普通混凝土现场拌制工艺标准

轻骨料混凝土现场拌制工艺标准

请教一个建筑方面的问题

我准备购买一套住房，但知道这套住房所在的那幢房子将是在三年前已经建好的楼房上面继续加建的，当然，以前是规划好的，并且地基都是按加建的要求打的，整幢楼都是全框架钢筋混凝土结构，三年前已经建好的部分已经将钢筋混凝土柱子都预留好了，三年前已经建好7层楼，现在准备再加建19层。我的问题是：在新、旧钢筋混凝土柱子衔接部分是否牢实稳固？象这种情况的新建部分是否稳定？会不会大楼从新、旧钢筋混凝土柱子衔接部分断裂？19层楼的巨大重量，新、旧钢筋混凝土柱子衔接部分的承重是否有问题？

浅淡立式高抛无振浇注深孔桩芯砼技术


摘要： 山区地形的特定地质条件和各个建设时期城市建设的不同特点，建筑基础设计的主流形式不断变化，体现了各个时期的建筑特色。从带形浅基础、机械钻孔灌注桩基础到现在普遍采用的人工挖孔桩基础，而后者成了当前基础设计形式中最普通常用的承载结构形式。

关键词： 深孔桩 基础施工 桩基础
　 　由于采用人工挖孔桩基础形式的工业与民用建筑量大面广，桩芯混凝土浇筑按照施工“混凝土自高处倾落的自由高度不应超过2米”的要求，普遍感觉采用传统施工方法浇筑深孔桩芯混凝土，串筒下料、分层振捣的方法将是十分困难，尤其是深井下操作工人的安全，将面临严重威胁，这是因为桩的直径仅容一人的井下，操作工人要一手抓紧钢爬梯，一手操作振动机，虽有安全防护，但新浇筑混凝土的水化热扑面而来，又随着混凝土浇注面的上升而拆卸钢爬梯及串筒，工人体力消耗巨大，操作条件和施工环境十分危险，而且工效低、速度慢，在实际浇注混凝土中缺乏可操作性。为了克服传统施工方法的各种不利因素，选用立式高抛无振浇注深孔桩芯砼技术，将是既安全又快捷稳妥的施工方法。
　　立式高抛无振浇注深孔桩芯砼施工方法，就是对传统施工方法的一个重要革新，施工的主要关键是配制流动性、填充性、抗分离性等工作性能良好的混凝土拌合物，发挥其优良的均匀性、粘聚性、流动性、填充性，同时利用混凝土拌合料在一定高度上高抛动能的冲击振实效应，达到高抛免振自密实效果。其施工要点是控制浇筑桩芯砼质量的主要关键点。
一、优化砼配合比，具备良好的流动性、填充性、抗分离性和匀质性
　　混凝土配合比优化设计，实质就是对原材料精选和配合比的调整试配，使混凝土具有足够的塑性粘度（即聚粘度），不致离析泌水；又具备良好的流动性、填充性能，形成均匀致密的结构。混凝土的性能试配中，应遵循：
　　1、按照用水量、外加剂、砂率及掺和料性能对混凝土工作性能的影响规律，对配合比作调整，把工作性能的多项指标控制在适当范围内。
　　2、通过高效减水剂、缓凝保塑剂、适量引气等降低水胶比，保证混凝土工作性能及强度等级。
　　3、在混凝土工作性能适宜但强度值离试配值相差较大时，可通过提高胶凝材料浆量，降低水胶比，以满足强度等级。
　　4、混凝土拌合若出现离析，可增加砂率或减小细骨料细度模数，以及增加掺合料、减少用水量等办法解决。
　　5、若配制的混凝土拌合料“粘滞”，可适当增大细骨料细度模数，控制细粉含量；调整掺合料品种或掺量；或通过更换水泥品种，以保证水泥与外加剂的良好适应性。
