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前言：科學技術作為當今社會生活中的第一生產(chǎn)力，在當今改造客觀世界的過程中起到無可替代的作用與價值。其中單以建筑工程中的活動為案例，混凝土作為構件產(chǎn)品的技術材料，越來越受到用戶與廠方的歡迎和重視。鋼管混凝土就是把混凝土灌入鋼管中并搗實以加大鋼管的強度和剛度。一般的，我們把混凝土強度等級在C50以下的鋼管混凝土稱為普通鋼管混凝土；混凝土強度等級在C50以上的鋼管混凝土稱為鋼管高強混凝土；混凝土強度等級在C100以上的鋼管混凝土稱為鋼管超高強混凝土。

一、鋼管混凝土的應用歷史

鋼管混凝土稱得上是第二次工業(yè)革命在建筑領域之內(nèi)研發(fā)與應用的結晶與產(chǎn)物。在家居設備基本實現(xiàn)電力化的基礎上，建筑設施的設計與建造領域之內(nèi)則實現(xiàn)了鋼管混凝土設備的廣泛應用[1]。早在十九世紀的八十年代中期，鋼管混凝土的結構及使用就率先在英國出現(xiàn)。1879年，英國的塞文鐵路橋的竣工，便主要借助了這種新興技術的成果，在鋼管中注入了混凝土，有效防止了內(nèi)部的生銹腐蝕甚至產(chǎn)生了極大的抗壓成果。英國之后，法國在橋梁建筑和營造的過程中也開始廣泛應用這種鋼管混凝土。及至二戰(zhàn)之后的日本、瑞士等國也是如此，在大量節(jié)省建筑鋼材的前提下，也使得本國的建筑技巧大大提高，并為戰(zhàn)后社會經(jīng)濟的恢復和發(fā)展付出了很大的貢獻。

二戰(zhàn)結束后引發(fā)了第三次科技革命的到來，新技術的推廣以及對大型工程項目的指導和輔助也達到了一個空前的巔峰。將近一個多世紀以來，鋼管混凝土這種組合性的材料取得了了科學原理的理論研究層面的不斷深入，施工技巧在應用實踐中也得到了大幅度的改進，全世界的高層居民樓、機關單位的辦公樓抑或是高速公路與橋梁等均離不開這種組合技術材料[2]。由于鋼管混凝土的抗壓能力極強、承載力量大，并且隨著時代的發(fā)展自身的實用價值在不斷得到多元化的挖掘和運用，使得上個世紀末期鋼管混凝土的產(chǎn)量與銷售利潤大大提升，也在生活細節(jié)中處處可見。拒不完全統(tǒng)計，從1990年到1994年，短短的五年之內(nèi)含有鋼管混凝土技術參與的拱橋就超過了二百架，其中我國占據(jù)二十多架，而到了1998年又增加到了六十多架，科學地位與實用價值在不斷得以提高和利用。鋼管混凝土結構在我國的高層建筑工程、地鐵車站工程和大跨度橋梁工程中得到了較多的應用。此外在多層、高層民用住宅建筑中也已開始采用鋼管混凝土柱和鋼梁組成的框筒（剪）結構體系，并且經(jīng)濟效益顯著。

二、鋼管混凝土柱的科學原理與技術結構

（一）科學原理

混凝土，簡稱為“砼”，是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統(tǒng)稱。鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成、且鋼管及其核心混凝土能共同承受外荷載作用的結構構件，按截面形式不同，可分為圓鋼管混凝土，方、矩形鋼管混凝土和多邊形鋼管混凝土等。其中鋼管混凝土便是混凝土應用技術與實用價值中的升華載體。鋼管混凝土在應用中兼具金屬和土質(zhì)的雙重優(yōu)勢：混凝土的抗壓強度高。但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結構上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點結合在一起，可使混凝土處于側向受壓狀態(tài)，其抗壓強度可成倍提高.同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力[3]。

鋼管混凝土是無縫鋼管與混凝土兩種精華材料的精華凝合之作，其英文簡稱為CFST，在世界和中國的范圍內(nèi)知名度頗高。在高強度的混凝土中貫入薄壁圓鋼管內(nèi)而形成的組合結構材料，在兩種或兩種不同力學性能的材料產(chǎn)生中發(fā)生緊箍式的作用，并有助于工程施工體系之內(nèi)實現(xiàn)技術性的鞏固和協(xié)調(diào)，具有承載力高、延性好以及抗震性能優(yōu)越等突出的特點和優(yōu)點。

（二）技術結構

鋼管混凝土的施工結構主要包括鋼管的制作和安裝、鋼管內(nèi)混凝土澆筑和鋼管外部外鋼筋混凝土的施工等三個主要構成方式。三大部分的施工應當在具體的實踐施工過程中呈現(xiàn)無形的三叉戟格局，通過相互銜接與密切配合，將混凝土柱的應用價值和技術功效達到最大化[4]。而究其原理則具體體現(xiàn)為相互之間產(chǎn)生的一種粘合力的牽制作用，使得鋼管與混凝土處于三向受力狀態(tài)，如圖1所示。

圖1 鋼管混凝土柱三向受力圖示

鋼管混凝土的施工技術以三方受力原理為主要技術動力，在施工建筑的體系中使產(chǎn)品的穩(wěn)定性能大大增強。鋼管混凝土在實行結構施工的過程中，工作人員需要以無縫鋼管的剛性力量承擔起施工階段的結構重量，同時還要保證其不受到混凝土柔性養(yǎng)護力量與時間所帶來的摩擦影響。同時還需要注意的是，鋼管內(nèi)部填充的大量混凝土，能吸收大量的熱能，因此遭受火災時管柱截面溫度場的分布很不均勻，增加了柱子的耐火時間，減慢鋼柱的升溫速度，對于鋼管抵抗燃燒也能起到相當程度的緩解作用，具有防火和抗火的功效[5]。此外由于鋼管混凝土構件的截面形式對鋼管混凝土結構的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價都有很大的影響，所以這種技術在耐腐蝕的能力上也令人嘆為觀止。

三、鋼管混凝土柱在混凝土澆筑施工過程中的問題及其對策

（一）主要問題

雖然鋼管混凝土在施工技術的運用活動中的實用價值得到了科學界的關注與認同，但是由于我國在這一層的科學研究處于起步階段，對于鋼管混凝土的技術原理的認識沒有突破感性認識的局限，雖然在實踐工程項目活動中取得了一定成就，但總體拉看特別是與美國、歐盟、日本等發(fā)達國家比較而言，在鋼筋混凝土的結構剖析能力上顯示出很大程度上的不成熟。

這種不成熟主要體現(xiàn)在兩個側面。第一，在針對鋼管混凝土的本構關系的處理上，中國境內(nèi)的研究水平至今仍然缺乏體系化的構建，對于鋼管混凝土內(nèi)在的力學原理和力學行為的剖析了解仍然不夠深入。除了三方受力分析外，其余的理論常識幾乎完全空白。加之國內(nèi)工程企業(yè)管理上的短板，使得這種技術的運用在國內(nèi)市場或多或少顯得不接地氣。第二，傳統(tǒng)的工程實踐中，壓漿和微膨脹的混凝土用來解決混凝土收縮的問題一度普遍運用，但是這種技術手段隨著建筑要求和標準的越發(fā)嚴格與提高，其內(nèi)在的局限性已經(jīng)越發(fā)明顯[6]。這種局限主要體現(xiàn)為壓漿和微膨脹作為一種低端技術的操控技法，使其對鋼管混凝土的本身無法進行系統(tǒng)而又精準的有限元計算，現(xiàn)有的計算模型除了矩陣位移的方法之外，別無其他的理論建樹。這就導致在具體的施工過程中，隨著日光照射的強烈與加劇，混凝土會在溫差變動之下受到負面影響而出現(xiàn)結構上的縫隙，進而削弱自身的套箍力量，最終使得整體建筑質(zhì)量受到一定損害。

（二）控制對策

面對著國內(nèi)混凝土施工技術的短板，采取解決問題的措施應當以加強對鋼管混凝土的理論學術研究和多元化、多渠道的實踐能力飛躍為主，實現(xiàn)良性而又可靠的控制對策[7]。首先在學術研究層面上，面臨自身的成就局限要采取兩重性的心態(tài)和態(tài)度。一方面，面對著業(yè)已取得的部分成就，需要加強其實踐指導，并且在必要時刻實行一些實驗性質(zhì)的建筑，以具體的現(xiàn)成的試驗產(chǎn)品為模板，進行全面化的理論聯(lián)系實際的科技研究活動；另一方面對于大部分的不足，要積極學習發(fā)達國家在鋼管混凝土的技術應用過程中常用的經(jīng)驗。在混凝土的有限元計算的能力上、混凝土與鋼管器材的構建方法上，都要實現(xiàn)絕對強度的精湛與熟稔。

四、鋼管混凝土柱的混凝土澆筑施工技術的實用價值

（一）擴大混凝土使用范圍

盡管混凝土的科學原理和應用價值在國內(nèi)仍然還要經(jīng)歷比較漫長的挖掘階段和研發(fā)過程，但是站在世界科學發(fā)展史的高度上看，鋼管混凝土在混凝土澆筑施工技術體系中所具備的實用價值仍然是顯而易見的。首先對于混凝土這種工程原料來看，它至少是擴大了混凝土的使用范圍。混凝土可以追溯到古老的年代，其所用的膠凝材料為粘土、石灰、石膏、火山灰等。根據(jù)考古人員的發(fā)現(xiàn)和研究，得出了早在五千年前的凌家灘先民的生活中，便開始將混凝土作為房屋建設的原材料，并利用木骨撐起泥墻，這種格局的運用就已經(jīng)具備了鋼管混凝土的雛形。第二次工業(yè)革命以后，英、法、德、美等國的科學家都認識到這種技術在建筑領域內(nèi)的價值，于是紛紛展開深入研究，從家居生活的家具一直到今天的橋梁道路、高樓大廈，鋼管混凝土以其剛性力量與柔的完美結合，逐漸成為混凝土施工中必不可少的工具，甚至成為了改變可這個世界景觀的技術材料[8]。

（二）固化建筑產(chǎn)品的質(zhì)量

鋼管混凝土實現(xiàn)了鋼管技術與混凝土建筑功能的完美合一，在社會生活與工程實踐的體系中取得的最大最直接的影響便是帶動了建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，因為在質(zhì)量等硬件設施的建設和完善上實現(xiàn)了質(zhì)變化的飛躍[9]。國家市場經(jīng)濟的發(fā)展和房地產(chǎn)市場的空前活躍為建筑行業(yè)的進步帶來了客觀上的契機，但是由于住宅工程在市場經(jīng)濟的自發(fā)性的束縛之下仍然凸顯出質(zhì)量問題上的牽制與桎梏，使得居民的居住和出行均面臨著一定的安全隱患?；炷潦┕ぜ夹g的拓展對于這種安全隱患正起到了一定的補充作用。而鋼管混凝土的推廣與普及尤為混凝土的澆筑技術帶來了嶄新的技術支持，從根本上便對建筑產(chǎn)品的澆筑質(zhì)量起到了釜底抽薪的固化作用。即便遭遇地震，大凡7.0級以下，基本不會造成重大損失。

結論：鋼管混凝土以其自身非凡的實用價值為建筑行業(yè)帶來了嶄新的發(fā)展時代，具有很大程度上的里程碑意義。技術層面的廣泛運用，不但保障了建筑產(chǎn)品的全面進步和質(zhì)量安全性能的大幅度進展，更使得居民生活水平在物質(zhì)層面和需求上的提高，對于和諧社會的積極構建，也提供著潛在的保障作用和穩(wěn)定功能。

參考文獻：

[1]彭偉，汪再紅.復雜鋼管混凝土柱的混凝土澆筑施工技術[J].建材世界，2010，2（3）：64-67.

