采用高強度鋼筋和鋼筋在高應力條件下工作,所以可能發生應力腐蝕和鋼材的氫脆。
1.3.1應力腐蝕
應力腐蝕是鋼筋在拉應力和腐蝕性介質共同作用下形成的脆性斷裂。這種破壞與單純的機械應力破壞不同,它可以在較低的拉應力作用下破壞;這種破壞又與單純的電化學腐蝕破壞不同,它可以在腐蝕性介質很弱的情況下而破壞。
腐蝕性介質與鋼筋作用,在鋼筋表面形成一個大小不等彌散分布的腐蝕坑后,每個腐蝕坑相當于一個缺口,鋼筋在拉應力的作用下,形成應力的不均勻分布和應力集中,在缺口的邊緣,當鋼筋平均應力不高時,其集中的應力即可達到斷裂應力的水平,而引起鋼筋的斷裂。由于缺口的存在,形成了拉應力三軸不相等狀態,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揮出來,延伸率、冷彎等塑性指標均有明顯下降。預應力鋼筋的腐蝕是拉應力與腐蝕性介質共同作用的結果,腐蝕因素對鋼筋斷裂的最初形成起主要作用,而拉應力則促進了腐蝕的發展。
1.3.2氫脆
氫脆是預應力鋼筋在酸性與微堿性的介質中發生脆性斷裂的另一中類型。氫脆與應力腐蝕的機理完全不同。應力腐蝕發生在鋼筋的陽極,而氫脆發生在鋼筋的陰極區域。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生,在通常情況下,生成的原子氫會迅速結成分子氫,在常溫下是無害的,但當這一過程受到阻礙時,氫原子就會向鋼筋內部擴散而被吸收到金屬內部的晶格中去,如果鋼筋內部有缺陷存在,氫原子很可能重新結合成為氫分子。氫分子的生成產生很大的壓力,出現“鼓泡”現象。使鋼筋變脆。產生氫脆的鋼筋在受到超過臨界值的拉力作用時,便會發生斷裂。硫化氫是能引起預應力鋼筋氫脆的介質之一。
1.4纖維混凝土結構
纖維混凝土的腐蝕機理與普通混凝土基本相同,但纖維的直徑較細,且均勻分布,其耐久性相對普通混凝土要強一些。開裂的纖維混凝土構件在潮濕的環境下,裂縫處的混凝土碳化后,碳化區的鋼纖維開始銹蝕。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,還在于細小纖維在混凝土中亂向均勻分布,從而改變了鋼筋電化學銹蝕的離子分布狀態,阻止了鋼筋的銹蝕。
1.5輕骨料混凝土結構及加氣混凝土
輕骨料混凝土的腐蝕機理與類型基本與普通混凝土相同,由于大多數輕骨料抵抗氣體擴散能力較低,腐蝕性氣體較易滲入內部,因此必須控制輕骨料混凝土的密實度。
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鋼筋進行表面涂覆保護層,而且加氣混凝土表面氣孔多,不容易進行保護,所以在腐蝕環境下不宜使用加氣混凝土。
2預防混凝土結構腐蝕的辦法
對混凝土結構腐蝕預防應針對其不同的結構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材料。水泥類材料的強度和工程性能,是通過水泥砂漿的凝結、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存在。由于各種水泥的礦物質組份不同,因而它們對各種腐蝕性介質的耐蝕性就有差異。正確選用水泥品種,對保證工程的耐久性與節約投資有重要意義
2.1.2粗、細集料
發生堿-集料反應的必要條件是堿、活性集料和水。粗、細集料的耐蝕性和表面性能對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對混凝土的耐蝕性有一定影響。
混凝土中所采用粗細集料,應保證致密,同時控制材料的吸水率以及其它雜質的含量,確保材質狀況。
2.1.3拌合及養護用水
混凝土拌合及養護用水,應考慮其對混凝土強度的影響。水灰比的大小很大程度影響混凝土強度值的大小。拌合水應檢查其雜質情況,防止影響砂漿及混凝土生成時雜質影響其耐久性。
海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物,除了對水泥石有腐蝕作用外,對鋼筋的腐蝕也有影響,因此在腐蝕環境中的混凝土不宜采用海水拌制和養護。
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的物質。
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、早強劑、加氣劑、膨脹劑、速凝劑、緩凝劑、消泡劑、阻銹劑、密實劑、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性或對鋼筋的阻銹能力,從而提高混凝土結構的耐久性。實踐證明,采用加入外加劑的方法,可以在一定范圍內達到提高混凝土結構的耐腐蝕能力,是一種經濟而有效的技術措施。
