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引言

隨著當前社會經濟的迅速發展，我國的土木工程行業也得到了長足的發展，大量房屋、路橋等工程紛紛出現，鋼筋混凝土結構因其取材廣泛，成本低等優點，被廣泛應用在這些工程中，但是，在其長期使用中，會不可避免地發生各種病害，導致結構承載力下降，甚至發生一些安全事故。因此，采取有效的措施來防治鋼筋混凝土結構的病害十分必要，這樣可以最大程度的降低經濟損失。

病害產生的種類及原因

1.1、混凝土的碳化

混凝土是由砂、石、水泥、水按照一定配合比配合拌制的。水泥水化產生大量水化熱，將混凝土中參與反應后剩余的水份蒸發出來。這使得混凝土內部存在了微小的空隙，形成一定的滲透通道。空氣中的二氧化碳擴散到混凝土間隙，與水作用形成碳酸，并與水泥水化產生堿性物質反應，生成碳酸鈣等物質；在自由水的作用下，碳酸鈣逐漸沉淀在混凝土內部的空穴中，即為混凝土的碳化。一般情況下，混凝土碳化對混凝土本身沒有很大的危害，反而會使其強度有所提高。但相反，混凝土碳化卻會使結構內部的堿性環境破壞，PH值降低，鋼筋銹蝕發生得愈加容易。

1.2、鋼筋銹蝕

一般情況下，混凝土中的高堿性環境可以使鋼筋表面形成一層惰性的水化氧化鐵薄膜。該薄膜性質穩定，可以阻止鋼筋的銹蝕。通常，當這一薄膜保持完整時，鋼筋就有著良好的抗銹蝕能力。然而，當混凝土碳化深度到達鋼筋表面，高堿性環境破壞，鋼筋保護層附近的PH值降低，氧化鐵薄膜就會破壞。同樣，氯離子與氧離子的作用亦會破壞氧化鐵薄膜。從而使得鋼筋銹蝕很快開始并發展。

1.3、凍融循環

混凝土是一種多孔隙的復合材料。通過毛細作用，外部水分沿著混凝土中的滲流通道進入到結構的內部。當溫度降低到冰點以下，孔隙中的水凍結成冰，其體積發生大幅度的膨脹。當孔隙中含水量較大，混凝土結構處于飽水狀態時，結水成冰就會產生不容忽視的內應力。孔隙體積膨脹，孔壁受壓變形；當冰融化后，孔壁又可能產生拉應力。反復凍融，當作用于孔壁的拉應力大于極限抗拉強度時，就會產生微裂縫，進而可使混凝土開裂甚至是崩裂。

1.4、表層缺陷

鋼筋混凝土結構由于設計或者施工階段不夠科學合理，例如混凝土在攪拌過程中未拌和均勻，攪拌時間不夠，就會致使混凝土振搗不密實，和易性差，或者是使用粘附水泥漿渣、表面不光滑等雜物沒有清楚干凈的模板，這樣就會造成的麻面、蜂窩等現象。除此之外，還有施工質量差的原因，例如在結構設計時鋼筋選配不當，使得鋼筋布置過密，或施工時混凝土離析，砂漿分離，石子成堆，嚴重漏漿，又未進行振搗亦能產生露筋、孔洞等現象。沒有經過處理的變形縫、施工縫，未清除松散混凝土面層，未清除水泥表層薄膜，或者混凝土澆灌高度太大，沒有設置溜槽、串筒，就會產生混凝土離析，底層交接處未灌接縫砂漿層，易產生縫隙、夾層現象。混凝土澆筑后如果養護不夠好，就會出現脫水現象，使混凝土強度降低，或模板吸水膨脹使混凝土邊角拉裂，拆模時，邊角處被粘掉或者邊角受到外力或重物撞擊，或保護不好，導致棱角被碰掉以及模板未涂刷隔離層，或涂刷不均，易發生缺棱掉角的破壞現象。此外，混凝土澆筑后，表面未進行掃平壓光，造成混凝土表面粗糙不平，模板的支撐面松軟、松動、不足或泡水等，新澆灌混凝土將發生不均勻沉降，混凝土強度未達到設計標準時，上人操作或運料，也將使混凝土表面出現不平或印痕。

對鋼筋混凝土結構的病害的處理對策

2.1、摻入高效減水劑

提高混凝土耐久性的最主要的方法就是降低拌和混凝土的用水量，這樣可以降低混凝土的孔隙率，特別是毛細管的孔隙率。但是在工程中，不能盲目減少用水量，因為混凝土的工作性與用水量是相關的。所以，我們要在混凝土正常工作的情況下，盡可能減小水灰比，降低用水量，減少混凝土的總孔隙率，特別是毛細管的孔隙率。我們采用的方法就是在拌合混凝土時摻入高效減水劑，減水劑不但能使水泥體系處于相對穩定的懸浮狀態，還能在水泥顆粒表面形成一層溶劑化水膜，釋放游離水，達到減水的目的。

2.2、防止鋼筋銹蝕

防止鋼筋銹蝕的根本舉措不是控制外荷載引起的橫向裂縫寬度，而是減慢二氧化碳、氧、水等腐蝕因子通過混凝土保護層向鋼筋表面滲透擴散的速度，以及防止氯離子在鋼筋表面的積聚。主要措施有：保證必需的保護層厚度，提高混凝土密實度，設計合理的配筋及構件形式，控制混凝土拌合物中的氯鹽含量等。當然，也可以采用防護材料或其他外部措施，如采用噴塑（樹脂）鋼筋，鋼筋表面涂鋅，混凝土中摻加緩蝕劑、混凝土表面涂刷防護層，采用聚合物浸漬混凝土表層以及設置陰極保護設施等。

2.3、摻入高效活性礦物摻料

混凝土出現病害的另一主要因素是，一般的水泥混凝土的水泥石中水化物不夠穩定。因此，要在混凝土中摻入活性礦物如硅灰、礦渣、粉煤灰等，這樣可以改善混凝土中水泥石的膠凝物質的組成；同時，還能改善水泥石與集料的界面區和界面結構性能。這些重要的作用，都對混凝土病害的防治有著本質性的貢獻。

2.4、消除混凝土自身的結構破壞因素

混凝土本身具有的一些物理化學因素，有可能引發混凝土結構的嚴重破壞，導致混凝土的功能失效。例如，混凝土的水化熱過高引起的溫度裂縫，化學干縮和收縮過大引起的開裂，混凝土的堿集料反應，以及硫酸鋁的延遲生成等。因此，要對混凝土病害進行治理，就要限制或消除從原材料引入的堿、氧化硅、氯離子等可以引起鋼筋腐蝕和破壞的物質，嚴格控制施工環節，避免產生裂縫，提高混凝土的耐久性。

2.5、增加混凝土的保護層厚度

增加混凝土保護層厚度可提高對鋼筋銹蝕膨脹的抵抗力，并且顯著地推遲腐蝕因子滲透到鋼筋表面的時間。保護層厚度的平方與混凝土碳化達到鋼筋表面的時間成正比，所以增大保護層厚度能有效地推遲碳化時間。應注意，加大保護層厚度能提高建筑的耐久性，但是如過建筑物有外觀要求時，就不能任意加大保護層厚度，因為會使構件的表面橫向裂縫寬度增大。現場的監督任意要對隱蔽工程進行驗收檢查，主要檢查混凝土保護層厚度是否滿足設計要求、鋼筋的位置是否正確。鋼筋墊塊最好采用定型的塑料墊塊，一般用細石混凝土塊或水泥砂漿塊也可以，但不得采用石子，更不能使用短鋼筋作為墊塊。

2.6、加強對鋼筋混凝土結構的養護及監測

夏季高溫時，為防止水分蒸發過快，應進行保水養護，采取覆蓋、澆水等措施；冬季則應采取蓋草袋。加防凍劑等保暖措施，以防止內外溫差過大或凍壞；對于一些大體積的混凝土結構，往往需要進行內部溫度的檢測控制，以便及時調節溫度，防止因溫差過大而產生裂縫。

結語

綜上所述，鋼筋混凝土結構病害的防治是一個重要、迫切需要加以解決的問題。要提高鋼筋混凝土結構的耐久性與安全性，需要從結構的設計、施工及監督、檢測評價、材料等諸多方面考慮。我們要不斷加強對混凝土結構病害的治理，在施工與維護中，不斷尋求有效可行的措施。

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1.鋼筋混凝土結構改造加固機理的思考

人們都知道，在土木工程中鋼筋混凝土結構的加固技術越來越被廣泛的應用，這樣就會滿足新的荷載需要、施工缺陷、薄弱的結構等等，這些會在工程中可能出現的一系列的錯誤。同時鋼筋混凝土結構的加固技術也可以用來修補因自然災害或者是人為因素的一些工程結構。特別是一些年代比較長的建筑物。所以說，鋼筋混凝土結構的加固技術作為一種現代的技術，并且這種技術在建筑工程方面也取得了比較大的成績，例如外包粘鋼法就可以加固鋼筋混凝土梁。外粘鋼板或者是一些聚合物片材補強加固鋼筋混凝土結構的一些技術，現在已經能夠成功的用在土木工程中了。鋼筋混凝土結構一般在土木工程中是經常進行受彎加固的。一般在鋼筋混凝土結構受拉的地方粘結鋼板或者是一些聚合物板材來進行加固，這是一種減少撓度和控制裂縫和增加受彎承載力的一種有效的方法。纖維增強聚合物系列有許多的優點，例如：本身比較輕、比較耐腐蝕和使用比較便捷等等。

2.混凝土結構改造加固的方法的討論

鋼筋混凝土結構的加固的方法一般情況下可以分為兩種：直接加固和間接加固。在進行鋼筋混凝土結構的設計時可以根據當時的實際條件和當時的使用要求來選擇合適的辦法。

2.1直接加固的一般的方法

（1）錨栓錨固法。這種方法比較適用于混凝土強度等級比較大的混凝土承重結構的加固和改造，這種方法不適用于那種長久地經受比較嚴重的風化的建筑物。（2）粘鋼加固的方法。鋼筋混凝土的構件承載力不足的地方需要受彎構件在外面粘鋼來加固。由此來提高鋼筋混凝土構件的承受力。并且其施工的過程也比較簡單方便迅速。（3）繞絲法。這種方法的優點和缺點和加大橫截面的加固方法比較接近，這種方法比較適用于鋼筋混凝土結構的構件截面的承載能力比較低的情況下然后加固，或者是對鋼筋混凝土結構的構件施加一些橫向的約束力。（4）有粘接外包型鋼加固法。它是把型鋼家在構建的外面，外包型鋼加固鋼筋混凝土梁經常用濕式外包法，也就是用環氧樹脂化灌漿等方法把型剛和應該被加固的構建連接在一塊兒，這樣以后，加固后的構件的承受力和剛度提高是因為它的受拉和受壓鋼截面的面積提高而形成的。（5）加大橫截面加固法：加大受力面的截面的加固方法，它的施工工藝比較簡單、也能適用，比且含有施工的經驗，主要適用于粱、板、柱、墻和一般的建筑物的混凝土的加固，如果現場施工時間比較長的話，就會對生產和生活的有很大的影響。（6）粘貼纖維增強塑料加固法。外貼纖維加固是用那些膠結材料把纖維增強復合材料貼在被加固的鋼筋混凝土構件中受拉力的地方，這樣就會使其達到提高鋼筋混凝土構件的承載能力。它具有耐腐蝕、本身比較輕、使用年代比較長、維護的費用也比較低、比較防潮。（7）置換混凝土加固法。置換混凝土加固法的優點是加固以后不會影響建筑物的凈空但是和加大橫截面加固法的施工時間長的缺點也一樣，比較適用于受壓的地方混凝土的強度比較低和一些梁柱承重構件的加固。

2.2間接加固的一般方法

（1）鋼筋混凝土外加層的加固方法。鋼筋混凝土外加層的加固方法的優點是施工工藝比較簡單、砌體加固后的承載能力也提高了很多、適應性比較強，這種方法具有比較成熟的施工經驗，一般適用于柱、帶壁墻的加固方面。它的缺點就是現場施工的時間比較長，對生產和生活還是有影響的，并且它在加固后建筑物的凈空面積有所減少。（2）預應力加固法。這種加固法克服了一部分從外面荷載所產生的彎矩，同時也減少了外部荷載的效應，在這個的同時卻增加了鋼筋混凝土結構的構件的抗彎的能力。

3.結語

鋼筋混凝土結構在長期的自然環境和使用環境的作用下，它的功能肯定會慢慢的下降，鋼筋混凝土結構的工程的任務不僅要做好建筑物剛開始的設計工作，而且還要能科學的去評估結構受損壞的客觀規律和損壞程度，而且一定要采取一些有效的方法來為結構的安全是用作保障，從而使得鋼筋混凝土結構的加固以后會成為一項非常重要的工作。在當今社會，建筑物一般都會以混凝土結構、鋼結構、砌體結構等等為主要的建筑結構，所以我們還是得把鋼筋混凝土結構加固這方面為突破方向當成主要研究的方面。

【參考文獻】

[1]趙洪波，高曉娟.鋼筋混凝土框架結構加固改造[J].山西建筑，2008，34（12）：85-86.