[2]朱家榮.自應力鋼管混凝土拱橋施工技術研究[D].重慶：重慶交通大學，2010.

[3]李江.超高層矩形鋼管混凝土柱施工質(zhì)量控制及關鍵技術研究[D].北京：北京建筑大學，2014.

[4]呂乃剛.鋼管混凝土粘結脫落檢測研究[D].天津：天津大學，2012.

[5]未曉麗.鋼管混凝土組合框架施工力學性能研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2013.

[6]周燁.鋼管混凝土柱在水電站廠房結構中的應用[D].長沙：長沙理工大學，2013.

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1.1細骨料生態(tài)型混凝土

細骨料生態(tài)型混凝分為兩層。(1)下部有機客土層,厚5cm。有機客土主要成分有生物活性添加劑、草炭、石子、保水劑等,此層土與坡面原狀土接壤,一方面為植物后期生長提供充足養(yǎng)分,使深根系穿透客土層,另一方面促使植物根系在客土層橫向糾結形成三維立體根系網(wǎng)絡,起到整體固土作用;(2)上部土工格室層,厚10cm。在回填客土上覆蓋固定10cm高的帶孔土工格室,底部先回填5cm細骨料混凝土,上部為含有草種的細骨料混凝土采用噴播植草技術噴射到土工格室內(nèi)。具孔的土工格室一方面可以使植物生長根系橫穿,起到良好土壤加筋作用,加強細骨料生態(tài)型混凝土的抗沖刷能力,另一方面還可以滲透土壤中的水分,保證植物生長的良好環(huán)境,使得植被層盡早形成穩(wěn)定群落結構。

1.2粗骨料生態(tài)型混凝土

粗骨料生態(tài)型混凝土分為二層。(1)下部為無砂混凝土骨料,厚10cm。主要為粒徑3~4cm的均勻級配碎石,通過有添加劑的普通硅酸鹽水泥膠結在一起作為骨架,孔隙率在25%~35%,空隙中充填營養(yǎng)客土。骨料空隙中為噴植的營養(yǎng)客土,此部分填充的營養(yǎng)材料可給植物初期生長提供充足的養(yǎng)分和水分,空隙也可使植物根系后期充分生長,穿透本層與下部土壤充分接觸,保證植物生長的持久性。(2)上部為營養(yǎng)客土層,厚2cm。本層的營養(yǎng)客土成分主要有土壤、保水劑、黏合劑、微生物肥料、土壤活性添加劑和植物種子等。本層的營養(yǎng)客土為植物生長初期提供了良好的生長環(huán)境和充足的養(yǎng)料,填充方法也采用噴播植草技術。

2護坡材料的特性

2.1細骨料生態(tài)型混凝土

(1)三維立體結構有助于坡面整體穩(wěn)固。細骨料植生態(tài)型混凝土的骨架采用土工格室,土工格室側面帶孔,在坡面上形成一個水平網(wǎng)格結構,垂直坡面一方面有鉚釘錨固,另一方面植物生長后根系扎入下部土壤,也與坡面形成穩(wěn)固的豎向網(wǎng)狀結構。這樣植物在發(fā)芽后,根系縱橫延展,在平行坡面和垂直坡面的方向上都有植物強大根系組成三維立體網(wǎng),使得噴播層和坡體緊密而有機結合,不會剝落,完全滿足坡面穩(wěn)固要求。(2)噴播植草技術有利于提高工作效率。噴播植草技術目前從植物配置、基質(zhì)配方、材料準備、施工組織等方面均相當成熟,細骨料生態(tài)型混凝土表層用噴播植草方式施工,不僅可以節(jié)約大量的人力物力,施工坡面也有一定強度和穩(wěn)定性,不龜裂,抗沖刷,施工進度快,工作效率較高。(3)生物活性添加劑增加了土壤生物活性。活性添加劑主要成分為EM(EffectiveMicroorganisms)有效微生物,它可以降低由于使用水泥帶來的土壤堿性增大,最大程度上保持土壤微環(huán)境的活性,促進植物根系生長和營養(yǎng)吸收。EM有效微生物菌落在客土層能自行分解落葉、枯枝等各種有機體,又能加速土壤中各種污染物的分解,降低化肥、農(nóng)藥等造成水體污染的可能性,既有利于水體安全保護,又利于環(huán)保生態(tài)和景觀美化。

2.2粗骨料生態(tài)型混凝土

(1)級配碎石結構具有較強的抗壓、抗沖刷能力。由于大骨料生態(tài)型混凝土的骨架為級配碎石,靠改性水泥膠結后,28d抗壓強度一般能達到10~25MPa,抗壓、抗沖刷能力較強,且不易變形。(2)使用專用添加劑改善混凝土的鹽堿度。普通硅酸鹽水泥配制的混凝土pH值約在1215~1315,植物根系會腐爛無法正常生長,一般草種如狗牙根,黑麥草,紫羊茅,白三葉等最適合的pH值在5~7,因此要添加專用添加劑來中和普通混凝土的鹽堿程度,達到能適合草本植物正常生長的堿性水環(huán)境。專用添加劑主要成分為甲基丙烯酸、聚羧酸鹽、甲基纖維素、木質(zhì)黃酸鹽、CaC12等,按水泥用量的3%~6%添加[2]。(3)采用噴播植草可以增加空隙密實度、提高工作效率。粗骨料生態(tài)型混凝土最后一道程序也采取了噴播植草技術,噴播植草由于有一定的壓力,可以增加粗骨料之間縫隙的密實度,多填充一些營養(yǎng)土,既有一定的保水性,又增加了肥效,有利于后期植物生長。(4)生物活性添加劑增加了土壤生物活性。粗骨料生態(tài)型混凝土營養(yǎng)客土層也添加了生物活性添加劑,生物活性添加劑提高土壤生物活性改善土壤理化性質(zhì),加之常年花草、季節(jié)花草混播,枯枝落葉分解為肥料,朝著有利于植物多年循環(huán)生長的方向發(fā)展。

3材料選擇

3.1細骨料生態(tài)型混凝土

細骨料生態(tài)型混凝土護坡的主要材料有。(1)符合5SL/T235-19996質(zhì)量標準的土工格室,其中格室壓花距離為30cm@30cm,片材高10cm,片材打孔以利于植物根系橫向傳透,孔徑5mm。(2)錨桿:錨桿為512的螺紋鋼筋,長50cm。(3)壤土:根據(jù)土壤質(zhì)量分析成果,江油當?shù)剞r(nóng)田腐殖土具有充分的養(yǎng)分,設計選用此作為基質(zhì)配比壤土。(4)草種:黑麥草(4g/m2),狗牙根(3g/m2),波斯菊(2g/m2)。

3.2粗骨料生態(tài)型混凝土

粗骨料生態(tài)型混凝土護坡的主要材料有:(1)骨料:碎石粒徑3~4cm,抗壓強度3~8MPa。(2)水泥:普通硅酸鹽水泥,用量一般在104~270kg/m3,抗壓強度一般在2~10MPa。(3)壤土:根據(jù)土壤質(zhì)量分析成果,江油當?shù)剞r(nóng)田腐殖土具有充分的養(yǎng)分,設計選用此作為基質(zhì)配比壤土;(4)草種:黑麥草(4g/m2),狗牙根(3g/m2),高羊茅(2g/m2)。

4對比選用

/豫江大堤0綜合整治工程是/5#120汶川地震后河南省對口支援江油市恢復重建的/交鑰匙0項目之一,也是河南省援建江油投資最大的單體工程。工程范圍為江油市涪江一橋與涪江二橋附近、涪江一橋下游右岸及涪江二橋上游部分河段,工程項目包括堤防整治61015km、河道疏浚115km、生態(tài)修復641917萬m2,濱河景觀17155萬m2等,工程總投資約215億元。重建后的豫江大堤防洪標準提高至50年一遇。為了保證河道的防洪安全,在50年一遇洪水位以下采用混凝土面板防護,為了修復河流的生態(tài)環(huán)境,在50年一遇洪水位以上需采用生態(tài)型混凝土進行防護。根據(jù)護坡機理、護坡特性及選用材料進行比較:從整體效果上看,細骨料生態(tài)型混凝土和粗骨料生態(tài)混凝土都可以起到有效防止水土流失,保證植物正常生長,發(fā)揮生態(tài)功能的作用;從適應性上看,細骨料生態(tài)型混凝土柔性好,能適應坡面較小變形,粗骨料生態(tài)型混凝土抗壓、抗變形能力好,不適應坡面變形;從抗沖刷能力上看,細骨料生態(tài)型混凝土基質(zhì)為土較松散,不抗沖刷,粗骨料生態(tài)型混凝土骨料膠結較好,抗沖刷能力強;從投資上看,細骨料生態(tài)型混凝土80~100元/m2,粗骨料生態(tài)型混凝土120~140元/m2,粗骨料生態(tài)型混凝土較貴。綜合考慮,本工程選用細骨料生態(tài)型混凝土作為河道50年一遇洪水位以上護坡防護型式。

5細骨料生態(tài)型混凝土護坡的施工流程

細骨料生態(tài)型混凝土護坡的施工工序為:(1)清理平整邊坡表面:清除坡面淤積物、浮石,使坡面盡可能平整,使坡面有利于植被混凝土和坡面的完全結合。(2)將粉碎過篩的干燥土壤、腐殖質(zhì)、保水劑、草炭、生物活性添加劑等基材混合攪拌攤鋪在工作面上壓實,厚度5cm。(3)土工格室鋪設:按100cm@100cm間距在坡體植入512錨桿,錨桿長50cm,植入地面以下35cm;鋪設、固定土工格室,調(diào)平拉緊,在邊坡平臺處采用鋼筋固定,確保土工格室穩(wěn)定。相鄰的兩幅土工格室需搭接012m,并沿橫向?qū)ν凉じ袷掖罱硬糠置扛?m用8號鐵絲進行穿插連接,并在鋪設的格室上,每隔1m用鋼筋固定于地面。土工格室鋪設時,橫向搭接和縱向搭接長度滿足土工材料施工規(guī)范要求。(4)回填基質(zhì):基質(zhì)回填厚度為5cm,夯實,并按1m@1m間距分布,地面以上10cm安裝錨桿。其中,基質(zhì)配比在土壤質(zhì)量分析的基礎上進行配比,基質(zhì)配方見表1。(5)細骨料混拌物填充:采用噴射5cm的工法將經(jīng)過按設計比例充分混拌各種綠化基材、種子和壤土等細骨料混拌物填充格室,噴射基質(zhì)配比表見表2。

6細骨料生態(tài)型混凝土護坡的實施效果

建成后的/豫江大堤0生態(tài)護坡,綠草茵茵,鮮花盛開,不僅改善了江油市區(qū)的生態(tài)環(huán)境,也為市民提供了休閑、旅游、娛樂的好去處,真正實現(xiàn)了/保障河道防洪安全、修復河流生態(tài)環(huán)境、營造濱江景觀空間、反映兩地歷史文化、體現(xiàn)豫江人民友誼0的整治目標。

篇（3）

1.1對模板的要求與處理。在模板施工的過程中比較常見的兩種模板就是木質(zhì)模板和鋼制模板，模板的形狀和強度等多個參數(shù)必須要充分的滿足施工的要求。在開展模板施工之前一定要對模板進行徹底的清理。此外還要保證模板拼接的緊密性，如果模板之間有縫隙，應該使用水泥砂漿或者是海綿條對其進行及時的封堵。如果使用木模板，在使用之前應該先用水對其進行潤濕和養(yǎng)護少時誦詩書，鋼制模板上的脫模劑一定要保證均勻性，此外在這一過程中也不應該使用廢機油。在澆筑的時候，應該時常堆模板和支架等結構進行觀察，如果出現(xiàn)了異?，F(xiàn)象，應該及時停止?jié)仓┕?，同時還要采取對應的措施予以全面的處理。在模板拆除日期的確定上一定要保證其強度可以滿足施工要求，否則就會出現(xiàn)質(zhì)量和安全隱患。