但由于外加劑的化學組成,來自外加劑中的氯鹽可能使混凝土結構中的鋼筋脫鈍,給結構物帶來隱患。在進行外加劑選擇時需對其中氯鹽的含量進行檢測,并做相關實驗。
2.2防腐混凝土的配合比設計
為提高混凝土的密實性和抗中性化能力,混凝土的強度等級宜大于或等于C25。受氯離子腐蝕或其它大氣腐蝕時,鋼筋混凝土構件中可摻入鋼筋阻繡劑。對于預應力混凝土結構,其混凝土強度等級不小于C35,后張法預應力混凝土構件應整體制作,不得采用塊體拼裝的構件。
混凝土配合比的設計,應按以下兩種情況進行:一是按設計要求的強度(即按正常要求的強度)進行配合比設計;二是按密實度的要求(即按最大水灰比和最小水泥用量的要求)進行配合比設計,但強度等級往往大于前者。腐蝕環境中的混凝土配合比設計,必須取用上述兩種情況中強度等級的較高者。
1.前言
混凝土是現代城市建設中廣泛使用的結構材料,但是伴隨這類材料的生產研究與應用,混凝土結構的裂縫問題一直受到人們關注?;炷两Y構的裂縫不僅影響到結構的美觀,也可能影響結構的正常使用與耐久性。當裂縫寬度達到一定數值時,可能危及結構的安全。大量科研和實踐都證明了混凝土結構出現裂縫是不可避免的,科學的要求是將其有害程度控制在允許范圍(國家有關規范)內。
2.混凝土結構裂縫成因
混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用過程中,當發生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時,極易產生裂縫。
2.1材料質量
材料質量問題引起的裂縫是較常見的原因。
2.2結構受荷
結構受荷后產生裂縫的因素很多,施工中和使用中都可能出現裂縫。如:拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件,在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30%—40%的設計荷載時,就可能出現裂縫,肉眼一般不能察覺,而構件的極限破壞荷載往往在設計荷載的1.5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規范中,分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0.2mm~0.3mm,對那些寬度超過規范規定的裂縫,以及不允許開裂的構件上出現裂縫,則應認為有害,需加以認真分析,慎重處理。
2.3設計構造
結構構件斷面突變或開洞、留槽引起應力集中;構造處理不當、現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋、或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素容易導致混凝土開裂。
2.4溫度變形
混凝土是具有熱脹冷縮的性質,當環境溫度發生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現澆屋面板上的裂縫,大體積混凝土的裂縫等。
2.5濕度變形
混凝土在空氣中結硬時,體積會逐漸減小,稱為干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等,通常是因為養護不良造成。
2.6地基變形
在鋼筋混凝土結構中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況,由于地基變形造成的應力相對較大,使得裂縫一般是貫穿性的。
2.7施工工藝
(1)混凝土是一種人造混合材料,其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產生的直接或間接成因。(2)水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。(3)模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中,鋼筋表面污染,混凝土保護層太小或太大,澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。(4)混凝土養護,特別是早期養護質量與裂縫的關系密切。早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易產生裂縫。
2.8徐變
混凝土徐變造成開裂或裂縫發展的例子工程中也很常見。據文獻記載受彎構件截面混凝土受壓徐變,可以使構件變形增加2倍~3倍;預應力結構因徐變會產生較大的應力損失,降低了結構的抗裂性能。