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一 鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因

鋼結構混凝土裂縫的發生是由多種因素引起的，各類裂縫產生有如下主要影響因素：

1載荷引起的裂縫

混凝土結構受荷后產生裂縫的因素很多，在施工和使用過程中，結構長期承受著靜載、動載和變形荷載等作用，都有可能產生裂縫。第一類由外荷載（包括靜載和動載）的直接作用和結構的次應力引起的裂縫，其幾率約為20%；另一類是由變形荷載（包括不均勻沉降、溫度變化、濕度變異、膨脹、收縮、徐變等變形因素）引起的裂縫，其幾率約為80%，同時兩類載荷裂縫又是互相影響的，外荷載為主要原因產生的裂縫通常會伴有變形的影響，而變形引發的裂縫往往與外荷載的作用有關系[1]。普通鋼筋混凝土結構在承受了30～40%的設計荷載時，就可能出現裂縫，肉眼一般不易察覺，而構件的極限破壞荷載往往是在設計荷載的 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。一般地，肉眼可以看見的裂縫為0.02mm-0.05mm，從工程有害影響最小的界限判斷，裂縫不能大于0.05mm。對那些寬度超過規范規定的裂縫以及不允許出現的裂縫，則需加以認真分析，慎重處理。2 鋼筋腐蝕引起的裂縫

鋼筋腐蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結構耐久性失效的主要原因之一。當混凝土保護層過薄，密實程度不夠時，混凝土碳化到鋼筋部位，鋼筋失去鈍化膜的保護將會生銹，鋼筋生銹后的體積會膨脹，對周圍混凝土擠壓，從而引起了混凝土沿鋼筋裂開，這種裂縫叫“先銹后裂”，同時混凝土出現開裂反過來又會促進鋼結構更快的銹蝕，當環境濕度較大或周圍存在有害介質是，這種惡性循環的速度變加快[2]。因此，這種鋼筋腐蝕引起的裂縫必須引起高度重視，常見的裂縫特征是裂縫沿鋼筋分布，裂縫周圍混凝土發酥，高出原有的混凝土表面，并有褐色銹漬滲出。

3 外界溫濕度變化的影響

鋼筋混凝土結構在施工期間，外界氣溫的變化對混凝土裂縫的產生有著很大的影響，混凝土內部結構的溫度是由澆注溫度、水泥水化熱和結構的散熱等各種溫度疊加組成的。澆筑溫度與環境溫度直接相關，外界的氣溫越高，混凝土的澆筑溫度也就會愈高，當外界的環境溫度降低時，則會在鋼筋混凝土結構的內外形成溫度梯度，而且如果外界得環境溫度的下降很快，則會在結構上形成很大的溫度應力，極其容易引發混凝土的開裂[3]。而且當環境的溫度發生變化時，建筑材料熱脹冷縮，建筑物的各部分結構將產生不同的變形，從而引起彼此制約的應力，如果建筑物頂部和墻體之間的構造處理不適當，頂部和墻體的膨脹系數不一樣，也會產生溫差裂縫。另外環境的濕度對鋼筋混凝土結構裂縫的產生也有很大的影響.

二 防止裂縫產生的措施

鋼筋混凝土結構的裂縫產生有時候是不可避免的，但其危害程度卻是可以控制的，結構裂縫控制的主要方法可以通過設計、施工、材料等多方面的綜合技術措施將裂縫控制在可接受的范圍內。

1 原材料的選擇

混凝土結構裂縫產生的主要原因就是水泥水化過程中釋放了大量的熱量，而且混凝土越厚，水泥用量越大，水化釋放的熱量越高，結構內部形成的溫度梯度越大，相應的內外溫度應力越大，產生裂縫的可能性就越大。因此在混凝土原材料的選材上應盡量使用低熱或者中熱的礦渣硅酸鹽水泥、火山灰水泥，充分利用混凝土的后期強度，盡量降低混凝土中的水泥用量；在條件允許的情況下，盡量選用粒大、質優的石子，一方面可以減少用水量，另一方面也可以相應減少水泥用量；另外為了降低用水量，適量摻加干燥收縮小、減水率高的外加料和外加劑是非常必要的，如在原料中加入粉煤灰，可以顯著的減低混凝土結構的水化熱，加入適量的減水劑，可以有效地增加混凝土結構的強度，延緩水化熱釋放的速度[4]；另外鋼筋混凝土結構中的鋼筋質量對于結構的收縮也有一定的約束作用，但與配筋率的高低有關，，對連續式梁板不宜采用分離式配筋，孔洞處配加強，對混凝土腰部增配構造鋼筋，構造鋼筋的直徑由8mm~14mm，間距100mm~200mm，視情況而定，構造鋼筋細一點密一點可以提高混凝土的極限拉伸。

2施工控制

施工單位應在混凝土澆注前組織詳細的混凝土澆灌施工工藝設計，并協調設計監理、設計等管理部門組成澆筑領導小組，對混凝土的澆筑、振搗、養護及坍落度控制作出技術方案，并嚴格執行，特別是對坍落度的控制必須嚴格且得到攪拌站的同意。另外在施工過程中也有要求和控制，首先混凝土攪拌的時間要適當，過短、過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷，在高溫情況下施工，攪拌過程中可向混凝土中添加冰水，施工現場的露天沙石可加覆蓋，并在澆筑前用冷水降溫。嚴格控制混凝土的澆筑速度，下料時不宜過快，防止物料堆積，而且一次澆筑的結構不可過高、過厚，要保證混凝土結構內外溫度的均勻，振搗要充分，嚴格控制振搗時間，移動距離和插入深度，嚴防漏振及過振。對已澆筑的混凝土在終凝前可以進行二次振搗，以排除混凝土結構因滲水而形成空隙，提高結構的粘結力和抗拉強度，并減少內部裂縫與氣孔，提高抗裂性[5]。

3 養護工藝

混凝土結構的養護是施工中一項關鍵的程序，主要是讓澆注好的混凝土結構保持適當的溫度和濕度，以便減小混凝土結構內外的溫差，維持結構的正常，防止裂縫的產生和發展。所以在混凝土結構澆筑完畢后，要在其表面及時加上覆蓋，而且覆蓋要嚴密并且保濕效果好。養護條件對混凝土的收縮影響很大，如養護14天的結構收縮率比養護3天的結構收縮率越能降低20%，保溫保濕養護時間應當不低于半個月，重大工程就應低于一個月[6]。如果環境相對濕度越低，風速越大，太陽輻射越強，則收縮越大，特別是高空澆灌容易引起開裂，如高架橋梁及橋墩，而在潮濕條件下，結構內外溫差穩定，水泥的水化充分、完全，從而提高混凝土的抗拉強度。

在工程結構領域中混凝土結構裂縫問題一直是該領域探討的重點，對于混凝土裂縫，應以預防為主，在優化配合比設計，改善施工工藝，提高施工質量及加強養護等方面采取有效技術措施，會使施工質量得到良好的效果。

參考文獻：

[1] 王異,周兆桐.混凝土手冊(第一分冊) [M].吉林:吉林科學技術出版社,2008. [2] 潘立. 關于混凝土結構裂縫問題的思考[J].工業建筑, 2000,(05) .

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如下原因導致了建筑物不得不進行加固：1）我國是一個多自然災害的國家：地震、風災、水災、火災均造成過嚴重損失，尤其是對建筑物造成過嚴重損失。2）我國在二十世紀五六十年代修建的大批工業廠房、公用建筑和民用建筑，已有數十億平方米進入中老年期，其鑒定維修加固提上議事日程。3) 隨著經濟建設的發展，在新建企業的同時還強調對已有企業的技術改造，在改造中，往往要求對房屋的改造。4) 在設計、施工和管理中存在的問題給建筑物留下了隱患。

目前較常用的的加固方法有加大截面加固法、置換混凝土加固法、預應力加固發、粘鋼加固法、粘貼纖維加固法等。

1 加大截面加固法

加大截面加固法是在鋼筋混凝土構件外部外包混凝土(通常是在鋼筋混凝土受彎構件受壓區增加混凝土現澆層，受拉區增加配筋量) ,增大構件截面積和配筋量，增加截面有效高度，從而提高構件正截面抗彎、斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補強的作用。在適筋范圍內，由于混凝土受彎構件正截面承載力隨著鋼筋截面積和強度的增大而提高。在原構件正截面配筋率不太高的情況下，增大主筋截面積或強度，增加現澆鋼筋混凝土圍套增大構件截面，通過新加部分和原構件共同工作，可有效地提高原構件正截面抗彎、斜截面抗剪承載力和截面剛度,改善正常使用性能。

優點： 加大截面加固法施工工藝簡單、適應性強, 柱子鋼度增大，耐久性強， 維護費用低，并具有成熟的設計和施工經驗; 適用于梁、板、柱、墻等構件和一般構造物的鋼筋混凝土加固。

缺點：現場施工的濕作業工作量大，養護時間較長，對生產和生活有一定的影響，而且加固后構件的截面增大，對建筑物的凈空和外觀有不小影響。更為重要的是增加的外包混凝土與原有構件的混凝土材齡相差較大，要解決好新加部分與原有部分混凝土的整體工作共同受力，是一個很復雜的問題，并且受制的因素較多，現階段只能增加有利的構造措施。

2 置換混凝土加固法

該法是剔除部分陳舊的混凝土，置換成新的混凝土，新混凝土的強度等級應比原結構、構件提高一級,且不得低于C20級。比較適用于鋼筋混凝土構件的局部加強處理,有時也用于受壓區混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等鋼筋混凝土結構構件的加固。

優點：與加大截面加固法相近,而且構件加固后不影響結構原先的凈空,能恢復結構原先的外觀。

缺點：同樣存在施工的濕作業時間長、養護時間較長的缺點，而且剔除陳舊混凝土的工作量大，容易傷及原構件的鋼筋，所以在施工過程中對原構件可能造成的屈服、疲勞、失穩等破壞狀態要進行全面嚴密的評估。

3 預應力加固法

鋼筋混凝土受彎構件,上緣受壓,下緣受拉。由于預應力水平拉桿的預應力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內產生軸向拉力。該力通過拉桿錨固端偏心地傳遞到原構件上，在原構件中產生偏心受壓作用(此時該作用力在原構件上的基本形態成下緣受壓、上緣受拉趨勢) 。該作用克服了部分外荷載產生的彎矩，減少了外荷載效應，從而提高了構件的抗彎能力。同時，由于拉桿傳給構件的壓力作用，構件裂縫發展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。值得重視的是由于水平拉桿的作用，原構件的截面應力特征由受彎變成了偏心受壓，所以加固后構件的承載力主要取決于原構件在壓彎狀態下的承載力。