1.2對鋼筋的要求與處理。在混凝土澆筑施工之前，一定要對施工中所用的鋼筋進行嚴格的檢查，如果在這一過程中出現(xiàn)了問題，要及時的更改。為了更好的保證混凝土保護層的厚度，一定要在底部墊好墊塊。如果在這一過程中發(fā)現(xiàn)鋼筋的密度過大，在混凝土澆筑施工的過程中應該加入適量的石子。如果鋼筋密度相對較大，在澆筑的時候可以使用豆石混凝土，此外，為了可以更好的避免施工中出現(xiàn)鋼筋移位的現(xiàn)象，不能使用振搗棒完成振搗施工。在操作的過程中也不能對鋼筋踩踏，如果出現(xiàn)了一些異常，必須要采取有效的措施堆其及時處理。

2建筑工程中混凝土澆筑施工的常見問題

2.1混凝土澆筑施工技術問題。在建筑混凝土澆筑施工的過程中會遇到很多的問題，這些問題在施工的過程中存在著非常強的復雜性，所以在施工的過程中，我們一定要更加的謹慎。此外還要對影響施工效果的各種因素都予以仔細的考慮，特別腰注意到的是混凝土運輸?shù)膯栴}。這些問題是比較容易被人忽視的，但是這些問題會對工程的質(zhì)量產(chǎn)生十分重大的影響。

2.2受到混凝土的配比與攪拌的影響。在混凝土生產(chǎn)的時候，混凝土的強度不是一定的，其會產(chǎn)生比較大的變化，而混凝土施工中的一些不規(guī)范操作會使得混凝土結構受到十分不利的影響，甚至還有可能會出現(xiàn)比較嚴重的破損現(xiàn)象特別是混凝土生產(chǎn)的過程中砂石的含水量都和實驗室當中的材料存在差異，所以在施工中需要對其進行嚴格的控制。

2.3受到水泥水化熱的影響。水泥水化的過程中水化所放出的熱量及峰值會對水泥水化產(chǎn)生十分重大的影響，如果水化比較快，混凝土的脹縮就會比較明顯，這樣一來也就使得混凝土結構的質(zhì)量受到較大的影響，此外，在這一過程中還會出現(xiàn)比較明顯的溫度裂縫，從而對結構的穩(wěn)定性也會產(chǎn)生較大的影響。

2.4堿骨料反應。堿骨料反應也叫堿硅反應，是指混凝土中的堿性物質(zhì)與骨料中的活性成分發(fā)生化學反應，引起混凝土內(nèi)部自膨脹應力而開裂的現(xiàn)象；堿骨料反應給混凝土工程帶來的危害是相當嚴重的，會導致混凝土疏松、強度降低、開裂等，造成混凝土的破壞，因為堿骨料反應時間較為緩慢短則幾年，長則幾十年才能被發(fā)現(xiàn)。

3混凝土的澆筑施工技術

3.1材料的選取技術。在選擇混凝土材料的過程中，應該選擇那些對升溫控制比較有效的材料，這樣就可以減少水化過程的不利影響，減少了混凝土的溫度裂縫。其次是要對混凝土自身的配合比進行控制，這樣就可以有效的減少混凝土的泌水現(xiàn)象。這樣一來也就使得混凝土結構的抗變形能力明顯的得到提升，此外還要選擇優(yōu)質(zhì)的外加劑，這樣就可以有效的避免混凝土出現(xiàn)嚴重的收縮和變形現(xiàn)象。

3.2混凝土的攪拌。一般來說，混凝土的上料順序是：首先，把石子、水泥以及砂依次放入料斗中；然后把水加進鼓筒內(nèi)，或者在料斗不斷提升進料的同時不斷把水加進料斗內(nèi)；這樣以后，當向料斗內(nèi)上料的時候，砂與石子之間夾著水泥，避免出現(xiàn)塵土飛揚的現(xiàn)象，并且，砂、石子與水泥在水的攪拌下也不至于黏住斗底。水泥和砂在筒內(nèi)隨著上料的進行形成水泥漿，把包裹石子的過程縮短了，大大提高攪拌機的生產(chǎn)效率。并且，混凝土攪拌時，要嚴格控制原材料的配合比，要經(jīng)常對施工中的原材料進行檢查，保證原材料配合的計量準確度。同時，對于外加劑的選用要合理，施工人員應該盡量熟悉各種外加劑，對于其品種與特性，要了解清楚。另外，在施工過程中，還要把混凝土拌合均勻，使顏色保持一致，這樣的話，就要求對混凝土進行攪拌的時間不能太短，要保證攪拌的粘合性；但是，如果攪拌的時間太長的話，又會降低混凝土的和易性，從而降低攪拌機的生產(chǎn)效率。在對外加劑進行摻和的時候，還要適當增加混凝土攪拌的時間，如果是輕混凝土的話，就采用強制式攪拌機進行攪拌。

3.3混凝土的澆筑。在混凝土即將初凝的時候，要對混凝土進行初步的澆筑，而在澆筑之前混凝土已經(jīng)出現(xiàn)了初凝的狀況，我們就需要對其進行重新的攪拌，等到混凝土的流動性滿足施工的要求之后，才能入模。而混凝土澆筑之前如果出現(xiàn)了離析的問題，必須要對其進行重新的攪拌，只有這樣才能更好的保證施工的質(zhì)量。在對樓板位置進行澆筑處理的時候。必須要將坍落度控制在1米以內(nèi)。在下料的時候，要保證水平傾角的度數(shù)不超過30°，澆筑施工中采用分層澆筑的形式，同時還要在澆筑的同時做好振搗工作。

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近年來，我國經(jīng)濟的發(fā)展也帶動了城市化進入了快速發(fā)展的時期，人們對建筑施工質(zhì)量的要求也達到了新的水平。隨著公共基礎設施建設的大力推進，建筑技術的不斷進步，鋼纖維混凝土技術應運而生。鋼纖維混凝土技術就是在施工過程中，在混凝土中加入固定量的短鋼纖維以增強混凝土的抗拉強度以及承載能力。由于鋼纖維在混凝土中均勻亂向分布，對控制普通混凝土中裂縫具有明顯的優(yōu)勢，能顯著提高混凝土的韌性和強度，有效提高其承載能力、抗沖擊性、抗裂性。因此，鋼纖維混凝土目前已廣泛應用于我國道路橋梁等基礎設施的建設，具有重要的現(xiàn)實意義。

1鋼纖維混凝土概述

鋼纖維混凝土是利用鋼纖維降低混凝土中內(nèi)外力作用下產(chǎn)生的裂縫數(shù)量以及膨脹的作用。在作用的早期階段，水泥基材作為承受混凝土外力的主要載體，出現(xiàn)裂縫后，鋼纖維成為載體的主力，該階段下的鋼纖維受力也是有臨界值的，超過后材料也將出現(xiàn)較大的變形，破壞材料。同時鋼纖維混凝土具有很多方面的優(yōu)勢，其自身抗疲勞和抗壓縮特性良好，與普通混凝土相比，可以極大得改善其物理性能，比如增加強度、重量比；大大提高拉伸、彎曲、極限強度；具有很好的抗裂性、耐沖擊性等。通過在混凝土中加入適當比例的鋼纖維并充分混合均勻，對于道路和橋梁的施工都具有十分重要的實際意義。比如橋梁常由于其重量過大而引起塌陷，如果科學合理地使用鋼纖維混凝土材料，就可以有效減少其重量，還能大幅度改善由于溫度變化引起的裂紋。另外鋼纖維混凝土還具有很強的抗剪切性和抗霜凍耐磨性，具有顯而易見的工程優(yōu)越性。

2鋼纖維混凝土施工技術

2.1選擇合適的鋼纖維材料道路橋梁的施工質(zhì)量很大程度取決于施工技術，因此在進行鋼纖維混凝土施工時，對于鋼纖維品種選擇，其強度應該和基材強度差不多，拉伸極限應超過480MPa，鋼纖維含量在0.46%～1.96%，鋼纖維直徑通?？刂圃?.42～0.65mm，最小直徑不能小于0.38mm，其長度不能太長，使其長徑比能保證鋼纖維的機械性能符合施工要求，控制在45～75。另外鋼纖維在進行攪拌前需要先與細骨料定量混合均勻或選擇較粗直徑、更好材料的纖維，重要的是保證鋼纖維易分散的特性。2.2設計合適的配料比和分散裝置鋼纖維混凝土的配合比例應遵循普通混凝土拌合料設計原則進行，也可以根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況進行試驗，確定混凝土具體的配料比。混凝土和鋼纖維的均勻混合也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，為了確保鋼纖維和混凝土混合前前保持均勻分散，鋼纖維可以通過分散器進入混合器，保持分散機的功率為0.75～1.0kW，分散力優(yōu)選為20～60kg/min。2.3嚴格控制攪拌時間對于混凝土和鋼纖維的攪拌時間的控制，在攪拌機內(nèi)要把混合的材料進行干燥攪拌1min。適當加入外加劑或減水劑再濕拌達2min左右，改善混合料，提高施工質(zhì)量，還能減少水泥用量。2.4選擇合適的攪拌機鋼纖維混凝土攪拌機有雙錐反轉(zhuǎn)出料攪拌機和強制攪拌機兩種類型，通常情況下低攪拌功率對增加攪拌機的使用壽命非常有益。當纖維含量高或者坍落度小時，可以適當選用較低的攪拌功率避免混合器過載，延長其使用年限。2.5合理澆注和振搗為了保證鋼纖維混凝土良好混合，澆筑和振搗這兩個過程很有必要。首先鋼纖維混凝土澆注必須連續(xù)，而且做到隱藏澆注接頭，每次倒料要壓在15～20cm以保證鋼纖維混凝土的整體連續(xù)性。另外，振搗時需要使用插入式振動棒，使鋼纖維朝向振動棒的振動方向聚集，形成團簇效應，還可以使用平板振搗器以保證鋼纖維的二維分布。在振搗過程中為了保證混凝土的邊緣致密，應該讓鋼纖維縱向帶束排列，利于板體傳遞收縮應力、溫度應力和載荷，還需在振搗后將混凝土表面做好抹平光滑工作，壓實暴露的鋼纖維，防止暴露的剛纖維生銹。2.6做好成型后的維護工作鋼纖維的組成包括粗骨料、大砂率，加上一般情況都是亂向分布，不太美觀?；谶@方面考慮，可以使用真空吸水工藝對鋼纖維混凝土路面進行機械平整，防止鋼纖維暴露；還可以使用壓紋機用來防止尼龍纖維暴露的現(xiàn)象。2.7運輸方面對于鋼纖維混凝土的運輸，考慮到會影響坍落度、含氣量以及混合物稠度，應采用泵送。在不能使用的條件下，則應盡量減少運輸距離，增大出料口，以防止出現(xiàn)運輸過程中的重力下沉，導致鋼纖維拌合均勻較差，從而節(jié)約成本。