3.混凝土結構裂縫的預防措施
通過以上分析,在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工手段來克服的。
3.1材料方面措施
(1)水泥
根據工程條件不同,盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。
(2)粗骨料:適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應;有害物質及泥土含量和壓碎指標值等滿足相關規范及技術規范規定。
(3)細骨料:一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區砂、對運送混凝土宜選用中砂;所選的砂有害物質及混凝土含量和堅固指標等應滿足相關規范及技術規程規定。
(4)外摻加料:宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。3.2混凝土配料、攪拌、運輸及澆筑措施
(1)配合設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確,攪拌時間應保證;禁止任意增加水泥用量。
(2)混凝土運輸過程中,車鼓保持在每分鐘約6轉,并到工地后保持攪拌車高速運轉到4至5分鐘,以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失,可以摻一定的外加劑以達到理想效果。
(3)澆筑分層應合理,振搗應均勻、適度、不得隨意留置施工縫。
3.3設計方面措施
(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下,力求簡單,平面復雜的建筑物,容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂;控制建筑物的長高比,增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力。
(2)正確設置變形縫,位置和寬度選擇要適當,構造要合理。
(3)合理地調整各部分承重結構的受力情況,使荷載分布均勻,盡量防止受力過于集中。
(4)限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制,可以和其它結構縫合并使用。
(5)構件配筋要合理,間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板,上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處,宜增加附加橫向鋼筋。
(6)減少地基的不均勻沉降,在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度,不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法,來調整地基的不均勻變形。
(7)層層設置圈梁、構造柱,可以增加建筑物的整體性,提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度,防止或減少裂縫。
3.4施工方面措施
(1)模板工程的模板構造要合理,以防止模板各構件間的變形不同而導致混凝土裂縫;模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載作用下,模板變形過大造成開裂;合理掌握拆模時機,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養護介入時機。
(2)合理設置后澆帶,較長的墻、板、基礎等結構和主樓與裙房之間等高低層錯落處,均應設置后澆帶。
(3)加強混凝土的早期養護,并適當延長養護時間,以減少混凝土的收縮變形。
(4)大體積混凝土施工,應做好溫度測控工作,采取有效的保溫措施,保證構件內外溫差不超過規定。
(5)鋼筋綁扎位置要正確,保護層厚度要盡量準確,不要超出規范規定;鋼筋表面應潔凈,鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。
(6)加強地基的檢查與驗收,復雜地基,應做補充勘探。異常地基處理必須謹慎,盡可能使其處理后的承載力與本工程正常地基承載力相同或相近。
(7)合理安排施工順序。當相鄰建(構)筑物間距較近時,一般應先施工較深的基礎,以防基坑開挖破壞已建基礎的地基礎。當建(構)筑物各部分荷載相差較大時,一般應施工重、高部分,后施工輕、低部分。
