時(shí)間：2023-03-30 10:39:09
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關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板裂縫建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
前言
自2001年起,蘇州市從預(yù)制多孔板體系轉(zhuǎn)化為商品混凝土現(xiàn)澆板體系?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板在結(jié)構(gòu)安全和使用功能方面比預(yù)制板優(yōu)越得多,但是樓板裂縫不斷增加。大多數(shù)消費(fèi)者對(duì)樓板裂縫缺乏必要常識(shí),統(tǒng)視裂縫為有害,擔(dān)心樓板裂縫會(huì)引起建筑物倒塌,反應(yīng)極為敏感,近年來成為投訴熱點(diǎn),開發(fā)商和承包商為此的花費(fèi)亦逐年增長。
1樓板裂縫種類
1.1溫差裂縫
由于溫度變化,混凝土熱脹冷縮而形成的裂縫,此類裂縫一般集中在東西單元的房間、屋面層和上部樓層的樓板。
1.2結(jié)構(gòu)裂縫
雖然現(xiàn)澆樓板承載力均能滿足設(shè)計(jì)要求,但由于預(yù)制多孔板改為現(xiàn)澆板后,墻體剛度相對(duì)增大,樓板剛度相對(duì)減弱。因此在一些薄弱部位和截面突變處。往往容易產(chǎn)生一些結(jié)構(gòu)性裂縫。例如:墻角應(yīng)力集中處的45°斜裂縫,板端負(fù)彎矩較大處的板面裂縫等。
1.3構(gòu)造裂縫
PVC管處混凝土厚度減薄,容易出現(xiàn)裂縫。
1.4收縮裂縫
混凝土在塑性收縮、硬化收縮、碳化收縮、失水收縮過程中易形成各種收縮裂縫。
2樓板裂縫形式
2.145°斜裂縫
該裂縫常出現(xiàn)在墻角,特別是房屋東西兩端房間,呈45°狀。
2.2縱橫向裂縫
該裂縫一般出現(xiàn)在跨中、負(fù)彎距鋼筋端部、PVC電線暗管敷埋處。
2.3長裂縫
一部分房間預(yù)埋PVC電線管的板面上出現(xiàn)裂縫,裂縫寬度達(dá)0．2mm～0．3mm左右。這種裂縫僅在樓板表面出現(xiàn),板底無裂縫。
2.4不規(guī)則裂縫
裂縫出現(xiàn)部位形狀無規(guī)則,或散狀或龜裂狀。一般發(fā)生在房屋東西兩單元、閣樓頂層部位。
3從設(shè)計(jì)方面分析裂縫及控制方法
造成現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板開裂有設(shè)計(jì)原因、施工原因、材料原因,本文僅從設(shè)計(jì)方面進(jìn)行探討。隨著蘇州市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、建設(shè)任務(wù)增加迅猛,勘察設(shè)計(jì)隊(duì)伍亦在迅速擴(kuò)大,蘇州市住宅工程相當(dāng)一部分是由乙級(jí)和丙級(jí)設(shè)計(jì)單位承擔(dān)。住宅設(shè)計(jì)單位低資質(zhì),或由于設(shè)計(jì)市場(chǎng)管理的不到位,造成低資格設(shè)計(jì)人員掛靠設(shè)計(jì),而掛靠單位收取一定比例管理費(fèi)后,就盲目蓋章、簽字,根本不對(duì)圖紙的結(jié)構(gòu)安全、合理性、完整性等認(rèn)真審核。結(jié)果是一部分住宅工程勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量低下,問題較多。另一個(gè)原因是,一些住宅開發(fā)商任意壓價(jià),片面降低勘察設(shè)計(jì)費(fèi),以收費(fèi)最低為主要條件選擇勘察設(shè)計(jì)單位,同時(shí)又不講合理設(shè)計(jì)時(shí)間,限期開工,逼迫提前出圖,造成施工圖設(shè)計(jì)深度不夠,問題必然較多。
3.1建筑設(shè)計(jì)方面原因
3.1.1斜屋面、露臺(tái)、外墻節(jié)能保溫措施不夠
蘇州市一年之內(nèi)氣溫變化較大,夏季最高溫度可達(dá)40℃以上,冬季溫度最低可達(dá)-4℃～-7℃,由于夏天室外墻體溫度高于室內(nèi)溫度,結(jié)構(gòu)外墻面在高溫下發(fā)生受熱膨脹,如果未采取保溫措施,在縱橫兩外墻面的變形對(duì)樓板產(chǎn)生牽拉作用下,東西單元的臥室樓板被外墻向外拉伸就容易引起裂縫。同樣,屋面如果未設(shè)保溫層,頂層樓板會(huì)因熱脹冷縮而引起開裂。
目前與溫度有關(guān)的裂縫計(jì)算公式有:
連續(xù)式約束條件下樓板、長板、剪力墻、大底板等最大約束應(yīng)力計(jì)算公式:
σ＊xmax＝－EaT1－1chβL2H（t，τ）（1）
或按時(shí)間增量的計(jì)算公式:
σ＊xmax＝∑ni＝1Δσi＝-a1－u∑ni＝11－1chβiL2ΔTiεi（t）H（t，τ）（2）
當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),可求出裂縫間距:
Lmax＝2EHCxarcchaTaT－εp（3）
L＝1．5EHCxarcchaTaT－εp（4）
Lmin＝12Lmax（5）
式中,T-包含水化熱、氣溫差及收縮當(dāng)量溫差。同號(hào)疊加,異號(hào)取差,由此可見,夏天炎熱季節(jié)澆筑混凝土到秋冬冷縮都是疊加的,拉應(yīng)力較大;
H（t,τ）-松弛系數(shù)。在保溫保濕養(yǎng)護(hù)條件下(緩慢降溫即緩慢收縮),松弛系數(shù)取0．3或0．5,當(dāng)寒潮襲擊或激烈干燥時(shí),松弛系數(shù)取0．8,應(yīng)力接近彈性應(yīng)力,容易開裂;
T＝T1+T2+T3（T1為水化熱溫差、T2為氣溫差、T3為收縮當(dāng)量差,取代數(shù)和）;
εp-混凝土的極限拉伸。級(jí)配不良,養(yǎng)護(hù)不佳,取0．5×10-4～0．8×10-4;正常級(jí)配,一般養(yǎng)護(hù),取1．0×10-4～1．5×10-4;級(jí)配良好,養(yǎng)護(hù)優(yōu)良,取2×10-4;配筋合理(細(xì)一些,密一些),可提高極限拉伸20%～40%。構(gòu)造配筋宜為0．3%～0．5%;
H-均拉層厚度(強(qiáng)約束區(qū));
E-混凝土彈性模量;
Cx-水平約束系數(shù);
ch、arcch-雙曲余弦及雙曲余弦反函數(shù);
a-線膨脹系數(shù),一般情況εp≤｜aT｜,當(dāng)εp≥｜aT｜時(shí)取εp＝｜aT｜,［L］∞。
裂縫開展寬度:
δf＝2ψEHCxaTthβL2（6）
δfmax＝2ψEHCxaTthβLmax2（7）
δf＝2ψEHCxaTthβLmin2（8）
β＝CxEH（9）
式中,ψ-裂縫寬度經(jīng)驗(yàn)系數(shù);
Cx-約束系數(shù)。
3.1.2住宅長度超長
住宅平面超長,由于溫差和材料變形,會(huì)造成墻體和樓板橫向開裂。僅就長度而言,結(jié)構(gòu)長度與應(yīng)力呈非線性關(guān)系,如結(jié)構(gòu)長度小于規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小。
3.1.3平面形狀
當(dāng)住宅臥室沿長度、寬度方向尺寸變化,由于樓板剛度不一致,會(huì)產(chǎn)生不相同變形,引起薄弱部位開裂。
3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面原因
3.2.1近代國際上結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則是,整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的功能必須滿足兩種狀態(tài)的要求:①承載力極限狀態(tài),以保證結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生破壞,不失去平衡,不產(chǎn)生破壞時(shí)過大變形,不失去穩(wěn)定。②正常使用極限狀態(tài),以確保結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生超過正常使用狀態(tài)的變形、裂縫及耐久性、振動(dòng)及其它影響使用的極限狀態(tài)。目前人們對(duì)第一極限狀態(tài)已給于足夠重視并嚴(yán)格執(zhí)行,而對(duì)第二種極限狀態(tài)卻經(jīng)常被忽視。
3.2.2從鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板各種受力體系分析,無論是按單向板設(shè)計(jì)還是按雙向板設(shè)計(jì),是單跨還是多跨連續(xù)板設(shè)計(jì);無論是板端支承在磚墻上還是支承在過梁或剪力墻內(nèi),受力狀態(tài)考慮都是局限于樓板平面的應(yīng)力變化(按彎矩配置抵抗正、負(fù)彎矩的受力鋼筋)、板平面的受剪變形。即使是考慮板端嵌固端節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生彎矩,也只是考慮板平面彎曲或屈曲所產(chǎn)生的應(yīng)力。在樓板受力體系分析時(shí),對(duì)于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間在三維空間中如何分配內(nèi)力、協(xié)調(diào)變形,根本沒有考慮。
3.2.3目前不少設(shè)計(jì)人員只按單向板計(jì)算方法來設(shè)計(jì)配置樓板鋼筋,支座處僅設(shè)置分離式負(fù)彎矩鋼筋。由于計(jì)算受力與實(shí)際受力情況不符,單向高強(qiáng)鋼筋或粗鋼筋使混凝土樓面抗拉能力不均,局部較弱處易產(chǎn)生裂縫。部分設(shè)計(jì)人員對(duì)構(gòu)造配筋,放射筋設(shè)置不重視或不合理,薄弱環(huán)節(jié)無加強(qiáng)筋。
3.2.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)板內(nèi)布線引起裂縫的構(gòu)造考慮不夠。住宅電器、電信快速發(fā)展的今日,現(xiàn)澆樓板內(nèi)暗敷PVC電線管越來越多,甚至有些部位三根交錯(cuò)疊放,兩根管交錯(cuò)疊放更為普遍。PVC管錯(cuò)疊處板的抗彎高度大大降低,從而減弱了板的抗彎性能。
3.2.5對(duì)開口樓板,特別是開洞口比較大的雙向板,設(shè)計(jì)時(shí)往往只考慮樓板在豎向荷載作用下的洞口四周加強(qiáng)配筋。由于縱向的受力鋼筋被切斷,而忽視了板與墻體或板與梁的變形協(xié)調(diào)問題。這時(shí)如墻或梁的剛度較大,板的孔邊凹角處未必出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象,開洞板易發(fā)生翹曲。
3.3建筑設(shè)計(jì)控制措施
3.3.1屋面與外墻采取保溫措施按照國外建筑設(shè)計(jì)常規(guī)的做法,屋面設(shè)保溫隔熱層,使屋面的傳熱系數(shù)≤1．0W／m2·K；外墻外表面或內(nèi)表面相應(yīng)設(shè)置保溫隔熱層,同時(shí)外墻面宜采用淺色裝飾材料,增強(qiáng)熱反射,減少對(duì)日照熱量吸收。根據(jù)蘇州的具體情況,屋面和外墻的保溫設(shè)計(jì)應(yīng)通過熱工計(jì)算,在不同季節(jié)均應(yīng)能達(dá)到《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和《江蘇省民用建筑熱環(huán)境與節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求,徹底解決溫度應(yīng)力對(duì)屋面和墻體的破壞。
3.3.2適當(dāng)控制建筑物長度根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）和《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003-2001),為避免結(jié)構(gòu)由于溫度收縮應(yīng)力引起的開裂,宜采取設(shè)置伸縮縫,伸縮縫間距為30m～50m。多層住宅建筑控制長度建議不大于50m,高層應(yīng)控制在45m以內(nèi)。如果超過此長度,應(yīng)設(shè)置伸縮縫。超長量不大時(shí),可采用設(shè)置后澆帶的方法,以減少混凝土樓板收縮開裂。
3.3.3住宅平面形狀控制住宅平面宜規(guī)則,避免平面形狀突變。當(dāng)樓板平面形狀不規(guī)則時(shí),宜設(shè)置梁使之形成較規(guī)則平面。當(dāng)平面有凹口時(shí),凹口周邊樓板的配筋宜適當(dāng)加強(qiáng)。
3.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制措施
3.4.1工程裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土的變形。如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等,此類因變形引起的裂縫幾乎占到全部裂縫的80%以上。在變形作用下,結(jié)構(gòu)抗力取決于混凝土的抗拉性能,當(dāng)抗拉應(yīng)力超過設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),應(yīng)驗(yàn)算裂縫間距,再根據(jù)裂縫間距驗(yàn)算裂縫寬度。
3.4.2現(xiàn)澆板板厚宜控制在跨度的1／30,最小板厚不宜小于110mm（廚房、浴廁、陽臺(tái)板最小厚度不小于90mm）。有交叉管線時(shí)板厚不宜小于120mm。
3.4.3樓板宜采用熱軋帶肋鋼筋以增加其握裹力,不宜采用光圓鋼筋。分布鋼筋與構(gòu)造鋼筋宜采用變形鋼筋來增加與現(xiàn)澆混凝土的握裹力,對(duì)控制樓板裂縫的效果較好。