3道路施工中鋼纖維混凝土技術的應用

鋼纖維可用于減少路面厚度和減少縱向接縫量，而鋼纖維混凝土的優(yōu)勢也很明顯，如良好的抗凍耐磨性、橫向縮縫少，對延長路面使用壽命大有益處，因此在道路施工中已被廣泛使用。但同時由于其鋪設的薄厚度以及數(shù)量少的水平收縮接縫，在施工中道路的使用較為頻繁，具有很多類型。3.1復合型鋼纖維混凝土路面顧名思義，復合型鋼纖維混凝土路面不只一層，通常表現(xiàn)為兩層式或三層式，兩層型是底層為普通混凝土的道路的上層鋪設40%～60%全厚的鋼纖維混凝土；三層型是在上下兩層鋼纖維混凝土的中間再加一層普通混凝土。盡管結構和施工過程比較復雜，需要相關施工人員具有豐富的施工經(jīng)驗，但是這種結構的路面更耐用，通常三層復合型鋼纖維混凝土路面應在極端條件的地區(qū)使用。另外，這種復合型鋼纖維混凝土需要較高的施工成本，通常適用于高度機械化的地區(qū)使用。3.2全截面鋼纖維混凝土路面全截面鋼纖維混凝土對路面厚度的控制，可取普通混凝土道路的46%～52%，一般為50%左右；鋼纖維含量范圍為0.79%～1.18%，一般為1%左右；通常不會設置縱向縫隙，而橫向縫隙之間的空隙最好控制在20cm左右，距離最大不能超過0.5m。3.3碾壓鋼纖維混凝土路面碾壓鋼纖維混凝土路面的主要施工方法是瀝青混凝土路面的施工方法，將鋼纖維置于混凝土中，軋制成型混凝土路面。這種將鋼纖維放置在碾壓混凝土的方法，可以改善碾壓混凝土的力學性能，有效提升路面的韌性和強度，但目前對實現(xiàn)壓實度和平整度的統(tǒng)一還存在一些難度。3.4鋼纖維混凝土罩面鋼纖維混凝土罩面在道路施工中的作用為修復受損的混凝土路面，維修和養(yǎng)護舊的混凝土路面。鋼纖維混凝土本身具有良好的建筑材料塑性，對提高混凝土的抗拉、抗彎、抗裂性能都很有幫助。因此，采用鋼纖維混凝土罩面修復路面是提高路面的性能和使用壽命的有效手段，不僅減薄表層的厚度、擴大接頭間距，而且節(jié)省工程造價，具有一定的經(jīng)濟效益和社會效益。鋼纖維混凝土罩面包括結合型、直接型、分離型三種，結合型是指將新舊混凝土表層相互作為一個整體結合起到增強整體結構的強度作用；分離型是指新的覆蓋層單獨作用，不和舊的混凝土粘結，中間還設置了隔離層，獨立的層面分別發(fā)揮作用；直接型是指將鋼纖維混凝土直接加在舊的水泥混凝土表面層，這種方式多用于修補損壞程度較小的舊水泥混凝土路面。

4橋梁施工中鋼纖維混凝土技術的應用

4.1改善橋面鋪裝鋼纖維鋼筋混凝土作為橋面鋪裝層具有很多好處，可以有效地加強橋體的剛度和彎曲強度；大大提高橋梁的舒適性和抗裂性等，延長了橋梁的使用年限；改善了橋梁的受力狀況，使橋梁能更好地發(fā)揮其功能，保證了較高的施工質(zhì)量水平。對于鋼纖維混凝土橋面鋪裝，其厚度是正常厚度的一半，包括兩層和三層結構，兩層結構是指鋼纖維混凝土作為上層、普通混凝土作為下層；三層結構是指上下層為鋼纖維混凝土，中間層為普通混凝土，這種結構施工過程更復雜，具有一定的施工難度，因此采用兩層鋪設的結構較多。4.2加固橋梁部分結構由于長時間的負荷作用，橋梁難免存在一些問題，比如出現(xiàn)裂紋、表面剝落等，對橋梁結構進行加固十分有必要。橋梁施工中通常采用剪切鋼纖維和切削鋼纖維兩種鋼纖維材料，應控制兩種材料的產(chǎn)量在1.0%以下，還可以采用轉(zhuǎn)子Ⅱ型噴射機進行鋼纖維混凝土噴涂。這種方式是一項有效的科學的技術措施，對提升橋梁的抗震性、滿足橋梁結構的總體需要大有益處。此外，為了改善表面的區(qū)域下落現(xiàn)象，可以利用鋼纖維鋼筋混凝土進行部分區(qū)域加強工作，使用硫鋁酸鹽與TS型速凝劑快硬水泥，防止橋梁出現(xiàn)裂縫，在混凝土表面噴砂或鑿，增強新舊混凝土完整性。4.3強化鋼筋混凝土樁對樁頂或樁尖部分使用鋼纖維混凝土可以大大提高樁的穿透性，一方面，能對其抗沖擊強度和韌性有一定程度的提高，還能有效降低沖擊頻率；另一方面也能防止樁尖在打入設定深度之前出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，有效地提高了樁尖進土的深度，顯著提高打擊速度。但是對橋梁整體使用鋼纖維混凝土需要巨大的資金成本，因此可以對樁身采用預應力鋼筋混凝土或非預應力鋼筋混凝土，用于節(jié)約施工成本。

5結束語

綜上所述，隨著我國的道路橋梁建設中不斷更新的施工技術，鋼纖維混凝土作為一種新型多相復合建筑材料，在抗壓、抗彎、抗拉、抗沖擊、抗裂等方面發(fā)揮了巨大的優(yōu)越性，因而被企業(yè)青睞廣泛應用于道路和橋梁施工，對提高建筑施工質(zhì)量水平意義重大。我國目前鋼纖維混凝土技術還處于起步階段，其理論和應用還有待完善，仍然需要更多的技術人員及專家進行不斷探索和研究，優(yōu)化和改進該技術。文章通過鋼纖維混凝土技術在道路和橋梁施工中的具體應用和施工技術的分析，希望能為鋼纖維混凝土施工人員中提供一些借鑒。相信在不久的將來，鋼纖維混凝土技術將會越來越完善，更加廣泛地用于道路和橋梁建設。

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工程簡介：

麥克耐久公路項目位于埃塞俄比亞西部綿延起伏的高原地區(qū)，30公里新路面，31公里老路改造，礫石底基層，碎石基層，土方回填45萬方，土方開挖63萬方；總長61公里雙表瀝青路面，路基土石方110萬立方，混凝土構筑物3100立方，砌石43000方。

裂縫是混凝土建筑物主要的老化病害之一，主要由干縮、砼自身質(zhì)量、水泥水化熱、溫度、鋼筋銹蝕、地基變形、荷載、堿骨料反應、地基凍脹等原因引起。

埃塞阿比亞麥克耐久公路橋梁是根據(jù)BS規(guī)范（英國標準規(guī)范）和AASHTO(美國國家公路及運輸規(guī)范)設計的，大多地區(qū)橋基礎為黑粘土，壓不實，如果基礎處理不當，橋墩和橋面板砼易變形，產(chǎn)生裂縫，嚴重影響砼澆筑質(zhì)量甚至橋的安全；我們除加大橋基礎處理力度，在砼澆筑過程中也采用了如下防裂縫措施，確保砼澆筑質(zhì)量。

橋礅和橋面板的主要砼施工采用如下形式：拌和機拌和，16t吊車吊運入倉，手工振搗棒振搗，氣溫20～35oC。

控制干縮裂縫

混凝土的干縮裂縫主要是由于毛細管壓力造成的。毛細管孔隙在干燥過程中逐步失水，產(chǎn)生很大的毛細管張力，混凝土體積產(chǎn)生收縮，由于混凝土周圍存在約束，內(nèi)部又有拉應力，當拉應力超過混凝土材料抗拉強度時，便產(chǎn)生了干縮裂縫。

干縮裂縫的控制有：

降低混凝土單位用水量：用水量的增加勢必使剩余水增加，因此，從確?；炷聊途眯猿霭l(fā)，應降低混凝土單位用水量。

水泥的：不同水泥，混凝土收縮也不同，按收縮值大小排序：礦渣水泥>普通水泥>粉煤灰水泥。

降低混凝土周圍約束：若混凝土周圍約束過大，內(nèi)部拉應力無法釋放，拉應力增大而使混凝土干裂，因此，應減少混凝土的分倉長度，以使混凝土內(nèi)部拉應力能夠充分釋放。

添加膨脹劑：適量添加膨脹劑后可以使混凝土體積膨脹，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應力，部分抵消了混凝土因毛細孔隙干燥而產(chǎn)生的拉應力，從而起到控制干縮裂縫的作用。

本工程在控制混凝土干縮裂縫方面采用了上述1～3項方法。其中單位用水量為182kg，采用普通425＃水泥，分段澆筑長度在10m左右。

控制混凝土因自身質(zhì)量欠缺而形成的裂縫

高強混凝土水泥的強度等級和水泥用量相對較高，開裂現(xiàn)象比較普遍，因此，高強混凝土不一定是高性能混凝土，而高性能混凝土因具有較高的體積穩(wěn)定性，收縮變形較小而使抗裂性能大大提高，同時高強混凝土必須采用高效減水劑和超細活性摻和料作為混凝土的第五和第六部分，來提高混凝土的密實性和抗?jié)B能力。

綜合上述兩點，我們采用下表所示的混凝土配合比（單位：kg/m3）。

按上表配比,砂率38%、水灰比0.50、坍落度160～180mm、木鈣摻量0.25%、粉煤灰摻量15%。

因混凝土中摻加粉煤灰技術在埃塞橋梁施工中尚處于探索階段，固替代量并不很大，只有15%，但根據(jù)有關資料，混凝土中單方水泥用量每增減10kg，水化熱相應升降1～1.20C，即因本工程中摻用粉煤灰而使混凝土內(nèi)部溫度下降了約5.5～6.50C，從一定程度上控制了裂縫的產(chǎn)生。

控制水化熱開裂

水泥水化后放出大量的熱量，使混凝土內(nèi)外形成較大的溫差，從而在溫度應力的作用下形成裂縫。特別是在夏季施工，中午氣溫一般在攝氏370C，露天存放的石子表面溫度可達攝氏500C，砼出機口溫度在攝氏300C左右，混凝土水化后內(nèi)部溫度更高。為控制混凝土水化開裂，施工中采用了以下措施。

骨料降溫

骨料的溫度控制主要通過搭蓋涼棚和灑水降溫來進行。搭蓋涼棚可避免太陽光直射，減少骨料吸熱，澆筑前2～3小時再用井水（約170C）對粗骨料進行充分的灑水降溫。采取以上降溫后，澆筑前粗骨料內(nèi)部溫度約為240C，細骨料內(nèi)部溫度約為260C，降溫效果比較明顯。

加冰降溫

在混凝土澆筑前購入冰塊，砸成粒徑約3cm的小塊加入砼生料中，充分拌合后量取出機口溫度，根據(jù)出機口溫度來確定加冰量。實際工作中，出機口的控制溫度為180C，混凝土單方用冰量在60kg左右。因冰塊破碎工作量較大，粒徑也很難控制，加入冰塊后還需延長拌和時間，降低了混凝土澆筑速度，為克服該，實際工作中多采用拌和水降溫的方法，即把冰塊稍加破碎后放入拌和水池中來降低水溫。用此方法，通常能夠把拌和用水的溫度降至攝氏3～70C左右。

夜間澆筑

白天氣溫較高，即使采用多種降溫措施也很難保證混凝土的入倉溫度，而夜間澆筑――特別是后夜?jié)仓?，氣溫相對較低，采取溫控措施后，比較容易控制砼的入倉溫度。因此，工作中多把其他工序的施工安排在白天進行，而把混凝土澆筑安排在夜間進行。

通過以上溫控措施，使埃塞麥克耐久橋梁工程施工夏季混凝土出機口溫度控制在180C以內(nèi)，入倉溫度控制在280C以下，有效地控制了溫度裂縫的產(chǎn)生。