關鍵詞:預應力混凝土;無粘結;預應力筋;施工
1前言
無粘結預應力是后張預應力混凝土的一種新的施工工藝,其做法在預應力絲束表面涂防腐涂料并用塑料管包裹后,如同普通鋼筋-預先鋪設在支好的模板內,然后澆筑混凝土,待達到強度后進行張錨固。由于其具有無需留孔與灌漿、孔道摩擦力小、預應力筋易形成跨度曲線、施工簡便等優點,近年來得以推廣并廣泛應用,但其技術量高、專業性強、施工中如果質量控制不嚴,易造成結構隱患,影響結構安全,在施工中應采取質量控制措施。
2工程概況
某出版基地科技文化活動中心-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19.1m,室外地坪最低標高-0.6m??禈分行慕ㄖ镩L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,單項工程建筑面積7880.92m2。其屋面設有4根24m跨無粘結預應力大梁,為本工程特殊結構部位。
3無粘結預應力屋面大梁施工
3.1施工前的準備工作
圖紙會審和技術交底:在施工前組織各級技術人員審圖對關鍵部位放出大樣圖,發現問題及時與設計者協商解決。
嚴格拉制所用材料:鋼絞線、錨具進場后要檢查與貨同行的產品標牌、合格證、廠家出具的物理性能證明書或產品質量檢驗報告。對鋼絞線進行外觀檢查,不得有接頭或死彎,油脂飽滿均勻,不漏涂、護套圓整光滑,松緊適當。預應力筋的表面如有破損,必須及時用塑料膠帶紙修補,外觀檢查必須逐盤進行。同時鋼絞線及水泥要進場后抽樣送試。
張拉設備與壓力表:使用前應由計量部門配套檢測是否合格,并提供相應拉力對照表。
3.2屋面大梁施工
康樂中心屋面結構層,縱向17軸、19軸的C軸至J軸線段,橫向G軸、E軸的15至21軸線段設計為無粘結預應力屋面大梁,共四根,呈井字狀布置??缍?4m,截面尺寸寬500mm,高1350mm,C40砼。除配設普通鋼筋外,另配設8根單束φs15.2鋼鉸線作為預應力主筋,呈拋物線布置,一端作固定端,一端作張拉端,大梁與柱為剛結點。
3.2.1施工順序
施工中采用如下的施工順序:搭設大梁、板支撐架鋪大梁底模綁扎大梁普通鋼筋和敷設無粘結預應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片、安裝錨墊板支次梁底模、扎次梁鋼筋支大梁側模、次梁側模、板底模綁扎屋面板鋼筋澆搗梁板砼大梁砼達到75%設計強度后,張拉鋼鉸線建立預應力張拉端錨板、錨具防腐處理、澆砼封閉張拉端預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、橫向均開設剪刀撐。梁底受力桿為8號槽鋼。
模板材料:為確保模板自身剛度,梁底、側模均采用20mm厚鋼框竹膠合板。
特殊措施:梁底模起拱3‰L,梁底中部加設雙立桿頂撐,梁兩側模板設置3道直徑16、間距600mm的對拉螺桿。立桿底部帶鋼墊板,一、二層樓板頂撐保留不拆除并垂直對應,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,派專人看模,發現異常情況,停止砼澆筑,待加固支撐體系后再施工。
3.2.3屋面大梁無粘結預應力鋼鉸線施工
采用擠塑涂層工藝生產的1×7,直徑為15.2的標準型鋼鉸線,強度級別為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公式計算。L0為構件內孔道長度,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。經計算,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,從盤卷中央逐步抽出,丈量長度后,采用砂輪切割機斷料。
鋼鉸線鋪設與固定:在大梁底部普通鋼筋鋪設后進行,采用人工穿束鋪設。先臨時固定在模板支撐體系的橫桿上,待普通鋼筋箍筋綁扎后,根據設計圖紙確定的拋物線狀標記出鋼鉸線每距1m的高度位置,用直徑14的鋼筋點焊固定在箍筋上,作為鋼膠線就位的支桿。復核支桿高度無誤后逐步拆除臨時支桿,使其就位。并按設計給定的水平位置將8根單束鋼鉸線排列均勻,用8號鐵絲綁牢。對預應力筋和普通鋼筋分別隱蔽驗收。
3.2.4鋼鉸線錨固端、張拉端的特殊處理
17、19軸線預應力大梁鋼鉸線張拉端考慮設在C軸柱頂外側端,固定端則直接錨入J軸柱梁端頂部內。E、G軸大梁鋼鉸線張拉端考慮設在21軸柱梁端固定端則直接錨入15軸柱梁端內。