二、控制混凝土坍落度和坍落扩展度
　　人工挖孔桩身混凝土存在的主要缺陷是混凝土的离析后造成局部浆体富余、粗骨料局部堆积，直接影响混凝土的内在质量。而通过对混凝土坍落度、坍落扩展度抗离的控制，将是控制高抛免振混凝土工作性能的重要关键。
　　混凝土拌合物的坍落扩展度指标量化了混凝土在自重作用下克服屈服应力、粘度和摩擦后的流动状态，坍落扩展后越接近圆形，则表明匀质、变形能力越好；中边差则反映了石子在砂浆中的悬浮流动能力、抗分离能力和稳定性，所以中边差越小则表明越好。同时，要求粗骨料中间不集堆，而且砼拌合物扩展度边缘无砂浆析出和泌水现象。
三、混凝土工作性能检测
　　配制的混凝土拌合料检测，除一般工作性能检测外，对混凝土的流动性、坍落度扩展度的检测尤为重要。
　　混凝土的流动性检测，传统方法采用坍落度测试，该方法简单易行，但对影响其流动性的屈服剪切应力和塑性粘度不能较准确地量化其指标，而且坍落度很大，拌合物的粘带酽稠，仍不能满足流动性要求。因此，全面评价其流动性，应从时间及空间两个层面进行。L型流动仪检测法克服了坍落度试验之不足，受人为因素影响较小，是衡量流动性指标较为理想方法。
　　混凝土坍落扩展度工作性能的检测，采用倒置坍落度筒底部加盖固定于支架，底部距地50cm，筒内装满混凝土抹平，迅速滑开底盖，用秒表计量流空时间，结合测坍落度时测得砼流动直径（坍落度扩展度），以及中间与边缘的高差值（中边差）。一般控制以坍落度应在20cm左右，坍落度扩展度应大于60cm，流动时间在8～10S，中边差小于或等于30mm，则工作性能优良。
四、混凝土抛落高度与漏斗设置
　　立式高抛无振捣施工技术的另一关键在于混凝土必须有一定的抛落高度。混凝土浇筑的抛落高度必须满足砼下料口离浇筑层顶面之间的净距大于6米的条件，充分利用混凝土作自由落体坠落所产生的动能，达到振实混凝土效果。在浇筑中，砼的供料必须保持连续性，以保证浇筑的匀质性。为防止砼下落中与桩孔护壁和钢筋笼碰撞离析，井口放置下料漏斗，漏斗出料管口居中，令混凝土在空腔内垂直下落。
五、立式高抛砼浇筑必须注意事项
　　1、人工挖孔桩底部扩大部位的施工。挖孔桩底部扩大头部位是桩基受力的重要部位，由于混凝土高抛冲击动能受振幅限制不能均匀传递，因此扩大头部位必须进行机械振实。
　　2、桩顶部位6m范围内，因混凝土抛落功能不够，必须用机械分层振捣密实。
　　3、桩芯砼浇筑点必须设置坍落度筒，以便随时控制混凝土质量。
　　4、结合实际，制定严格的施工方案，重点把关，实施对操作人员认真技术交底。
　　5、直径大、深度小的人工挖孔桩桩芯砼浇筑，若采用高抛施工工艺，则须通过理论计算和模拟试验，确定主要技术措施。
　　日臻完善的立式高抛无振捣浇注深孔桩芯砼施工技术，随着人工挖孔桩基础类型采用的普遍性，而得到广泛认同与推广。运用高抛浇法将极大地改善操作工人的劳动条件、劳动强度和操作环境，加快施工进度，充分发挥其高效、优质、节能、除噪和安全可靠的技术优势，逐步取代危险繁重的传统施工方法。

钢筋混凝土薄壁结构裂缝的分析与处理


所谓薄壁结构是指水池、地下管道、地下室侧墙等结构。这些结构如果出现裂缝通常都是贯穿的，对使用功能造成很大的影响。本文以珠海发电厂生水池和消防水池为例，分析薄壁结构裂缝的原因及处理方法。

工程情况

生水池长76m，宽49.7m，高4.6m，埋入地下1.4m。池壁厚度3.2m高外露于大气中，池壁厚度450㎜。水平构造配筋直径12㎜@200㎜，配筋率0.25%。伸缩缝间距24m。每段池体混凝土分二次浇筑。第一次浇筑至底板上150mm处，第二次浇筑池壁至顶。采用竹胶合板模板，泵送C35混凝土。

消防水池直径24m,高13.2m.底板厚0.9m,除底板埋置于土中外，池壁均暴露于大气中，池壁厚度750㎜,水平构造配筋直径16㎜@200㎜，配筋率2.7%.消防水池采用立模施工，池壁分四段施工到顶，每段长约4m。

裂缝情况

生水池第1、2段池壁混凝土浇筑完成，拆模后第二天发现两段池壁各产生6、7条贯穿性裂缝，裂缝宽0.1～0.3㎜。

消防水池完成后，发现了约30条肉眼可见裂缝。裂缝宽约0.2㎜,水池灌水后出现渗水现象。裂缝长短不一，补漏中发现下部裂缝封堵后，裂缝呈向上延伸状态。

裂缝产生原因分析

生水池处于岩石地基上，消防水池地基为经过置换处理的碎石回填层。因此，不均沉降产生裂缝的可能性不大，从裂缝产生情况看，应属于温度收缩应力和混凝土干缩变形应力引起。

底板对池壁冷缩和干缩的约束

施工中常浇筑底板混凝土，待底板达到一定强度后再进行池壁施工。底板受地温影响，温差变化相对较小，而池壁混凝土刚浇筑，由于水化作用，温差变化相对较底板温差变化大，因而池壁的冷缩量大于底板的冷缩量，其大于部分受到底板的约束。此时在池壁中产生拉应力，在底板中产生压应力。

池壁混凝土在硬化过程中，由于水化作用和水分蒸发以及胶凝原因，使混凝土的体积变小，产生收缩变形，而底板混凝土由于以上原因造成的收缩变形由于时间差的原因而相对较小或已趋于稳定，必然对池壁混凝土的收缩变形产生约束，从而在池壁混凝土内部产生拉应力。池壁基础越长，拉应力越大。

地基对池壁冷缩的约束

消防水池位于置换的碎石地基上，而其底板为大块混凝土，相对而言，地基水平约束力可忽略不计。但生水池边墙位于坚硬的花岗岩地基上，当池壁混凝土因冷缩和干缩变形时，由于岩石地基水平阻力的影响，约束了池壁基础的变形，池壁与基础产生变形差而导致在池壁混凝土内部产生拉应力，基础越长，拉应力越大。当由于以上两方面原因产生的拉应力超过混凝土抗拉强度极限时，就会在应力最大的地方出现裂缝。这种裂缝又称外约束裂缝，在靠近约束处最大，而自由端相对较小。

避免裂缝的主要对策

1)　　　　采用小直径密分布的配筋方式，将池壁分布筋加密至直径12㎜@100㎜。

2)　　　　调整混凝土配合比，原配合比采用强度等级32.5普通水泥430kg/m3,水泥用量较大，水化热高。改用强度等级42.5普通水泥，并掺加粉煤灰，减小坍落度（120㎜）。

3)　　　　加强养护。覆盖塑料薄膜或采用挂麻袋淋水养护方法。

4)　　　　缩短伸缩缝间距，将原24m改为12m。

5)　　　　延迟木模拆除时间。
。
对生水池裂缝，用环氧树脂两面修补未发现渗水现象。

对消防水池裂缝，因池中存水无法排空，因此采用池外壁表面修补的方法，其工艺流程为：

将表面裂缝水位凿开后用快干水泥堵住；采用“科护150”将整条裂缝涂刷一遍，宽度约1m（“科护150”是一种双组分聚合物改性防水材料，混合后形成一种可涂刷涂料，具有优异的粘结力，良好的弹性、柔韧性和耐久性）；贴一层无纺布后再涂刷两遍“科护150”。

水工混凝土建筑物的病害检测与修补技术进展


摘要：对近年我国水利水电工程中有关水工混凝土建筑物的病害检测、评估与修补加固方面的新材料、新技术和新工艺等进行了综合性评述。水工混凝土建筑物因受环境、水荷载及温度变化等不利影响，建成后往往带病运行，运行后又有一个老化过程，因此需要精心地检测、维护和修补才能保证其安全运行。实践表明，许多预防老化病害的措施，在设计和施工阶段就应认真考虑并实施，在使用阶段应对建筑物进行定期检测，对任何损坏予以及时修补，以确保建筑物的安全使用并延长其使用寿命。
关键词：水工混凝土；耐久性；检测；评估与修补
中图分类号：TV698.2　　文献标识码：A

　　我国对大坝的安全评价，分为正常坝、病坝和险坝。我国目前有水库8.5万多座，由于各种原因，其中约有40%存在事故隐患，部分大坝成为病坝、险坝，有的甚至出现溃坝、决口等安全事故[1-3]。大坝的安全状况在其运行寿命期内处于动态变化的过程中，为了确保大坝实现其设定的安全经济运行的目标，必须对水工混凝土建筑物的健康状态进行实时监测与评估，提供有效、及时的防护与修补。水工混凝土是人造材料，从拌和制备、浇筑成型、养护到投入服役使用为抗力发育成长期，在成长期内混凝土的各项性能应达到设计指标。在随后服役期内混凝土在环境因素（如冻融、冻胀、温度和湿度变化、水流冲磨等）、化学介质（如水质侵蚀、溶蚀、氯离子侵蚀、碳化、钢筋锈蚀、碱骨料反应等）和交变荷载（周期性荷载作用等）作用下，其性能会逐渐发生变化，抗力随时间而衰减，直到不能满足安全运行要求。混凝土大坝安全运行与寿命的评价，要搞清服役期内在环境因素、化学介质和交变荷载等多因素作用下大坝混凝土的状况，以评价混凝土大坝的安全状况[3]。然后，针对存在的问题，进行及时修补与加固，使建筑物的安全使用期限大大延长。

　　近几年，我国在水工混凝土建筑物的病害检测、评估与修补、加固方面，做了大量的、卓有成效的工作。现将有关方面的新进展综合介绍如下。

1　病害检测与评估

　　水工混凝土建筑物的各种病害、缺陷，大多始发于或显露于结构表面，如裂缝、破损、磨蚀 、渗漏、钢筋锈蚀以及结构外观变形等。有些病害的成因比较简单，仅根据现场仔细检查病害的形态、范围和程度就可以分析清楚。实际上，许多严重病害可以目测发现，但目测必须系统化，由经验丰富的技术人员进行。但有一些病害情况却很复杂，病因也很多，需要结合具体工程进行多方面检测试验或调查设计、施工资料，经过综合分析后，才能得出比较清楚的认识和恰当的评估。

　　对建筑物的病害做出正确评估，一方面应重视原型观测资料的分析，如位移、变形、渗水量、扬压力、裂缝扩展等，主要根据它们的变化趋势来评价建筑物的安全与否，这种方法简单易行，但更需要有经验的专业人员和专家相结合进行现场观察检测，以及对实测资料进行全面综合分析并做出安全评价。对建筑物的安全评价，现在还没有统一规范，也不可能有不变的统一标准，所以主要还是靠有丰富经验的工程技术人员，凭他们的实践经验，对各种资料做出正确的解释，并依靠从类似工程或处理类似工程得来的经验审慎地做出安全评估。

　　裂缝是混凝土建筑物最常见的病害之一，可以说，所有混凝土建筑物都有裂缝存在，只是裂缝数量的多少及危害程度有所不同而已。裂缝大体上可分为两类：一是施工期出现的裂缝，主要是湿度、干缩引起的；二是运行期出现的裂缝，其原因比较复杂，包括荷载、温度、地震、基础变形及化学反应等。有些裂缝仅从外观形态、工程特征及环境条件上就可找到原因。若从混凝土密实度、保护层厚度、碳化深度等方面进行检测，将有助于深入认识并制定合理处理方案。近年来在采用面波仪、探地雷达进行缺陷检测方面有较大发展。

　　总之，各种类型的病害缺陷需要有与之相应的检查诊断手段，需要有经验的专业人员进行检测评估。大多数病害检测仍需要检测混凝土现实强度，同时可检查内部缺陷，如渗水路径、裂缝、孔洞、疏松夹层、混凝土与基岩接合情况等。当怀疑有碱骨料反应时，对芯样进行膨胀试验、切面观察、含碱量测定等，有助于综合分析和做出合理评价。

水工混凝土建筑物的病害检测与修补技术进展(续)



2　新材料

2.1　水泥基渗透结晶型防水材料[4]　为解决混凝土的抗渗问题，新发展出一种水泥基渗透结晶型防水材料，它是由水泥、硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料。这种材料的作用机理是特有的活性化学物质利用水泥混凝土本身固有的化学特性和多孔性，以水为载体，借助于渗透作用，在混凝土微孔及毛细管中传输，再次发生水化作用，形成不溶性的结晶体并与混凝土结合成整体。由于结晶体填塞了微孔及毛细管孔道，从而使混凝土致密，达到永久性防水、防潮和保护钢筋、增强混凝土结构强度的效果。“水泥基渗透结晶型防水材料”（GB18445-2001）国家标准已于2002年起正式实施。对原材料的试验方法、试件成型、养护以及性能试验均作出了规定，使水泥基渗透结晶型防水材料的应用趋于规范化。这一材料在水工混凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用，如天生桥二级 、大坳、安康、十三陵水库等工程均取得良好效果。可以预计，水泥基渗透结晶型防水材料将在水工混凝土建筑物防渗和补强方面得到广泛应用。

2.2　聚合物水泥砂浆类材料[4]　聚合物改性水泥砂浆作为防渗、防腐、防冻材料已在水工混凝土建筑物修补工程中得到广泛应用。水泥砂浆或混凝土加入少量胶乳材料改性后，其抗渗性、抗碳化和抗冻性显著增强。经过近20年的工程实践，证明这是一种性能可靠、经济、施工方便的修补材料，目前已列入有关设计规范和施工规程，施工速度及施工质量也大大提高。施工方法有人工涂刷、喷涂及灰浆机湿喷。聚合物胶乳品种很多，作者推荐采用丙烯酸聚合物改性水泥砂浆，因为它的机械性能和化学性能均优于其它乳胶。

2.3　新型灌浆材料[4,5]　利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料（PU/EP-IPN）。该化灌材料综合了环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点，水下混凝土灌浆试块的粘接抗拉强度达到1.05MPa。浆材粘度不高，凝结时间可调，是一种性能优良、适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。具有高弹性及可在水下固化的弹性聚氨酯材料与甲凝材料相互改性，利用交叉渗透交联工艺制备出PU/PMMA互穿聚合物网络弹性体灌浆材料，浆液粘度不高，可灌性良好，可在水下固结及形成弹性体防渗。在不添加任何溶剂时该浆液初始粘度在280×10-3Pa·s以下，浆液在水下与混凝土表面固结后的弹性体延伸率达150%以上时，仍与混凝土表面粘结良好而不脱落。

3 新技术及工艺

3.1 水下修补材料及水下修补技术[4,5]　“九五”期间结合水利部科技重点攻关项目研究，中国水利水电科学研究院及南京水利科学研究院分别研制出适于水下修补施工的嵌缝材料GBW遇水膨胀止水条、水下快凝堵漏材料、PU/EP 、IPN水下灌浆材料、水下伸缩缝弹性灌浆材料、水下弹性快速封堵材料等。这些材料大多采用先进的高分子互穿网络技术，根据水下修补施工的特点，材料的固化时间可调。曾在安徽陈村水电站坝上游面水下伸缩缝修补和引滦入津隧洞水下底板裂缝修补工程中进行了现场应用试验，效果良好。水下修补施工的机具设备亦有很大发展，一些大坝水下工程公司具有液压泵、液压潜孔钻、液压梯形开槽机、液压打磨机等一系列先进施工设备，已形成水下裂缝及伸缩缝修补的成套技术。

　　水下不分散混凝土在众多工程中得到应用，近年来先后研制出UWB、NNDC、NCD、 CP、SCR等多种水下不分散剂，可以配制出适用于水工薄层修补的水下不分散混凝土，在五强溪、葛洲坝等工程中已成功应用。随着应用领域的不断扩大，对这种材料的需求也会不断增长。此外，一种适于海水中施工的水下不分散混凝土材料，已在天津海堤施工中得到应用。

　　《水下不分散混凝土试验规程》(DL/T5117-2000)已颁布实施，对原材料的试验方法、试件成型、养护以及性能试验均作出了行业规定，使水下不分散混凝土的应用趋于规范化。

3.2　水下检测技术　随着国家对大坝安全特别是大坝水下安全的重视，原有的采用潜水员和水下电视相结合的检测方法及水下建筑检测技术，已经不能满足大坝水下安全管理的要求。大连赛维资讯有限公司采用水下机器人与海量图像处理技术相结合的方法，开发了“水下观测成像多媒体软件应用系统”，实现了水工建筑物检测和管理的技术路线一体化。在这套系统中，根据大坝的结构，对水下情况、拍摄内容等因素，制定了拍摄规程，主要包括拍摄的方向，拍摄距离，摄影机焦距，速度，光照等内容。采用此种规范化的管理，减少了重复拍摄，提高拍摄速度，降低了成本。并且拍摄的目标信息全面、规范，方便了后期处理。这一系列为大坝以及水工建筑物的安全和信息管理提供了可视化的安全管理平台，为数字化大坝的建立奠定了基础。

　　由于大坝的面积很大，最终产生的全景图的数据量也很大，同时，每个隐患都有相应的AVI片断相对应，因此系统必须支持对海量数据的管理。系统同时采用三维重建技术结合表面贴图的形式提供大坝检测结果的三维数据结构，这使得专业人员可以更迅速快捷，非专业人员可以更形象的检索、浏览大坝的整体风貌和检测结果。大坝水下检查的一个主要的目的是通过检测的资料获取大坝的安全状况，因此，必须找到大坝上的隐患情况。系统采用的是自动识别和人工识别相结合的方式，对存在寻找到隐患的指定范围内的画面进行轮廓提取，从而形成矢量化的图形轮廓。大坝隐患的跟踪和管理是大坝检查的重点，软件提供了对隐患进行隐患跟踪管理此项功能。目前，这一系统已在东北电管局下属的丰满电站、云峰电站和太平哨电站的第二轮安全定检中采用，效果良好。

3.3　混凝土裂缝注浆技术　自从环氧树脂类高分子材料被用于混凝土建筑物裂缝修补工程后，至今它已成为仅次于钢材和水泥的第三种建筑材料被广泛应用。传统方法是靠人工控制用泵将树脂浆液注入裂缝内。由日本引入的“壁可”注浆技术，可通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆，缓慢均匀的灌浆压力可将缝隙中的空气压入混凝土毛细管中，并通过混凝土的自然呼吸作用排出，有效地避免了气阻现象，从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下，注浆管靠内部压力可以持续很长时间的自动注浆，需要人工操作的只是用泵将浆液压入到注射管内。尽管采用低压、低速注浆，却节省了大量人力和时间。

3.4　碳纤维补强加固新技术　碳纤维补强加固技术是利用高强度（强度可达3500 MPa）或高弹性模量（弹性模量2.35×105～4.30×105MPa）的连续碳纤维，单向排列成束，用环氧树脂浸渍形成碳纤维增强复合材料片材，将片材用专用环氧树脂胶粘贴在结构外表面受拉或有裂缝部位，固化后与原结构形成整体，碳纤维即可与原结构共同受力。由于碳纤维分担了部分荷载，降低了钢筋混凝土的结构应力，从而使结构得到补强加固。由于该材料耐久性好，施工简便，不增大截面，不增加重量，不改变外形等优点，日渐受到国内外工程界重视。碳纤维复合材料用于混凝土结构的补强加固技术从1997年由日本引进，在我国只有几年的历史，但发展迅速。近几年主要用于钢筋混凝土建筑物的梁、板、柱等构件的补强加固。在水工混凝土建筑物补强加固方面，已在山东和新疆的工程中采用了这项新技术。目前国内虽能少量生产碳纤维片，但在材质均匀及预浸树脂含量等关键技术方面与国外相比，尚有较大差距。粘结用的环氧树脂材料，对不同部位的使用功能和使用条件需选用不同型号，不同的性能指标。国产树脂性能比较单一，与国外产品相比，差异较大，这些都是国产材料急需解决的重要问题。

3.5　新的施工设备　高压喷涂设备是为解决环氧树脂、聚氨脂等材料的快速、大面积喷涂而研制的。根据需要喷涂一遍至数遍，混凝土结构表面即可形成一定厚度的柔性膜层，从而达到抗冲耐磨、封闭混凝土防渗、防碳化、保护钢筋、延长结构使用寿命的目的。相对于以往施工中采用人工称量、混合、手工涂刷工艺，高压喷涂既节省工时，又可以保证涂层质量，可以说是喷涂工艺的重大进步。高压无气喷涂设备使用方便、省工省时。这一设备已在东风水电站泄洪中孔表面抗冲防护修补中应用。

水工混凝土建筑物的病害检测与修补技术进展(续)


4　老化病害的预防

　　混凝土和钢筋混凝土建筑物的寿命应大于50年，可是从现实情况来看，许多水工混凝土建筑物过早出现各种各样的缺陷和病害，甚至尚未建成，就出现严重工程缺陷，或者刚投入使用，就不得不进行修补。如果考虑到这些现实情况，未来工程设计、施工和使用三个阶段都必须重视水工混凝土建筑物老化病害的预防措施[6]。今后应优先考虑采用新材料、新工艺、新技术维修带病运行的建筑物，并不断地将更新的专门技术应用于新建筑。人们对混凝土材料的认识，已从以往片面追求高强度逐渐转变为采用高性能混凝土，这种转变的本身就是重大的变革[6]。近年来，高性能混凝土技术取得了长足进步，大量研究和工程实践表明，科学地选择材料和配合比，混凝土的性能改善还有巨大的潜力。由于多功能外加剂中的特殊活性物质的作用，使混凝土的性能得到改善或提高，这种混凝土非常耐用，几乎完全不渗透，而且非常耐磨蚀和抗冻融，可减少收缩裂纹，保护钢筋不受锈蚀。

　　由于规划设计阶段未能预知环境条件和使用情况的变化，建筑物可能潜伏严重事故的隐患。这种情况在适当时间是可以认识和防止的，即每隔一定时间，必须对建筑物的质量进行检查。 这种检查或检测在适当的时候可以探测出在严重事故将要发生以前所起的变化，特别是准确、及时检测出反常状态。由运行管理人员和专家相结合进行现场认真观察和检测，对测量资料全面综合分析可做出安全评估。依靠有丰富经验的工程技术人员，凭他们的实践经验，对观察资料作出正确的分析。对建筑物总体老化演变各阶段定量的信息分析，发现尚处于萌芽状态中的危险，跟踪效应量的缓慢变化或偏移，对评价建筑物安全是十分重要的。

　　绝大多数水工建筑物的破坏过程都不是突然发生的，一般都有一个缓慢的从量变到质变的过程。日常认真细致的检查，经常的观测以及对其结果的分析，可以发现结构的缺陷，并确定消除缺陷的处理方案。局部细微的缺陷，如不加以维护修补，经历一定时间就可能发展成重大事故。建筑物上出现的缺陷，常常预示着某些潜伏的危险，因此，除了及时修补之外，还必须检查其原因并制定出消除缺陷的各种处理措施。实践表明，健全的管理制度和操作规程，是水工建筑物安全运行的保证。系统地记录各种检查结果、大小事故情况及其处理过程。这些资料的积累对掌握水工建筑物的实际工作状态是十分重要的。
参考文献：

[1] 张严明.全国病险水库与水闸除险加固专业技术论文集[C]．北京：中国水利水电出版社，2001.
[2] 邢林生，等.我国水电站大坝安全状况及修补处理综述[J]. 大坝与安全，2001，(1).
[3] 林宝玉.水工混凝土建筑物老化、病害及修补[A]．全国第三届大坝安全学术讨论会论文集[C].南京：河海大学出版社，1996.
[4] 鲁一晖，孙志恒.水工混凝土建筑物病害评估与修补文集[C]．北京：中国水利水电出版社，2001.
[5] 鲁一晖，林宝玉，等.混凝土大坝水下裂缝及伸缩缝修补技术总结报告[R]．中国水利水电科学研究院，南京水利科学研究院，2001年.
[6] ICOLD. 69th ANNUAL MEETING[R]. DRESDEN，2001.

钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术研究与应用(1)


本文通过钢筋混凝土短柱的外包粘钢加固的试验，将包钢与粘钢方法结合起来，加固后的外包粘钢与原混凝土之间能共同工作，并在原混凝土内形成二向应力状态，大大提高了结构整体承载力，并且空间占用较小，现场加固工艺简便，工期短，对周围环境影响小的优点。在广东省电力一局万益钢结构厂主厂房钢筋混凝土柱加固的实际工程应用中，保证了工厂能够按期完成钢结构生产任务，取得了良好的经济效益与社会效益。
　　关键词：　混凝土柱 包粘钢 加固
　　
1. 概述
　　混凝土结构加固技术是一门新兴的学科，结构试验研究、理论分析及规范编制等基础理论工作，近年来均有很大进展。日本在混凝土结构裂缝修补技术方面，较系统全面，编制了《混凝土工程裂缝调查及补强加固技术规程》；原苏联在工业厂房加固设计构造方面，积累了较为丰富的经验，出版有结构加固构造图集；英国、德国在混凝土结构缺陷修补、防水及防腐处理技术方面，也取得了不少成功经验。我国近几年，在混凝土结构抗震加固旧房改造及工程事故处理方面，进行了大量的工程实践与试验研究，在国内发表了大量论文，出版了不少著作，并且编有《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90）。

　　钢筋混凝土结构的耐久性问题已越来越引起人们的关注。美国学者用“五倍定律”形象地说明耐久性的重要性，特别是设计对耐久性问题的重要性。设计时，对新建项目在钢筋防护方面，每节省1美元，则发现钢筋锈蚀时采取措施多追加5美元，混凝土开裂时多追加维护费用25美元，严重破坏时多追加维护费用125美元。这一可怕的放大效应，使得各国政府投入大量资金用于钢筋混凝土结构的耐久性与加固的研究。除了耐久性外，还有施工质量问题，许多新建的建筑工程也存在较严重的工程质量问题和质量事故，这些建筑的加固在整个加固工作中，也占有相当大的比例。

　　对老化或有病害的钢筋混凝土结构进行加固是提高其耐久性、延长其使用寿命较有效的办法，其主要方法有以下几种：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、增设支撑加固法、粘钢加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系及剪力墙加固法、增设拉结连系加固法、裂缝修补技术等。

　　其中，粘钢加固法是比较新颖的一种加固方法，它是在混凝土构件表面用特别的建筑结构胶粘贴钢板，以提高结构承载力的一种加固方法。该方法始于60年代，优点是简单、快速、不影响结构外形，施工时对生产和生活影响较小。在国际上它是一种适用面较广的先进的加固方法。不仅在建筑上使用，而且在公路桥梁也普遍采用。

　　外包钢加固法也是一种使用面较广的传统加固方法，分湿式与干式两种情况。两者相比，干式外包钢施工更为简便，但承载力提高量、整体工作性能及受力特点也不如湿式外包钢有效。湿式外包钢加固施工较为复杂。本文拟将湿式外包钢加固技术与粘钢加固技术结合起来，用新型结构胶代替乳胶水泥和环氧树脂化学灌浆，这可给施工带来较大方便，且型钢能与原混凝土结构共同受力，同时发挥了外包钢加固技术与粘钢加固技术的优点。本文就是要通过对这种新型结构胶的外包粘钢柱的模型试验，探讨这种加固技术的受力性能。并还针对广东省电力一局万益钢结构加工厂出现的质量问题，把其作为工程加固研究实例，分析其结构受损的原因，提出结构加固的方案及施工措施，并评价加固效果，进一步说明把上述外包粘钢技术用于工程结构加固的可行性。

2. 钢筋混凝土短柱胶凝混凝土外包粘钢加固试验

　　2.1 试验目的与试件制作

　　试验目的为了满足实际工程中提出的在柱子加固时既要大幅度提高其承载力，又要使柱子的横截面积增大不多，还要整体性强，可靠性高等要求。我们在钢筋混凝土柱原有的加固方法的基础上，提出了钢筋混凝土柱外包粘钢加固法。该方法用高强胶凝混凝土少量增大柱子截面，并外包粘角钢和包粘钢板，在新增加截面的部分提高柱子承载力的同时，还因新增钢板箍的横向约束作用，使原混凝土柱产生良好的三向应力状态，因而可以大幅度提高柱子的承载力。另因粘的效果还使外包钢套、高强胶凝混凝土与原柱之间可靠地联结成整体。

　　为了验证上述加固方法的加固效果，进行了钢筋混凝土的短柱轴压试验。未加固的试件为配置了纵筋和箍筋的短柱，截面尺寸150×150m，柱长600mm，配有4Ф6纵筋，箍筋采用Ф4@150，见图1（a）。预制四组不同等级的钢筋混凝土柱，第一组试件数9根，另外三组试件数均为6根，共预制了27根短柱，四组试件混凝土立方体抗压强度依次为14.7N/mm2、22.6N/mm2、23.6N/mm2、26.0N/mm2。由于柱子尺寸不大，将外包角钢和钢板箍用外包钢板套筒代替。加固步骤是先预制好钢筋混凝土短柱，用2mm厚的A3钢板做好钢板套筒，要求钢板套筒与柱子等长，然后将混凝土短柱表面和钢板套筒内壁做粘接前的表面处理，再二者表面涂上WSI界面胶，最后将短柱置于钢板套筒中，在钢板套筒与柱之间浇筑高强胶凝细石混凝土。

钢筋混凝土柱外包粘钢加固技术研究与应用(1) (续)



钢板套筒采用三种不同的横断面。它们分别是边长为180mm的正方形，边长为188mm的正方形和直径212mm的圆形。用边长为180mm的正方形使柱横截面面积增加了44%，用边长为188mm的方形与直径为212mm的圆形，均使柱截面面积增加了57%，见图1（b）。