混凝土養(yǎng)護

由于采用普通硅酸鹽水泥，砼早期水化熱較大。經(jīng)量測，一般在澆筑后24h左右，內(nèi)部溫度即達到最大值（約330C），而此時因規(guī)范要求鋼模板尚不能拆除，還不能直接進行表面灑水降溫，為降低混凝土溫度，除盡量降低水灰比外，在澆筑完畢后18h即開始對鋼模板表面進行不間斷的灑水降溫，拆模后對混凝土表面進行全天候養(yǎng)護至14天，此時橋面板的混凝土內(nèi)部溫度已降至180C。通過拆模前是否對鋼模板表面灑水降溫的對比觀察，采取對鋼模板表面灑水降溫的，明顯比未對鋼模板表面灑水降溫的混凝土產(chǎn)生裂縫少的多，因此，混凝土養(yǎng)護應從模板面的灑水降溫開始。

控制鋼筋銹蝕引起的裂縫

鋼筋銹蝕后體積膨脹2～4倍，對周邊混凝土產(chǎn)生壓力，可能產(chǎn)生順筋裂縫，甚至脫落，從而建筑物的使用。而鋼筋銹蝕多為氣蝕、電離引起。因此，本工程自一開始就注意了鋼筋的銹蝕問題，并從以下幾個方面對鋼筋銹蝕加以控制的。

鋼筋出廠時，其表面有一層致密的氧化薄膜，可以對鋼筋起到一定的保護作用，但該薄膜遇水或受潮后因水的微酸性而脫落，使鋼筋酸性氧化而銹蝕。因此，鋼筋原材料和加工后的半成品均應作防潮處理。具體的做法是架空放置和上蓋防水雨布。

鋼筋安裝前表面清潔處理

鋼筋安裝前，其表面必須潔凈、無污物，對已發(fā)生銹蝕的部位，必須用鋼絲刷和砂布打磨干凈，以保證鋼筋與混凝土的有效結合，同時也可防止因電離而發(fā)生銹蝕。

降低砼水灰比和增加混凝土和易性。

加強振搗，提高混凝土致密性，減小混凝土炭化速度，使鋼筋有足夠長的時間不接觸空氣。

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中圖分類號： TU528 文獻標識碼： A 文章編號：

1.工程概況

1.1 工程建設概況：夢金園黃金珠寶研發(fā)生產(chǎn)基地工程，位于天津開發(fā)區(qū)鑫茂工業(yè)園物華道與梓苑路交叉口，建筑總面積17643m2，框架結構,地下1層，地9層，用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁、水泥撐拌樁進行基坑支護。本工程±0.000相當于大沽高程3.900m，坑深5m，局部地段6.6m。

1.2 基坑支護概況：混凝土鉆孔灌柱樁為基坑圍護結構，樁徑為700mm和800mm，間距700mm，混凝土強度等級C30，其總延長米約280m，樁深為10m，混凝土鉆孔灌注樁之間采用高壓注漿進行止水?；又苓厖^(qū)域兩側土體加固及止水帷幕，采用水泥攪拌灌注樁，樁徑為700mm，間距1000mm，樁深為10.5m?；映书L方形布置，長度方向約為99m，寬度方向約為40m，開挖深度最深處約為5.5m，共設置一道鋼筋混凝土支撐，為平面應力圓式支撐梁。

1.3 支撐設計概況：基坑呈長方形布置，長度方向約為99m，寬度方向約為40m，開挖深度最深處約為5.5m，共設置一道鋼筋混凝土支撐，混凝土強度等級C30，具體尺寸如下：

冠梁：截面尺寸900mmX600mm；環(huán)梁：截面尺寸900mmX600mm；

對撐：截面尺寸800mmX600mm；支撐：截面尺寸500mmX600mm；

鋼筋混凝土板：厚度為200mm。

1.4支撐的拆除：根據(jù)現(xiàn)場施工要求底板混凝土澆筑并達到設計要求強度后，進行支撐的拆除。

2.施工準備

2.1主要材料、機械及勞動力投入

充足精良的材料及施工機械、設備對工程的順利進行，起到積極作用。為滿足施工需要，所需的材料及大中型機械由項目部統(tǒng)一調(diào)度配備。根據(jù)本工程特點，我們對相關材料、機械進行挑選、落實，施工過程中進行全面維修、保養(yǎng)工作。并隨時運至現(xiàn)場進行安裝、調(diào)試、運行，以保證材料的及時供應和進入現(xiàn)場的機械設備在使用過程中的完好性。

施工機械進場計劃原則上以施工進度緊前不緊后的原則，以不影響工期為宗旨，合理安排每個區(qū)域內(nèi)所需機械設備；小型用具按所承擔的項目分工種按施工人數(shù)配備。

材料及主要機械設備使用計劃如下表：

施工人員是工程施工的直接操作者，也是工程質(zhì)量、進度、安全的直接保證者。為確保本工程順利進行施工，我公司安排具有良好質(zhì)量、安全意識、技術素質(zhì)較高，且有類似工程施工經(jīng)驗的操作工人進場施工。施工人員進場前，統(tǒng)一經(jīng)過培訓，考核合格后上崗。

本工程工作量大，時間緊，勞動力安排是否充足是能否順利完成工程的關鍵。因此我公司安排足夠的破碎機械及勞動力來滿足施工的需求。

勞動力計劃具體見下表

2.2現(xiàn)場技術準備

2.2.1 混凝土強度：地下室基礎底板的混凝土強度達到設計強度的80%時方可進行支撐拆除；

2.2.2 基坑監(jiān)測：在拆撐期間加強基坑的位移監(jiān)測，要求監(jiān)測單位對拆撐施工期間每天定時進行監(jiān)測，在拆除南北向和斜向主撐時，每天監(jiān)測兩次，連續(xù)監(jiān)測五天，對每天的監(jiān)測結果隨時報建設單位、監(jiān)理單位、施工單位總包項目部。

2.2.3 應急準備：在基坑監(jiān)測過程中，如遇位移較大的情況，在基坑周邊卸載，同時在有墻的支護樁邊直撐或斜撐，以防止位移的進一步加大，同時將監(jiān)測結果隨時報設計單位，其同協(xié)商解決辦法。

2.2.4 坑邊堆載：在支撐拆除期間和拆除后土方回填前，基坑周邊限制堆載，謹防過大靜載和較大沖擊荷載的作用影響基坑的穩(wěn)定。

3.支撐拆除施工工藝

3.1本工程支撐拆除順序為：支撐拆除時，依據(jù)各種梁的受力情況，先各用兩臺鎬頭機對角撐連系梁進行拆除，后拆除主支撐梁和環(huán)梁；從兩側向中間拆除，由外向內(nèi)拆除。 支撐梁拆除均采用鎬頭機拆除，臨近圍護灌注樁處采用人工拆除。

3.2 具體施工流程為：混凝土澆筑完畢并達到設計強度80%后搭臨時防護腳手架混凝土、鋼筋成品保護對撐拆除連系梁拆除支撐主梁、環(huán)梁拆除割斷鋼筋混凝土垃圾清理、外運。

3.3 支撐拆除方法:

3.3.1鎬頭機拆除支撐梁前，臨近灌注樁1m處支撐梁處采用人工使用空壓機破碎、鑿斷砼梁，以防鎬頭機損壞灌注樁。拆除施工前設置位移控制線，拆除施工過程中加強日常監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)位移問題立即上報并停止施工。

3.3.2采用人工使用空壓機分段破碎混凝土支撐梁時，施工人員首先站在支撐梁上破碎支撐梁上半部混凝土，依次向后退，將梁剔成斜坡型，然后再站在操作平臺上，剔除下半部混凝土，依次向后退。

3.3.3用鎬頭機破碎梁體時，每段砼重量視塔吊能吊重量來定，但長度不得大于1m，散落到地下室底板和負一層樓板上的混凝土塊直徑不得大于200mm。

3.4鋼筋清理: 當支撐被破碎以后，用氧氣、乙炔對支撐鋼筋進行切割，切割好的鋼筋及時人工整理，用塔吊吊離基坑。

3.5垃圾清理：現(xiàn)場采用小型推土機及人工水平運輸至預定堆放處，再利用長臂挖機和現(xiàn)場塔吊配合垂直運輸至卡車。

3.6 廢渣外運：在基坑邊用長臂挖機將廢渣挖運裝入卡車內(nèi)，由卡車外運至指定地點，卡車必須在運輸過程中加蓋，不得撒漏、揚塵，車輛進出前應認真沖洗車輪及其它有帶泥、揚塵的部位。

支撐拆除前的準備

拆除連系梁 拆除主支撐梁

4.基坑監(jiān)測

在施工過程中，加強支撐及基坑周邊的監(jiān)測工作。

4.1沉降觀測

每天對基坑周邊進行監(jiān)測，對基坑周圍圍護進行巡視，當發(fā)現(xiàn)有擾動及滲水時，應及時上報，且采取相應措施。

每天對支撐梁進行沉降監(jiān)測工作，當發(fā)現(xiàn)沉降較大時，應及時上報，且采取相應措施

4.2深層土體水平位移監(jiān)測

在支撐拆除期間，需加強對基坑深層土體水平位移監(jiān)測工作，當發(fā)現(xiàn)累計最大位移超過35mm，位移發(fā)展速率連續(xù)3天超過3mm/天，須及時上報并采取相應措施。

4.3水位監(jiān)測

在進行支撐拆除期間，不得停止井點降水工作。

當?shù)叵滤贿_到80cm/天時，須檢查管井等，保持好降水水位。

5.安全文明施工

5.1作業(yè)人員進入施工現(xiàn)場必須戴合格的安全帽，系好下顎帶，鎖緊帶扣，施工現(xiàn)場嚴禁吸煙；

5.2在基坑內(nèi)支撐拆除施工前，須對拆除兩邊道路的材料進行清運，保證內(nèi)支撐梁承受最小的道路荷載；

5.3 拆除內(nèi)支撐梁時須注意個人防護，不允許站在不穩(wěn)固的支撐上施工；

5.4內(nèi)支撐切割梁塊采用汽車吊吊運時，必須要由專人指揮，嚴禁在吊運時將切割下來的梁塊碰撞內(nèi)支撐梁；

5.5使用風鎬時，防止傷手和傷別人，破除混凝土時必須站在安全可靠處；

5.6在拆除內(nèi)支撐梁混凝土過程中必須對基坑、拆除支撐架等進行監(jiān)護，仔細觀察切割梁塊吊運的支撐架的位移、變形情況，發(fā)現(xiàn)異常時必須及時采取穩(wěn)固措施。當支撐架變形較大，可能引起安全事故時，必須立即通知現(xiàn)場作業(yè)人員離開危險區(qū)域，并及時報告上級；

5.7為防止切割梁塊因失穩(wěn)而墜落傷人，在拆除時，須設置安全操作區(qū)，除機械操作人員外其他人員不能入內(nèi)；

5.8切割機、風鎬等要做到一機一閘一漏一箱，嚴禁使用一機多用機具；

5.9使用手持電動工具必須戴絕緣手套，穿絕緣鞋；

5.10作業(yè)前檢查使用的工具是否存在隱患，如切割機各部件有無松動、斷裂等，手持電動工具的漏電保護器應試機檢查，合格后方可使用，操作時應戴絕緣手套。

6.環(huán)保要求

6.1本工程處于鬧市區(qū)，周邊環(huán)境為小區(qū)住宅等建筑設施，在內(nèi)支撐拆除施工的過程中，需要嚴格做好相關的環(huán)境保護措施，減少施工時對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響。

6.2噪聲控制：在切割梁塊的風鎬破除過程中要注意控制噪聲的排放，不準用大錘等工具砸、敲，制造人為噪音；特別是在夜間施工時需要注意控制噪音分貝在規(guī)定范圍內(nèi)（晝間

6.3施工廢棄物：用汽車吊吊運下來的切割梁塊要集中存放、不得隨意堆置；破除下來的廢舊鋼筋不得隨意丟置，應收集起來回收；清理與修復有毒有害廢棄物的排放施工現(xiàn)場，廢化工材料及其包裝物、容器以及受污染的土地、水體、油手套、含油棉紗棉布、油漆刷等也應及時清理及回收。

6.4作業(yè)前對操作者進行指導，應進行嚴格的技術交底。

6.5整個施工現(xiàn)場應達到整齊有序、干凈無污染、低噪音、低揚塵、低能耗的整體效果。

7.總結

篇（7）

Abstract ： The paper mainly discusses the concrete pavement repairing technology.