鋼鉸線錨固端的特殊構造處理:鋼鉸線錨固端處按單根套設直徑8mm的螺旋鋼筋,螺旋鋼筋圈數5圈以上。單孔鋼錨墊板設4根螺紋直徑14mm的錨筋,錨筋長度大于140mm,直接點焊固定在柱、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造處理:鋼鉸線張拉端處按設計增設5片直徑10mm,間距50~80mm的鋼筋網片,鋼筋網片與柱梁鋼筋點焊固定。8根單束鋼鉸線按設計設二塊錨墊板,錨墊板采用Q235材質,厚度14mm,長寬按設計尺寸。錨墊板設直徑16的螺紋錨腳,鋼筋長度大于160mm。錨腳點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的長度,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,特別是錨固端及張拉端部砼必須仔細澆搗,確保密實。大梁一次連續澆搗成型,沒有水平、垂直施工縫。大梁澆搗沉實1小時后再澆板砼,以免出現裂縫。為提早張拉時間,大梁砼強度宜提高一級,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。錨具錨環采用45號鋼,調直熱處理硬度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無粘結預應力張拉施工
預應力張拉準備工作:砼澆搗時預留試塊,按現場同條件養護,試壓檢驗砼強度達到設計強度75%以上時,才進行張拉。張拉端預埋墊塊與錨具接觸處的焊渣、砼殘渣等清理干凈。準備四臺穿心式YC20D千斤頂,四臺ZB0.8-500電動油泵。未張拉前,模板及支撐系統不得拆除。
張拉方法及順序:采取一端張拉,雙控方法(即控制張拉應力、控制張拉伸長值),分束分批建立預應力。因四根梁呈井字布置,考慮張拉應力平衡,每根梁端設一套張拉機具,四根大梁同步分束建立預應力。
張拉程序:因鋼鉸線為曲線布置,以0.2Pj級載量初始伸長值,Pj級或1.03Pj級為伸長終點值。本工程張拉程序征求設計單位意見,取其中一種與設計松馳應力相吻合的張拉程序。為便于同步建立預應力和便于校核張拉伸長值,實行分級加載,中間增加一級0.6Pj載級。
張拉最大控制應力:最大張拉應力бcon不大于規范和設計要求的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油泵配套標定的壓力讀數表控制。
伸長值校核:按直線段、曲線段分別計算伸長值后疊加,大梁鋼鉸線理論伸長值初步計算為180mm。考慮鋼鉸線為曲線布置,以0.2Pj級載量伸長起點值,以0.6Pj級載量伸長中間值,以1.0Pj或1.03Pj時量伸長終點值。
張拉端錨固區處理: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。
張拉端區預留板孔處理:將張拉端錨固處理后,對預先為方便張拉留設的板孔洞支模,按施工縫處理后,后澆C30膨脹砼封閉。
3.3預應力張拉準備工作中應注意的問題
預應力張拉前,對從事張拉工作的人員進行專門的技術培訓和全生產教育,操作人員必須熟記張拉程序和機械操作規程,熟悉機性能,并進行以下工作。
3.3.1所有用于預應力的千斤頂應是專為采用的預應力系統所設計,經國家認定的技術監督部門認證的產品。
3.3.2千斤頂的精度應在使用前校準。千斤頂一般使用超過6個月或200次,或在使用過程中出現不正?,F象時應重新校準。測力環或測計應至少每2個月進行重新校準,并使監理工程師認可。任何時候工地測出的預應力鋼絞線延伸量有差異時,千斤頂應進行再校準。
3.3.3用于測力的千斤頂的壓力表,其精度應不低于1.5級。校正千頂用的測力環或測力計應有±2%的讀數精度。壓力表讀盤直徑應小于15mm。每個壓力表應能直接讀出以“kN”為單位的數值或伴一換算表可以將讀數換算為“kN”。壓力表應具有大致兩倍于工作力的總壓力容量,被量測的壓力荷載應在壓力表總容量的1/4~4范圍內,除非在量程范圍建立了精確的標定關系。壓力表應設于作者肉眼可見的2mm距離以內,使無視覺差能夠獲得穩定和不受動的讀數。每臺千斤頂及壓力表應視為一個單元且同時校準,以確張拉力與壓力表讀數之間的關系曲線。
3.3.4張拉前根據鋼絞線的強度、拉力和彈性模量值計算出每束(根)絞線的初始拉力、控制拉力和超張拉力下的伸長值,作為施工時的拉伸長值控制指標。
3.3.5無論是進行預應力張拉,還是進行孔道壓漿,事先在操作部位兩端用鋼板設置屏障,用纜繩隔離并設置明顯警示標志,操作期間禁任何非施工人員進入施工現場,操作人員也嚴禁將身體直接對準道部位。
4結束語
通過對無粘結預應力混凝土工程質量施工過程各個環節的控制,出版基地科技文化活動中心-康樂中心的施工質量得到了很好的效果。實踐證明,只要強化管理、精心施工,在技術上嚴格把關,操作上嚴格按照工藝要求去施工,無粘結預應力混凝土就會達到預期的效果,杜絕質量隱患的發生。