3.4.4設(shè)計(jì)時(shí)注意構(gòu)造鋼筋的布置十分重要,它對(duì)構(gòu)造抗裂影響很大。對(duì)連續(xù)板不宜采用分離式配筋,應(yīng)采用上、下兩層連續(xù)式配筋;洞口處配加強(qiáng)筋;對(duì)混凝土梁的腰部增配構(gòu)造筋,其直徑為8mm～14mm,間距約200mm。
3.4.5屋面層陽角處、東西單元房間和跨度≥3．9m時(shí),應(yīng)設(shè)置雙層雙向鋼筋,陽角處鋼筋間距不宜大于100mm,跨度≥3．9m的樓板鋼筋間距不宜大于150mm?？缍龋?．9m的現(xiàn)澆樓板上面負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)一隔一拉通。外墻轉(zhuǎn)角處應(yīng)設(shè)置放射鋼筋,配筋范圍應(yīng)大于板跨的1／3,且長度不小于2．0m,每一轉(zhuǎn)角處放射鋼筋數(shù)量不少于7根,鋼筋間距不宜大于100mm。
3.4.6現(xiàn)澆樓板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C30,特殊情況須采用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土或高強(qiáng)度等級(jí)水泥時(shí),要考慮采用低水化熱的水泥和加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù),便于混凝土凝固時(shí)的水化熱釋放。
3.4.7在預(yù)埋PVC電線管時(shí),必須有一定的措施,PVC管要有支架固定,嚴(yán)禁兩根管線交叉疊放,確須交叉時(shí)應(yīng)采用專門設(shè)計(jì)的塑料接線盒,以防止塑料管在管線交叉對(duì)混凝土厚度削弱過多。在預(yù)埋電線管上部應(yīng)配置鋼筋網(wǎng)片,（4＠100mm寬度600mm）。若用鐵管作為預(yù)埋管時(shí),宜采用內(nèi)壁涂塑黑鐵管,一方面既能保證黑鐵管(不鍍鋅鋼管)與混凝土的粘結(jié)力,同時(shí)也有利于穿線和不影響混凝土的計(jì)算高度。
3.4.8后澆帶處理
（1）后澆帶應(yīng)設(shè)置在對(duì)結(jié)構(gòu)受力影響較小部位,一般應(yīng)從梁、板的1／3跨部位通過或從縱橫相交部位或門洞口的連梁處通過。后澆帶間距不宜超過30m。
（2）后澆帶寬度為700mm～1000mm,板和墻鋼筋搭接長度應(yīng)不低于45d,且同一截面受力筋搭接不超過50%。梁、板主筋不宜斷開,使其保持一定聯(lián)系性。
（3）后澆帶澆筑時(shí)間不宜過早,以能將混凝土總降溫及收縮變形完成一半以上時(shí)間為佳。從目前混凝土的收縮量來看,估計(jì)3～6月方能取得明顯效果,最短不少于45天。在蘇州這樣軟土地區(qū),后澆帶澆筑時(shí)間應(yīng)在主體封頂以后,方可有效地釋放沉降的應(yīng)力。
（4）后澆帶中垃圾應(yīng)清理干凈,接縫應(yīng)密實(shí),新老混凝土界面用1:1水泥砂漿接漿。后澆帶混凝土強(qiáng)度等級(jí)比原混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高一級(jí),且采用微膨脹混凝土,以防止新老混凝土界面產(chǎn)生裂縫。
（5）后澆帶混凝土接縫宜設(shè)置企口縫,混凝土澆筑溫度盡量與原老混凝土澆筑時(shí)溫度一致。
一般施工做法的弊病
梁柱節(jié)點(diǎn)施工的復(fù)雜性主要表現(xiàn)為：節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜，鋼筋分布密集，操作人員高空作業(yè)，施工難度大，特別是中間柱子鋼筋縱橫交錯(cuò)，箍筋綁扎不便，采用整體沉梁時(shí)節(jié)點(diǎn)區(qū)下部箍筋無法綁扎，致使梁節(jié)點(diǎn)部位不放或少放柱箍筋，留下嚴(yán)重隱患。部分施工人員意識(shí)到鋼筋骨架整體人模后柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍筋綁扎困難，便采用兩個(gè)開口箍筋拼合，然而在整個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)均采用開口箍筋顯然不符合規(guī)范規(guī)定。規(guī)范對(duì)箍筋封閉和箍筋末端彎鉤的構(gòu)造要求，是保證箍筋對(duì)混凝土核心起有效約束作用的必要條件。采用分層套箍法操作難度仍相當(dāng)大，且須將節(jié)點(diǎn)部分側(cè)模板拆除方能保證節(jié)點(diǎn)箍筋間距及綁扎牢固。若采用原位綁扎鋼筋(即先安裝梁底模，再直接在梁底模上綁扎梁筋、安裝側(cè)模板)，其缺陷是：(1)只安裝梁底模，不安裝側(cè)模板，板的模板無法安裝，造成整個(gè)模板支撐系統(tǒng)不穩(wěn)定，易發(fā)生模板倒塌事故；(2)在框架結(jié)構(gòu)施工中，所有的鋼筋均須在施工樓層堆放和二次運(yùn)輸，在這種開放的模板體系上推放和搬運(yùn)鋼筋極其不安全；(3)支模和綁鋼筋多次交叉作業(yè)，不利于施工組織管理，窩工現(xiàn)象較嚴(yán)重，工效較低。
2.2改進(jìn)的對(duì)策
近幾年的做法是將梁板模板(含側(cè)模板)全部安裝完畢后才安裝梁板鋼筋并整體沉梁。該施工程序的優(yōu)點(diǎn)是鋼筋堆放、運(yùn)輸及綁扎較安全，交叉作業(yè)少，支模和綁鋼筋不沖突，工效較高。但若不采取特別措施，會(huì)出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)箍筋少放或者箍筋間距無法保證的問題。對(duì)此，可采用如下措施解決：(1)下料時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)增加若干根縱向短筋(可用細(xì)鋼筋)；(2)柱節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋現(xiàn)場(chǎng)焊接在縱向短筋上形成整體骨架，再將整體骨架套入柱縱筋并擱置在樓板模板面上，穿梁鋼筋并綁扎，為防止附加縱向短筋位置與柱縱筋沖突而造成套箍困難，附加縱向短筋應(yīng)偏離箍筋角部約50mm，采用該法可保證柱節(jié)點(diǎn)箍筋的間距與數(shù)量，實(shí)施效果較好．需要說明的是，當(dāng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時(shí)，采用該方法可能也會(huì)有困難，施工時(shí)要視具體情況而定。
3框架柱縱筋的搭接
按照規(guī)范和規(guī)程的規(guī)定允許搭接的矩形，異形柱縱筋應(yīng)優(yōu)先采用機(jī)械連接或?qū)雍?，但有些施工單位為降低成本或貪圖方便，更愿意采用搭接。這種做法往往會(huì)造成柱在縱筋搭接部位的截面過小，因該部位箍筋尺寸并未變化，使柱縱筋難以緊靠箍筋(相差柱主筋1d的距離，其直徑通常在?覬18以上)。這一問題在柱截面較大時(shí)還不太突出。隨柱截面的減小就顯得較為突出。特別是異型柱通常柱寬僅2O0mm．如端部配2?覬25縱筋．減去鋼筋保護(hù)層5Omm。則此時(shí)兩根縱筋的凈距僅100mm。若采用搭接，則搭接處兩根縱筋的凈距如按搭接1根考慮也僅75mm，若兩根同時(shí)搭接則只剩下50mm。顯然對(duì)柱有效截面削弱太大，使鋼筋搭接末端延伸部位成為柱的薄弱點(diǎn)。
在按規(guī)范柱縱筋容許搭接時(shí)(三、四級(jí)框架d<22)，施工人員應(yīng)在下部柱筋搭接部位末端延伸15Omm，并向外彎折1d，使上部柱縱筋通過此彎折段與下部柱縱筋軸線對(duì)齊，并宜在彎折段增加構(gòu)造焊，可較好地解決這一問題。同時(shí)增加的工作量又不算大。
4混凝土保護(hù)層厚度問題
保護(hù)層厚度的規(guī)定是為滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性要求和對(duì)受力鋼筋有效錨固的要求。保護(hù)層厚度太小，無法滿足上述要求，太大則構(gòu)件表面易開裂，因此，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-1992)第3.5.8條《建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ301-1988)第5.2.10條、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)第5.5.2條均規(guī)定受力鋼筋保護(hù)層厚度梁拄允許偏差為±5mm。
在框架結(jié)構(gòu)施工中，由于樓面標(biāo)高是一致的，雙向框架梁同時(shí)穿越柱節(jié)點(diǎn)時(shí)，必然造成一側(cè)框架梁面筋保護(hù)層厚度偏火(往往會(huì)超過40ram)。井字架梁節(jié)點(diǎn)也有同樣問題，這些問題無法避免，但需注意：一是梁箍筋的下料問題，由于一向框架梁面筋需從另一向框架梁面筋底下穿過，若該向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料，面筋無法直接綁扎到箍筋上，對(duì)粱骨架受力不利，因此梁端箍筋下料時(shí)高度可減小20～30mm(儀一向框架梁端需要),二是施工時(shí)以哪一向?yàn)橹鳎虮Ｗo(hù)層厚度增大，截面有效高度變小，正截面受彎承載能力減小(約5％)，設(shè)計(jì)時(shí)是否考慮了這種影響，另一方面構(gòu)件表面容易開裂。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)第9.2.4條規(guī)定：當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度大干40mm時(shí)，應(yīng)對(duì)保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施。對(duì)此須在設(shè)汁時(shí)就明確以哪一向?yàn)橹鳎?duì)保護(hù)層厚度偏大的一向梁端加鋪一層鋼絲網(wǎng)以防表面開裂。
5混凝土施工質(zhì)量控制
5.1柱的“爛根”和“夾渣”
現(xiàn)澆框架容易出現(xiàn)“夾渣爛根”現(xiàn)象，使根部混凝土漏漿，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)“露筋”和“孔洞”。其直接原因是柱模直接放在樓地板上，預(yù)先沒有在樓板上做找平層或加標(biāo)準(zhǔn)框澆出底面，更沒有留清掃口。當(dāng)層段>5m中段未留澆筑口，進(jìn)料從頂部直接下。自由落差>3m，在柱內(nèi)鋼筋阻攔下料使粗細(xì)料分離，另因底部板麗不平且未堵縫。導(dǎo)致水泥漿流失掉，也存在底面垃圾未清除凈、振動(dòng)棒長度不到位等因素，造成根部夾渣，爛根問題。保證質(zhì)量的措施應(yīng)在框架柱接頭外進(jìn)行，即上次燒筑后加相同規(guī)格的方框，并澆平框面，繼續(xù)上澆前支橫模從板面開始，澆筑時(shí)在頂灑一層l：0.4的水泥砂漿。并鋪l：2水泥25～30mm厚，在其上澆混凝土，可保證框架柱自然密實(shí)，不會(huì)出現(xiàn)夾渣或爛根的質(zhì)量問題。
5.2控制好混凝土質(zhì)量
對(duì)配合比的控制不容忽視，再準(zhǔn)確的配合比，現(xiàn)場(chǎng)不控制粗細(xì)骨料的含雜質(zhì)量和稱量，仍然會(huì)生產(chǎn)出不合格品。有的工地不做配合比設(shè)計(jì)，而套用別人的比例。對(duì)已澆成品不保護(hù)，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，尤其是夏天氣溫高的地區(qū)更需要保養(yǎng)，這是提高強(qiáng)度的重要環(huán)節(jié)。對(duì)混凝土框架柱的澆筑施工，必須遵守現(xiàn)行的施工規(guī)范，注意克服配料計(jì)量、拌和時(shí)間短，加水不控制，運(yùn)距長搖晃離析現(xiàn)象，更要注意不允許二次加水重拌及振搗不密實(shí)、過振、漏漿、跑模、不清除殘留木屑等現(xiàn)象。操作素質(zhì)低下所產(chǎn)生的后果將削目支撐件的豎向荷載，影響結(jié)構(gòu)連接及降低抗震能力。只要有健全的施工操作標(biāo)準(zhǔn)，步步檢驗(yàn)認(rèn)證，按規(guī)范施工，框架工程質(zhì)量就會(huì)得到保證。
6結(jié)語
現(xiàn)澆施工的框架具有整體性好、圍護(hù)墻體輕、抗震性好、施工速度快、布局靈活多樣的優(yōu)點(diǎn)，在工程實(shí)踐中成為主要的結(jié)構(gòu)形式，工程技術(shù)人員在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和規(guī)范施工，確保工程質(zhì)量和安全。
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震
一.抗震設(shè)計(jì)思路發(fā)展歷程
隨著建筑結(jié)構(gòu)抗震相關(guān)理論研究的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路也經(jīng)歷了一系列的變化。
最初，在未考慮結(jié)構(gòu)彈性動(dòng)力特征，也無詳細(xì)的地震作用記錄統(tǒng)計(jì)資料的條件下，經(jīng)驗(yàn)性的取一個(gè)地震水平作用（0.1倍自重）用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。到了60年代，隨著地面運(yùn)動(dòng)記錄的不斷豐富，人們通過單自由度體系的彈性反應(yīng)譜，第一次從宏觀上看到地震對(duì)彈性結(jié)構(gòu)引起的反應(yīng)隨結(jié)構(gòu)周期和阻尼比變化的總體趨勢(shì)，揭示了結(jié)構(gòu)在地震地面運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)激勵(lì)下的強(qiáng)迫振動(dòng)動(dòng)力特征。但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)一個(gè)無法解釋的矛盾，當(dāng)時(shí)規(guī)范所取的設(shè)計(jì)用地面運(yùn)動(dòng)加速度明顯小于按彈性反應(yīng)譜得出的作用于結(jié)構(gòu)上的地面運(yùn)動(dòng)加速度，這些結(jié)構(gòu)大多數(shù)卻并未出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞和倒塌。后來隨著對(duì)結(jié)構(gòu)非線性性能的不斷研究，人們發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)取的地震作用只是賦予結(jié)構(gòu)一個(gè)基本屈服承載力，當(dāng)發(fā)生更大地震時(shí)，結(jié)構(gòu)將在一系列控制部位進(jìn)入屈服后非彈性變形狀態(tài)，并靠其屈服后的非彈性變形能力來經(jīng)受地震作用。由此，也逐漸形成了使結(jié)構(gòu)在一定水平的地震作用下進(jìn)入屈服，并達(dá)到足夠的屈服后非彈性變形狀態(tài)來耗散能量的現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理論。
由以上可以看出，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)思路經(jīng)歷了從彈性到非線性，從基于經(jīng)驗(yàn)到基于非線性理論，從單純保證結(jié)構(gòu)承載能力的“抗”到允許結(jié)構(gòu)屈服，并賦予結(jié)構(gòu)一定的非彈性變形性能力的“耗”的一系列轉(zhuǎn)變。
二.現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)思路及關(guān)系
在當(dāng)前抗震理論下形成的現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)思路，其主要內(nèi)容是：
1.合理選擇確定結(jié)構(gòu)屈服水準(zhǔn)的地震作用。一般先以一具有統(tǒng)計(jì)意義的地面峰值加速度作為該地區(qū)地震強(qiáng)弱標(biāo)志值（即中震的），再以不同的R（地震力降低系數(shù)）得到不同的設(shè)計(jì)用地面運(yùn)動(dòng)加速度（即小震的）來進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)，從而確定了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)。
2.制定有效的抗震措施使結(jié)構(gòu)確實(shí)具備設(shè)計(jì)時(shí)采用的R所對(duì)應(yīng)的延性能力。其中主要包括內(nèi)力調(diào)整措施（強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎）和抗震構(gòu)造措施。
現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理念是基于對(duì)結(jié)構(gòu)非彈性性能的研究上建立起來的，其核心是關(guān)系，關(guān)系主要指在不同滯回規(guī)律和地面運(yùn)動(dòng)特征下，結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)與自振周期以及最大非彈性動(dòng)力反應(yīng)間的關(guān)系。其中R為彈塑性反應(yīng)地震力降低系數(shù)，簡(jiǎn)稱地震力降低系數(shù)；而為最大非彈性反應(yīng)位移與屈服位移之比，稱為位移延性系數(shù)；T則為按彈性剛度求得的結(jié)構(gòu)自振周期。
60年代開始，研究者在滯回曲線為理想彈塑性及彈性剛度始終不變的前提下，通過對(duì)不同周期，不同屈服水準(zhǔn)的非彈性單自由度體系做動(dòng)力分析，得到了有關(guān)彈塑性反應(yīng)下最大位移的規(guī)律：對(duì)T大于1.0秒的體系適用“等位移法則”即非彈性反應(yīng)下的最大位移總等于同一地面運(yùn)動(dòng)輸入下的彈性反應(yīng)最大位移。對(duì)于T在0.12－0.5秒之間的結(jié)構(gòu)，適用“等能量法則”即非彈性反應(yīng)下的彈塑性變形能等于同一地震地面運(yùn)動(dòng)輸入下的彈性變形能。當(dāng)“等能量原則”適用時(shí)，隨著R的增大，位移延性需求的增長速度比“等位移原則”下按與R相同的比例增長更快。由以上規(guī)律我們可以看出，如果以結(jié)構(gòu)彈性反應(yīng)為準(zhǔn)，把結(jié)構(gòu)用來做承載能力設(shè)計(jì)的地震作用取的越低，即R越大，則結(jié)構(gòu)在與彈性反應(yīng)時(shí)相同的地震作用下達(dá)到的非彈性位移就越大，位移延性需求就越高。這意味著結(jié)構(gòu)必須具有更高的塑性變形能力。規(guī)律初步揭示出不同彈性周期的結(jié)構(gòu)，當(dāng)其彈塑性屈服水準(zhǔn)取值大小不同時(shí)，在同一地面運(yùn)動(dòng)輸入下屈服水準(zhǔn)與所達(dá)到的最大非彈性位移之間的關(guān)系。也揭示出了延性能力和塑性耗能能力是屈服水準(zhǔn)不高的結(jié)構(gòu)在較大地震引起的非彈性動(dòng)力反應(yīng)中不致發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞和倒塌的主要原因。讓人們認(rèn)識(shí)到延性在抗震設(shè)計(jì)中的重要性。
之所以存在上訴的規(guī)律，我們應(yīng)該注意到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一些相關(guān)特性。首先，通過人為措施可以使結(jié)構(gòu)具有一定的延性，即結(jié)構(gòu)在外部作用下，可以發(fā)生足夠的非線性變形，而又維持承載力的屬性。這樣就可以保證結(jié)構(gòu)在進(jìn)入較大非線性變形時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)因強(qiáng)度急劇下降而導(dǎo)致的嚴(yán)重破壞和倒塌，從而使結(jié)構(gòu)在非線性變形狀態(tài)下耗能成為可能。其次，作為非線彈性材料的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在一定的外力作用下，結(jié)構(gòu)將從彈性進(jìn)入非彈性狀態(tài)。在非彈性變形過程中，外力做功全部變?yōu)闊崮?，并傳入空氣中耗散掉。我們可以進(jìn)一步以單質(zhì)點(diǎn)體系的無阻尼振動(dòng)來分析，在彈性范圍振動(dòng)時(shí)，慣性力與彈性恢復(fù)力總處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，體系能量在動(dòng)能、勢(shì)能間不停轉(zhuǎn)換，但總量保持不變。如果某次振動(dòng)過大，體系進(jìn)入屈服后狀態(tài)，則體系在平衡位置的動(dòng)能將在最大位移處轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能和塑性變形能兩部分，其中，塑性變性能將耗散掉，從而減小了體系總的能量。由此我們可以想到，在地震往復(fù)作用下，結(jié)構(gòu)在振動(dòng)過程中，如果進(jìn)入屈服后狀態(tài)，將通過塑性變性能耗散掉部分地震輸給結(jié)構(gòu)的累積能量，從而減小地震反應(yīng)。同時(shí)，實(shí)際結(jié)構(gòu)存在的阻尼也會(huì)進(jìn)一步耗散能量，減小地震反應(yīng)。此外，結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性狀態(tài)后，其側(cè)向剛度將明顯小于彈性剛度，這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)瞬時(shí)剛度的下降，自振周期加長，從而減小地震作用。
隨著對(duì)規(guī)律認(rèn)識(shí)的深入，這一規(guī)律已被各國規(guī)范所接受。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)在同一烈度區(qū)的同一類結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)情況取用不同的R，也就是不同的用于強(qiáng)度設(shè)計(jì)的地震作用。當(dāng)R取值較大，即用于設(shè)計(jì)的地震作用較小時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的延性要求就越嚴(yán)；反之，當(dāng)R取值較小，即用于設(shè)計(jì)的地震作用較大時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的延性要求就可放松。
目前，國際上逐步形成了一套“多層次，多水準(zhǔn)性態(tài)控制目標(biāo)”的抗震理念。這一理念主要含義為：工程師應(yīng)該選擇合適的形態(tài)水準(zhǔn)和地震荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑物的性態(tài)是由結(jié)構(gòu)的性態(tài)，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和體系的性態(tài)以及建筑物內(nèi)容物性態(tài)的組合。目前性態(tài)水準(zhǔn)一般分為：損傷出現(xiàn)（damageonset）、正常運(yùn)作（operational）、能繼續(xù)居住（countinuedoccupancy）、可修復(fù)的（repairable）、生命安全（lifesafe）、倒塌（collapse）。性態(tài)目標(biāo)指建筑物在一定程度的地震作用下對(duì)所期望的性態(tài)水準(zhǔn)的表述。對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)采用多重性態(tài)目標(biāo)，比如美國的“面向2000基于性態(tài)工程的框架方案”曾對(duì)一般結(jié)構(gòu)、必要結(jié)構(gòu)、對(duì)安全起控制作用的結(jié)構(gòu)分別建議了相應(yīng)的性態(tài)目標(biāo)――基本目標(biāo)（常遇地震下完全正常運(yùn)作，少遇地震下正常運(yùn)作，罕遇地震下保證生命安全，極罕遇地震下接近倒塌）、必要目標(biāo)（少于地震下完全正常運(yùn)作，罕遇地震下正常運(yùn)作，極罕遇地震下保證生命安全）、對(duì)安全其控制作用的目標(biāo)（罕遇地震下完全正常運(yùn)作，極罕遇地震下正常運(yùn)作）。對(duì)重要性不同的建筑，如協(xié)助進(jìn)行災(zāi)害恢復(fù)行動(dòng)的醫(yī)院等建筑，應(yīng)該按較高的性態(tài)目標(biāo)設(shè)計(jì)，此外，也可以針對(duì)甲方對(duì)建筑提出的不同抗震要求，選擇不同的性態(tài)目標(biāo)。
三.保證結(jié)構(gòu)延性能力的抗震措施
合理選擇了結(jié)構(gòu)的屈服水準(zhǔn)和延性要求后，就需要通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)確實(shí)具有所需的延性能力，從而保證結(jié)構(gòu)在中震、大震下實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防目標(biāo)。系統(tǒng)的抗震措施包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：
1.“強(qiáng)柱弱梁”：人為增大柱相對(duì)于梁的抗彎能力，使鋼筋混凝土框架在大震下，梁端塑性鉸出現(xiàn)較早，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較大；而柱端塑性鉸出現(xiàn)較晚，在達(dá)到最大非線性位移時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)較小，甚至根本不出現(xiàn)塑性鉸。從而保證框架具有一個(gè)較為穩(wěn)定的塑性耗能機(jī)構(gòu)和較大的塑性耗能能力。
2.“強(qiáng)剪弱彎”：剪切破壞基本上沒有延性，一旦某部位發(fā)生剪切破壞，該部位就將徹底退出結(jié)構(gòu)抗震能力，對(duì)于柱端的剪切破壞還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部或整體倒塌。因此可以人為增大柱端、梁端、節(jié)點(diǎn)的組合剪力值，使結(jié)構(gòu)能在大震下的交替非彈性變形中其任何構(gòu)件都不會(huì)先發(fā)生剪切破壞。
3.抗震構(gòu)造措施：通過抗震構(gòu)造措施來保證形成塑性鉸的部位具有足夠的塑性變形能力和塑性耗能能力，同時(shí)保證結(jié)構(gòu)的整體性。
這一系統(tǒng)的抗震措施理念已被世界各國所接受，但是對(duì)于耗能機(jī)構(gòu)卻出現(xiàn)了以新西蘭和美國為代表的兩種不完全相同的思路。首先，這兩種思路都是以優(yōu)先引導(dǎo)梁端出塑性鉸為前提。
新西蘭的抗震研究者認(rèn)為耗能機(jī)構(gòu)宜采用符合塑性力學(xué)中的“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”，即梁端全部形成塑性鉸，同時(shí)底層柱底也都形成塑性鉸的“全結(jié)構(gòu)塑性機(jī)構(gòu)”。其具體做法是通過結(jié)構(gòu)分析得到各構(gòu)件組合內(nèi)力值后，對(duì)梁端截面就按組合彎矩進(jìn)行截面設(shè)計(jì)；而對(duì)除底層柱底以外的柱截面，則用人為增大了以后的組合彎矩和組合軸力進(jìn)行設(shè)計(jì)；對(duì)底層柱底截面則用增大幅度較小的組合彎矩和組合軸力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。通過這一做法實(shí)現(xiàn)在大震下的較大塑性變形中，梁端塑性鉸形成的較為普遍，底層柱底塑性鉸出現(xiàn)遲于梁端塑性鉸，而其余所有的柱截面不出現(xiàn)塑性鉸，最終形成“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”。為此，這種方法就必須取足夠大的柱端彎矩增強(qiáng)系數(shù)。
美國抗震界則認(rèn)為新西蘭取的柱彎矩增強(qiáng)系數(shù)過大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取了較小的柱彎矩增強(qiáng)系數(shù)，這一做法使結(jié)構(gòu)在大震引起的非彈性變形過程中，梁端塑性鉸形成較早，柱端塑性鉸形成的相對(duì)較遲，梁端塑性鉸形成的較普遍，柱端塑性鉸形成的相對(duì)少一些，從而形成“梁柱塑性鉸機(jī)構(gòu)”。
新西蘭抗震措施的好處在于“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”完全利用了延性和塑性耗能能力較好的梁端塑性鉸來實(shí)現(xiàn)框架延性和耗散地震能量，同時(shí)因?yàn)槌讓又淄獾钠渌瞬怀霈F(xiàn)塑性鉸，也就不必再對(duì)這些柱端加更多的箍筋。但是這種思路過于受塑性力學(xué)形成理想機(jī)構(gòu)概念的制約，總認(rèn)為底層柱底應(yīng)該形成塑性鉸，這樣就對(duì)底層柱底提出了較嚴(yán)格的軸壓比要求，同時(shí)還要用足夠多的箍筋來使柱底截面具有所需的延性，此外，底層柱底如果延性不夠發(fā)生破壞很容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌。這些不利因素使該方法喪失了很大的優(yōu)勢(shì)。
因此很多研究者認(rèn)為不需要被塑性力學(xué)的機(jī)構(gòu)概念所限制，只要能在大震下實(shí)現(xiàn)以下的塑性耗能機(jī)構(gòu)，就能保證抗震設(shè)計(jì)的基本要求：
1.以梁端塑性鉸耗能為主；
2.不限制柱端塑性鉸出現(xiàn)（包括底層柱底），但是通過適當(dāng)增強(qiáng)柱端抗彎能力的方法使它在大震下的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)離其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力有足夠裕量；
3.同層各柱上下端不同時(shí)處于塑性變形狀態(tài)。
我國的抗震措施中對(duì)耗能機(jī)構(gòu)的考慮也基本遵循了這一思路，采用了“梁柱塑性鉸機(jī)構(gòu)”模式，而放棄了新西蘭的基于塑性力學(xué)的“理想梁鉸機(jī)構(gòu)”模式。
抗震設(shè)計(jì)中我們?yōu)榱吮苊鉀]有延性的剪切破壞的發(fā)生，采取了“強(qiáng)剪弱彎”的措施來處理構(gòu)件受彎能力與受剪能力的關(guān)系問題。值得注意的是，與非抗震抗剪破壞相比，地震作用下的剪切破壞是不同的。以梁構(gòu)件為例，在較大地震作用下，梁端形成交叉斜裂縫區(qū)，該區(qū)混凝土受斜裂縫分割，形成若干個(gè)菱形塊體，而且破碎會(huì)隨著延性增長而加劇。由于交叉斜裂縫與塑性鉸區(qū)基本重合，垂直和斜裂縫寬度都會(huì)隨延性而增大。抗震下根據(jù)梁端的受力特征，正剪力總是大于負(fù)剪力，正剪力作用下的剪壓區(qū)一般位于梁下部，但由于地震的往復(fù)作用，梁底的混凝土保護(hù)層可能已經(jīng)剝落，從而削弱了混凝土剪壓區(qū)的抗剪能力；交叉斜裂縫寬度比非抗震情況大，以及斜裂縫反復(fù)開閉，混凝土破碎更嚴(yán)重，從而使斜裂縫界面中的骨料咬合效應(yīng)退化；混凝土保護(hù)層剝落和裂縫的加寬又會(huì)使縱筋的銷栓作用有一定退化?？梢姡卣鹱饔孟?，混凝土抗剪能力嚴(yán)重退化，但是試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)箍筋的抗剪能力仍可以維持。當(dāng)?shù)卣鹱饔迷絹碓叫r(shí)，梁端可能不出現(xiàn)雙向斜裂縫，而出現(xiàn)單向斜裂縫，裂縫寬度發(fā)育也從大于非抗震情況到接近非抗震情況，抗剪環(huán)境越來越有利。此外，抗震抗剪要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)在大震下預(yù)計(jì)達(dá)到的非彈性變形狀態(tài)之前不發(fā)生剪切破壞。因?yàn)榭蚣芗羟衅茐目偸前l(fā)生在梁端塑性鉸區(qū)，這就不僅要求在梁端形成塑性鉸前不發(fā)生剪切破壞，而且抗剪能力還要維持到塑性鉸的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到大震所要求的程度，這就需要更多的箍筋。同時(shí)，在梁端塑性變形過程中作用剪力并沒有明顯增大，也進(jìn)一步說明這里增加的箍筋不是用來增大抗剪強(qiáng)度，而是為了提高構(gòu)件在發(fā)生剪切破壞時(shí)所達(dá)的延性。
綜上所述，與非抗震抗剪相比，抗震抗剪性能是不同的，其性能與剪力作用環(huán)境，塑性區(qū)延性要求大小有關(guān)。我們可以采取以下公式來考慮抗震抗剪的強(qiáng)度公式：
其中為混凝土抗剪能力，為箍筋抗剪能力，為由于地震作用導(dǎo)致的混凝土抗剪能力下降的折減系數(shù)，且隨著剪力作用環(huán)境、延性要求而改變。我國的抗震抗剪強(qiáng)度公式也以上面公式為基礎(chǔ)的，但是為設(shè)計(jì)方便，不同的烈度區(qū)取用了相同的公式，均取為0.6，與上面提到的混凝土抗剪能力隨地震作用變化而不同的規(guī)律不一致，較為粗略。
延性對(duì)抗震來說是極其重要的一個(gè)性質(zhì)，我們要想通過抗震措施來保證結(jié)構(gòu)的延性，那么就必須清楚影響延性的因素。對(duì)于梁柱等構(gòu)件，延性的影響因素最終可歸納為最根本的兩點(diǎn)：混凝土極限壓應(yīng)變，破壞時(shí)的受壓區(qū)高度。影響延性的其他因素實(shí)質(zhì)都是這兩個(gè)根本因素的延伸。如受拉鋼筋配筋率越大，混凝土受壓區(qū)高度就越大，延性越差；受壓鋼筋越多，混凝土受壓區(qū)高度越小，延性越好；混凝土強(qiáng)度越高，受壓區(qū)高度越低，延性越好（但如果混凝土強(qiáng)度過高可能會(huì)減小混凝土極限壓應(yīng)變從而降低延性）；對(duì)柱子這類偏壓構(gòu)件，軸壓力的存在會(huì)增大混凝土受壓區(qū)高度，減小延性；箍筋可以提高混凝土極限壓應(yīng)變，從而提高延性，但對(duì)于高強(qiáng)度混凝土，受壓時(shí)，其橫向變形系數(shù)較一般混凝土明顯偏小，箍筋的約束作用不能充分發(fā)揮，所以對(duì)于高強(qiáng)度混凝土，不適于用加箍筋的方法來改善其延性。此外，箍筋還有約束縱向鋼筋，避免其發(fā)生局部壓屈失穩(wěn)，提高構(gòu)件抗剪能力的作用，因此箍筋對(duì)提高結(jié)構(gòu)抗震性能具有相當(dāng)重要的作用。根據(jù)以上規(guī)律，在抗震設(shè)計(jì)中為保證結(jié)構(gòu)的延性，常常采用以下措施：控制受拉鋼筋配筋率，保證一定數(shù)量受壓鋼筋，通過加箍筋保證縱筋不局部壓屈失穩(wěn)以及約束受壓混凝土，對(duì)柱子限制軸壓比等。
四.我國抗震設(shè)計(jì)思路中的部分不足
我國在學(xué)習(xí)借鑒世界其他國家抗震研究成果的基礎(chǔ)上，逐漸形成了自己的一套較為先進(jìn)的抗震設(shè)計(jì)思路。其中大部分內(nèi)容都符合現(xiàn)代抗震設(shè)計(jì)理念，但是也有許多考慮欠妥的地方，需要我們今后加以完善。
其中，最值得我們注意的是，與國外規(guī)范相比，我國抗震規(guī)范在對(duì)關(guān)系的認(rèn)識(shí)上還存在一定的差距。歐洲和新西蘭規(guī)范按地震作用降低系數(shù)（“中震”的地面運(yùn)動(dòng)加速度與“小震”的地面運(yùn)動(dòng)加速度之比）來劃分延性等級(jí)，“小震”取值越高，延性要求越低，“小震”取值越低，延性要求越高。美國UBC規(guī)范按同樣原則來劃分延性等級(jí)，但在高烈度區(qū)推薦使用高延性等級(jí)，在低烈度區(qū)推薦使用低延性等級(jí)。這幾種抗震思路都是符合規(guī)律的。而目前我國將地震作用降低系數(shù)統(tǒng)一取為2.86，而且還把用于結(jié)構(gòu)截面承載能力設(shè)計(jì)和變形驗(yàn)算的小震賦予一個(gè)固定的統(tǒng)計(jì)意義。對(duì)延性要求則并未按關(guān)系來取對(duì)應(yīng)的，而是按抗震等級(jí)來劃分，抗震等級(jí)實(shí)質(zhì)又主要是由烈度分區(qū)來決定的。這就導(dǎo)致同一個(gè)R對(duì)應(yīng)了不同的，從而制定了不同的抗震措施，這與關(guān)系是不一致的。這種思路造成低烈度區(qū)的結(jié)構(gòu)延性要求可能偏低的結(jié)果。
另外，我國規(guī)定的“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)也存在一定的問題。該設(shè)防目標(biāo)對(duì)甲類、乙類、丙類這三類重要性不同的建筑來說，并不都是恰當(dāng)?shù)?。這種籠統(tǒng)的設(shè)防目標(biāo)也不符合當(dāng)今國際上的“多層次，多水準(zhǔn)性態(tài)控制目標(biāo)”思想，這種多性態(tài)目標(biāo)思想提倡在建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)靈活采用多重性態(tài)目標(biāo)。甲類建筑指重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重此生災(zāi)害的建筑，乙類建筑指地震時(shí)使用不能中斷或需要盡快修復(fù)的建筑，由于不同類別建筑的不同重要性，不宜再籠統(tǒng)的使用以上同一個(gè)性態(tài)目標(biāo)（設(shè)防目標(biāo)），此外，還應(yīng)該考慮建筑所有者的不同要求，選擇不同的設(shè)防目標(biāo)，從而做到在性態(tài)目標(biāo)的選擇上更加靈活。
五.常用抗震分析方法
伴隨著抗震理論的發(fā)展，各種抗震分析方法也不斷出現(xiàn)在研究和設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們需要確定用來進(jìn)行內(nèi)力組合及截面設(shè)計(jì)的地震作用值。通常采用底部剪力法，振型分解反應(yīng)譜法，彈性時(shí)程分析方法來計(jì)算該地震作用值，這三種方法都是彈性分析方法。其中，底部剪力法最簡(jiǎn)便，適用于質(zhì)量、剛度沿高度分布較均勻的結(jié)構(gòu)。它的大致思路是通過估計(jì)結(jié)構(gòu)的第一振型周期來確定地震影響系數(shù)，再結(jié)合結(jié)構(gòu)的重力荷載來確定總的水平地震作用，然后按一定方式分配至各層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系則宜采用振型分解反應(yīng)譜法進(jìn)行抗震計(jì)算，它的思路是根據(jù)振型疊加原理，將多自由度體系化為一系列單自由度體系的疊加，將各種振型對(duì)應(yīng)的地震作用、作用效應(yīng)以一定方式疊加起來得到結(jié)構(gòu)總的地震作用、作用效應(yīng)。而對(duì)于特別不規(guī)則和特別重要的結(jié)構(gòu)，常常需要進(jìn)行彈性時(shí)程分析，該方法為直接動(dòng)力分析方法。以上方法主要針對(duì)結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈性階段，保證結(jié)構(gòu)具有一定的屈服水準(zhǔn)。
鋼筋混凝土水池根據(jù)用途、結(jié)構(gòu)、建造位置、形狀、施工方法、配筋方式等有多種分類.水池的池壁也有多種結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)荷載分布情況可分為變厚池壁和等厚池壁，等厚池壁還可分為圓形與矩形，二者區(qū)別在于體積大小，前者容量200m3左右，后者200-1000m3，變厚池壁則主要適用于容量＞1000m3的水池.根據(jù)用途和施工工藝，水池的池底也有諸如倒球殼、倒錐殼等多個(gè)復(fù)雜形式.水池承受荷載豎向有池頂與池底荷載兩種，水平則為池壁荷載，具體示意圖見圖2.像池頂荷載計(jì)算時(shí)需要注意活荷載與雪荷載取最大值的篩選準(zhǔn)則.池底何在相對(duì)整體式地板而言，荷載計(jì)算為地下水浮力與地板承受地基反力，效果為底板中產(chǎn)生彎矩與剪力.除去上述荷載之外，對(duì)水池結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的作用力還有諸如溫度、濕度與地震作用等.溫度與濕度的變化會(huì)導(dǎo)致混凝土膨脹或收縮變形，產(chǎn)生附加應(yīng)力，也稱為溫度或濕度應(yīng)力，導(dǎo)致這種應(yīng)力產(chǎn)生的原因?yàn)樗貎?nèi)外溫度與濕度的差異.地震作用會(huì)破壞水池結(jié)構(gòu)，所以設(shè)計(jì)時(shí)需鹽酸水平地震作用，從而達(dá)到良好的抗震效果，低于一定烈度下的地震作用.設(shè)計(jì)時(shí)目前多以7度、8度以下地震烈度為考量，多選擇地面式或者地下式水池，對(duì)于有頂蓋的矩形水池著重采取抗震構(gòu)造措施.在地震烈度＞8度時(shí)除去考慮水平地震效應(yīng)外，還必須考慮豎向地震作用影響，通過平方與開平方的方法計(jì)算組合獲得結(jié)果.目前水池的荷載計(jì)算主要方式主要依據(jù)池內(nèi)有無滿水、池外有無土進(jìn)行組合計(jì)算.
2混凝土水池設(shè)計(jì)
在分析完混凝土水池荷載情況之后，在水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮這些荷載作用.下面我們以矩形鋼筋混凝土水池為例做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析.首先，完成長高比池壁的計(jì)算假定.側(cè)向荷載作用下，水池不同長高比受力情況有所差異，根據(jù)池壁單向與雙向受力情況做劃分。水池結(jié)構(gòu)的布置要符合設(shè)計(jì)原則，像矩形水池均為長方形，布置時(shí)要考慮地形.基礎(chǔ)形式為擋土墻水池基礎(chǔ)多采用池壁下設(shè)置帶形基礎(chǔ)，地板采用鋪砌式結(jié)構(gòu)，地板做成整體式，水池基礎(chǔ)為水平框架式和雙向板式.伸縮縫的設(shè)置上要考慮建造位置，比如土基中矩形水池，伸縮縫間隔情況如下：普通≤20m，溫度區(qū)間段≤20m，巖基中間隔≤15m；比如建造在土基中的鋼筋混凝土矩形地下式水池，伸縮縫間隔情況如下：普通≤30m，巖基中間隔≤20m.水池池壁結(jié)構(gòu)形式的選擇情況如下：開敞式水池宜選擇變厚池壁，池底厚度為池壁的1.5倍；擋土墻式選擇等厚池壁；水平框架式池壁選擇變厚池壁.遵照以上設(shè)計(jì)原則，水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)保持合理性與穩(wěn)定性，利于施工.
3鋼筋混凝土水池施工要點(diǎn)
鋼筋混凝土水池施工中要注意施工縫、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)等施工要點(diǎn).像施工縫，在底板澆筑完成后，池壁與底板的施工縫要在八字以上1.5m與2m處，底板和柱的施工縫在表面.池壁豎向澆筑要一次澆到施工縫處，并對(duì)柱身、柱帽等做兩次澆筑，以確保穩(wěn)定性.對(duì)施工縫還要做鑿毛處理，將不密實(shí)表面或者浮漿鑿掉，還要避免損及混凝土棱角，避免剔出粗集料.鋼筋綁扎時(shí)可使用板凳筋做法或者排架法.混凝土澆筑過程中要保持池壁模板的穩(wěn)定，避免變形或硬化失敗.至于施工縫要提前清理，保持合理濕潤度，在澆筑前鋪與混凝土配比相同的水泥砂漿，澆筑部分分層完成，每層厚度≤4m，間隔時(shí)間不宜過長，均勻攤鋪.在澆筑頂部時(shí)，要暫停1h，在混凝土下沉后做二次震動(dòng)，消除可能因沉降造成的裂縫，澆筑完成后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù).養(yǎng)護(hù)根據(jù)季節(jié)不同有不同注意要點(diǎn)，比如夏季因高溫干燥或者多雨等混凝土強(qiáng)度會(huì)受影響出現(xiàn)收縮裂縫后，必須在初凝后聯(lián)系養(yǎng)護(hù)兩周才能拆模，養(yǎng)護(hù)期間還要及時(shí)灑水，保證濕潤到位.完成養(yǎng)護(hù)拆模時(shí)表面還要添加超時(shí)的覆蓋層，及時(shí)回填土，保證混凝土水池的施工質(zhì)量.
4鋼筋混凝土水池施工實(shí)例分析
我們以某公司社區(qū)配套設(shè)施工程污水處理廠污水池土建工程為例分析下施工情況.污水池長22.5m、寬13.8m，設(shè)計(jì)絕對(duì)標(biāo)高24.8m，基礎(chǔ)底標(biāo)高-3.17m，基礎(chǔ)墊層砼強(qiáng)度等級(jí)C10，池體砼強(qiáng)度等級(jí)為C25.S6，抗震等級(jí)6度.施工前做好現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)準(zhǔn)備與現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，尤其是現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，標(biāo)高點(diǎn)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)引測(cè)的±0.000測(cè)定標(biāo)高，做好鋼筋型號(hào)抽樣檢驗(yàn)，器具提前進(jìn)場(chǎng)，尤其是雨天施工做好現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備.下面我們以鋼筋施工與模板施工兩大要點(diǎn)為例進(jìn)行分析.鋼筋施工是水池施工重點(diǎn)，鋼筋要根據(jù)施工要求對(duì)型號(hào)進(jìn)行選擇，對(duì)加工尺寸進(jìn)行核對(duì)，所選用鋼筋必須保證提前做好清潔，表面無損傷與銹蝕，不使用帶顆粒狀的老銹鋼筋.至于鋼筋彎折與彎鉤，要根據(jù)鋼筋等級(jí)分類確定彎折標(biāo)準(zhǔn)，比如Ⅰ級(jí)鋼筋末端180°彎鉤，圓弧彎曲半徑≥直徑2.5倍，平直部分長度≥直徑3倍，彎曲加工時(shí)φ10以下按配料單尺寸做彎曲點(diǎn)標(biāo)志.粗鋼筋及復(fù)雜形狀鋼筋彎曲時(shí)，要標(biāo)明彎曲點(diǎn)位置，工作臺(tái)上標(biāo)明彎曲控制點(diǎn)，做好偏差控制.比如箍筋的內(nèi)凈尺寸允許偏差為±5㎜，彎起鋼筋的彎曲位置允許偏差為±20㎜，根據(jù)彎曲情況確定允許偏差，確保其合用.柱鋼筋安裝中要按照給出位置線進(jìn)行綁扎，控制好間距，根據(jù)污水池情況計(jì)算好間距與鋼筋數(shù)量，鋼筋箍筋接頭綁扣以八字形為主，箍筋與主筋保持垂直，箍筋與柱角筋做雙扣綁扎，板鋼筋安裝前要做好模板清理，按照畫線—綁板受力鋼筋—綁負(fù)彎距鋼筋及角筋的順序完成施工，確定好主筋分布筋間距后按照先受力鋼筋后分布筋的順序進(jìn)行安裝，綁扎時(shí)距梁邊距為50㎜，綁扎負(fù)筋時(shí)要中間加Ф8間距1個(gè)/㎡的鋼筋馬凳，以確保上部鋼筋的位置.安裝完成后要做好質(zhì)控驗(yàn)收，做成分檢驗(yàn)與專項(xiàng)檢驗(yàn)確保施工效果，保證鋼筋綁扎符合施工要求.模板制作要根據(jù)污水池施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工配置，從尺寸、型號(hào)到數(shù)量做好標(biāo)記，按照放線-搭設(shè)支模架-安裝墻壁模板-安裝板底模-安裝柱節(jié)點(diǎn)模順序完成施工.放線時(shí)要注意根據(jù)墊層、板面和基礎(chǔ)情況做好測(cè)量標(biāo)記，方便放線.根據(jù)污水池施工要求，支模架搭設(shè)間距為800×800，水平桿設(shè)置距地分別為300㎜、1500㎜，擰緊縱橫桿與剪刀撐；墻壁模板安裝中可采用50×100木方子、直徑10㎜對(duì)拉螺栓做加固，螺栓中間加焊止水環(huán)和鋼筋頂托，防漏水和混凝土澆筑時(shí)截面變?。话宓啄０惭b中要確保穩(wěn)固不下沉，做抄平檢查，模板板縫采用膠帶粘貼，復(fù)核模板面標(biāo)高和板面平整度、拼縫、預(yù)埋件和預(yù)留洞的準(zhǔn)確性；最后安裝柱節(jié)點(diǎn)模，做加固密封，防止漏漿.安裝完成后要進(jìn)行自檢，再進(jìn)行后續(xù)施工.
這類結(jié)構(gòu)在水利工程設(shè)計(jì)中是難于避免的，有時(shí)，它在某些水工混凝土工程結(jié)構(gòu)中處于制約設(shè)計(jì)的重要地位。從邏輯概念講，只要允許素混凝土結(jié)構(gòu)的存在，必定會(huì)有少筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍，因?yàn)樗吘故撬鼗炷梁瓦m筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的中介產(chǎn)物。
凡經(jīng)?；蛑芷谛缘厥墉h(huán)境水作用的水工建筑物所用的混凝土稱水工混凝土，水工混凝土多數(shù)為大體積混凝土，水工混凝土對(duì)強(qiáng)度要求則往往不是很高。在一般水工建筑物中，如閘墩、閘底板、水電站廠房的擋水墻、尾水管、船塢閘室等，在外力作用下，一方面要滿足抗滑、抗傾覆的穩(wěn)定性要求，結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的自重；另一方面，還應(yīng)滿足強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等要求，不允許出現(xiàn)裂縫，因此結(jié)構(gòu)的尺寸比較大。若按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，常需配置較多的鋼筋而造成浪費(fèi)，若按素混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則又因計(jì)算所需截面較大，需使用大量的混凝土。
對(duì)于這類結(jié)構(gòu)，如在混凝土中配置少量鋼筋，在滿足穩(wěn)定性的要求下，考慮此少量鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全方面所起的作用，就能減少混凝土用量，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)和安全的要求。因此，在大體積的水工建筑物中，采用少筋混凝土結(jié)構(gòu)，有其特殊意義。
關(guān)于少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想和原則，我國《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL/T191—96)作了明確的規(guī)定。
二、規(guī)范對(duì)少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定
對(duì)少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定體現(xiàn)在最小配筋率規(guī)定上，這里將《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL/T191—96)（下文簡(jiǎn)稱規(guī)范）有關(guān)最小配筋率的規(guī)定，摘錄并闡述如下：
1．一般構(gòu)件的縱向鋼筋最小配筋率
一般鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于規(guī)范表9.5.1規(guī)定的數(shù)值。溫度、收縮等因素對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響較大時(shí)，最小配筋率應(yīng)適當(dāng)增大。
2．大尺寸底板和墩墻的縱向鋼筋最小配筋率
截面尺寸較大的底板和墩墻一類結(jié)構(gòu)，其最小配筋率可由鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受力鋼筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面極限內(nèi)力值與截面極限承載力之比得出。即
1)對(duì)底板(受彎構(gòu)件)或墩墻(大偏心受壓構(gòu)件)的受拉鋼筋A(yù)s的最小配筋率可取為：
ρmin=ρ0min()
也可按下列近似公式計(jì)算：
底板ρmin=(規(guī)范9.5.2-1)
墩墻ρmin=(規(guī)范9.5.2-2)
此時(shí)，底板與墩墻的受壓鋼筋可不受最小配筋率限制，但應(yīng)配置適量的構(gòu)造鋼筋。
2)對(duì)墩墻(軸心受壓或小偏心受壓構(gòu)件)的受壓鋼筋A(yù)s’的最小配筋率可取為：
ρ＇min=ρ′0min()
按上式計(jì)算最小配筋率時(shí)，由于截面實(shí)際配筋量未知，其截面實(shí)際的極限承載力Nu不能直接求出，需先假定一配筋量經(jīng)2—3次試算得出。
上列諸式中M、N——截面彎矩設(shè)計(jì)值、軸力設(shè)計(jì)值；
e0——軸向力至截面重心的距離，eo=M／N；
Mu、Nu——截面實(shí)際能承受的極限受彎承載力、極限受壓承載力；
b、ho——截面寬度及有效高度；
fy——鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
γd——鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)，按規(guī)范表4.2.1取值。
采用本條計(jì)算方法，隨尺寸增大時(shí)，用鋼量仍保持在同一水平上。
3．特大截面的最小配筋用量
對(duì)于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，規(guī)范規(guī)定：如經(jīng)論證，其縱向受拉鋼筋可不受最小配筋率的限制，鋼筋截面面積按承載力計(jì)算確定，但每米寬度內(nèi)的鋼筋截面面積不得小于2500mm2。
規(guī)范對(duì)最小配筋率作了三個(gè)層次的規(guī)定，即對(duì)一般尺寸的梁、柱構(gòu)件必須遵循規(guī)范表9.5.1的規(guī)定；對(duì)于截面厚度較大的板、墻類結(jié)構(gòu)，則可按規(guī)范9.5.2計(jì)算最小配筋率；對(duì)于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結(jié)構(gòu)構(gòu)件則可按規(guī)范9.5.3處理。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體情況分別對(duì)待。
為慎重計(jì)，目前僅建議對(duì)臥置于地基上的底板和墩墻可采用變化的最小配筋率，對(duì)于其他結(jié)構(gòu)，則仍建議采用規(guī)范表9.5.1所列的基本最小配筋率計(jì)算，以避免因配筋過少，萬一發(fā)生裂縫就無法抑制的情況。
經(jīng)驗(yàn)算，按所建議的變化的最小配筋率配筋，其最大裂縫寬度基本上在容許范圍內(nèi)。對(duì)于處于惡劣環(huán)境的結(jié)構(gòu)，為控制裂縫不過寬，宜將本規(guī)范表9.5.1所列受拉鋼筋最小配筋率提高0.05％。大體積構(gòu)件的受壓鋼筋按計(jì)算不需配筋時(shí)，則可僅配構(gòu)造鋼筋。
三、規(guī)范的應(yīng)用舉例
例1一水閘底板，板厚1.5m，采用C20級(jí)混凝土和Ⅱ級(jí)鋼筋，每米板寬承受彎矩設(shè)計(jì)值M=220kN／m(已包含γ0、φ系數(shù)在內(nèi))，試配置受拉鋼筋A(yù)s。
解：1)取1m板寬，按受彎構(gòu)件承載力公式計(jì)算受拉鋼筋截面面積As。
αs===0.012556
ξ=1-=1-=0.0126
As===591mm2
計(jì)算配筋率ρ===0.041%
2)如按一般梁、柱構(gòu)件考慮，則必須滿足ρ≥ρmin條件，查規(guī)范表9.5.1，得ρ0min=0.15%，
則As=ρ0bh0=0.15%×1000×1450=2175mm2
3)現(xiàn)因底板為大尺寸厚板，可按規(guī)范9.5.2計(jì)算ρmin
ρmin===0.0779%
As=ρminbh0=0.0779%×1000×1450=1130mm2
實(shí)際選配每米5Φ18（As=1272mm2）
討論：1)對(duì)大截面尺寸構(gòu)件，采用規(guī)范9.5.2計(jì)算的可變的ρmin比采用規(guī)范表9.5.1所列的固定的ρ0min可節(jié)省大量鋼筋，本例為1：1130／2175=1：0.52。
2)若將此水閘底板的板厚h增大為2.5m，按規(guī)范9.5.2計(jì)算的ρmin變?yōu)椋?/p>
ρmin===0.0461%
則As=ρminbh0=0.0461%×1000×2450=1130mm2
可見，采用規(guī)范9.5.2計(jì)算最小配筋率時(shí)，當(dāng)承受的內(nèi)力不變，則不論板厚再增大多少，配筋面積As將保持不變。
例2一軸心受壓柱，承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N=9000kN；采用C20級(jí)混凝土和I級(jí)鋼筋；柱計(jì)算高度l0=7m；試分別求柱截面尺寸為b×h=1.0m×1.0m及2.0m×2.0m時(shí)的受壓鋼筋面積。
解：1)b×h=1.0m×1.0m時(shí)，軸心受壓柱承載力公式為：
N≤φ(fcA+fy′As′)
==7＜8，屬于短柱，穩(wěn)定系數(shù)φ=1.0，
As′===3809mm2
ρ′===0.38%
由規(guī)范表9.5.1查得ρ0min′=0.4%，對(duì)一般構(gòu)件，應(yīng)按ρ0min′配筋
As′=ρ0min′A=0.4%×106=4000mm2
2)b×h=2.0m×2.0m時(shí)，若仍按一般構(gòu)件配筋，則
As′=0.4%×2.0×2.0×106=16000mm2
現(xiàn)因構(gòu)件尺寸已較大，可按規(guī)范9.5.3計(jì)算最小配筋率：
ρmin′=ρ0min′()
式中因?qū)嶋H配筋量As′尚不知，故需先假定As′計(jì)算Nu。
①假定As′=4000mm2。
Nu=fy′As′+fyAs
=210×4000+10×4.0×106=40.84×106N
ρmin′=ρ0min′()
=0.4%()=0.106%
As′=ρ0min′A=0.106%×4.0×106=4231mm2
②假定As′=4231mm2。
Nu=210×4231+10×4.0×106=40.89×106N
ρmin′=0.4%()=0.1056%
''''關(guān)鍵詞：構(gòu)件安全鑒定分析
1前言
在房屋安全鑒定中，需要對(duì)整幢房屋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行安全鑒定，首先通過現(xiàn)場(chǎng)踏勘進(jìn)行外觀檢查，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件各種質(zhì)量問題，其中裂縫是最常見的現(xiàn)象之一。裂縫出現(xiàn)都是事出有因，有設(shè)計(jì)上錯(cuò)誤、原材料性能缺陷、施工質(zhì)量低劣、環(huán)境條件的變化、使用不當(dāng)、地基不均勻沉陷等等，而建筑物的破壞往往始于裂縫。因此，如何鑒定裂縫、分析裂縫、控制裂縫，是安全鑒定工作的重要內(nèi)容之一。根據(jù)裂縫成因和特征，判斷結(jié)構(gòu)受力工作狀況，評(píng)定結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。此種鑒定方法具有簡(jiǎn)便、直觀、快速等優(yōu)點(diǎn)，在房屋安全鑒定中運(yùn)用很廣。其缺點(diǎn)在于它只是一種定性的分析方法，而不能定量地分析結(jié)構(gòu)的安全性。為此，對(duì)可疑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、抗裂性驗(yàn)算，必要時(shí)還應(yīng)通過荷載試驗(yàn)，然后作出安全鑒定意見。
2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫分析
判明是結(jié)構(gòu)性裂縫還是非結(jié)構(gòu)性裂縫：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因很多，對(duì)結(jié)構(gòu)的影響差異也很大，只有弄清結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)影響的基礎(chǔ)上，才能對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行定性。結(jié)構(gòu)性裂縫多由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力達(dá)到限值，造成承載力不足引起的，是結(jié)構(gòu)破壞開始的特征，或是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的征兆，是比較危險(xiǎn)的，必須進(jìn)一步對(duì)裂縫進(jìn)行分析。非結(jié)構(gòu)性裂縫往往是自身應(yīng)力形成的，如溫度裂縫、收縮裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響不大，可根據(jù)結(jié)構(gòu)耐久性、抗?jié)B、抗震、使用等方面要求采取修補(bǔ)措施。例如某校健身房，跨度12m，單層框架結(jié)構(gòu)，1996年12月竣工，1997年8月甲方發(fā)現(xiàn)框架梁出現(xiàn)不同程度的裂縫，要求鑒定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查勘，框架梁裂縫普遍存在，裂縫的特點(diǎn)：大都出現(xiàn)在梁的上半部，裂縫上寬下窄，中間寬兩邊細(xì)，最大裂縫寬度為0.35mm，通過對(duì)設(shè)計(jì)及施工情況的檢查，設(shè)計(jì)無誤，為施工原因，經(jīng)過綜合分析，判明為溫度裂縫，屬非結(jié)構(gòu)性裂縫。只要消除溫差影響，用壓力灌漿修補(bǔ)裂縫即可。
(1)判明結(jié)構(gòu)性裂縫的受力性質(zhì)：結(jié)構(gòu)性裂縫，根據(jù)受力性質(zhì)和破壞形式進(jìn)一步區(qū)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(diǎn)是事先沒有明顯的預(yù)兆而突然發(fā)生，一旦出現(xiàn)裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響很大，是結(jié)構(gòu)破壞的征兆，屬于這類性質(zhì)裂縫的有受壓構(gòu)件裂縫(包括中心受壓、小偏心受壓和大偏心受壓的壓區(qū))、受彎構(gòu)件的受壓區(qū)裂縫、斜截面裂縫、沖切面裂縫，以及后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件端部局壓裂縫等。脆性破壞裂縫是危險(xiǎn)的，應(yīng)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(diǎn)是事先有明顯的變形和裂縫預(yù)兆，人們可以及時(shí)采取措施予以補(bǔ)救，危險(xiǎn)性相對(duì)稍小。屬于這類破壞的受力構(gòu)件的裂縫有：受拉構(gòu)件正載面裂縫，受彎構(gòu)件和大偏心受壓構(gòu)件正載面受拉區(qū)裂縫等。此種裂縫是否影響結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)根據(jù)裂縫的位置、長度、深度以及發(fā)展情況而定。如果裂縫已趨于穩(wěn)定，且最大裂縫未超過規(guī)定的容許值，則屬于允許出現(xiàn)的裂縫，可不必加固。例如某辦公用房，四層二跨框架結(jié)構(gòu)，跨度5m及7m，建于1990年，1998年6月出賣給某廠，廠方將此房用于制衣車間，使用不久，部分梁出現(xiàn)裂縫，要求鑒定。通過現(xiàn)場(chǎng)查勘，發(fā)現(xiàn)梁的裂縫均出現(xiàn)在梁的兩端，為約45°的斜裂縫，且混凝土的質(zhì)量較差，后經(jīng)過對(duì)部分梁的混凝土取芯試壓，最低強(qiáng)度等級(jí)約C12，平均強(qiáng)度等級(jí)為C15，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，二者相差較大，由于荷載增大及混凝土強(qiáng)度低，通過復(fù)算，梁處于超筋狀態(tài)，屬脆性破壞裂縫，應(yīng)予立即加固。
(2)查明裂縫的寬度、長度、深度：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫按其表征可分三種：一是表面細(xì)小裂縫，即縫寬很小，長度短而淺；二是中等裂縫，其寬度在0.2mm左右，長度局限在受拉區(qū)，裂縫已深入結(jié)構(gòu)一定深度；三是貫穿性裂縫，縫寬超過0.3mm，長度伸到受壓區(qū)，裂縫已貫穿整個(gè)截面或部分截面。結(jié)構(gòu)性裂縫不僅表征結(jié)構(gòu)受力狀況，還會(huì)影響結(jié)構(gòu)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(jié)。一般室內(nèi)結(jié)構(gòu)，橫向裂縫導(dǎo)致鋼筋銹蝕的危險(xiǎn)性較小，裂縫以不影響美觀要求為度，而在潮濕環(huán)境中，裂縫會(huì)引起鋼筋銹蝕，裂縫寬度應(yīng)小于0.2mm，但縱向縫易引起鋼筋銹蝕，并導(dǎo)致保護(hù)層剝落，影響結(jié)構(gòu)的耐久性，應(yīng)予處理。當(dāng)裂縫長度較長，深度較深，嚴(yán)重影響構(gòu)件的整體性，往往是破壞征兆。例如受彎構(gòu)件正截面梁底出現(xiàn)裂縫，裂縫長度向受壓區(qū)發(fā)展，并到達(dá)或超過中和軸，是比較危險(xiǎn)的，若縫長較短，局部在受拉區(qū)，一般危險(xiǎn)性較小。裂縫深度也是表征之一，通常表面裂縫多是非結(jié)構(gòu)性裂縫，貫穿性裂縫多是結(jié)構(gòu)性裂縫，容易使鋼筋銹蝕，危險(xiǎn)性較大，應(yīng)查明原因，根據(jù)危險(xiǎn)性，采取必要的加固措施。
(3)判明裂縫是發(fā)展的還是穩(wěn)定的：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫按其擴(kuò)展性質(zhì)，通常分三種：一是穩(wěn)定裂縫，即裂縫的寬度、長度保持恒定不變；第二種是活動(dòng)性裂縫，該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態(tài)和周圍溫度、濕度變化而變化；第三種是發(fā)展裂縫，裂縫的寬度和長度隨著時(shí)間增長而增長。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下，一般在受拉區(qū)允許在裂縫出現(xiàn)下工作，也就是說裂縫是不可避免的，只要裂縫是穩(wěn)定的，其寬度不大，符合規(guī)范要求，并無多大危險(xiǎn)，屬安全構(gòu)件。但裂縫隨時(shí)間不斷擴(kuò)展，說明鋼筋應(yīng)力可能接近或達(dá)到流限，對(duì)承載力有嚴(yán)重的影響，危險(xiǎn)性較大，應(yīng)及時(shí)采取措施。裂縫穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，裂縫會(huì)不會(huì)再擴(kuò)展，還要看所處環(huán)境是否穩(wěn)定，環(huán)境變化，舊的裂縫可能還會(huì)擴(kuò)展，也還會(huì)出現(xiàn)新的裂縫，應(yīng)結(jié)合具體條件加以分析。例如某教學(xué)樓3層框架結(jié)構(gòu)，淺基礎(chǔ)，因附近打樁，部分屋頂大梁出現(xiàn)裂縫，要求鑒定。通過對(duì)設(shè)計(jì)、施工資料的檢查，均無大的問題，且此教學(xué)樓已竣工多年，未發(fā)現(xiàn)任何裂縫。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)查勘，地坪土體隆起嚴(yán)重，屋頂大梁的裂縫僅出現(xiàn)在梁端兩側(cè)，為斜細(xì)裂縫，初步意見應(yīng)對(duì)裂縫進(jìn)行繼續(xù)觀察。打樁結(jié)束后，經(jīng)過三個(gè)月觀察，裂縫沒有繼續(xù)發(fā)展。分析認(rèn)為由于打樁擠土引起基礎(chǔ)移動(dòng)，致使上部結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力重分布產(chǎn)生裂縫，對(duì)結(jié)構(gòu)影響不大。
3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的分析
結(jié)構(gòu)在長期使用中，由于荷載、溫度、濕度以及地基沉陷等影響，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形和變位，變形不但對(duì)美觀和使用方面有影響，且對(duì)結(jié)構(gòu)受力和穩(wěn)定也有影響。較大變形往往改變了結(jié)構(gòu)的受力條件，增大受力的偏心距，在構(gòu)件斷面、連接節(jié)點(diǎn)中產(chǎn)生新的附加應(yīng)力，從而降低構(gòu)件的承載能力，引起構(gòu)件開裂，甚至倒塌。結(jié)構(gòu)變形的測(cè)定項(xiàng)目應(yīng)針對(duì)可疑跡象，根據(jù)測(cè)定的要求、目的加以選擇，但最大的撓度和位移必需檢測(cè)。變形的量測(cè)應(yīng)與裂縫量測(cè)結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)過度的變形，可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的裂縫，過大的裂縫又可擴(kuò)大結(jié)構(gòu)的變形。因此，結(jié)構(gòu)變形情況如何，往往是反映出結(jié)構(gòu)工作是否正常的重要標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全鑒定的重要內(nèi)容。另一方面還需看變形是穩(wěn)定的還是發(fā)展的，變形發(fā)展很慢或基本穩(wěn)定是正常的，若變形發(fā)展很快，變形速度逐漸增大或突然增大，即是異常的現(xiàn)象，應(yīng)引起注意，通常意味著結(jié)構(gòu)可能破壞，應(yīng)立即采取措施確保房屋安全。結(jié)構(gòu)過度變形是結(jié)構(gòu)剛度不足或穩(wěn)定性不足的標(biāo)志，它并不直接反映結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。影響結(jié)構(gòu)變形的主要因素，如斷面尺寸、跨度、荷載、支座形式、材料質(zhì)量等，也影響到結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。因此進(jìn)行安全鑒定時(shí)，還應(yīng)和裂縫、結(jié)構(gòu)構(gòu)件穩(wěn)定等結(jié)合考慮。
關(guān)鍵詞：模板混凝土
一、模板工程（forwork）指新澆混凝土成型的模板以及支承模板的一整套構(gòu)造體系，其中，接觸混凝土并控制預(yù)定尺寸，形狀、位置的構(gòu)造部分稱為模板，支持和固定模板的桿件、桁架、聯(lián)結(jié)件、金屬附件、工作便橋等構(gòu)成支承體系，對(duì)于滑動(dòng)模板，自升模板則增設(shè)提升動(dòng)力以及提升架、平臺(tái)等構(gòu)成。模板工程在混凝土施工中是一種臨時(shí)結(jié)構(gòu)。
模板的分類有各種不同的分階段類方法：按照形狀分為平面模板和曲面模板兩種；按受力條件分為承重和非承重模板（即承受混凝土的重量和混凝土的側(cè)壓力）；按照材料分為木模板、鋼模板、鋼木組合模板、重力式混凝土模板、鋼筋混凝土鑲面模板、鋁合金模板、塑料模板等；按照結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)分為拆移式、固定式兩種；按其特種功能有滑動(dòng)模板、真空吸盤或真空軟盤模板、保溫模板、鋼模臺(tái)車等。
二、我國在二十世紀(jì)六十年代前的水利水電工程施工中主要采用木質(zhì)模板，由于木材易于制作成各種形狀，有些形狀特殊的構(gòu)筑物，如水電站的尾水管的混凝土澆筑，通常均采用木材制作模板，近代仍然有許多國家、許多水利水電工程中使用木模板或鋼木混合結(jié)構(gòu)。
七十年代以來，我國在混凝土壩施工中多采用大型鋼木混合模板，混凝土（預(yù)制）模板等，隨后廣泛發(fā)展了滑動(dòng)模板以及由此而帶來的混凝土澆筑工藝的革新。1973年丹江口水庫下游引水工程排子河度槽的空心墩，采用了滑動(dòng)模板施工方案。1975年密云水庫溢洪道工程的溢流堰和陡槽陡坡混凝土襯砌，采用了沿軌道行走的拖板式滑動(dòng)模板，1997年在曲率變化復(fù)雜的清水閘雙曲拱壩上采用了滑動(dòng)模板施工，在這一時(shí)期還有豎井、隧洞、渠道、攔污柵工程等采用了滑動(dòng)模板施工。
七十年代末，我國執(zhí)行以鋼代木的技術(shù)政策，組合鋼模板大部分用于基礎(chǔ)、柱、梁、板、墻等施工中，尤其用于水電工程中的大體積混凝土施工中，呈現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)。
1946年在狼溪壩（worfcreek）首次使用懸壁模板，隨后在使用中不斷改進(jìn)，頗受歡迎。中國在二十世紀(jì)五十年代已采用半懸壁模板，七十年代中期，開始研制鋼懸壁模板，由于混凝土施工中模板的吊裝十分頻繁，美國在七十年代初研制并在德活夏克重力壩中，使用自動(dòng)錨固的自升懸臂模板，取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
三、模板工程之所以受到重視，并努力提高和改進(jìn)其工作和使用性能，與它在混凝土施工中的重要性是分不開的。
首先，水工混凝土施工中模板工程費(fèi)用比重很大，約占混凝土總造價(jià)的15-30%。在無筋或少筋的大體積混凝土工程中約占5-15%。模板制作與安裝勞動(dòng)消耗量約為28%-45%（一方混凝土中的勞動(dòng)量）并消耗大量?jī)?yōu)質(zhì)鋼材和木材，見下表：
大壩名稱
白
山
龍羊峽
太平哨
葛州壩
安
康
清水閘
均
值
砼單價(jià)（元/m3）
63.0
86.5
54.1
47.0
67.1
75.0
65.4
每m3砼模板費(fèi)用
三次周轉(zhuǎn)
元
9.6
12.1
9.7
9.1
9.0
9.0
%
15.2
14.0
17.9
19.4
12.0
15.7
七次周轉(zhuǎn)
元
7.4
9.3
6.6
6.7
7.0
7.4
%
11.7
10.7
12.2
14.3
11.0
12.0
備注
83年單價(jià)不計(jì)吊車工作占班費(fèi)
模板的作用，還常常表現(xiàn)于控制施工進(jìn)度上，在大體積混凝土施工中，根據(jù)一些工程的統(tǒng)計(jì)，模板的拆裝時(shí)間，約占總施工周期的35%。模板工序在許多情況下是施工網(wǎng)絡(luò)圖中的關(guān)鍵線路，模板工藝的改進(jìn)常?？梢约涌焓┕みM(jìn)度。
水利水電工程中模板的地位，還可以從國外混凝土壩施工經(jīng)驗(yàn)中看到，下面是國外工程中模板工程占施工費(fèi)用的比例。
1、蘇聯(lián)：模板的平均勞動(dòng)消耗占混凝土單價(jià)的10-22%。
2、日本：模板費(fèi)用占施工中的費(fèi)用為：拱壩47%，重力壩30%。
3、美國：模板工程占總費(fèi)用的20%。
（注：日、美是對(duì)單個(gè)有代表性的壩的施工總結(jié)而得。）
由上可知：模板工程在鋼筋混凝土施工中占有相當(dāng)重要的作用，做好模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)對(duì)提高工程效益和加快施工進(jìn)度是有相當(dāng)?shù)囊饬x。
四、模板的型式和結(jié)構(gòu)有時(shí)能改變混凝土的澆筑工藝
傳統(tǒng)的模板型式是采用拉條固定面板，這種結(jié)構(gòu)方式妨礙入倉，混凝土拌合物的整平與搗固，妨礙面層的鑿毛清理，妨礙澆筑倉面的施工準(zhǔn)備工作，無法進(jìn)行機(jī)械化作業(yè)。
懸臂模板則大大克服了傳統(tǒng)的模板型式的缺點(diǎn)，在機(jī)械化施工和減少勞動(dòng)消耗上呈現(xiàn)了很大的優(yōu)勢(shì)。
意大利修建阿爾卑—得熱拉大壩時(shí)，采用了一種不拆除的模板（鋼擋板），由于這種模板形成了承壓面，所以大幅度降低對(duì)大壩混凝土砌體的要求，取消了澆筑塊間接縫的防滲，采用分層鋪筑混凝土，取消施工中的工作面，（在混凝土鋪完之后用專門機(jī)械切出工作縫）。
蘇聯(lián)在薩揚(yáng)諾—舒申斯克水電站施工中架用帶“錨桿”的雙層懸壁模板，這種模板的支承柱不是向下伸而是向上伸出，下層模板的支承柱支撐上層模板的面板，模板的自重和混凝土的側(cè)壓力均由下層模板承受，因此每個(gè)澆筑倉至少有兩層模板，這種模板只需拆除下層模板的固定螺栓。從而，減少了各澆筑層間的時(shí)間間隔，提高了澆筑速度也減少了混凝土表面的清理工作與準(zhǔn)備工作量。
滑動(dòng)模板則對(duì)混凝土澆筑速度更顯示出優(yōu)勢(shì)和潛在的生命力，這種型式的模板除表現(xiàn)在時(shí)間效益（工期縮短）之外，模板本身的價(jià)格也可以降低，而且能很大程度上提高混凝土澆筑效果。
總之，不同的模板型式?jīng)Q定了混凝土澆筑的不同施工工藝，也對(duì)混凝土的質(zhì)量和工程效益有不同的影響，如何改進(jìn)模板工藝是一個(gè)重要課題。
五、我局在參加的水電建設(shè)工程中對(duì)模板工程仍然以傳統(tǒng)的模板型式為主，盡管在太平灣電站建設(shè)中引進(jìn)了一些新的工藝技術(shù)（試用），但有些問題仍然值得探討。
1、我局一直倡議施工單位在混凝土施工中盡量使用鋼模板，但在實(shí)際施工中，有許多部位諸如擋水壩段，廠房立墻等都僅使用少量鋼模，這不僅浪費(fèi)了大量木材而且大大降低了工效。成功的工程總結(jié)出，鋼?？杀饶灸Ｌ岣吖ば?-4倍（工效包括安裝、拆模、電焊、鑿毛、搭設(shè)平臺(tái)等的綜合用工），而且鋼模的成本費(fèi)（達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)周轉(zhuǎn)率）僅為木模的一半。因此，合理的以鋼模代替木模是提高經(jīng)濟(jì)效益的好方法之一。
2、我局在模板管理上有許多不足。其主要表現(xiàn)在模板的使用周轉(zhuǎn)率上，按規(guī)定，鋼模板的周轉(zhuǎn)率為50次，大型木模板為15次，一般木模板為7次，而我局實(shí)際周轉(zhuǎn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)要求，僅以一般木模為例，我局使用周轉(zhuǎn)率為4次左右，這大大增加了施工費(fèi)用，解決這一問題的辦法除了提高工人思想素質(zhì)，業(yè)務(wù)水平外，我們的管理水平有待提高。
3、在我局引進(jìn)使用新的模板工藝上，滑升模板是突出的一例，有成功也有失誤，在云峰大壩修補(bǔ)工程中，使用的滑模是比較成功的，而在太平灣清水閘閘墩上使用滑模則值得探討，排除試驗(yàn)?zāi)康膩碚?，滑升模板一次性投資較大，因此它適用于高層混凝土澆筑中，高度較低的混凝土澆筑中使用則效益不顯著或者沒有效益，因此新技術(shù)的使用中應(yīng)考慮其適用范圍，并與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤才是適宜的。
4、模板工程在近幾年已形成一個(gè)專門學(xué)科，但這方面的書并不多，我們?cè)诠こ淌┕ぶ袘?yīng)對(duì)每一項(xiàng)工作，各種形式的模板認(rèn)真總結(jié)，使得在今后的工作中對(duì)每種建筑型式的模板有路可循，既方便工作，又能不斷改進(jìn)，不斷進(jìn)步。
六、鑒于模板工程在鋼筋混凝土施工中的重要作用，世界各國都在研究并不斷改進(jìn)模板工程的施工技術(shù)和工藝，伴隨著模板專業(yè)公司的建立，模板工程的發(fā)展將不斷向快速、節(jié)省方向邁進(jìn)。
模板工程的發(fā)展前景將是以如何加快混凝土施工為中心發(fā)展，1973年十一屆世界大壩會(huì)議提出了混凝土壩設(shè)計(jì)與施工的任務(wù)和課題，討論的結(jié)論是：“降低混凝土造價(jià)的根本出路是加快施工進(jìn)度?！睘榇颂岢隽诵碌幕炷翂问┕し椒ň褪牵捍篌w積混凝土連續(xù)垂直澆筑法，這相應(yīng)給模板工程帶來了新的課題。
我認(rèn)為加快進(jìn)度的途徑之一就是：
1、認(rèn)真研究滑動(dòng)模板的使用問題。
2、增加澆筑層厚度，減少水平接縫，采用自升模板。
3、加大澆筑塊尺寸，減少施工縫，以縮小立模面積。
隨著改革的不斷深入，適應(yīng)工程招、投標(biāo)的需要，就要做為前期工作涉及的內(nèi)容有：
1、模板工程的規(guī)劃，主要是結(jié)合施工方案擬定，選擇模板體系，組織生產(chǎn)，選購機(jī)具以及編制概算。
(1)工藝流程的確定。鋼筋混凝土灌注樁是建筑工程中最基礎(chǔ)的工程之一，要想準(zhǔn)確完成成孔的施工工序，首先需要對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)查，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙檢查各樁位的標(biāo)識(shí)位置是否準(zhǔn)確［2］。檢查無誤后將樁機(jī)就位，再對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。使樁位的標(biāo)識(shí)鋼筋點(diǎn)與錘頭的中心點(diǎn)重合，經(jīng)項(xiàng)目技術(shù)部人員進(jìn)行核查，核查無誤后進(jìn)行下錘。下錘深度達(dá)到一定值后，進(jìn)行井口護(hù)圈以及膠泥護(hù)壁的設(shè)置，以保障施工的安全進(jìn)行。在成孔施工的過程中確保數(shù)據(jù)記錄的完整性和真實(shí)性，嚴(yán)格記錄每小時(shí)的下降深度。當(dāng)孔深達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)底部的沉渣進(jìn)行清理，確保沉渣量≦8mm，清理的過程中要及時(shí)注水，利用排污泵將污漿及時(shí)排出［3］。(2)鋼筋籠的安裝。制作鋼筋籠時(shí)首先要根據(jù)本次多層車庫工程施工圖紙的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制籠體鋼筋的規(guī)格、數(shù)量、間距等參數(shù)，完成放樣下料［4］。制作頂籠時(shí)使用電弧焊接工藝和機(jī)械斷面。當(dāng)總樁長度確定后可制作底籠，底籠的制作工藝及質(zhì)量與頂籠相同。(3)混凝土澆筑施工。①混凝土攪拌。本次工程采用C35強(qiáng)度等級(jí)、P8抗?jié)B等級(jí)的混凝土材料，通過自動(dòng)配料機(jī)進(jìn)行自動(dòng)配料，并使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行機(jī)械攪拌。②混凝土運(yùn)輸。在完成混凝土的配置后，需將其運(yùn)輸?shù)綕仓┕?chǎng)地，在運(yùn)輸?shù)倪^程中盡量避免裝車過滿，以免在劇烈震動(dòng)時(shí)造成污染、浪費(fèi)或引發(fā)離析或泌水現(xiàn)象。③混凝土澆筑?；炷翝仓^程需保證一定的溫度及速度，確保澆筑的連續(xù)性，以免出現(xiàn)斷樁的現(xiàn)象。澆筑完成后將樁位的偏差控制在50mm以內(nèi)［5］。
2主要施工技術(shù)
(1)孔徑控制技術(shù)。該工程大約50m的鉆探深度內(nèi)可分為7層土層結(jié)構(gòu)，為人工填土層、全新統(tǒng)中組海相沉積層、全新統(tǒng)下組沼澤相沉積層等。根據(jù)該工程的實(shí)際地理環(huán)境選擇適合土質(zhì)的鉆機(jī)設(shè)備，通過對(duì)土質(zhì)進(jìn)行測(cè)試和分析，預(yù)防鉆孔過程中發(fā)生沉陷或位移等現(xiàn)象。鉆孔的過程中在一定的溫度下首先將重量適當(dāng)加大，隨后經(jīng)過不同的土層時(shí)依據(jù)土質(zhì)的特性控制鉆孔的速度，例如在硬土質(zhì)層時(shí)適當(dāng)加快鉆孔速度，在軟土質(zhì)層時(shí)適當(dāng)降低鉆孔速度。(2)孔內(nèi)沉渣控制技術(shù)?？變?nèi)的沉渣對(duì)樁基的承載力會(huì)產(chǎn)生極大的影響。在成孔的過程中一定要及時(shí)將孔內(nèi)的成渣清理干凈，可對(duì)渣樣抽樣調(diào)查來判斷其清理程度，也可通過鉆孔過程中的阻礙力度來進(jìn)行判定。沉渣的檢查需經(jīng)過兩次清孔，第一次為成孔之后，第二次為混凝土灌注時(shí)。(3)灌注樁斷樁問題。該工程的混凝土灌注措施主要是通過孔口進(jìn)行倒灌，這種施工技術(shù)容易出現(xiàn)蜂窩狀孔洞。在實(shí)際灌注過程中由于灌注速度的控制不當(dāng)，可能引發(fā)新灌注的混凝土將下部混凝土沖翻，使其停留在頂部。而當(dāng)混凝土凝結(jié)后，部分樁基位置因內(nèi)部密實(shí)度不夠，而容易引起斷樁的現(xiàn)象。(4)鉆孔樁身偏差、樁位偏差問題。該工程所使用的鉆孔灌注樁的施工技術(shù)在我國還未達(dá)到先進(jìn)的技術(shù)水平，施工管理過程并未形成標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范。同時(shí)由于施工技術(shù)團(tuán)隊(duì)的專業(yè)水平有限，導(dǎo)致施工與管理存在脫節(jié)的問題，大多技術(shù)參數(shù)的誤差均是由于人為因素造成。只有加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理控制，才能減少鉆孔樁身偏差以及樁位偏差的問題。
3鋼筋混凝土灌注樁施工過程存在的問題及處理措施
3．1施工中存在的問題
(1)樁底地基承載力不足。鋼筋混凝土灌注樁主要的安全穩(wěn)定性可能是由樁底地基的承載力不足造成。該工程土質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，可按力學(xué)性質(zhì)分為18個(gè)亞層，每層所含的碎石、淤泥、灰渣、混凝土、粘土等物質(zhì)均有所差異，部分土層分布均勻，部分土層分布不均勻，從而造成了地基結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性。(2)縮徑。鋼筋混凝土灌注樁也可能因塑性土膨脹而發(fā)生縮徑的現(xiàn)象。為了對(duì)其進(jìn)行良好的控制，可在成孔的過程中，提高成孔速度，加大泵量，當(dāng)成孔后孔壁因形成一層泥皮而提高其抗?jié)B水性能，同時(shí)不會(huì)產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象，也就避免的縮徑的形成。也可通過反復(fù)掃孔的方法來避免孔徑的縮小。
3．2質(zhì)量控制處理措施
(1)嚴(yán)格進(jìn)行材料控制。在施工過程中提高對(duì)材料檢查與抽查的重視，可通過取芯抽樣法進(jìn)行檢測(cè)，制定完善的監(jiān)察制度。加強(qiáng)對(duì)安全檢查人員的管理，通過三級(jí)安檢的組織形式將標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)章制度貫徹落實(shí)，并建立考核獎(jiǎng)懲制度，以此來激勵(lì)員工負(fù)責(zé)任的完成各項(xiàng)工作。一旦發(fā)現(xiàn)誤差問題，要進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)查;同時(shí)對(duì)施工材料的規(guī)格和質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免將不合格的材料用于建筑施工。(2)加強(qiáng)混凝土的科學(xué)配比。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)通常利用導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)澆筑，但這種技術(shù)依然不能避免離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，只有加強(qiáng)混凝土本身的科學(xué)配比，才能從根本上改變這一現(xiàn)狀。在對(duì)混凝土進(jìn)行配比時(shí)，首先要了解所使用的基礎(chǔ)材料的規(guī)格、含水量等基本參數(shù)，該工程采用低收縮、低水化熱水泥，因此要根據(jù)其參數(shù)調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臐穸纫约皽囟?，并完成取樣測(cè)試，詳細(xì)記錄配比信息。(3)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間以及坍落度的控制?；炷恋臄嚢钑r(shí)間以及坍落度對(duì)灌注樁的堵管、斷樁、夾泥等現(xiàn)象有一定的影響?；炷恋膹?qiáng)度受其攪拌時(shí)間影響，合理控制攪拌時(shí)間能加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度。坍落度的控制主要可通過在施工中對(duì)混凝土面的標(biāo)高以及導(dǎo)管的埋入深度進(jìn)行控制，保持18cm～22cm的坍落度，并使導(dǎo)管保持在混凝土面2m～6m的置入深度最佳，避免將其提出混凝土面。當(dāng)灌注至距標(biāo)高8m～10m時(shí)，坍落度調(diào)整至15cm～18cm最佳。
4結(jié)束語