現(xiàn)代化城市建設和經(jīng)濟發(fā)展的速度越快，給交通運輸業(yè)帶來的壓力越大。近些年來，公路、高速公路、城市立交橋、市區(qū)街道及環(huán)城公路等新建工程接連不斷；并且，隨著車速加快及大型車輛的增多，原有路面損壞加速、加重，維修工程量相當繁重。以往，對于損壞的混凝土路（橋）面，一次性修補面積多為幾平米到數(shù)十平米，混凝土方量較小，一般使用具有快凝快硬、早強高強的水泥基材料，現(xiàn)場拌制混凝土、人工澆筑。但現(xiàn)在情況不同了，出于環(huán)境保護的要求，特別在市區(qū)交通要道改造工程中，常常不允許現(xiàn)場堆積砂、石、水泥，不允許現(xiàn)場拌制混凝土，無論混凝土用量多少，必須考慮供應商品混凝土；而且，社會效益第一，要求在不阻斷交通或短時間阻斷交通的條件下進行搶修，4～6h實現(xiàn)開放交通。這樣，就必須解決三項關鍵技術，即：膠結材料必須有可靠的小時力學性能；商品混凝土在運達現(xiàn)場的過程中，必須足以阻止凝結與保持足夠的坍落度；混凝土運達現(xiàn)場后，必須迅速恢復快凝快硬性能而且保證有足夠的澆筑操作時間。通過大量的試驗研究，我們開發(fā)了道橋快速修補商品混凝土制備技術，在冬季與春季兩種環(huán)境溫度下施工，獲得良好效果。

1.道橋快速修補混凝土的主要成分

道橋快速修補混凝土是特種混凝土，與普通混凝土的共同之處在于使用相同的砂、石、水拌制，但其區(qū)別卻是根本性的，它使用的膠結材料與化學外加劑均具有特殊性和專用性。在膠結材料方面，它使用雙組分水泥，以高強度等級的快硬硫鋁酸鹽水泥為主要組分，硅酸鹽水泥為輔助組分；在力學性能方面，它要求4h或6h強度；在工作性能方面，坍落度損失要低，并需要分階段調(diào)整凝結時間。

1.1膠結材料。以混凝土道橋快速修補材料為基礎，進行改性研究，將其分解為“膠結材料-低坍損緩凝泵送劑-促凝增強劑”三個部分，以突破其凝結時間較短（20～30min）及只能現(xiàn)場拌制混凝土的局限性。

膠結材料以快硬硫鋁酸鹽水泥為主要組分，并含有少量的硅酸鹽熟料。二者性能互補，前者提供早期強度、微膨脹、抗鹽類侵蝕等性能，后者提供后期強度、提高堿度、避免表面起砂等性能。按JC933-2003快硬硫（鐵）鋁酸鹽水泥檢驗，初凝時間不低于20min，終凝時間不大于0min；1d與3d抗壓強度應分別大于42MPa與52.5MPa。

在拌制快速修補混凝土時，不主張使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料。

1.2 SFP-Ⅱ低坍損緩凝泵送劑。將減水劑、保塑劑、緩凝劑與引氣劑復合成專用粉狀“低坍損緩凝泵送劑”，在拌制商品混凝土時按規(guī)定量加入，依施工環(huán)境溫度的不同，應使混凝土初凝時間延緩至60～150min；考慮到運距與塞車的影響，1h的坍落度損失應低于15%；而且，這種緩凝作用在現(xiàn)場加入促凝增強劑后，應能迅速停止或破壞，并且對快凝快硬性能的恢復以及早期強度的發(fā)揮不產(chǎn)生有害影響。

1.3 SFP-Ⅳ促凝增強劑?；炷吝\至現(xiàn)場后，往攪拌運輸車中加入一定量的液態(tài)SFP-Ⅳ促凝增強劑，快速攪拌3min，在10min之內(nèi)將料卸完。開始卸料時的坍落度控制指標為150～180mm，初凝時間依工程實際情況及施工方要求可縮短至30～60min，在保證達到可靠的4h或6h強度的前提下，盡可能保證有較充裕的混凝土澆筑、抹平等操作時間。

1.4防凍劑。冬季施工時，選用非早強性防凍劑，摻量2.5%，與SFP-Ⅱ共同加入，不導致凝結時間和坍落度的明顯變化。由于SFP-Ⅳ有足夠的早強、增強與促凝性能，不主張在拌制混凝土時使用早強性防凍劑。如施工條件許可，也可將GD-1制備成液態(tài)防凍劑，在現(xiàn)場與SFP-Ⅳ共同加入。

2.道橋快速修補混凝土的 制備

2.1混凝土配合比。應通過試配確定實用的混凝土配合比，強度指標應滿足設計要求，混凝土4h與6h抗壓強度應分別高于25MPa與28MPa，4h與6h抗折強度應分別高于3.5MPa與4.0MPa。當要求4h抗折強度高于4.0MPa時，應適當降低W/B及提高SFP-Ⅳ加入量，混凝土澆筑操作時間縮短至20～30min。

2.2混凝土工作性能。根據(jù)試驗室試驗及現(xiàn)場施工的經(jīng)驗教訓，提出依施工季節(jié)不同所使用的混凝土工作性能控制指標，如表1所列?；炷翑嚢铏C的卸出料稱為新拌混凝土，運至工地加入SFP-Ⅳ促凝增強劑后稱為現(xiàn)場混凝土。在環(huán)境溫度條件下，新拌混凝土坍落度、凝結時間應大于表中數(shù)值；現(xiàn)場混凝土坍落度、初凝時間應大于表中數(shù)值，終凝時間應小于表中數(shù)值。

2.3攪拌站用于制備道橋快速修補混凝土的所有設備，包括水泥散裝車、水泥儲倉、螺旋輸送機、攪拌機、攪拌運輸車等，均須予先清掃或清洗干凈，避免特種水泥膠結材料與普通水泥混放，避免該特種混凝土與普通混凝土混雜。不得使用清洗普通混凝土運輸車后的高堿性水清洗裝運該特種混凝土的運輸車。

2.4質(zhì)量控制

對膠結材料進行物理與力學性能全項檢驗。每一個工程所使用的混凝土配合比，必須預先進行試配，依環(huán)境溫度的變化調(diào)整化學外加劑用量，務必使凝結時間與坍落度損失等指標符合施工要求。每班檢驗一次新拌混凝土初始坍落度及60min坍落度保留值。每2班檢驗一次混凝土的4h、6h及1d抗壓強度。開始拌制混凝土前，對設備、計量裝置及運輸車輛進行全面檢查，必須符合拌制和運輸該特種混凝土的要求。

篇（8）

中圖分類號： TU74 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，環(huán)境污染日趨嚴重，為此，人們致力于尋找變廢為寶的各種措施。其中將粉煤灰應用到混凝土中，不僅提高了混凝土的性能，還有效的降低了環(huán)境的污染，真正實現(xiàn)了變廢為寶的目的。粉煤灰混凝土技術在二十世紀三十年代出現(xiàn)，人們發(fā)現(xiàn)摻入了粉煤灰的混凝土的水化熱現(xiàn)象大大的降低了。

1 粉煤灰提高混凝土性能的表現(xiàn)

在工程施工過程中，在混凝土中經(jīng)常會摻加一定量的替代水泥的粉煤灰，通常摻入粉煤灰的混凝土的應用途徑主要有下三種：第一，在大體積水工混凝土中，在初期混凝土的強度要求不是很高，長期混凝土的強度要求維持在25~35MPa，會摻入大量的粉煤灰；第二，在結構混凝土中，會用較小的粉煤灰代替水泥；第三，在對強度要求不高的回填或基層道路的混凝土中，摻入大量的粉煤灰代替水泥。調(diào)查分析顯示，粉煤灰能夠在以下幾個方面提高混凝土的性能：1.粉煤灰具備的形態(tài)效應能夠產(chǎn)生一定量的水勢能，能夠有效的降低混凝土結構的用水量，在保證混凝土結構的強度的基礎上，降低水泥的使用量，防止混凝土結構的水化升溫速度，避免混凝土出現(xiàn)溫度裂縫，同時還具有致密功能。2.粉煤灰在進行火山灰效應過程中會產(chǎn)生一定量的反應勢能，該反應勢能能夠增加一定程度的混凝土的強度。3.粉煤灰產(chǎn)生的微集料效應具有的致密勢能，能夠有效的避免混凝土有害孔的出現(xiàn)幾率，增強混凝土結構的密實程度，其中粉煤灰化學反應產(chǎn)生的水化熱具有一定的支撐作用，能夠增強混凝土的粘結強度，從而增強混凝土結構的抗裂能力。

2 粉煤灰混凝土性能的影響因素

影響粉煤灰混凝士性能的主要因素有：燒失量、細度與需水量比。

2.1燒失量：燒失量主要表現(xiàn)的是沒有燃燒的粉煤灰的含量，其中燃煤的工藝、技術以及燃燒效率直接決定了燒失量的高低。如果粉煤灰的燒失量高于平常值，會增加混凝土的需水量，降低混凝土的密實度，制約外加劑的摻量，降低混凝土面層結構的質(zhì)量，從而影響混凝土的各項性能。燒失量過高，還會造成過多的碳粒對減水劑，特別是引氣劑，其副作用十分明顯，從而大大增加了減水劑的用量，同時引氣劑的劑量的大量增加，也會加大粉煤灰混凝土結構的引氣難度。由此可見，燒失量在很大程度上影響著摻入粉煤灰的混凝土性能。

2.2細度：粉煤灰的細度越細，火山灰反應就越徹底，即火山灰就具有越高的活性指數(shù)。較細的粉煤灰具有活性通常也比較高。

2.3需水量比：從粉煤灰混凝土的整體來說，需水量比越小越好，但不能將需水比的大小作為衡量粉煤灰性能的主要依據(jù)。在實際的粉煤灰混凝土施工中，規(guī)定需水量比主要目的是控制混凝土的用水量。通常，粉煤灰需要的需水量直接影響著混凝土的需水量。

3粉煤灰混凝土的作用環(huán)境

填充骨料顆粒之間的空隙具有粉煤灰并形成層的作用，經(jīng)過研究分析，粉煤灰的容重大約只占水泥的60%，而且粉煤灰含有玻璃微珠，因而其顆粒形狀較好，從而能夠使得填充效果更好更密實，特別是在水泥較少的混凝土中，效果十分明顯。

3.1水膠比：恰當?shù)倪x擇水膠比，當選擇正確的材料，且采用了良好的制作工藝時，用水泥量維持在300~500／m3 ，水灰比維持在0.45~0.55之間，就能夠調(diào)制出抗壓強度高達35~40Mpa粉煤灰混凝土。但是如果膠凝材料使用不夠，即使配置的水灰比再小，也會導致較大的空隙率，降低抗?jié)B性。