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關鍵詞:事故處理結構防火
1火災現場的資料收集
火災事故一經發現,應盡可能早地進入現場或其周圍了解情況。在火災撲滅之后,更應在現場未經破壞時收集原始資料。
(1)起火時間、原因與滅火方式。建筑物的起火時間與火災延續時間應予詳細記錄?;馂陌l生之后,有一個火勢從小到大的發展階段,再經過滅火或空氣、燃料耗盡而火勢減弱直至熄滅。要盡可能地找出火源所在位置,查明失火的原因,這對以后避免火災發生很有意義。不同的受災對象有不同的滅火方式,要說明滅火使用的手段。
(2)火勢蔓延的過程與過火范圍。從火源處開始,通過可燃物的燃燒,過火范圍逐步擴大。火勢常通過門窗、樓梯間、過道、天井等蔓延至其他位置與樓層?;饎菽芊衤优c通風條件有很大關系。由于建筑物各部分火燒時間不同,受損的程度也還大有差異。
(3)可燃物品統計。特別對工礦企業,可燃物的品種、數量與存放方式各有不同,應分別查明,記錄在案。還需說明可燃物在火災后的燃燒狀況,如燒毀多少、殘存多少等。
(4)結構損毀程度。鋼筋混凝士結構受不同溫度不同時間的作用,有多種損壞情況。在各個過火區域要分別調查結構損毀程度,例如結構本體是否完好,外觀破壞程度,包括保護層剝落、鋼筋外露、裂縫開展以及構件變形等等。
(5)現場材料取證?;馂默F場一般都有各種金屬與非金屬材料,如銅、鐵、鋁、玻璃等、它們在經受溫度作用時會發生不同的物理化學變化,鋁與鋁合金在600~700℃、黃銅在900~1000℃、鑄鐵在1100~1200℃會有金屬滴產生;玻璃在700℃時軟化,而在850℃時熔化,在不同過火區域取證這些典型樣品,對火災的鑒定有很大作用。
(6)混凝土取樣?;炷潦墙M成結構的主要材料,其損毀程度與建筑物修復的關系最大?;炷猎诟邷刈饔孟聲l生物理變化與化學反應,當溫度在300℃以下時,混凝土無變化,隨著溫度的升高,水泥水化物(主要是硅酸鈣與氫氧化鈣晶體)將會有顯著的變化。可通過掃瞄電子顯微鏡,拍攝到清晰的照片,再結合X射線衍射分析,能有效地鑒定混凝土受火的損傷狀態。
2火災的技術分析資料
根據現場勘測收集的資料,進行綜合分析,在技術上作出判斷與評估,這些技術分析資料主要有:
(1)結構受火溫度??筛鶕韵虑闆r綜合分析:
混凝土表面顏色的變化與溫度有關:300℃以下顏色不變,300~600℃轉為粉紅至紅色,600~950℃轉為灰白至淡黃,大于950℃則為灰黃色;現場材料取證(見前述);構件外觀狀況:300℃以下無顯著變化,300~600℃表面開裂,石英質骨料發生爆裂,600~900℃混凝土剝落起殼,輕擊后脫離,部分鋼筋外露,表面疏松,900℃以上表面呈粉末狀,至1200℃熔融;掃瞄電子顯微鏡與X射線衍射分析;碳化深度檢測:混凝士正常碳化通常發生在表面,火災引起的碳化可出現在內部。用碳化深度可檢測受火表面溫度。
(2)混凝土高溫后力學性能?;炷恋目箟簭姸?、抗拉強度、粘結強度、應力-應變關系等均與溫度有關,當溫度確定后,均可予以推斷。混凝士強度還可用鉆芯取樣、回彈儀檢測、超聲檢測等方法直接測得,并進行綜合評價。
(3)鋼筋高溫后力學性能。包括屈服強度、極限強度、彈性模量等也與溫度有關,可通過由實驗得出的經驗公式計算獲得。
(4)結構殘余承載力。從混凝土與鋼筋高溫后的強度可計算火災后鋼筋混凝土結構的殘余承載力(結構承載力因受高溫作用而下降)。必要時可在火災現場不同區域選取典型構件進行加載試驗。
(5)結構損傷度。結構災后損傷程度分為4級:1級為輕度損傷,只是表面裝飾部分遭受損壞,或表面損傷輕微,結構本體完好。2級為中度損傷,損傷深度達到混凝土保護層,使保護部分剝落,但受拉主筋未受損傷,構件整體性好,變形不超過規范規定值。3級為嚴重損傷,混凝士保護層大片剝落、主筋外露,粘結力破壞,構件明顯變形。4級為嚴重破壞,混凝士構件表面大面積損傷剝落、嚴重開裂,結構變形很大,構件遭到嚴重破壞,已成為危險結構。
(6)修復措施。對于損傷度為1~3級的結構,可分別采取相應的技術措施予以修復,由有關部門應提出結構修復的技術文本。
3資料的系統歸檔
火災發生以后直至處理結束,應將所有資料系統歸檔,這些將由不同單位和不同方式提供的火災現場資料與技術分析資料有:
(1)火災現場資料。根據資料不同的性質,將分別由消防部門、業主、有關技術人員等提供。資料包括書面文件、材料樣品、照片、錄像等。除書面文件外,其他資料還應有詳細說明。
(2)專家技術人員的技術鑒定書?;馂膶Y構破壞的技術分析,只能由專門技術人員作出,并提供技術鑒定書與評估意見。