預應力筋的張拉有三種方法：千斤頂張拉法、橫向收緊法和豎向張法。預應力筋的錨固有四種方法：U 型鋼板錨固、高強螺栓錨固、扁擔或錨固、套箍錨固法。

優點：改變了原結構內力分布，降低原構件的應力水平，消除新加桿件與原來構件的應力應變滯后現象，能較大幅度地提高結構整體承載力。

缺點：加固后對原結構外觀有一定影響，對環境溫度有一定要求，在生產性熱源且原結構表面溫度經常大于600℃的環境中使用時，其防護處理較困難，造價較高，另外對于混凝土收縮變大的結構，造成后加部分的預應力損失較大，故不宜采用。

4 粘鋼加固法

粘鋼法原理與鋼筋混凝土結構中的鋼筋與混凝土之間的關系一樣，是在鋼筋混凝土受彎構件承載力不足區段(正截面受拉區、正截面受壓區或斜截面)表面用特制的建筑結構膠粘貼鋼板，使其整體工作共同受力，以提高結構構件承載力的一種加固方法。該方法的實質是一種體外配筋,提高原構件的配筋量，從而相應提高構件的剛度、抗拉、抗壓、抗彎和抗剪等方面的性能，適用于承受靜力作用且處于正常濕度環境中的受彎或受拉構件的加固。

粘鋼后截面受彎承載力計算, 可根據現行國家標準《混凝土結構加固技術規范》的相關規定進行, 其受壓區高度可按下式計算：

f yoAso + fayAa - f′yoA′so = fcmoboX

式中： f yo ―原構件縱向鋼筋抗拉強度設計值;

Aso ―原構件縱向受拉鋼筋截面面積;

fay ―加固鋼板抗拉強度設計值;

Aa ―加固鋼板截面截面積;

f′yo―原構件縱向鋼筋抗壓強度設計值;

A′so ―原構件縱向受壓鋼筋截面面積;

fcmo ―原構件混凝土彎曲抗壓強度設計值;

bo ―原構件的寬度;

X ―混凝土受壓區高度。

當構件斜截面受剪承載力不足時，此時斜截面受剪承載力按下式計算：

V≤Vo+2fayAalLu /S

同時,必須滿足以下條件：

Lu /S≥1.5

式中：V ―斜截面剪力設計值;

Vo ―原構件斜截面受剪承載力設計值;

Aal ―單肢箍板截面面積;

Lu ―單肢箍板的梁側混凝土的粘結長度;

S ―箍板軸線間距。

優點：該方法施工方便快捷，現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業，對結構的外形、凈空等影響較小，在施工過程中對生產和生活無顯著影響。與其他加固方法比較, 粘鋼加固施工干凈利落, 比較簡便, 現場無濕作業。完成加固后的結構外觀不改變, 比較輕巧, 結構自重增加極微, 不會導致建筑物內其他構建的連鎖加固。因此在房屋建筑領域和公路橋梁領域中都得到了普遍采用。

缺點：該法加固對結構膠的要求較高，結構膠必須是強度高、粘結力強、耐老化、彈性模量高、線膨脹系數小、具有一定彈性，其加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平，所以在設計施工過程中必須要非常慎重。

5 粘貼纖維加固法

外貼纖維加固是用特制膠結材料把纖維增強復合材料貼于被加固構件的相應區域，使它與被加固構件截面共同工作,達到提高構件承載能力的目的。

工程實踐和試驗研究表明：采用碳纖維對鋼筋混凝土柱進行抗震加固，可以有效約束混凝土的變形，增強耗能能力，從而使其承載能力及延性能力有很大的提高，可取得良好的抗震加固效果。碳纖維片材由于其強度高，彈性模量大，用于橫向包裹鋼筋混凝土柱時，可以有效提高柱的承載能力和延性性能，其作用機理體現在兩個方面：

一方面，碳纖維片材橫向包裹，其作用類似受剪鋼筋，協同鋼筋承受剪力。由于碳

纖維的抗拉強度遠遠大于鋼筋的抗拉強度，相當于配筋率大大提高，使其抗剪承載力得以顯著提高，斜裂縫出現以后構件的變形性能也得以明顯改善。

另一方面，橫向包裹碳纖維,還會對其內部的混凝土起到有效的約束作用，當受壓區混凝土達到峰值應力后，具橫向膨脹變形急劇增大，碳纖維環向應變顯著增大，環向約束力增大，這就使得混凝土應力―應變曲線的下降變得平緩，極限壓應變得以提高，因而推遲了受壓區混凝土的破壞過程，充分發揮了縱向鋼筋的塑性變形性能，顯著改善構件的延性。

試驗研究資料表明，在反復循環荷載作用下，碳纖維片材包裹加固鋼筋混凝土柱比未用碳纖維加固鋼筋混凝土柱的滯回特性和延性有顯著的提高改善，捏狀現象緩滯，滯回環也變得越來越飽滿，具抗震耗能能力明顯增強。

我國從1997年開始對碳纖維復合材料加固鋼筋混凝土結構的技術進行研究，如今被用于房建、橋梁等多種鋼筋混凝土結構構件的加固，未來這種粘碳纖維復合材料的加固方法將會被更加普遍的采用。

優點：高強高效，施工方便快捷，施工工期短，不需要大型施工機械，操作簡單，具有極佳的耐腐蝕性和耐久性，適用面廣，施工質量容易保證，對結構的凈空、外觀等影響小。

缺點：彈性模量小，對于需要加固剛度的構件來說不太適用，耐火性與耐高溫性能差，一般的環氧樹脂在100攝氏度時力學性能會受到較大影響,只有特殊的環氧樹脂可以在200攝氏度的高溫下正常工作，延性不足，構件變形過大時會引起碳纖維的脆性斷裂，導致結構的脆性破壞，對于需要較大變形或對抗震要求比較高的結構來說，這一點是十分不利的。

6 結論

對于需要加固的建筑物，其加固方案的制定尤為重要，應根據建筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經濟、快捷、施工方便可行、且施工質量可以得到保證的原則。只有這樣加固工程才能收到良好的社會效益和經濟效益。每種加固方法都有它自己的優缺點，根據不同工點的需求，確定出最經濟實用、安全美觀的加固方法。

參考文獻：

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[8] 梁庚賀. 用粘鋼加固鋼筋混凝土結構的設計計算方法. 廣東工學院學報,第九卷第四期1992年12月.

篇5

鋼筋混凝土結構裂縫問題在建筑施工程中是比較多見的，同時，裂縫問題也給設計和施工人員帶來很大的挑戰。如何控制鋼筋混凝土結構裂縫的問題則將是本文研究的核心。文中除了對鋼筋混凝土結構裂縫形成的原因做了闡述以外，還針對出現的問題提出了應對措施，

希望有助于讀者。

1. 混凝土結構裂縫的危害

由于在混凝土結構中存在變形能力差、拉壓比低、非均質性等特點，并且混凝土的體積會隨著周圍環境的溫度、濕度、空氣以及化學反應的變化而產生變化，因此混凝土結構中很容易產生裂縫。混凝土的裂縫不僅會對建筑物結構的安全可靠性造成損害，還會影響建筑物結構的耐久性。在混凝土結構中甚至小小的裂縫若是未能妥善處理還有可能會造成建筑物坍塌，可見后果真的是不堪設想的。

2.產生鋼筋混凝土結構裂縫的主要因素

2.1鋼筋混凝土材料質量

鋼筋混凝土結構在澆筑、硬化的過程中會產生各種應力，如果對鋼筋混凝土材料不進行全面的控制，當應力超出鋼筋混凝土的結構強度時就會出現裂縫。主要的材料因素有：第一，水泥和集料中存在大量的泥沙、氯離子、硫酸根離子，這會導致鋼筋混凝土強度不足，在脆弱的地方會出現裂縫。第二，水泥水化熱過高，并且沒有應用適合的外加劑，這會造成鋼筋混凝土出現早強性裂縫。

2.2鋼筋混凝土施工工藝

工藝是導致鋼筋混凝土結構出現裂縫的主要原因，如果鋼筋混凝土施工工藝不能按規范進行，出現模板搭建不當、鋼筋混凝土結構支撐不足、模板拆除過早、保濕保溫不力等問題，都會導致鋼筋混凝土結構裂縫的產生。

2.3鋼筋混凝土施工溫度

鋼筋混凝土中水泥在水化和硬化的過程中會產生大量的熱，由于鋼筋混凝土結構導熱性能差，會在鋼筋混凝土結構內部產生溫度與熱量的積累，進而出現鋼筋混凝土結構內部的應力與形變趨勢，如果這種趨勢超出鋼筋混凝土結構強度時就會出現裂縫。

2.4鋼筋混凝土濕度

鋼筋混凝土在硬化的過程中會出現水分蒸發，如果不及時對鋼筋混凝土結構進行保濕處理，則會產生干縮的趨勢，在水分流失嚴重的情況下，鋼筋混凝土結構表面會產生干縮裂縫，不但影響鋼筋混凝土表面質量，也會影響鋼筋混凝土結構的強度。

2.5鋼筋混凝土提前受荷

在鋼筋混凝土結構沒有形成設計的強度而過早負荷會產生鋼筋混凝土結構內部的變形，甚至會出現鋼筋混凝土結構的裂縫，這不但會影響鋼筋混凝土結構的后續施工，而且也會直接影響鋼筋混凝土結構的強度。

3控制鋼筋混凝土結構裂縫的主要措施

3 . 1 設計方面

減少地基的不均勻沉降基礎設計方面可以采取調整基礎的埋置深度、地基計算強度、墊層厚度等方法來控制地基的不均勻變形。同一軟弱土地基上，應盡量采用同一種類型的基礎，否則容易造成沉降量大小不均勻，從而產生危害性裂縫。合理設置結構縫設置結構縫的位置和縫寬的選定要適當，構造要合理。可以把伸縮縫、沉降縫和抗震縫合并設置。按照設計規范要求設置伸縮縫，但應考慮高溫、冬期、長期暴露在大氣中的建筑物，承受反復的溫差，驟冷驟熱，反復的干濕作用，結構內部不斷產生裂縫和裂縫擴展等因素。當結構體型突變或者設置的伸縮縫間距偏大，超出規范要求時應采取有效的防開裂措施，如增大配筋率、通長配筋、設置后澆帶、改善混凝土級配等。避免應力集中，合理增配構造鋼筋提高抗裂能力盡量避免結構斷面突變產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施，適當增加附加筋，以增強其抗裂能力。

3 . 2 施工方面

在建筑施工中，一定要對材料進行嚴格的挑選，對建筑材料的質量進行一定的評定。在鋼筋混凝土材料的配比中，一定要嚴格控制好用水量，不能將混凝土材料隨意的進行用水，一定要根據科學的配比嚴格進行，在水泥的選用上，一定要選擇地熱的，這樣有利于在混凝土的配比中降低混凝土凝固過程的水化熱。在配比中，應在規定的條件下，減少水泥和水的用水量，這樣就會提高混凝土的粘合性，在對混凝土的配合中，可適當的加入粉煤灰和減水劑，這樣在使用時，會有良好的效果，減少建筑物的裂縫。合理設置后澆帶對于大型混凝土建筑物，合理的設置后澆帶有利于控制施工期的溫差與收縮應力，減少裂縫。后澆帶設置時，要遵循“數量適當，位置合理”的原則。后澆帶一般間距為30～50m，并應貫整個底板斷面。后澆帶內填筑的混凝土應用微膨脹水泥或無收縮水泥，混凝土強度應比原結構強度提高一級。