3.2溫度：摻入粉煤灰的混凝土，其溫度收縮會受到溫升的影響，溫升降低能明顯降低收縮，同時粉煤灰在初期階段其水化現(xiàn)象比較緩慢，可以增大低水膠比混凝土結構硬化時實際需要的水灰比，給水泥以及膨脹劑提供一個良好的水化條件。與此同時，摻粉煤灰的混凝土的水化速度跟純水泥一樣與溫度成線性關系。

3.3濕度：不同于普通水泥混凝土養(yǎng)護，摻入一定量的粉煤灰混凝土，特別是大摻量粉煤灰混凝土往往具有足夠大的水灰比，粉煤灰混凝土結構中有足量的水分工水泥和粉煤灰水化，因而對大摻量的粉煤灰混凝土進行養(yǎng)護時，需要注意，不能采用濕養(yǎng)護的方法，特別是混凝土結構早期堅決不能澆水或浸濕，否則會增加混凝土表層的水灰比，降低粉煤灰混凝土的強度，不利于抗?jié)B透、耐磨耗等性能的形成。在澆筑振搗完大摻量粉煤灰混凝土之后，要在其表層覆蓋遮蓋物，以防在緩慢的水化過程中，向外界蒸發(fā)長時間、大量的水分，導致粉煤灰混凝土結構物的表面疏松，降低結構的強度和抗?jié)B性。

3.4稠度：粉煤灰混凝土從外觀上看，十分的粘稠，其中大摻量粉煤灰混凝土尤為顯著，其這一特點使得粉煤灰混凝土在運輸和澆筑過程不容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象，從而大大提高和改善混凝土的均勻性。同時粉煤灰還具有滾珠效應，因而使得粉煤灰混凝土有效振搗半徑相對于普通的混凝土較大，便于混凝土結構的振搗，且振搗效果更加的密實。

4大摻量粉煤灰混凝土的施工注意事項

4.1合理制定振搗時間。

在粉煤灰混凝土結構凝固成型過程，要合理計算和控制振搗的時間，避免出現(xiàn)漏振或過振的現(xiàn)象。如果是泵送粉煤灰混凝土，其振搗時間控制在10—15s范圍內(nèi)，與此同時，為避免混凝土的面層出現(xiàn)起粉，在進行抹面過程還需要二次壓光，其中二次壓光的時間要保證和初凝時間一致。

4.2早期養(yǎng)護。

當粉煤灰混凝土完工之后，由于粉煤灰混凝土的自身的特點，其早期強度通常較低，因而，澆注完成后要及時覆蓋，并進行養(yǎng)護，保證混凝土結構的早期強度，避免粉煤灰混凝土的表面出現(xiàn)起沙。其中如果在冬季施工則需要加強早期養(yǎng)護的力度，保障混凝土表面的溫度高于5攝氏度。

4.3大體積混凝土的澆注

對于大體積混凝土，在澆筑過程中，要實行分層澆筑，保證每層的混凝土厚度在70cm左右，且注意上下層混凝土之間的澆筑時間。

4.4合理選擇原材料。

在混凝土材料施工中，為了保障混凝土結構的強度，必須合理選擇合格的原材料，并根據(jù)相關的規(guī)章制度，嚴格控制原材料的進場，其中水泥、砂、石、鋼筋等在進場過程，需要進行現(xiàn)場檢測。同時要嚴格檢測骨料含泥量、級配等，確保給混凝土提供一個有質(zhì)量保障的的骨料級配，從而降低混凝土結構的孔隙率，降低粉煤灰混凝土的水灰比。同時，要嚴格控制粉煤灰的質(zhì)量。為確保其需水量比低于105％。

5 結束語

總而言之，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對變廢為寶的追求，粉煤灰被廣泛的應用到混凝土中。粉煤灰混凝土能夠有效的提高混凝土的強度，降低混凝土的用水量，同時由于早期強度較低，后期強度較高，且摻入的粉煤灰量越大，粉煤灰混凝土的早期強度就越低，因而相關的研究者不斷的改善粉煤灰，制造出粉煤灰復合超細粉和高效減水劑的粉煤灰高性能混凝土，大大提高了粉煤灰混凝土的早期強度，提高粉煤灰混凝土的整體性能，保障了混凝土結構的質(zhì)量。

參考文獻：

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[2].；李群炎、曾智陽、龔漢甫[J].粉煤灰混凝土技術.2000（6）：46

篇（9）

一、裂縫成因

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因。主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和骨料不均勻以及結構不合理、原材料缺陷性問題（如堿骨料反應），模板變形，基礎使用過程不均勻沉降等?；炷劣不陂g水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應力，后期在降溫過程中由于受到基礎或原混凝土的約束，又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護不周，時干時濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導致裂縫。混凝土是一種脆性材料，抗拉強度是抗壓強度的1/10左右，短期加荷時的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×104，長期加荷時的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×104。由于原材料的不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象在同一塊，混凝土中其抗拉強度又不是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位在鋼筋砼中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土結構中內(nèi)出現(xiàn)了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現(xiàn)拉應力或者只出現(xiàn)很小的拉應力。但在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規(guī)律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

二、混凝土裂縫的分類

1、按裂縫的成因進行分類

按照裂縫形成的原因分類可分為結構性裂縫和非結構性裂縫兩種。其中，結構性裂縫主要是由各種的外界負載引起的裂縫現(xiàn)象，通常也被稱之為內(nèi)在裂縫。它還包括由外荷載的直接的盈利引起的裂縫和荷載作用下引起的結構應力的裂縫。

非結構性的裂縫主要是由于各種變化引起的裂縫。非結構性裂縫主要包括溫差、不均勻的沉降和干縮濕脹等引起的裂縫現(xiàn)象。這種裂縫會在結構變化的同時受到限制近期內(nèi)應力造成裂縫的產(chǎn)生。

2、按發(fā)展狀態(tài)進行劃分

根據(jù)裂縫的發(fā)展趨勢和運動狀態(tài)可分為穩(wěn)定性裂縫和不穩(wěn)定性裂縫兩種，其中，穩(wěn)定性裂縫不會影響混凝土持久性的應用。一類可以在運動的過程中進行自愈，這種裂縫常用于防水的工程中；另一類指的是處于穩(wěn)定運動中的裂縫。常見的是在周期性荷載作用下產(chǎn)生的周期性的閉合或者擴展的裂縫。不穩(wěn)定性的裂縫指的是會產(chǎn)生不穩(wěn)定性的擴展。這種裂縫會影響到混凝土結構使用的持久性。所以在使用的過程中應該擴展它的裂縫出現(xiàn)部位，采取有效地改善措施。

3、按產(chǎn)生的時間劃分

3.1施工期間出現(xiàn)的裂縫；這種裂縫主要包括：自身收縮產(chǎn)生的裂縫、沉降收縮產(chǎn)生的裂縫、溫度變化產(chǎn)生的裂縫和施工不當造成的裂縫等。

3.2試用期間出現(xiàn)的裂縫；主要包括由于鋼筋生銹產(chǎn)生的裂縫和腐蝕性液體和氣體引起的裂縫。

三.混凝土裂縫防止的措施

1從不同的方面選擇混凝土原材料

（1）摻和料的選擇。為了更好地改善混凝土的抗裂性能，在混凝土的摻和料中優(yōu)先選用I級或Ⅱ級粉煤灰。如果使用硅灰作為摻和料，其摻量不宜大于3%，并應采取可靠的防治裂縫的技術措施。

（2）水泥的選擇?，F(xiàn)在個體企業(yè)增多，小廠水泥也不乏存在。為了保證質(zhì)量，應選擇既能保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、又具有大批生產(chǎn)能力的大型水泥廠生產(chǎn)的水泥。其品種優(yōu)先選擇的順序是低堿水泥、硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥。對于不同用途、不同環(huán)境所使用的水泥，應根據(jù)設計要求來決定，例如澆筑大體積混凝土就應選擇低熱水泥。

（3）外加劑的選擇。外加劑的選擇與氣溫的高低、場地的遠近以及混凝土運用的地方等有關系。選擇的外加劑一定要與水泥的化學性能相適應，如選擇多種外加劑時，要看各種外加劑之間的化學性能是否相匹配。總之，一定要選擇合適的外加劑，否則適得其反。

（4）細骨料的選擇?；炷林屑毠橇系倪x擇即為砂的選擇，一定要選擇泥量、泥塊含量符合要求以及顆粒級配良好的細骨料。當細骨料級配較差時，應用幾種粒徑不同的細骨料進行顆粒級配，從而達到良好的級配效果。對于抗裂要求較高的混凝土，宜選取含泥量小于1.5%、含泥塊量小于0.5%的中砂。

（5）粗骨料的選擇。粗骨料的選擇即為碎石等骨料的選擇，要根據(jù)設計要求來決定。無論選擇何種骨料，都應選擇粒形好、空隙率小、針片狀含量少、級配良好的粗骨料。

（6）經(jīng)過有關技術人員的多次試驗，結果表明：在混凝土中摻入一定量的纖維和（或）阻裂的有機聚合物（如聚丙希、尼龍類纖維等），可提高混凝土的抗裂性能。

2混凝土配合比主要參數(shù)的選擇

（1）水泥用量。在我們的潛意識里認為水泥加得越多越好，其實并非如此。在配置混凝土時，宜盡量降低水泥用量，只要其滿足混凝土設計強度即可。通常水泥含量應符合這樣一個范圍：普通強度等級的混凝土水泥用量為150kg/m3-450kg/m3，高強混凝土中水泥及摻和料總量應不大于550kg/m3。

（2）水灰比。水灰比應適當，宜為小于O.55。如采取特殊的措施，水灰比可另行調(diào)整。

（3）砂率。砂率的控制在混凝土施工過程中是―個重要的技術指標，砂率過小，流動性不夠；砂率過大，會發(fā)生離析現(xiàn)象。配制混凝土時，在滿足混凝土工作要求前提下宜降低砂率。

（4）摻和料。在混凝土中宜加入I級或Ⅱ級粉煤灰，其加入量為水泥用量的20%以上，這樣可以改善混凝土的抗裂性能。當需摻入磨細礦渣時，宜與粉煤灰雙摻。

（5）坍落度。坍落度的控制也是混凝土施工過程中的一個重要技術指標，坍落度過大，容易流出澆筑，但也會因為混凝土產(chǎn)生離析和泌水現(xiàn)象而導致混凝土表面產(chǎn)生裂縫，所以在滿足施工要求的條件下，宜采用較小的混凝土坍落度。

3混凝土的施工―是保證建筑物質(zhì)量的重要步驟

混凝土配制前，應先將混凝土原材料進行實驗室試驗，并根據(jù)試驗結果配制出所需混凝土強度的施工配合比；混凝土攪拌前，要將混凝土原材料根據(jù)施工配合比進行過磅計量，并要根據(jù)現(xiàn)場原材料的含水率大小做適當?shù)恼{(diào)整；混凝土攪拌時應保證混凝土的攪拌時間，控制好混凝土的水灰比；混凝土配制好后其坍落度不宜過大，特別注意的是嚴禁在攪拌機以外二次加水攪拌。

混凝土澆筑時，為了能夠達到其設計強度，混凝土需要進行振搗。為了防止漏振、欠振或過振，一定要保證混凝土澆搗的位置和時間。振搗混凝土時，不能因為省事就用振搗棒振動鋼筋或用振搗棒撬撥鋼筋，這種做法是嚴格禁止的。對于樓板混凝土，為避免因早期失水出現(xiàn)裂縫，可以在其澆筑完畢后并趕在混凝土初凝前用平板振搗器對混凝土再次進行振搗。對于相鄰兩構件或結構混凝土，其斷面相差較大，應先澆筑較深的混凝土部分，再根據(jù)當時氣候條件靜停 0.5h～1.5h，然后再與較淺部分的混凝土一起澆筑。