(3)圖紙。由業主提供受災建筑物的設計圖紙。專家技術人員在檢測過程中,應對圖紙上每個構件編號,說明受損情況,以便采取相應的修復措施。由于建筑物受災程度不等,故進行全面檢測后,要對圖紙中標明的過火區域按不同損傷情況分區,劃為嚴重受災區、中等受災區、輕微受災區、未受災區等。
(4)結構修復設計方案和結構物修復的施工技術文件。
1.1加強原材料的質量控制
(1)粗細骨料的選用。
在滿足泵送要求及鋼筋間距的基礎上,為降低水及水泥的使用量,應盡量選擇大粒徑的碎石。除此之外,還應該采用干凈、強度高、針片狀少的粗細骨料,且將其含泥量控制在l%以內,同時確保粗細骨料不含有有機物質和有毒有害物質。
(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。在進行粉煤灰的選擇時必須對其細度及粒度引起注意,對粉煤灰進行磨細加工必須要達到I級標準。但是如地下室混凝土類有較高抗滲要求的,需要在滿足必混凝土的抗滲性能的基礎上,通過嚴格的計算及試驗來確定是否能夠將粉煤灰摻入。粉煤灰的選用需結合實際情況進行。
(3)外加劑的選用。
為保證大體積混凝土的優質澆筑效果,應對外加劑種類進行合理選擇??蛇m當采用減水劑、膨脹劑、緩凝劑等來降低水的用量,進而達到降低水泥的水化熱的目的。應通過配合比試驗來確定外加劑的使用量,同時注意外加劑比例的搭配,保證達到澆筑效果。
1.2加強對施工過程的控制
(1)混凝土的澆筑
①混凝土的攤鋪厚度的確定,需結合混凝土的和易性及所用振搗器的作用深度兩個方面。如采用泵送混凝土,則攤鋪厚度應不大于600毫米;如采用非泵送混凝土,則攤鋪厚度應不大于400毫米。如采用推移式連續澆筑或分層連續澆筑的方式,應盡可能地將層間的間隔時間縮短,根據試驗確定混凝土的初凝時間,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構施工中,采用較為普遍的澆筑方法是分層連續澆筑法,其具有振搗方便、能保證澆筑質量及可通過混凝土層散熱,降低混凝土溫升幅度等諸多優點。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澆筑法;③在分層進行大體積混凝土結構的澆筑時,應對其表面進行及時清理,將骨料均勻露出;在澆筑上層混凝土前應及時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度的混凝土可進行適當接漿處理;④在澆筑大體積混凝土時,應及時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重的泌水現象,需及時清除泌水,避免影響大體積混凝土的澆筑質量。
(2)混凝土的溫測
混凝土的溫測技術對保證大體積混凝土結構的施工質量也有著直接影響。對大體積混凝土結構的溫度有效控制混可以防止產生底板裂縫。在進行混凝土溫測時,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,在進行溫度測量時,應將測溫度位置選定,完成記號的編訂和定位后,再進行土層溫度的測量工作??刂茰囟葢梢酝ㄟ^以下兩種方法進行:一種是降溫法,可以事先按照設計要求將冷卻水管在大體積混凝土內部安裝好,并在澆筑前試水,避免由于漏水而影響混凝土的澆筑質量。通過循環冷卻水降低混凝土內部溫度,減小內外溫度差異,防止大體積混凝土裂縫的產生;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,進而有效控制混凝土的溫度,保障大體積混凝土結構的施工質量。
(3)混凝土的養護
大體積混凝土的養護工作對保障混凝土結構質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忽略對混凝土的養護工作,只注重對混凝土的澆筑施工,致使大體積混凝土產生裂縫,從而給建筑結構的日后使用埋下安全隱患。并且如果沒有及時處理裂縫問題,使裂縫繼續擴大,就會對建筑結構的使用性能和安全性能造成惡劣影響。因此結束大體積混凝土的澆筑工作后,必須及時對混凝土進行養護。施工季節不同,養護手段也不盡相同。夏季施工時,由于溫度較高,因此應該可通過灑水濕潤來養護混凝土;冬季施工時,由于溫度很低,因此可通過保溫保濕措施來養護混凝土,另外,當環境溫度低于5℃時應暫停大體積混凝土的澆筑工作,待溫度達到5℃之后,在繼續進行澆筑工作。在對混凝土進行養護期間,應時刻關注混凝土的內外溫差情況,可通過循環水流量及進口的水溫的調節來對內外溫差進行控制,將其控制在25℃范圍內。大體積混凝土的養護時間應在十四天以上,如情況特殊,則應結合實際情況將養護時間適當延長。
2結束語