3.2控制鋼筋混凝土材料質量

在鋼筋混凝土拌制中重點對水泥、骨料、外加劑進行嚴格的技術與質量控制，要根據設計與施工條件選擇適于強度形成和預防裂縫的水泥品種，杜絕早強性、高水化熱水泥的使用，同時應該添加一定量的減水劑、粉煤灰、延時劑，以此來控制水灰比，減少裂縫的產生。

3.3控制鋼筋混凝土的配合比

要結合鋼筋混凝土的設計和施工環境，做到對配合比的反復驗證和精確控制，特別要對水泥、沙石等材料的配合比進行不斷優化，這樣有助于控制鋼筋混凝土結構裂縫。

3.4控制鋼筋混凝土的施工技術

一方面，要合理安排鋼筋混凝土結構的施工順序，一般采用先重、高，后輕、低的施工順序。另一方面，做好鋼筋混凝土結構的鋼筋配置，鋼筋的間距及保護層的大小都可能對構件的杭裂性能造成影響。加強鋼筋混凝土結構的養護，保證足夠的養護時間。在養護期間，還應做好溫度控制工作。

4結語

鋼筋混凝土結構是重要建筑、大型建筑和重點工程的主要建筑結構類型，從大趨勢和環境角度看，社會和經濟越發達，建筑物中應用鋼筋混凝土結構的數量就越多，鋼筋混凝土結構發揮優勢的可能也就越大。在鋼筋混凝土結構施工中受到各類因素的制約與影響會產生裂縫，這會導致鋼筋混凝土結構出現安全問題，鋼筋混凝土結構的建筑施工就可能失敗。因此，要在鋼筋混凝土結構建設過程中，從設計、施工兩個方面進行技術上和管理上的預防，使鋼筋混凝土結構施工更為科學和可控，以便實現鋼筋混凝土結構施工質量的提升，進而為整個建筑工程打造堅實的結構、安全與功能基拙。

參考文獻：

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篇6

一、鋼筋混凝土結構中抗震設計的現狀

1、研究現狀

隨著經濟和社會的快速快速發展，鋼筋混凝土結構在建筑中得到了廣泛的利用，但是鋼筋混凝土結構的組成很復雜，目前對于其在抗震設計方面的研究發展還比較緩慢，所以很難完全滿足建筑工程中對于抗震設計的應用要求。

2、人為因素產生的影響

在對鋼筋混凝土結構的抗震設計中，從業人員如果沒有嚴格謹慎地遵守相關的規定和章程，只是按照自己的習慣和經驗來進行設計，甚至是沒有依據地胡亂設計，就會極大的影響到工程安全和人民生命安全。另外，從業人員理論知識和實際經驗都應該要具備，無論缺少了其中的哪一項，都會造成非常嚴重的后果。

3、監督和管理不到位

鋼筋混凝土結構的抗震設計關系到國家和人民的安全和利益，因此從抗震設計的的研究、設計到工程實施、驗收，都應該有全面而到位的監督和管理。但是目前有關方面并沒有切實地做到位，研究設計基本由從業人員完成，沒有對建筑方案進行嚴格的研究和論證；工程實施和驗收中甚至會因為一些紕漏而導致出現安全事故。

二、鋼筋混凝土結構中抗震設計的目標和要求

抗震設計的目標是要使建筑物在其使用期內，對于發生的不管是大震，中震還是小震等各個等級地震都具有抵抗能力，這在國內外的要求都是如此。這一目標也是我國關于抗震設計的規范里的要求。目標要求在受到規定的設防烈度的地震的影響時，建筑可以受到損壞但是人民是生活和生產不能受到影響，也就是生活和生產的設備還可以繼續使用；在低于設防烈度要求的地震影響是，建筑物不受影響或是受到較小的影響；在高于設防烈度的地震影響時，建筑物不倒塌，人民的生命和生產生活沒有受到巨大威脅。這些是在鋼筋混凝土結構中抗震設計的具體的目標和要求。

三、鋼筋混凝土結構中的抗震設計理念

在建筑的抗震中，起主要作用的是該建筑結構中的延性。因此首先就必須采用一定的方法使建筑物結構具有一定程度的延性，在發生地震時，建筑發生足夠的變形，但是并沒有影響其承載力，也就不會發生因為建筑承載力下降而建筑毀壞和倒塌的事故。在我國，鋼筋混凝土結構中的抗震設計理念，歸納起來就是結構在受到來自地震的沖擊后在塑性變形狀態下仍然能夠承受豎向荷載和抗水平能力。在抗震設計中應該采用能力設計法，該方法在抗震設計當中對地震力的取值會偏低，因此結構的延性能力就會更強一些。再通過合理的具體設計，保證建筑的延性，形成合理的倒塌機構，從而對抗各種等級的地震。

四、鋼筋混凝土結構中抗震設計應注意的問題

1、增強建筑結構中的構件延性

延性的主要功能是保持結構在超出了彈性變形之后能夠繼續變形。那些擁有較好的延性的建筑結構能夠在發生地震時大量吸收由于地震所產生的能量，減小地震的破壞能力。所以，結構的延性和承載力對于建筑來說有一樣重要的作用和意義。為了保證鋼筋混凝土結構中的延性，在建筑的建造過程當中，應該盡量避免出現錨固失敗、剪切破壞和混凝土壓碎等一系列的脆性破壞的情況。在結構構件的抗震設計當中，應對各類鋼筋的性能及具體使用情況做出詳細具體的規定和說明。同時，還應特別注意不使用會造成結構延性下降的高強度鋼筋。對于具體的增強結構構件延性一般有兩個做法：一是做到強柱弱梁。在發生強震時，構件會產生塑性變形，以此來耗散掉地震產生的部分能量。因此要讓柱具有更強的抗彎能力，形成具有更多塑性鉸的梁鉸結構。二是強剪弱彎。通過增大剪力系數來避免在建筑中結構中的脆性剪切破壞的出現。在鋼筋混凝土中，抗剪能力包括了縱筋銷栓力、裂縫面骨料咬合力、箍筋拉力和混凝土本身的抗剪能力這四個方面。因此要加強抗剪力就要從這幾方面入手。

2、建筑物的結構盡量對稱

對稱的建筑平衡性和抗外力作用的能力比較強。建筑物的平面一般來說應多采用那些規整對稱的幾何圖形。在發生地震時，對稱構造建筑受力比較均勻，整體的協調性也較好，能起到比較好的抗震效果。另外，結構的抗側力構件也應該盡量在布置上做到對稱。在建筑物的里面上要力求規整，避免局部的突出。因為在立面上，建筑物在高度上的質量和剛度一般是不變的，如果立面上有局部的突出構件，突出部分在地震時發生嚴重破壞的可能性就比較大，容易造成建筑物整體的大損壞和人員的傷亡。

3、選擇有利于抗震的場地

對建筑物場地的選擇時建筑實施的第一步。在建筑場地的選擇上，應該依據地質地貌的了解和歷史資料的研究作為原則，在進行了充分的考察和論證的情況下選擇有利于抗震的場地作為建筑用地。

有利于抗震的地段，一般是說當地的地殼活動不頻繁，一段時期內地質構造比較穩定，沒有出現斷裂的情況，并且土層密實，有完整的巖體。不利抗震的地段就是那些地質構造復雜，地殼活動頻繁土層不穩固的地方。在選擇建筑場地的時候，還應注意不選擇那些陡坡，山丘、河岸和那些比較容易發生滑坡泥石流等災害的危險地段。對于建筑場地的選擇還涉及到了地基及基礎的設計問題。在地基及基礎的設計中，一般要求相同的建筑單元要設置在相同的地基上并采用相同類型的基礎；相同的建筑單元的基礎埋置在相同的標高上。

4、進行科學合理的規劃

地震已經給人們的生活生產產生了最直接的災害，在鋼筋混凝土架構的抗震設計中，一定要防止次生災害的發生。次生災害是指由地震間接引發的災害，如地震時油氣泄漏引起的火災，水利工程被破壞引起的水災和房屋建造過密造成的交通和人口堵塞等等。這些次生災害雖然不是地震直接引起的，但造成的財產損失和人員傷亡可能比地震更為嚴重。因此，在鋼筋混凝土結構的抗震設計中，對于各種類型的抗震設計都要做到科學合理，并在實施的過程中堅決實行，防止在發生地震時出現次生災害。

5、選擇合適的抗震結構體系

抗震結構體系應該把場地條件、建筑材料、建筑高度和設防烈度等一系列條件作為根據，把技術和經濟等因素進行綜合的考慮。抗震結構體系應該具有明確的計算簡圖，簡圖的的具體內容要科學可行；要有多道抗震的防線，地震時在出現部分構件失效的情況下，能保證整個體系仍然具有抗震功能；要有優良的變形能力、耗能作用和一定程度的強度，整個體系要真正起到抗震的作用。在設計時，充分考慮到實際具體的剛度和強度，在整體上進行布置和管理，避免出現局部的薄弱而影響了整個抗震體系的抗震作用的發揮。

五、結 語

地震的破壞能力是驚人的，近年來，我國為了預防地震和減輕因地震而造成的損失和傷害，加強了對地震的預報和工程抗震能力的關注程度，同時也推出了相應的一些措施，工程抗震就是其中的一項。鋼筋混凝土結構中的抗震設計的越來越發展和完善，為建筑物的安全提供了保障，也為我國的防災減災工作做出了貢獻。

參考文獻：

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Key words: concrete structure;protective layer

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）

保護層在保證鋼筋混凝土的耐久性能方面具有重要意義。鋼筋混凝土結構中鋼筋保護層厚度,對鋼筋混凝土結構的承載能力和耐久性有非常大的影響。由于對鋼筋混凝土結構中鋼筋保護層厚度的控制問題認識不清,在施工過程中就導致了鋼筋保護層厚度的控制不嚴。而鋼筋保護層厚度是否滿足GB50010—2002混凝土結構設計規范要求,將直接影響鋼筋混凝土結構的使用壽命及其耐久性。

除了原材料質量因素以外，鋼筋混凝土結構構件的鋼筋保護層偏差直接影響到鋼筋混凝土構件的力學性能及耐久性，關系到建筑物的使用安全及使用壽命，。因此，參與建設、施工的各方均應足夠重視并關注鋼筋混凝土結構的保護層問題。

鋼筋混凝土保護層在保證結構受力性能、結構安全和持久性、結構耐火性能等方面具有重要作用。鋼筋混凝土保護層質量對鋼筋混凝土結構的受力性能、耐久性和耐火性能等都具有很大影響，直接關系到建筑物的安全和使用壽命。在施工過程中必須高度重視并加強質量控制。

一、鋼筋混凝土保護層的功能和作用

1、保證混凝土與鋼筋共同工作，確保結構力性能

混凝土與鋼筋共同工作，是保證結構構件承載能力和結構性能的基本條件。混凝土是抗壓性能較好的脆性材料，鋼筋是抗拉性能較好的延性材料。這兩種材料各以其抗壓、抗拉性能優勢相結合，就構成了具有抗壓抗彎抗剪抗扭等結構性能的各種結構形式的建筑物或結構物。

混凝土與鋼筋共同工作的保證條件，是依靠混凝土與鋼筋之間有足夠的握裹力。由粘著力、摩擦力、咬合力這三種力構成的握裹力，直接關系到鋼筋混凝土結構的性能和承載能力。保證混凝土與鋼筋之間的握裹力，就要求保護層要有一定的厚度。如果保護層厚度過小，則混凝土與鋼筋之間不能發揮握裹力的作用。因此規范規定混凝土保護層厚度的最小尺寸，不應小于受力鋼筋的一個直徑。

2、保護鋼筋不銹蝕，確保結構安全和耐久性

影響鋼筋混凝土結構耐久性，造成其結構破壞的因素很多，如氯離子侵蝕、凍融破壞；混凝土不密實，裂縫；混凝土碳化，堿——集反應，在一定環境條件下都能造成鋼筋銹蝕引起結構破壞。

鋼筋銹蝕后，鐵銹體積膨脹，體積一般增加到2~4倍，致使混凝土保護層開裂，潮氣或水分滲入，加快和加重鋼筋繼續銹蝕，使鋼筋銹短，導致建筑物破壞。

混凝土保護層對防止鋼筋銹蝕具有保護作用。這種保護作用在無有害物質侵蝕下才能有效。但是，保護層混凝土的碳化，給鋼筋銹蝕提供了外部條件。因此，混凝土碳化對鋼筋銹蝕有很大影響，關系到結構耐久性和安全性。保護鋼筋不應受高溫（火災）影響，使結構急劇喪失承載力

保護層具有一定厚度，可以使建筑物的結構在高溫條件下或遇有火災時，保護鋼筋不因受到高溫影響，使結構急劇喪失承載力而倒塌。因此保護層的厚度與建筑物耐火性有關。

混凝土和鋼筋均屬非燃燒體，以砂石為骨料的混凝土一般可耐高溫700℃。鋼筋混凝土結構都不能直接接觸明或火源，應避免高溫輻射，由于施工原因造成保護層過小，一旦建筑物發生火災，會造成對建筑物耐火等級或耐火極限的影響。這些因素在設計時均應考慮，混凝土保護層按建筑物耐火等級要求規定的厚度設計時，遇有火災可保護結構或延緩結構倒塌時間，可謂人口疏散和物資轉移提供一定的緩沖時間。如保護層過小，可能會失去這個緩沖時間，造成生命、財產的更大損失。

二、混凝土保護層質量存在的問題

（1） 施工中混凝土超出設計選定的保護層厚度，會使有效厚度H0減小，影響結構承載能力，造成結構裂縫，影響耐久性。

（2） 施工所用墊塊不規范，擺放點快的方法隨意性很大。

（3） 檢驗工作跟不上，質量責任不落實。

三、對鋼筋混凝土結構保護層厚度控制的重要性分析

1、從力學角度分析

鋼筋混凝土結構構件是由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學性能而言，鋼筋具有較強的抗拉強度；混凝土則具有較高的抗壓強度，而其抗拉強度卻很低。這種組合發揮了它們各自的優勢性能，共同承擔結構構件所承受的外部荷載。因此，一般我們在考慮鋼筋混凝土的受力條件時，著重考慮的是混凝土的受壓應力和鋼筋的受拉應力。而鋼筋混凝土結構構件中鋼筋的實際受拉應力是否能與設計計算應力相吻合，主要取決于鋼筋在結構中的位置是否正確。這也正是我們要求控制鋼筋保護層厚度的主要原因。

一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側混凝土構件的邊緣。如挑梁的受力筋應設在構件上部受拉區，如果鋼筋保護層厚度過大，輕則由于鋼筋不能有效發揮其應有的抗拉作用，而使混凝土受拉應力超標產生裂縫，重則由于懸挑結構上部鋼筋所受拉力的力矩高度（h0）變小，而使鋼筋受拉應力超標發生結構斷裂，會出現混凝土裂縫、剛度下降，甚至倒塌。此類事故在建設史上并不少見。比如，大面積的現澆板，下排鋼筋如果墊得過高，保護層過大，在外加荷載作用下，混凝土下部受拉應力超標，也會產生板底裂縫。鋼筋保護層也不能過小，我們知道鋼筋的主要成分是鐵，鐵在常溫下就很容易氧化，在潮濕的環境中容易銹蝕。鋼筋被包裹在混凝土構件中形成鈍化保護膜，不與外界接觸相對還比較安全。但如果鋼筋保護層厚度過小，也就是鋼筋過分靠近受拉區一側，一方面容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落，另一方面隨著時間的推移，表面的混凝土將逐漸碳化，用不了多久，鋼筋外混凝土就失去了保護作用，從而導致鋼筋銹蝕，斷面減小，強度降低，鋼筋與混凝土之間失去粘結力，構件整體性受到破壞，嚴重時還會導致整個結構體系的破壞。

2、從鋼筋與混凝土的粘結力分析

鋼筋與混凝土之所以能共同工作，是因混凝土硬化并達到一定強度后，兩者之間建立了足夠的粘結強度，這種相互作用力稱為握裹力。鋼筋在混凝土中的保護層必須具有一定的厚度，才能保證混凝土與鋼筋之間的握裹力。如果鋼筋保護層厚度過小，鋼筋過分靠近結構構件的邊緣，容易造成鋼筋露筋或鋼筋受力時表面混凝土剝落，直接導致握裹力的減小。另外，鋼筋保護層過小，表層混凝土將隨著時間的推移而逐漸碳化，邊緣鋼筋失去保護作用而導致鋼筋銹蝕，鋼筋與混凝土之間也會失去粘結力，從而使構件的承載力降低，嚴重時還會導致整個結構體系的破壞。因為鋼筋與混凝土之間存在足夠的粘結力，在結構計算時，鋼筋混凝土構件是作為一個整體來承受外力的；又由于混凝土的抗拉強度很低，為簡化計算，一般混凝土只考慮承受壓應力，而拉應力則全部由鋼筋來承擔。對于受力構件截面設計來講，受拉的鋼筋離受壓區越遠，其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，這樣鋼筋發揮的效率也就越高。所以一般來講，無論是梁還是板，受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側混凝土構件的邊緣。如挑梁的受力筋應設在構件上部受拉區。如果放置錯誤或者鋼筋保護層過大，輕則降低了梁的承載能力，重則會發生重大事故。

3、從構件的耐久性分析

保護層的作用除上所述之外，顧名思義還起著保護鋼筋不被銹蝕的作用，以確保鋼筋混凝土結構的耐久性。影響鋼筋混凝土結構耐久性的因素很多，除了特殊的外界因素以外，在一般使用條件下，主要考慮大氣的侵蝕而使鋼筋氧化生銹。而混凝土不密實、裂縫、鋼筋保護層偏小，再加上混凝土碳化以及鋼筋的電化學反應等因素就會因此加速這種侵蝕過程。鋼筋氧化銹蝕又會導致體積膨脹，致使混凝土保護層開裂造成惡性循環，更加加快鋼筋銹蝕進程，從而大大縮短建筑物的使用壽命。因此，保證保護層厚度在設計及規范規定范圍之內，就能最大程度的保護鋼筋免受銹蝕，延緩混凝土碳化深度到達鋼筋表面的時間，確保結構的使用年限。

對一些特殊環境下的建筑物，如處于腐蝕氣體環境下的建筑結構，設計上對混凝土結構的鋼筋保護層還要作一些專門的規定，以確保建筑結構的耐久性。

4、從混凝土的防火要求分析

保護層對混凝土內部的鋼筋還具有一定的防火功能。

當建筑結構發生火災時，環境溫度急劇升高，鋼筋與混凝土的熱膨脹系數是不同的。當鋼筋的膨脹值逐漸大于混凝土的膨脹值時，就會損傷和破壞混凝土與鋼筋之間的握裹力；此外，當鋼筋溫度上升到 700℃時，鋼筋屈服強度大幅度降低，就會失去與混凝同工作的條件，而導致結構破壞。然而，混凝土是不良導熱體，它能保護鋼筋不會立即受到高溫影響，從而延緩結構喪失承載能力的時間，為消防救援贏得時間。對一些特殊建筑或構筑物為提高其耐火等級，設計上還對有些結構構件增加混凝土保護層厚度的具體要求。

四、對鋼筋混凝土保護層的施工質量控制措施

1、認真做好圖紙會審，技術交底，特別是施工單位對施工班組的交底。設計人員通常在施工圖紙說明中列出了鋼筋保護層大小，但在施工前，施工人員應熟悉施工圖紙，根據不同的工程部位、不同的環境有關系，正確的選擇鋼筋保護層的大小。在有的設計圖紙中，對保護層的厚度會根據情況有不同的要求。比如現澆板和梁的保護層厚度，當混凝土強度不同時，其要求的厚度是不一樣的。而基礎的迎水面保護層厚度通常為 5cm，有時甚至要求達到10cm，這都要根據圖紙的要求來綁扎鋼筋。熟悉施工圖紙后，混凝土工程在每工序施工前，對操作者的技術交底中必須明確各個部位的鋼筋保護層厚度，要讓操作者知道縱向受力鋼筋的保護層厚度的允許偏差，對梁類構件為+10mm、-7mm；板類構件為+8mm、-5mm；不合格點的最大偏差不應大于允許偏差的1.5倍。以及要求主筋保護層用專用墊塊，合理的混凝土澆注方案，禁止操作人員任意踩踏鋼筋等。但我們在實際工作中，經常發現鋼筋操作工不看結構圖紙總說明而僅憑經驗操作。不使用相應的標準墊塊，有時為圖省事亂用墊塊或少用墊塊而導致保護層偏差。這些現象都與施工單位不重視技術交底、施工管理不嚴有關。這些都是人為因素，應該可以完全杜絕的。

2、注重鋼筋的翻樣工作。施工單位的翻樣人員應熟悉圖紙及規范的要求。翻樣時箍筋的翻樣尺寸要正確。對一些鋼筋密集，復雜的梁、柱交接處，主梁與次梁的交接處必須放實樣，合理安排各方向的主筋與副筋位置。同時確保鋼筋在制作時的尺寸正確，給施工現場鋼筋安裝、綁扎節點創造條件。避免由于交接點處鋼筋密集無法安裝而造成鋼筋擠占保護層位置，從而發生露筋的情況。

3、模板制作的尺寸偏差也會導致保護層的超標，所以還要注意模板工程的制作和安裝。制作要規范、尺寸要精確，特別是縮模現象很容易導致鋼筋保護層偏小甚至發生露筋現象。

4、重視鋼筋的綁扎成型工序。綁扎時要按圖紙、規范操作。保證鋼筋骨架各部分尺寸及精度，確保主筋位置的安放準確，是避免出現鋼筋保護層偏差的前提。

對一些復雜的梁板結構，以及縱橫交錯的梁柱交接點應在認真交底的基礎上，合理安插主、次梁結構主鋼筋的位置，并注意施工順序，避免出現鋼筋擠占保護層的情況。

5、安放、綁扎固定鋼筋保護層墊塊應作為鋼筋工程施工中的一個重要環節。蘇州地區幾年前就已經推廣使用塑料墊塊或卡撐式定位件等作為確保鋼筋保護層的措施，現在在建筑工程上應用已比較廣泛，但在我們的工作中還發現不少施工單位不重視這個問題。一個是墊塊設置的數量不夠，導致鋼筋下沉或墊塊被壓碎、變形的情況屢有發生。我們一般要求是間距0.8~1m應設置一只墊塊，如果鋼筋直徑較小，則還應適當加密墊塊的間距。再一個比較普遍的問題就是墊塊的混用、亂用，梁、板混凝土的鋼筋保護層，即使是相同標號的，其保護層要求也不相同，但在施工現場，有的工人將梁的墊塊用作板筋的墊塊，而將板筋的墊塊用作梁的墊塊。在我們一般檢測中常發現的問題就是樓板負彎矩鋼筋或雙層雙向鋼筋的上排筋保護層偏大，以及懸挑梁上部負彎矩鋼筋保護層偏大等問題，應作為鋼筋綁扎成型中關注的重點。鋼筋工程屬于隱蔽工程，是混凝土結構工程施工質量監控的重點。施工單位和監理單位都要認真做好鋼筋工程的隱蔽驗收。

6、在混凝土澆搗過程中提倡文明施工，注意成品保護。有一些施工單位往往在澆搗混凝土時，無人統一指揮與監督。已綁扎成型并經驗收的鋼筋網上施工人員毫無禁忌地亂踩亂踏，甚至將設備器具壓在上面，造成支撐馬墩和墊塊被壓扁或踩倒，以及混凝土內鋼筋彎曲變型或位移。這樣就會使鋼筋位置及保護層厚度得不到保證。還有在混凝土澆搗過程中振搗無序，局部振搗過分或振動棒觸及鋼筋骨架，也會使鋼筋骨架變形、錯位，使保護層厚度不均。因此，在混凝土澆搗施工中，應做到規范操作，除了對易于偏位的鋼筋應作有效的固定外，應有專人指揮監督，嚴禁人員在鋼筋上隨意行走，振搗要按操作規范要求認真有序操作，振動捧不得隨意觸及鋼筋骨架。

鋼筋保護層是一個容易被忽視，然而卻非常重要的問題。保護層的厚度的不當會引起混凝土表面露筋或截面有效高度降低，這直接影響承載力和耐久性，所以必須從設計和施工兩個方面嚴格控制保護層的厚度：依據規范要求，綜合考慮耐久性、截面有效高度等因素，嚴格按照設計使用年限、環境類別、構件類型、混凝土強度等確定混凝土保護層厚度的設計值；并且在施工中模板牢固，鋼筋尺寸準確；選材得當、布置合理，嚴禁錯放、漏放；各工種穿插有序，嚴格隱蔽驗收，確保保護層厚度的準確。要加強對施工人員的教育和管理，充分認識到鋼筋保護層厚度對工程結構的重要性。從設計、施工的每一個環節中，認真對待這個問題，并特別關注負彎矩鋼筋的保護層問題，以確保構件的正常使用，提高工程質量，使我們的工程施工技術水平更上一個檔次。

參考文獻

1.混凝土結構設計規范GB50010—2002

2.混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204—2002

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1 監測目的

對鋼筋混凝土結構的腐蝕進行監測有各種不同的目的，它取決于結構的狀況和為保護結構所要采取的具體措施：⑴新建結構，主要是鋼筋開始腐蝕的時間和引起腐蝕的原因（氯離子濃度，PH值，混凝土的濕度）。⑵已修復過的結構，主要包括修復工作的有效性和持久性、特殊的修復方法或使用產品的經驗以及產生腐蝕的原因。⑶既有結構，主要包括腐蝕速率和產生腐蝕的原因。另外，通過監測可以獲得用于評估腐蝕風險的間接信息。確定監測系統的類型和所要研究的參數，應考慮以下因素：⑴結構的重要性（靜力學，美學，使用性能等）；⑵產生腐蝕的原因（氯離子、碳化等）；⑶結構所有者是否愿意安裝監測系統，以及所需的成本。

2 監測技術的類型

對鋼筋腐蝕進行監測可采取不同的方法，可以采取整體測量法，也可以采取局部測量法。局部測量法分為如下兩種：⑴埋入結構中（傳感器、參比電極）；⑵移動式設備，但它們不適于整體性測量。表2-1中列出了幾種重要的腐蝕監測方法。

3 用于混凝土的傳感器

目前，裝在混凝土中用于腐蝕監測的傳感器系統的發展與應用越來越廣泛。根據工作原理的不同，傳感器測量法分為直接法和間接法。直接法可用來測量電化學參數，如腐蝕電位、宏電池電流和極化電阻；間接法則可測量混凝土因為腐蝕過程而產生的聲發射、電解質析出或者微裂紋等方面的破壞信息。用于腐蝕監測的各種傳感器見表3-1。

人工陽極是指埋入已被氯離子侵入的混凝土或砂漿中的活性腐蝕鋼筋。為了測量宏電池電流，將人工陽極和結構中的鋼筋墊片之間用導線連通，建議在安裝之前稱一下陽極鋼筋的質量，這樣可在隨后得到實際的質量損失、點蝕孔的深度和陽極區域的具置。采用絕緣鋼筋對陽極周圍的混凝土性能沒有改變。在安裝定位后，腐蝕鋼筋與墊片截面接觸部分要被切除。膨脹環陽極、陽極釘系統和陽極階梯系統都是用來測定超過氯離子臨界濃度的初始時間的監測系統。用聲發射法可以將因發生腐蝕過程而導致的混凝土微裂紋記錄下來。由于混凝土的電阻率與其濕度有關，在評價腐蝕危害時混凝土濕度也是一個重要參數。

完全令人滿意的傳感器是不存在的，每個傳感器系統都有它的優缺點。混凝土結構的設計者或者業主必須明確監測的目的，并弄清楚需要獲得哪些方面的信息才能幫助其對結構的腐蝕情況實施有效的監控。

4 連續監測/在線監測

連續監測/在線監測就是把傳感器裝置植入混凝土結構中，對需要的參數（如氣候、溫度等）進行連續監測。在較短的時間間隔（幾分鐘到幾小時），且有規律地重復的情況下，可將短期內和長期內各參數的變化全部監測到。

5 未來發展趨勢

今后裝備在線監測儀器的鋼筋混凝土結構的數量將會越來越多，因為對腐蝕的在線監測是一種理想的預警系統，它能幫助人們針對具體的結構確定最佳的修復時間和修復方法，因而能明顯地減少維修費用，這一點對于那些因為造價高或處于靜載荷下不便于修復的重要建筑物尤為重要。因為費用較高，這項技術還未作為標準的控制方法推廣使用，為了達到這個目的，需進一步開展以下研究工作：⑴降低監控系統產品的生產和安裝費用；⑵簡化數據記錄儀的安裝；⑶無線化傳輸數據。

[參考文獻]

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一、前言

隨著我國國民經濟的發展，大量各類鋼筋混凝士結構建筑物不斷涌現。在鋼筋混凝土結構的建設和使用過程中，出現裂縫而影響工程質量屢見不鮮。鋼筋混凝土結構物一旦產生裂縫，對本身會產生安全上及使用上的影響。外部環境的有害成分侵入，會使裂縫部分持續擴大化，造成使用性能的降低，而導致使用壽命的縮短，甚至會影響結構物的安全性。因此研究鋼筋混凝土結構的裂縫問題具有重要的社會和經濟意義。

二、鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因

鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因復雜而繁多，如溫濕度的變化，混凝土的不均勻性，結構不合理，原材料不符合要求，水灰比過大，基礎不均勻沉降和模板變形，養護不及時等等。以下就其產生的原因，大致講述幾個方面。

1、材料質量。

混凝土主要由水泥、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質量不合格，可導致結構出現裂縫。水泥安定性不良，過期受潮，含堿量較高；骨料粒徑超標、級配不良、雜質含量超標等而影響混凝土的強度，使混凝土收縮加大；采用氯化物等雜質含量較高的拌和水及含堿的外加劑等均可能影響結構出現裂縫。

2、構件受力、變形。

包括中心受拉、中心受壓、受彎、受剪、受沖切、梁的混凝土收縮和溫度變形、板的混凝土收縮和溫度變形。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度，往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。 

3、環境因素。

環境因素主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格（如堿骨料反應），模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土構件多次受冰凍—溶解循環作用，使混凝土中產生內應力，促進已有裂縫發展，結構疏松，表面龜裂，表層剝落或整體崩潰。

4、施工不當。

在混凝土結構澆筑、制作、拆模、運輸、吊裝等過程中，若施工不規范，工藝不合理，容易產生裂縫。比較常見的如：混凝土保護層過厚，或踩塌已綁扎的上層鋼筋，使承受負彎矩的受力筋保護層加厚，而形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫；混凝土振搗不密實，出現空洞，導致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫的起源點；支架預壓不夠，或模板剛度不夠，或拆模過早等使結構產生裂縫；混凝土攪拌、運輸時間過長，使水分蒸發過多，引起塌落度過低，或加大水灰比，出現不規則的收縮裂縫；混凝土初期養護不到位，使得混凝土表面出現不規則的收縮裂縫。 

三、鋼筋混凝土結構裂縫的施工控制

1、原材料及配比的控制

1）水泥品種的選用和水泥用量的控制

選擇低水化熱水泥和在保證混凝土強度的前提下盡量減少水泥用量是有效降低水化熱，減少混凝土內外溫差而出現裂縫的有效途徑。比如選擇礦渣硅酸鹽、普通硅酸鹽等低水化熱水泥。

2）摻合料和外加劑

粉煤灰具有減水、作用，能改善混凝土的粘聚性和流動性，減少水泥用量降低水化熱，減少混凝土收縮。大量研究實踐表明，在泵送混凝土中摻入適量高等級的粉煤灰能替代部分水泥。選用具有減水、增強和緩凝的外加劑，可提高混凝土的流動性、粘聚性及泵送性能。實踐表明，采用高效減水劑能提高混凝土的泵送性能，降低用水量和水泥用量，降低水化熱，減少溫度裂縫。

3）骨料的選擇

增大粗骨料的比例并保證粗骨料有良好的級配，減少骨料的孔隙率，可以減少膠結材料數量，降低水化熱，提高混凝土的抗裂性能，以保證板面混凝土的整體性，防止裂縫出現。

4）水灰比的控制

由于商品混凝土生產廠家為便于混凝土的運輸和泵送，往往會增大用水量，造成混凝土水灰比和坍落度過大，引起混凝土表面浮漿過厚，產生干縮裂縫和沉陷裂縫，因此嚴格控制混凝土的水灰比是解決混凝土裂縫最有效途徑之一。

2、合理設置后澆帶 。

對于大型混凝土建筑物，合理的設置后澆帶有利于控制施工期的溫差與收縮應力，減少裂縫。后澆帶設置時，要遵循“數量適當，位置合理”的原則。后澆帶一般間距為30~50m，并應貫穿整個底板斷面。后澆帶內填筑的混凝土應用微膨脹水泥或無收縮水泥，混凝土強度應比原結構強度提高一級。

3、控制入模坍落度，做好澆筑振搗工作。

在滿足混凝土運輸和布放要求前提下，要盡可能減小入模坍落度。混凝土入模后，要及時振搗，并做到不漏振，不過振。對重點部位可在混凝土振搗界限以前給予二次振搗，再次排除因泌水在粗集料，水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土的握裹力，并在混凝土初凝后、終凝前進行混凝土表面多次抹壓，防止因混凝土的表面收縮而出現的細微裂縫，增加混凝土密實度。提高混凝土抗壓強度和抗裂強度。 

4、 避免混凝土結構內外溫差過大。 

首先，降低混凝土的入模溫度，且不應大于25℃，使混凝土凝固時，其內部在較低的溫度起升點升溫，從而避免混凝土內部溫度過高。其次，采取延長拆模時間和外保溫等措施，使內外溫差控制在一定范圍之內，降低水化熱降溫引起的拉應力，減少溫度裂縫。

 5、 加強混凝土養護。

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近年來，隨著我國工程建設質量管理的加強，混凝土檢測技術的作用日益明顯，從而也促進了該項技術的迅猛發展。鋼筋混凝土是一種多組分的混合材料，對于混凝土而言，傳統的混凝土質量檢測方法是以按規定取樣制作的試件試驗為基礎的，但由于試件的制作條件、養護環境及受力狀態與結構物中原位混凝土有明顯差異，其試驗結果難以反映原位混凝土的質量狀態。因此，無損檢測技術是獲得結構物中原位混凝土真實質量的最佳途徑。混凝土無損檢測技術是指在不破壞混凝土結構構件條件下，在混凝土結構構件原位上對混凝土結構構件的混凝土強度和缺陷進行直接定量檢測的技術。應當指出，從當前的無損檢測技術水平與實際應用情況出發，為達到同一檢測目的，可以選用多種具有不同檢測原理的檢測方法，例如結構構件混凝土強度的無損檢測，可以利用回彈法、超聲一回彈綜合法、超聲脈沖法、拔出法、鉆芯法、射釘法等。這樣為無損檢測工作者提供了多種可能并可依據條件與趨利避害原則加以選用。一般工程優先采用回彈法，對大型工程如采用回彈法檢測仍達不到設計要求或對回彈法檢測有懷疑時，應采用超聲一回彈綜合法檢測。對構件混凝土內部不密實區、空洞等缺陷的位置和范圍的檢測，可采用帶有波形顯示功能的超聲波檢測儀，測量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度、首波幅度和接收信號主頻率等聲學參數，并根據這些參數及其相對變化，判定混凝土中的缺陷情況。對板厚的檢測，可采用雷達波法、沖擊一回波法、沖擊共振法、超聲脈沖回波法等檢測方法，但每種方法都有一定的局限性。檢測時，必須根據混凝土的結構、測試環境選擇適當的測試方法、振源、傳感器等，才能得到與實際情況相符的測試結果。對梁、板類構件鋼筋的保護層厚度應分別進行評定，按合格點率來判定是否合格。過大的尺寸偏差可能影響結構的受力性能、使用功能，也可能影響設備在基礎上的安裝、使用。構件尺寸檢測按樓層、結構縫或施工段劃分檢驗批。

二、鋼筋混凝土加固技術

混凝土結構補強加固方法很多，常用的有加大截面法、外包鋼加固法、外部粘鋼加固法、預應力加固法、增設支點加固法、托梁拔柱技術等。增設支撐體系和剪力墻加固法，以及各種裂縫修補技術等，分別適用于不同情況。

1、加大截面法。顧名思義、是采用鋼筋混凝上或鋼筋網砂漿層，來增大原混凝土結構截面面積，達到提高結構承載能力的目的。在我國，加大截面法是一種傳統的加固方法，優點是工藝簡單，適用面廣，可廣泛用于一般梁、板、柱、墻等混凝土結構的加固。缺點是現場濕作業工作量大，養護期較長，對生產和生活有一定影響，截面增大對結構外觀及房屋凈空也有一定影響。加大截面法的加固效果與原結構在加固時的應力水平、結合面構造處理、施工工藝、材料性能以及加固時是否卸荷等因素直接相關。2、外包鋼加固法。外包鋼加固法是以型鋼(一般為角鋼)外包于構件四角(或兩角)的加固方法。在我國，外包鋼加固法也是一種使用面較廣的傳統加固方法，優點是施工簡便，現場工作較小，受力較為可靠。適用于使用上不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度地提高截面承載能力的混凝土結構加固或砌體結構加固。3、外部粘鋼加固法。粘鋼加固法是在混凝土構件表面用特制的建筑結構膠粘貼鋼板，以提高結構承載力的一種加固方法。該法始于60年代，優點是簡單、快速、不影響結構外形，施工時對生產和生活影響較小。在國際上它是一種適用面較廣的先進加固方法;不僅建筑，而且公路橋梁也普遍采用。4、粘貼纖維增強塑料加固法。由于受環境因素的損傷、建筑結構的老化、設計施工的失誤及使用功能的改變等，現存鋼筋混凝土結構的加固改造已經成為當今世界面臨的一個重要課題，建立技術先進、施工便捷、質量可靠的加固技術己成為各國土木工程師研究的主要方向。在航空航天、軍事和運動器械等高科技領域廣泛應用的碳纖維材料，由于具有良好的性能，己經逐漸被人們所認識并應用于土建工程中。

總之，加固方法的選擇，應根據可靠性鑒定結果。結構功能降低及加固原因(如完好情況下的加固及受損狀態下的加固)，結合結構特點、當地具體條件、新的功能要求等因素。并按加固效果可靠、施工簡便、經濟合理原則，綜合分析確定。靜力加固必須考慮結構二次受力問題，加固重點側重于結構承載力的提高;抗震加固一般不必考慮結構二次受力，加固重點側重于結構的延性和整體性。

三、結語

目前鋼筋混凝土結構的房屋在我國各類建、構筑物中占絕大多數。隨著鋼筋混凝土建筑物服役時間的增長，老舊建筑物日益增多，鋼筋混凝土結構的安全可靠性已逐漸成為土木工程領域普遍關注的問題。在我國，鋼筋混凝土結構損傷與破壞的檢測，鑒定評估以及加固研究等工作起步較晚，己有結構的安全性評定標準還不完善。因此，對于鋼筋混凝土結構的檢測、安全性評價以及加固等方面作進一步的研究十分有必要。

參考文獻：

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一、前言

鋼筋混凝土構件裂縫出現的原因很多，有設計上錯誤、原材料性能缺陷、施工質量低劣、環境條件的變化、使用不當、地基不均勻沉陷等等。那么如何鑒定裂縫、分析裂縫、控制裂縫，就成了房屋安全鑒定工作中的重要內容。

二、裂縫的鑒定步驟

1、查明裂縫的寬度、長度、深度：

結構性裂縫不僅表征結構受力狀況，還會影響結構的耐久性。裂縫寬度愈大，鋼筋愈容易銹蝕，意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞，使用壽命已近終結。一般室內結構，橫向裂縫導致鋼筋銹蝕的危險性較小，裂縫以不影響美觀要求為度，而在潮濕環境中，裂縫會引起鋼筋銹蝕，裂縫寬度應小于0.2mm，但縱向縫易引起鋼筋銹蝕，并導致保護層剝落，影響結構的耐久性，應予處理。當裂縫長度較長，深度較深，嚴重影響構件的整體性，往往是破壞征兆。

2、裂縫產生原因

鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因很多，對結構的影響程度也存在較大差異，故只有明確結構受力狀態和裂縫對結構的影響，才能進一步對結構構件進行定性。若屬結構性裂縫，大多由結構應力達不到極限值導致承載力不足而引起，它表明結構開始破壞或強度不足，存在一定危險，故需對裂縫作進一步分析；若屬非結構性裂縫，則往往因自身應力（如溫度應力和收縮應力等）過大而造成，對結構承載力影響不大，可根據結構耐久性、抗滲使用等方面要求采取適當的修補措施。結構性裂縫，根據受力性質和破壞形式進一步區分為兩種：一種是脆性破壞，另一種是塑性破壞。脆性破壞的特點是事先沒有明顯的預兆而突然發生，一旦出現裂縫，對結構強度影響很大，是結構破壞的征兆，屬于這類性質裂縫的有受壓構件裂縫（包括中心受壓、小偏心受壓和大偏心受壓的壓區）、受彎構件的受壓區裂縫、斜截面裂縫、沖切面裂縫，以及后張預應力構件端部局壓裂縫等。脆性破壞裂縫是危險的，應予以足夠重視，必須采取加固措施和其它安全措施。塑性破壞特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆，人們可以及時采取措施予以補救，危險性相對稍小。屬于這類破壞的受力構件的裂縫有：受拉構件正載面裂縫，受彎構件和大偏心受壓構件正載面受拉區裂縫等。此種裂縫是否影響結構的安全，應根據裂縫的位置、長度、深度以及發展情況而定。如果裂縫已趨于穩定，且最大裂縫未超過規定的容許值，則屬于允許出現的裂縫，可不必加固。

鋼筋混凝土結構構件的裂縫主要有以下幾種原因：

1）荷載裂縫。一般多出現在構件的受拉區域、受剪區域或振動嚴重等部位，在荷載作用下變形過大而產生的裂縫。產生的主要原因是結構設計、施工錯誤、承載能力不足等等。鋼筋混凝土結構是由混凝土和鋼筋共同承擔極限狀態的承載力，結構設計師需根據地基情況、靜、動荷載、環境因素、結構耐久性等情況控制荷載裂縫。對結構荷載作用引起的裂縫問題，有兩種情形：第一種情形是設計規范規定很靈活，沒有驗算裂縫的明確規定，任由設計人員自由處理。第二種情形則是設計規

范有明確規定，對于荷載裂縫有計算公式并有嚴格的允許寬度限制，設計師對結構裂縫控制考慮不周，是結構荷載裂縫發生過多的主要原因。

2）溫度裂縫。由大氣溫度變化、周圍環境的影響和大體積混凝土施工時

產生的水化熱等因素造成的，我們習慣上認為：“強度等級越高安全度越大，提高強度等級沒壞處”。有時遷就施工方便，采用高強混凝土，這是一種誤導，導致水泥標號增加，水泥用量增加，使水化熱及收縮量增加。

3）干縮裂縫。這類裂縫是由于材料缺陷引起的，水泥加水后變成水泥硬化體，毛細孔隙中水慢慢溢出，使混凝土產生毛細收縮，引起干縮裂縫。

4）構造裂縫。

結構規模越大，結構形式越復雜，設計人員越喜歡采用鋼筋混凝土現澆超長、超厚、超靜定的結構形式，這種結構形式會導致結構約束應力不斷增大，而往往結構設計中經常忽略較大約束應力要配構造鋼筋的，忽略結構約束性質，因而經常出現構造性裂縫。

5）養護方法不當。目前在混凝土施工中采用的養護方法，基本上是沿用過去簡易的傳統方法，這種方法已遠不適應在較大溫度環境中有收縮變形的混凝土要求。

6）其他原因。有害物質浸入混凝土內部，導致鋼筋銹蝕，使混凝土產生的后期膨脹裂縫。現澆構件因地基或砌體產生過大不均勻沉降;模板剛度不足、支撐間距大、支撐松動、過早拆模等，均可能產生裂縫。

3、判明裂縫是發展的還是穩定的

鋼筋混凝土結構構件裂縫按其發展情況，通常分三種：第一種是穩定性裂縫，即裂縫的寬度、長度保持恒定不變；鋼筋混凝土結構在各種荷載作用下，在受拉區允許帶縫工作，也就是說裂縫是不可避免的，只要裂縫是穩定的，其寬度不大，符合規范要求，并無多大危險，屬安全構件。第二種是活動性裂縫，該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態和周圍溫度、濕度變化而變化，隨時間的推移不斷擴展，說明鋼筋應力可能接近或達到極限，對承載力有嚴重的影響，

危險性較大，應及時采取措施。第三種是發展性裂縫，裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。結構的裂縫會不會擴展，要看構件所處環境是否穩定，環境出現變化，舊的裂縫可能會擴展，而且還會出現新的裂縫，應結合具體情況加以判斷。

三、結語

鋼筋砼結構構件的裂縫影響因素很多，知識面較廣，出現概率高，控制難度大，房屋安全鑒定是一項技術性與政策性相結合、局部性和整體性相結合、實踐經驗與規范標準相結合、必須綜合考慮諸多因素的復雜性技術工作，它需要有更多的專家學者加以研究與發展的高科技課題，本文僅僅是鑒定過程中的點滴體會，還有待深入探討和研究。

參考文獻:

[1]鋼筋混凝土結構設計規范.中國建筑工業出版社,1999.2.

篇12

1.鋼筋混凝土結構特性

1.1施工工序的復雜性

鋼筋混凝上結構施工，通常包括以下工序流程：準備工作―測量與放樣、模板架立―鋼筋架立―埋件安裝―混凝土澆筑―混凝土養護、拆模等。這些工序工作面的位置是不斷變化的，給施工質量管理控制帶來困難。

1.2施工工序產品的過程性

工序產品的過程性是指工序產品不直接構成建筑最終產品，工序產品可能僅是為制造建筑產品的臨時支架，如建筑模板支撐系統，或雖進入最終產品，如混凝土，鋼筋等，但必須與其它工序產品融合構成新的筑產品，并由此造成工序產品的不可替換性。

1.3施工工序產品的易損性

鋼筋混凝土結構施工工序產品的易損性是指鋼筋混凝土結構施工期間，前道工序產品作為后道工序產品施工作業的平臺和支架，受后續工序施工作業影響，其品質會遭受破壞。而且，前道工序成果在后道工序實施后，通常會變成隱蔽工程，其缺陷不能及時識別：即使未隱蔽，也會因混凝土的硬化成型，使缺陷的處理異常困難，由此造成現澆鋼筋混凝土建筑結構開裂質量問題，嚴重的發生倒塌事故。

2.鋼筋混凝土結構施工要點

2.1支模模板根據其材料可以分為木模和鋼模。

1）支設木模時，應在支設前充分濕潤木模，以免在澆筑混凝土時模板吸收混凝土水分。

2）支設鋼模時，為防止混凝土在硬化過程中粘住模板，模板與混凝土的接觸面應涂抹一定的隔離劑。

3）澆筑混凝土前，應先清理干凈模板內的雜物且應用水沖洗干凈，但模板內不應有積水。模板的安裝必須準確掌握構件的幾何尺寸，保證軸線位置的準確。要求模板的安裝誤差應嚴格控制在允許范圍內，超過允許值必須校正。

4）模板應具有足夠的強度、剛度及穩定性， 能可靠地承受新澆混凝土的重量、 側壓力以及施工荷載，應進行強度、剛度、穩定性等計算。支模時，墻、柱腳模板應加墊木和導模，防止混凝土漏漿造成爛根；當梁、板跨度≥4m時，其底模應按跨度的1-3‰起拱；安裝墻、柱模板時需有保護措施。

2.2綁扎鋼筋

1）要求所綁扎的鋼筋須規定抽取試件作力學性能檢驗，其質量必須符合有關標準的規定。鋼筋安裝時，鋼筋的品種、級別、規格和數量必須符合設計要求。

2）在綁扎鋼筋時，要求梁、柱節頭處的鋼筋較密，核心箍筋不允許遺漏。綁扎困難的地方，應將箍筋制成兩個半開口式，待綁扎就位后，按搭接10d焊接成封閉箍。在綁扎板面層支座負筋時，應先埋設好預應力鋼筋套管及水電管線后再綁扎，且綁扎時應加設Φ10鋼筋鐵馬凳，縱橫間距均為1.0m，嚴禁在綁扎好的支座負筋上踩踏。

3）主、次梁或次梁與次梁相交處，除按設計加吊筋外，沒有標明特殊的說明外，應全部在兩側加密箍筋，直接同兩條梁中箍筋搭著。梁的縱向主筋采用機械連接、焊接、搭接等方式，梁的受拉鋼筋接頭位置宜在跨中區（跨中1/3處）受壓鋼筋宜在支座處，同一截面內接頭的鋼筋面積不超過25%。

2.3澆筑混凝土

1）應選用水化熱或水化熱的水泥品種配制混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥等，減少水泥水化熱的產生量；應選用Ⅱ區砂，石子應連續粒級，要求砂石均應進行顆粒級配、含泥量檢驗。當混凝土等級為C30時，要求砂的含泥量不大于3%，石子的含泥量不得超過1%，嚴格控制混凝土水灰比，添加性能優良的外加劑（如微膨脹劑、緩凝刺），充分利用混凝土的后期強度。

2）混凝土結構一般分兩次澆筑，第一次澆筑柱、剪力墻，第二次澆筑梁、板。在澆筑豎向結構的混凝土時，應分段澆筑，在底部可以先筑入50-100mm厚的水泥砂漿，然后澆筑混凝土，以避免混凝土出現離析現象。

3）澆筑混凝土時應同時澆筑，大尺寸的可單澆梁板混凝土澆筑，在柱、墻澆完歇1-1.5h后再進行。混凝土自由傾落高度不應超過2m，否則應用串筒、溜槽。混凝土應采用高頻振搗棒從頂部插入振搗，按300-500mm厚分層澆筑。

4）混凝士應按照操作規程要求分層均勻振搗密實，嚴防漏搗，每層混凝土應振搗至氣泡全部排除為止。泵送混凝土時，應根據澆筑速度配備足夠的振搗級別和人員，應使料斗內持續保持一定量的混凝土（20cm厚）以上，以免吸入空氣造成混凝土逆流形成堵塞。

5）在澆筑混凝土時，為防止鋼筋移位，嚴禁振搗棒撞擊鋼筋，在鋼筋密集處可采用帶刀片的振搗棒進行振搗，保護層混凝土應振搗密實。在施工縫澆筑混凝土，要求其澆筑強度不應小于1.2MPa；在已硬化的混凝土表面上，應清除水泥漿薄膜和松動的石子以及軟弱混凝土層，并加以充分濕潤和沖洗干凈，且不得積水；在澆筑混凝土前，首先在施工縫處鋪一層水泥漿或與混凝土內成分相同的水泥砂漿，使新舊混凝土緊密結合。

2.4養護

養護根據其方式不同可以分為自然養護和蒸氣養護兩種方式。自然養護就是將建筑物置于大氣中，通過人工澆水以保證其所需的濕度，經過一定時間，使構件逐漸建立強度，而最終達到預定的強度要求。蒸氣養護是指在預制構件廠生產試件時采用的一種養護方式，這種構件能夠在更適合的環境中建立強度，但這是僅限于預制構件廠采用的一種形式，現在大部分工地均采用自然養護，每隔一定時間給構件澆水，并且這個時間應符合施工規范中規定的最小時間，還有一定的防止水分蒸發的措施。

3施工中注意的事項

3.1鋼筋綁扎施工中注意問題

柱子、墻體鋼筋綁扎完成后，必須組織專門的人員對箍筋彎鉤進行調校，務必保證彎鉤是135°彎鉤，墻體筋、箍筋的拉鉤必須同時鉤住水平鋼筋和豎向鋼筋。梁筋的二排筋因為箍筋彎鉤的135°影響，有可能提不到位，那么在綁扎完成后，也必須排專人來提起二排鋼筋，以保證其就位的準確性。豎向鋼筋的偏位是鋼筋工程中一個常常遇到的通病，其解決辦法是在每樓層的梁板鋼筋綁扎完成后，校準豎向鋼筋的位置，然后在豎向鋼筋底部加裝一個箍筋，用電焊點焊在梁筋上，同時在豎向鋼筋的上部另行綁扎幾個箍筋，將豎向筋的間距調整均勻，綁扎牢靠，以防止豎向鋼筋的移位。梁筋的水平鋼筋采用閃光對焊連接，為方便吊裝與綁扎，焊接長度不宜超過27米。

3.2在構思框架結構方案時應作的考慮

1）從力學觀點看，在民用和公共建筑的平面布局中，應當盡量使柱網按開間等跨和進深等距（或近似于等距）布置，這樣可以相應減少邊跨柱距，也可以充分利用連續梁的受力特點以減少結構中的彎距，可以使各跨梁截面趨于一致，而提高結構的整體剛度。

篇13

1.鋼筋混凝土結構裂縫的危害

1.1對結構強度的危害

結構物裂縫發生后，其本身的剛性、剪力強拉力強度、抗彎強度會降低，裂縫嚴重時可能會使構材掉落而造成危害。

1.2對耐久性能的危害

裂縫對耐久性的影響，最主要的是加速混凝土中性化，使鋼筋腐蝕速度變快，并因漏水、滲水，造成發霉、滲斑而使得保護層剝落，而縮短結構物的使用年限。

1.3對氣密性能的危害

裂縫對于氣密性能的破壞，主要是針對需要高氣密性能的結構物而言的，如醫院、核電廠，或一些疫苗培植性能的結構物。一旦發生裂縫，就會造成氣密性降低，造成輻射線或疫苗菌類外泄，影響到人們的安全。

2.鋼筋混凝土結構裂縫的類型及成因

2.1溫度裂縫

由于混凝土內外溫差過大而引起的。例如，混凝土養護期間受寒流侵襲，使混凝土表面急劇降溫超過7-100°C就有可能引起混凝土表面裂縫，但其裂縫深度一般只有30mm左右，表層以下仍保持結構完整性。

2.2沉陷裂縫

裂縫多為深進或貫穿性的，其位置與沉陷方向一致。較大的沉陷裂縫，往往有一定的錯位，裂縫寬度與沉降值成正比。裂縫產生的原因是結構構件落在未經處理的回填土或松軟地基上。混凝土澆灌后，因地基侵水引起不均勻沉降而導致裂縫。特別是平臥生產的鋼筋混凝土構件(如薄腹梁)，由于側向剛度差，配筋少，最易引起弦、腹桿或梁的側面產生裂縫。另外因模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動以及過早拆模，也常導致此類沉降裂縫出現。

2.3由材料所引起的裂縫

堿骨料反應是指混凝土拌和后會產生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產生化學反應并吸收周圍環境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現在混凝土結構使用期間，一旦出現很難補救。另外，由材料質量原因引起的裂縫較常見的是水泥，粗細骨料質量不好，這種情況造成的后果是結構承載能力降低，剛度很差，空氣穩定性很弱，隱患容易惡化等。

2.4其它施工裂縫

(1)滑模施工、構件制作脫模、運輸、堆放、吊裝中，有時會產生各種裂縫；(2)后張預應力構件和預制空心板抽芯過早或過晚，會使混凝土塌落或拉裂；(3)構件吊裝時吊點不正確；(4)構件堆放時支撐墊木不在同一直線上，或懸挑過長，構件運輸時劇烈震動和沖擊； (5)地面施工中，過多的抹壓觸動，常使表面出現龜裂。

3.混凝土結構裂縫的預防措施

3.1混凝土配料、攪拌及澆筑

(1)配合比設計應盡量采用低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確，攪拌時間應保證；(2)澆筑分層應合理，振搗應均勻、適度，不得隨意留置施工縫。

3.2設計方面

(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單；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)正確設置沉降縫、變形縫，位置和寬度選擇要適當，構造要合理；(3)磚混結構底層窗臺下應采用加筋砌體，洞口較寬的窗臺下宜設置鋼筋混凝土梁，以防止窗臺因地基沉降產生豎向裂縫；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，宜加設抗剪鋼筋。

3.3材料方面

(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)骨料應選用粒徑適當、級配合理、無堿性反應、有害物質及含泥量符合規定的砂、石材料；(3)外摻料宜摻入適量粉煤灰和減水劑等外加劑，超長建筑物或構筑物可加入微膨脹劑，以改善混凝土工作性能，降低水泥用量和用水量，減少收縮。

3.4施工方面

(1)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；(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。具體要求可由設計單位確定；(3)加強混凝土的早期養護，并適當延長養護時間，當柱、墻等構件澆水養護有困難或不能保證其表面濕潤時，應采用覆蓋保溫材料等做法，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，采取有效的降溫措施，保證構件內外溫差不超過規定(25℃)；(5)鋼筋綁扎位置要正確，保護層厚度準確，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。

4.混凝土裂縫的處理

針對已發生的裂縫，比較常用和成熟的施工方法有以下四種:

4.1表面處理法

表面處理法是對混凝土構件表面較淺的裂縫用水泥砂漿或環氧樹脂表面涂刷處理。這些表面裂縫一般都很細很淺，裂縫深度尚未達到鋼筋表面，一般用高標號的砂漿進行表面涂抹即可。如果表面裂縫貫通底部，出現漏水的情況，可通過在構件表面貼補防水片等方法來解決。

4.2填充密實法

填充密實法是對中等寬度裂縫的處理，將裂縫處鑿成凹槽再填充相應材料修補。當裂縫寬度小于0.3mm時，可采用專用的混凝土封堵材料來填充裂縫。

4.3壓力灌漿法

壓力灌漿法又稱注漿法，它不僅修補面層而且能通過壓力將注射用膠注到混凝土的內部裂縫處，對裂縫進行粘結封閉和補強加固，此種方法處理效果好，應用范圍廣。

4.4結構補強法

因外部因素造成的較大裂縫，嚴重影響使用，如不及時采取措施，會危及整個建筑物的安全。例如外荷載超出設計的承載力、地震、爆炸、火災等因素引起的裂縫，或由于鋼筋銹蝕造成的構件承載力不足等原因引起的裂縫，通常采取結構補強法。

5.結語

綜上可以看出混凝土結構裂縫產生原因繁多，但實踐證明采取上述措施能有效預防鋼筋混凝土結構裂縫，能取得較好的社會效益和經濟效益，期望本文能為建筑業同行提供有益的借鑒。　[科]

【參考文獻】

［1］李志坤.混凝土現澆樓板裂縫成因及預防[J].山西建筑,2010(20).

［2］王道靜.民用建筑現澆樓板缺陷產生的原因與防治措施[J].安徽水利水電職業技術學院學報,2010(01).