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我國預應力混凝土工程不斷發(fā)展表現(xiàn)在：

1、高層建筑混凝土樓蓋

據(jù)不完全統(tǒng)計，截止1999年底，我國高層建筑中采用預應力樓蓋的數(shù)量已超過100幢。其中層數(shù)最多的仍為63層廣東國際大廈（199m），高度最高為青島中銀大廈（58層，246m）。同時預應力在轉(zhuǎn)換層結構中的應用已很普遍，以滿足高層建筑下部大空間的功能要求。

2、大面積大柱網(wǎng)預應力混凝土結構

首都國際機場新航站樓（長747.5m，9萬平方米/層）與停車樓（262.8×133.8m，5層，3萬余平方米/層）等。大柱網(wǎng)建筑既能滿足使用上的靈活性與通用性的要求，又可提高面積利用率。如首都國際機場停車樓的柱網(wǎng)從9m×9m擴大為9m×18m以后，停車位可增加10％。

3、大型預應力混凝土構筑物

上海東方明珠電視塔（450m），天津電視塔（415.2m）與中央電視塔（405m）分別名列世界第三、四、五位；秦山核電站與大亞灣核電站完全殼，上海金山低溫液態(tài)天然氣貯罐（內(nèi)徑50m），阿爾及利亞球形水塔（2500立方米），以及濟南污水處理廠蛋形消化池（10536立方米）等，均已達到國際同類結構的技術水平。據(jù)抽樣統(tǒng)計，目前采用預應力的建筑面積尚不足總面積的5％，在住宅建筑中的應用幾乎是空白。結構工程師應與建筑師密切配合，大力開發(fā)預應力技術在住宅建筑中的應用，以滿足廣大人民對建筑功能日益增長的需求。

科學理論和關鍵技術的重大進展

1、預應力混凝土結構設計理論及其應用

在“九五”期間建設和設計的高層建筑后張預應力樓蓋體系（如青島中銀大廈等67棟）、多層建筑（如首都國際機場等新航站樓等）和低層大跨度建筑（如云南輪胎長子午胎車間，單層，120m×500m等）及大量特種結構，所應用的研究成果主要有以下幾方面：（1）裂縫控制及設計方法；（2）預應力混凝土連接機構次彎矩及對承載力計算影響；（3）采用后張預應力及時增大伸縮縫間距的施工工藝；（4）錨固端的設計及構造；（5）預應力混凝土框架結構設計分析軟件。

2、預應力混凝土結構分析軟件

隨著預應力混凝土結構在我國的大面積推廣應用，其抗震設計方案和規(guī)定是工程設計中所需用的，但目前在我國的有關規(guī)范中，尚未編入相應的設計條款。這方面的新進展有：（1）預應力混凝土結構抗震性能特點；（2）預應力混凝土框架抗震設計；（3）預應力混凝土板柱結構抗震設計。

3、后張預應力混凝土質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制

這是保證預應力混凝土結構有效、安全和經(jīng)濟地完成的重要措施。完整的質(zhì)量保證體系設計到組織機構、預應力張拉設計、材料供應和采購、施工組織計劃等；質(zhì)量控制必須確保每個施工階段的質(zhì)量要求，質(zhì)量控制的項目均應有專門的表格做記錄。隨著后張預應力混凝土各項施工工法的出臺和不斷完善。我國的質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制正在不斷完善之中。

學術爭鳴

“九五”期間預應力混凝土的學術爭鳴表現(xiàn)在三個方面：

1、由于一些工程設計，施工和監(jiān)理等方面的原因，引發(fā)了某些較大的工程事故，故結構設計的安全度問題引起了工程界和政府主管部門的重視。探討我國預應力混凝土受彎構件的完全度問題，我國的荷載系數(shù)低，但在材料上的安全儲備大一些，而現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》對采用預應力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋的預應力結構用鋼量常由抗裂等使用性能要求控制，并不是由承載力控制，尚需多用預應力筋。綜上所述，我國預應力結構的安全與國外是相當?shù)?。但是，隨著規(guī)范修訂中對抗裂要求的適當放寬，今后在預應力混凝土結構設計中，如何使裂縫控制與承載力設計所需用鋼量能協(xié)調(diào)統(tǒng)一，達到優(yōu)化的程度尚需積累經(jīng)驗。

2、受“EIP實用設計建議”的影響，國內(nèi)公路、鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范，對預應力度引入按應力狀態(tài)的三類分類法，這種分類使預應力度成為一個隨荷載組合不同而改變的相對概念，并認為預應力混凝土結構質(zhì)量的高低，主要取決于它的實用性能、強度和耐久性，而不取決于預應力度的高低。而建工、水利混凝土結構設計規(guī)范則采用接近英國BS8110將預應力混凝土按三級分類的方法。

展望和建議

結合我國預應力技術發(fā)展現(xiàn)狀，展望21世紀，提出發(fā)展前景和建議如下：

（1）預應力混凝土具有跨度大、自重輕、節(jié)約材料、節(jié)省層高、改善能力的突出優(yōu)點，可以預見，21世紀預應力混凝土必將在建筑工程中扮演重要角色。

（2）預應力混凝土結構設計在整體布局，概念設計，方案對比，綜合技術經(jīng)濟效益分析水平方面將獲得顯著提高，實現(xiàn)可行性、耐久性和經(jīng)濟性的協(xié)調(diào)一致。

（3）預應力高強鋼材、錨具和各類預應力混凝土專用機具質(zhì)量的穩(wěn)定性、耐用性和配套性以及預應力工藝水平將獲得顯著提高。錨具的生產(chǎn)許可證制度也實在必行。

（4）后張預應力混凝土的質(zhì)量，特別是耐久性將得到高度重視。無粘結預應力筋和有粘結預應力工藝的防腐蝕要求，構造細節(jié)和質(zhì)量標準也將不斷完善和提高。

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中圖分類號:F403.6 文獻標識碼:B文章編號:1009-9166(2010)014(C)-0152-01

一、裂縫的修補方法

從動態(tài)發(fā)展而言,混凝土裂縫可以分為活動裂縫、在發(fā)展裂縫和靜止裂縫三種,對于裂縫應根據(jù)結構物運行的需要以及裂縫的特點采用不同的修補加固方法[1]。由于裂縫受建筑物周邊環(huán)境的影響較大,裂縫修補施工材料的選用以及施工時間的選擇較為重要。在條件許可的情況下應盡量安排在溫度較低的時間段施工。對于在發(fā)展裂縫,首先必須消除引發(fā)裂縫的因素或進行加固處理,否則修補后裂縫仍會出現(xiàn);對于靜止裂縫,采用剛性或彈性材料填充或表明封閉。在滿足修補目的的前提,還必須考慮經(jīng)濟因素。裂縫修補除以恢復混凝土的防水性和耐久性為主要目的外,也從結構安全和美觀角度出發(fā)進行修補。

目前國內(nèi)常用的混凝土裂縫修補加固方法有:結構加固法,電化學防護法,表面修補法,混凝土置換法,灌漿、嵌縫封堵法以及仿生自愈合法等。

1、結構加固法。當裂縫影響到混凝土結構的性能時采用[2]。主要方法有粘貼鋼板或碳纖維布加固、噴射混凝土補強加固、采用預應力法加固、加大混凝土結構的截面面積、在結構的角部外包型鋼,增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。

2、灌漿、嵌縫封堵法。灌漿法適用于裂縫寬度大于0.2mm、深度較深的裂縫修補,采用各種黏度較小的黏合劑及密封漿液灌入裂縫內(nèi)部,達到恢復混凝土結構耐久性、整體性和防水的目的。

嵌縫法又稱鑿槽法或填充法,適用于寬度大于0.5mm的裂縫及鋼筋銹蝕所產(chǎn)生的裂縫,沿裂縫將混凝土鑿成U形或V形槽,然后嵌填各種修補材料,以達到恢復防水性和耐久性以及部分恢復結構整體性的目的。

3、混凝土置換法。適用于處理嚴重損壞的混凝土的一種很有效的方法,先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有水泥砂漿、改性聚合物混凝土、普通混凝土等。

4、結構加固法。當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采用加固法對混凝土構件進行處理。常用的結構加固方法主要有:采用預應力加固、增設支點加固、加大混凝土結構的截面面積、在構件的腳部外包型鋼、碳纖維布加固、以及噴射混凝土補強加固。

5、仿生自愈合法[3]。這是一種新的裂縫處理方法,模仿生物組織對受創(chuàng)部位自動分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分,在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng),當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。

二、混凝土破損修補方法

1、防碳化?；炷恋哪途眯院蛷姸仁腔炷两Y構的兩個重要指標。由于過去在設計和施工中對混凝土碳化問題的重視不夠,導致混凝土的抗碳化能力較低,造成不少建筑物的抗碳化能力較低,造成不少建筑物的耐久性差,被迫提前加固。對于碳化深度較小且小于鋼筋保護層厚度、碳化層比較堅硬的都建,應用優(yōu)質(zhì)涂料封閉;對于碳化深度過大、鋼筋銹蝕明顯的、危及結構安全的構件,應拆除重建;對于鋼筋銹蝕嚴重的構件,應在修補前對鋼筋進行除銹,并應根據(jù)銹蝕情況和結構需要加補鋼筋。常用的防碳化處理方法有兩種方法:表面砂漿抹面法和表面涂層法。

2、混凝土表面缺陷處理。混凝土表面的麻面、沖蝕坑、蜂窩修補分無筋修補和有筋修補兩種方法。一般先進行鑿除,再清理施工面,涂刷相應的黏合劑或界面劑和填補材料,填補后壓實抹平。對于抗凍修補材料,首先應滿足工程要求的抗凍性能指標,主要修補類材料有預縮砂漿、改性砂漿、環(huán)氧砂漿、水泥石英砂漿等。

三、混凝土裂縫修補施工工藝

1、表面修補法。針對微細裂縫進行。施工要點是:表面打磨采用鋼絲刷或磨光機進行處理,要求將混凝土表面浮層和松動層清理干凈。主要施工設備有磨光機、高壓水清洗機、空壓機。

2、防碳化施工?；炷帘砻媲謇硎浅艋炷辽系奈圹E、浮物,一般有機械清理和手工清理兩種方法。機械清理常用噴砂及高壓水、高壓水沖洗,以不損傷混凝土表層為限。表面處理后,對于混凝土上顯露出來的裂縫、麻面、蜂窩等缺陷要先進行修補,完全補好后才能進行涂裝,這樣才能徹底保護混凝土?；炷帘砻嫣幚砗蟠耆稍锊拍苓M行涂裝。

3、混凝土表面缺陷修補。(1)無筋修補。適用于較小的沖蝕坑,使用水泥類修補材料的,修補前需在修補面上均勻地涂刷薄層水泥凈漿或聚合物乳液水泥凈漿作黏合劑,然后再填補混凝土。使用環(huán)氧類修補材料的,填補前應在修補面上先涂刷一層環(huán)氧基液。(2)有筋修補。適用于較深的沖坑。采用回彈儀對沖坑區(qū)底板進行原混凝土強度檢測,檢查沖坑并測量,確定沖坑位置及修補面所需要的工程量。

作者單位:中南大學土木建筑學院

作者簡介:周浩(1989― ),男,湖北隨州人,大學本科在讀,中南大學土木建筑學院學生;魏詩雅(1989― ),女,江蘇徐州人,大學本科在讀,中南大學土木建筑學院學生。

參考文獻: