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模块4钢筋混凝土工程事故分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第1页。模块4钢筋混凝土工程事故分析与处理4.1钢筋工程事故的分析与处理4.2混凝土工程事故的分析与处理4.3模板工程事故的分析与处理4.4混凝土构件的加固方法钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第2页。在使用量大而广的钢筋混凝土工程中,常常出现工程质量事故。造成工程质量事故的主要原因是:违反基本建设程序,工程没有有效的监督机制;对国家规范的理解、掌握有偏差,使建筑结构设计先天不足,存在事故隐患;施工过程中管理混乱,随意性大,质量控制把关不严,直接影响工程质量。模块4钢筋混凝土工程事故分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第3页。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋在混凝土结构中,对工程的安全性、耐久性起着决定性的作用,按其在结构中的作用可分为两大类:受力钢筋和构造钢筋。受力钢筋是根据结构的作用效应通过受力分析、计算进行配置的。构造钢筋是不需要进行荷载效应计算,但需要考虑计算模型与结构实际情况的差异,根据工程实践经验来配置的。不论何种钢筋均应满足规范规定的要求。在实际工程施工及检查中,往往缺乏对规范的认真学习和理解,造成钢筋分项工程经常出现一些不符合规范要求、忽视质量、给结构安全留下隐患的问题。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第4页。钢筋工程事故的原因分析4.1.14.1钢筋工程事故的分析与处理普通钢筋工程事故的原因分析1.(1)钢筋加工制作差错。受力钢筋的规格、级别用错,没有经过检验的不合格钢筋混用到结构中,或者钢筋代换时出现差错;钢筋下料计算错误或成形、切断尺寸长短不一。钢筋安装后因规格、级别、尺寸不合格,锚固长度不足,使得结构或构件出现裂缝或坍塌。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第5页。4.1钢筋工程事故的分析与处理出现上述问题的原因有:施工管理混乱,没有严格的检查制度;进入现场的钢筋无质量证明书,甚至有的企业偷工减料,采办一些小冶金厂生产的材料质量不稳定的伪劣产品;操作工不经培训即上岗,不懂钢筋的级别,将钢筋强度等级弄错;工地没有配料单,操作工责任心不强,使下料长度失控,时长时短;施工时缺乏设计图纸中要求的钢筋类别,需要进行钢筋代换时仅考虑等面积代换或等强度代换,不考虑构件裂缝及变形的要求。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第6页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(2)钢筋安装差错。①纵向受力钢筋出现差错。纵向受力钢筋的位置出现差错。例如,在肋梁楼盖的主、次梁交接点处,由于钢筋数量较多,纵横交叉,如果各钢筋位置误差过大,会使钢筋高出板面露筋,节点处产生裂缝。又如,悬挑梁、板钢筋位置放错和下沉,使得构件受拉部位没有钢筋或钢筋不足,造成梁折断、裂缝或坍落。柱钢筋错位,不仅影响模板的安装,还影响柱的受力性能及结构的安全性。出现上述问题的原因有:技术交底不明确,操作工不懂得一般结构知识,或钢筋安装工艺不当,固定措施不力,使钢筋在浇捣混凝土时移位;缺乏技术管理、质量检验制度。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第7页。4.1钢筋工程事故的分析与处理②箍筋制作、安装差错。箍筋制作不规整,矩形截面拐角处不方正,或对角线不等,末端弯钩不符合要求;安装时箍筋接头位置没有相互错开,方向相同,或漏扎柱、梁交接处的箍筋;加密区箍筋间距、加密区箍筋加密长度不符合设计要求,影响结构的安全度和抗震性能。出现上述问题的原因有:箍筋制作时没有严格控制弯曲角度,尤其是末端弯钩的长度、角度,不考虑构件的抗震、受扭等具体要求;操作工缺乏结构知识,仅按一般构件对待;施工中只注重纵向受力钢筋的质量检查,没有检查箍筋的接头位置、加密区长度、加密区箍筋间距等;在梁、柱交接点处,当受力钢筋纵横交叉较多、箍筋安装困难较大时,有的操作人员便不安装该处箍筋。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第8页。4.1钢筋工程事故的分析与处理③漏放构造钢筋。漏放梁、板构件中附加的构造钢筋,导致构件裂缝宽度较大(超过规范规定值),影响其正常使用。出现上述问题的原因有:施工人员的结构知识不全面,对构造钢筋重视不够。由于梁、板构件的实际受力情况与简化的受力计算模型之间存在某些差异,如简化

支座形式的影响、温差的影响等,因此需要把在计算中没有考虑到的这些因素对构件的影响考虑进去,不通过计算,根据以往的工程经验附加各种构造钢筋。例如,在非框架结构中,梁、柱的交接点处及梁支座上部通常需要配置一定量的构造负筋,因为没有构造负筋承受实际存在的约束弯矩,就会出现较宽的裂缝,不能满足构件正常使用极限状态的要求。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第9页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(3)钢筋连接缺陷。①受力钢筋连接区段内接头过多。如果在构件的同一个截面上受力钢筋的接头过多,那么构件中就会形成薄弱环节,严重影响结构的可靠度,往往会发生构件断裂、垮塌事故。出现上述问题的原因有:钢筋的连接接头需要传递钢筋的拉力或压力,连接后其连接部位的性能往往不如原材料,因此同一截面上受力钢筋的接头不可过多;实际施工中有关钢筋的技术交底不清楚,操作人员不熟悉规范,安装后不进行质量检验,或检验时发现问题,但因更换难度大、影响工程进度而不了了之。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第10页。4.1钢筋工程事故的分析与处理②钢筋焊接接头缺陷。钢筋在焊接连接接头处出现脆断、裂纹、未焊透等缺陷,直接影响构件的安全。出现上述问题的原因有:由于钢筋在焊接过程中先局部高温熔融,再冷却、凝固、结晶形成接头,因此,在热影响区内其机械性能变脆,当焊接工艺不当、焊接参数不合理、钢筋的含碳量高、可焊性差时,更加重其脆性性能;焊接质量的好坏与焊工的技术素质、身体素质、情绪等有直接关系,操作技工没有经过培训即上岗,对各项技术要求不清楚,技术不熟练,或者焊工的体力与情绪有波动都会影响焊接质量;质量管理力度不够,质检不认真,也会出现质量事故。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第11页。4.1钢筋工程事故的分析与处理③钢筋机械连接缺陷。钢筋机械连接有套筒挤压连接(见图4-1)和锥螺纹连接(

见图4-2)两种形式。常见的质量事故为挤压套筒长度、外径尺寸不足,有可见裂纹;锥螺纹套丝不足或损坏。出现上述问题的原因主要有:套筒质量不合格;套筒的尺寸、材料与挤压工艺不配套,或挤压操作方法不当,压力过大或过小;被连接钢筋伸入套筒的长度不足;钢筋套丝前端头有翘曲、不直;已加工好的丝扣没有保护好;施工、质检、操作等方面人员对新工艺不熟悉,检查不细或发现不了缺陷,使不合格产品流入施工现场。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第12页。4.1钢筋工程事故的分析与处理

图4-1套筒挤压连接1—已挤压的钢筋;2—钢套筒;3—未连接的钢筋

图4-2锥螺纹连接1—已连接的钢筋;2—锥螺纹套筒;3—未连接的钢筋钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第13页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(4)钢筋锈蚀。在结构或构件投入使用一段时间后,由于钢筋锈蚀,沿主筋方向出现纵向裂缝,甚至发生混凝土保护层剥落。出现上述问题的原因主要有:出现裂缝是钢筋生锈体积膨胀的结果,浇筑构件前没有进行钢筋除锈处理,锈蚀层削弱了混凝土与钢筋之间的握裹力,使得混凝土不能密实地包裹钢筋,钢筋因失去了混凝土的碱性保护作用而继续锈蚀,导致混凝土开裂,保护层脱落,从而加剧了钢筋的锈蚀破坏,对结构的耐久性和使用安全造成极大影响。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第14页。4.1钢筋工程事故的分析与处理预应力筋工程事故的原因分析2.(1)预应力筋质量差,制作、安装不符合要求。用作预应力的钢筋、钢丝、钢绞线的强度达不到设计要求,或者预应力筋的表面有麻坑、锈蚀、机械损伤等,使得预应力筋张拉时达不到要求的张拉应力值,或预应力筋被拉断;预应力筋用的锚具、夹具和连接器质量差,使得预应力筋锚固后滑脱,或者突然从固定端崩出,发生严重事故。很薄的一层表面锈蚀或者一个小麻坑就会削弱相当大的面积百分率,引起其强度的显著降低;锚具的加工精度差,或夹片的硬度低,无齿或齿太浅,或锚环的材料质量差,热处理不当,硬度过高、材料脆性大,在张拉时或张拉后锚环炸裂,硬度过低,在张拉时或张拉后锚环易出现裂纹。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第15页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(2)预应力筋张拉控制应力出现误差。

预应力筋初始张拉力的大小直接影响预应力效果。张拉力过大会使预拉区开裂,出现过大的反拱;张拉力过小,则建立的预压应力过低,构件会过早开裂,影响构件的正常使用和耐久性要求。出现上述问题的原因主要有:预应力筋张拉控制应力计算有误,或张拉设备的油表校验不及时,读数不准确,出现偏高或偏低现象。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第16页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(3)后张法预应力孔道留置不当。后张法预应力孔道弯曲,导致预应力筋张拉后构件产生侧向弯曲,或预制构件中抽芯钢管被粘牢拔不出来,或转管、抽管时造成孔道破碎、裂缝、塌陷。则会造成混凝土凝结后黏结钢管拔不出来,或者施工前抽芯钢管没经过调直而本身有弯曲,在抽管时造成孔道胀裂,或者抽管拔芯时抽动方向出现偏差,造成孔道局部破损,或者抽管时间过早,混凝土出现塌陷。采用胶管抽芯法,浇筑混凝土时芯管易走位而使孔道变位弯曲。采用预埋波纹管法成孔时,因固定方法不当,使波纹管上浮或下压造成弯曲。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第17页。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋工程事故的处理方法及预防措施4.1.2钢筋加工制作差错的处理方法及预防措施1.(1)处理方法。发现不合格钢筋必须立即更换,以确保结构安全。(2)预防措施。钢筋进场时,应按《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2—2007)等的规定抽取试件做力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。产品应有合格证、出厂检验报告和进场复验报告。施工现场必须建立健全质量检验制度,每道工序都要有检查,应严格按设计图纸的要求制作钢筋配料单。钢筋应经过调直、除锈后再下料,钢筋加工的允许偏差值如表4-1所示。需要进行钢筋代换时,宜首先征得设计单位的认可,综合考虑钢筋代换后构件的强度、变形、裂缝及抗震要求等因素,认真做好钢筋隐蔽工程验收记录。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第18页。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第19页。

(1)纵向受力钢筋错位的处理方法及预防措施。①处理方法。钢筋安装后及时检查核对其直径、根数、级别、位置等,如与结构施工图纸有差异,必须及时纠正,必要时会同设计、质检部门研究解决方案;通过认真检查,做好隐蔽工程验收记录。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋安装差错的处理方法及预防措施2.钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第20页。4.1钢筋工程事故的分析与处理②预防措施。钢筋安装时,受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。应加强施工技术管理和质量检验监督,组织操作人员认真学习图纸,做好技术交底和钢筋翻样工作。钢筋安装完毕后,对照图纸逐根检查钢筋是否与设计要求相符,发现问题及时解决,并做好隐蔽工程验收记录。浇筑混凝土时,应注意确保钢筋位置不变,如悬挑构件的受力钢筋布置在构件的上部,为防止钢筋向下移动,应在钢筋下面设置马凳筋支架。浇筑混凝土时,操作人员不得随意踩踏钢筋。对于柱的受力钢筋,浇筑混凝土时要防止将其碰歪。当浇筑混凝土到某一高度时,宜检查核对轴线和钢筋位置的准确度。钢筋安装位置的允许偏差和检验方法如表4-2所示。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第21页。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第22页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(2)箍筋制作、安装差错的处理方法及预防措施。①处理方法。核对箍筋下料单,严格按要求控制箍筋的尺寸、形状,误差过大者必须返工重做。漏扎漏放的箍筋必须补足,梁、柱交接点处,如施工困难可用两个开口箍筋相向合拢后绑扎或焊接。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第23页。4.1钢筋工程事故的分析与处理②预防措施。箍筋制作安装前应绘制正确的配料图及安装图,并向操作人员仔细交底,对于有抗震要求的梁、柱及受扭构件的箍筋

应特别说明。安装时,应在梁、柱的纵向受力钢筋上画线标出箍筋位置,安装后应认真检查箍筋绑扎得是否牢固、接头位置是否错开。在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内,应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时,应符合下列规定:箍筋的直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍;受拉搭接区段的箍筋间距不应大于钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;受压搭接区段的箍筋间距不应大于钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm;当柱中纵向受力钢筋的直径大于25mm时,应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋,其间距宜为50mm。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第24页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(3)漏放构造钢筋的处理方法及预防措施。认真检查已安装好的钢筋,补足构造钢筋,尤其是现浇板的边、角部位及梁的支座部位。施工前应根据设计图纸的要求绘制钢筋配料图,并附加钢筋位置图及要求。施工时应采取有效措施保护构造钢筋的位置,如吊空、架空、不得随意踩踏等。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第25页。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋连接缺陷的处理方法及预防措施3.①处理方法。质量检查人员在钢筋的安装过程中,应主动配合操作人员搭配钢筋,按规范要求把接头错开。检查已安装好的钢筋时,若发现接头过多,则应立即纠正,一般应在拆除骨架或抽去有问题的钢筋后重新绑扎。(1)受力钢筋连接区段内接头过多的处理方法及预防措施。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第26页。4.1钢筋工程事故的分析与处理②预防措施。根据具体工程中钢筋的实际长度,按规范要求合理搭配接长。钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上的接头。当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时,设置在同一构件内的接头宜相互错开。纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为35d(d为纵向受力钢筋的较大直径),且不小于500mm,凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向受力钢筋机械连接及焊接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求,当无具体要求时,应符合下列规定:钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第27页。4.1钢筋工程事故的分析与处理·在受拉区不宜大于50%。·接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区;当无法避开时,对等强度高质量机械连接接头,不应大于50%。·在直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接接头。当采用机械连接接头时,不应大于50%。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第28页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(2)钢筋焊接接头缺陷的处理方法及预防措施。纵向受力钢筋的连接形式应符合设计要求。钢筋焊接前,必须根据施工条件进行试焊,试焊时的技术条件和质量要求应符合《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2012)的规定,确认试焊合格后才可施工。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第29页。4.1钢筋工程事故的分析与处理热轧钢筋的对接焊接通常采用闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊或气压焊等。施焊时应将待焊部位的铁锈、油污及泥浆清理干净。焊接接头的外观检查要求是:接头处的焊缝表面应光滑平缓,不得有横向裂纹;与电极接触处的钢筋表面不得有烧伤;接头处的弯折角度不得大于4°;接头处钢筋轴线偏移不得大于钢筋直径的1/10,同时不得大于2mm。对于已完成的焊接钢筋,应分批抽样检验其接头的力学性能(拉伸试验和弯曲试验),其质量应符合《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2012)的要求。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第30页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(3)钢筋机械连接缺陷的处理方法及预防措施。①

处理方法。挤压后,发现套筒上有肉眼可见的裂纹时,应将其切除重新挤压。对锥螺纹连接中丝扣不足或损坏的,应将其切除一部分,然后重新套丝,如果有一个锥螺纹套筒接头不合格,那么该构件的全部接头都应采用电弧贴角焊缝加以补强,焊缝高度不得小于5mm。

钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第31页。4.1钢筋工程事故的分析与处理②预防措施。钢筋的机械连接方法具有接头性能可靠、质量稳定、不受气候及焊工技术水平的影响、连接速度快等优点,可连接各种规格的同径钢筋和异径钢筋。但这种连接宜在专业工厂加工,成本高于焊接连接。机械连接的质量要求应符合《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107—2010)的规定。工程中使用套筒连接时,应由技术提供单位提交有效的型式检验报告和套筒出厂合格证,挤压接头的压痕道数应符合型式检验确定的道数;用钢尺检查套筒的伸长量时应符合相关规定;压模、套筒和钢筋应相互配套使用,不得混用;压模上应有相对应的连接钢筋规格的标记;钢筋与套筒应进行试套,如果钢筋有马蹄、弯折或纵肋尺寸过大,应预先矫正或用砂轮打磨;不同直径钢筋的套筒不得串用。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第32页。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋下料时应采用无齿锯切割,其端头界面应与钢筋轴线垂直,不得翘曲;对已加工的丝扣端要用牙形规及卡规逐个进行检查,合格后应立即将其一端拧上塑料保护帽,另一端拧上钢套筒与塑料封盖,并用扭矩扳手将套筒拧至规定的力矩,以利保护和运输;连接前应检查钢筋锥螺纹及连接钢套内的锥螺纹是否完好无损,并将丝扣上的水泥浆、污物等清理干净;连接时将已拧套筒的上层钢筋拧到被连接钢筋上,用扭矩扳手按规定的力矩值把钢筋拧紧,直至扳手发出声响,并立即画上油漆标记,以防有的钢筋接头漏拧。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第33页。4.1钢筋工程事故的分析与处理钢筋锈蚀的处理方法及预防措施4.(1)处理方法。浇筑混凝土前,对表面不洁、有锈污的钢筋必须更换。(2)预防措施。钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。尽量利用冷拉或调直工序进行除锈,也可采用机械方法除锈,如采用电动除锈机除锈。另外,还可采用手工除锈(用钢丝刷、沙盘)、喷砂和酸洗除锈等方法。在除锈过程中,若发现钢筋表面的氧化铁皮鳞落现象严重并已损伤钢筋截面,或者除锈后钢筋表面有严重的麻坑、斑点伤蚀截面时,则应降级使用或剔除不用。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第34页。4.1钢筋工程事故的分析与处理预应力筋工程事故的处理方法及预防措施5.(1)预应力筋质量差,制作、安装不符合要求的处理方法及预防措施。预应力筋进场时,应按《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224—2014)等的规定抽取试件做力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定,不符合要求的必须剔除。有黏结预应力筋展开后应平顺,不得有弯折,表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等;无黏结预应力筋的涂包质量应符合无黏结预应力钢绞线标准的规定,护套应光滑、无裂缝、无明显褶皱;预应力筋用锚具、夹具和连接器使用前应进行外观检查,其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第35页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(2)预应力筋张拉控制应力出现误差的处理方法及预防措施。

预应力筋的张拉控制应力、张拉或放张顺序及张拉工艺均应符合设计和施工技术方案的要求。施工中,预应力筋需要超张拉时,张拉控制应力可比设计要求提高5%,但最大张拉控制应力不得超过

表4-3的规定。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第36页。4.1钢筋工程事故的分析与处理如发现张拉控制应力已超过预应力筋抗拉强度的极限,应检查钢材的伸长值。当采用应力控制法张拉时,实际伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6%。当伸长值超过规定时,应减小应力,更换合格的钢材,重新张拉。当张拉控制应力值低于设计规定值时,应复核正确后补张拉控制应力值至设计值,预应力筋张拉锚固后实际建立的预应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。张拉设备应定期校验,校验期限不宜超过半年,如在使用过程中张拉设备出现反常现象或在千斤顶检修后,应重新校验。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第37页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(3)后张法预应力孔道留置不当的处理方法及预防措施。①处理方法。若在混凝土终凝前发现孔道有裂缝,可矫正芯管的位置,用水泥浆修补完整,有塌孔时用现拌好的混凝土补平拍实。局部少量的弯曲,对直孔可用钢管剔除弯曲凸出部分的混凝土,或用钢丝绳来回拉拽消除凸出部分的混凝土。②预防措施。不论采用哪一种成孔方法,都应使预留孔道的尺寸和位置正确,孔道平顺畅通。对于钢管抽芯法成孔,应设专人负责转管,每隔10~15min转管一次,转管时严禁变换转动方向,以避免因芯管弯曲而造成混凝土胀裂。严格掌握抽管时间,抽管宜在混凝土初凝之后、终凝之前进行,抽管的顺序应先上后下,以免孔壁塌陷。为避免孔壁塌陷,胶管的抽管时间宁晚勿早。孔道成型后,应立即逐孔检查,发现问题及时解决。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第38页。某两层混合结构办公楼,采用砖墙承重和现浇梁板(板厚为8cm)。二层和三层的四角共有8个大间(见图4-3),每个大间的中间均设置了一根肋形梁(尺寸为22cm×40cm)。工程交工使用数月后,发现梁配筋比设计少配了2/3。4.1钢筋工程事故的分析与处理事故概况1.钢筋工程事故的处理案例4.1.3钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第39页。4.1钢筋工程事故的分析与处理图4-3二、三层平面图钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第40页。4.1钢筋工程事故的分析与处理事故分析2.由于梁的实际配筋量少于按设计规范计算的需要量,因此必须分析由此造成的影响和危害。造成这一事故的原因是设计错误,按规定计算,梁主筋截面应为7.09cm2,但施工图中钢筋截面面积仅为2.26cm2。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第41页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(1)工程使用情况的调查表明,工程在交工后使用的数月中,大房间中曾集中五六十人开会(相当于活荷载约为1kN/m2)。人们发现问题后,对梁进行了检查,在二楼只发现梁的跨中有两条宽度为0.1mm的裂缝,裂缝伸展到梁高的2/3处;在三楼只发现梁的跨中有一条宽度约为0.2mm的裂缝,裂缝伸展至板的下边缘。因此,必须对该梁的安全性做进一步分析。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第42页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(2)按照使用荷载的要求,分四级加荷进行结构载荷试验,并测量跨中挠度、支座转角和钢筋应变。结果表明,它们与荷载均基本呈线性关系,这说明构件处于正常使用状态。在设计值2kN/m2的作用下,二楼、三楼梁跨中的最大挠度分别为5.08mm和5.30mm,挠跨比分别为1/984和1/983,均小于规范的规定值1/200,可见,在使用荷载作用下的结构变形满足使用要求。在2kN/m2的荷载作用下,裂缝宽度和长度的变化都在规范允许的范围以内。在2kN/m2活荷载作用下,钢筋应力约为110N/mm2,加上自重产生的应力,也不可能达到屈服强度。以上试验数据说明,结构在使用荷载作用下处于正常工作状态。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第43页。4.1钢筋工程事故的分析与处理(3)梁内少配2/3钢筋仍能正常工作的原因分析。在计算钢筋混凝土肋形楼盖使用阶段的内力时,采用了下述两条基本假定:一是不考虑混凝土材料的弹塑性变形和裂缝对刚度的影响,按弹性理论计算;二是周边按简支条件考虑。结构的实际工作情况与上述假定有较大的差别,现仅就梁支座约束和梁、板共同工作问题做如下简要分析:①关于梁支座的约束问题。通常称支座平均弯矩与跨中弯矩之比为支座约束度。根据该工程载荷试验所测得的支座角位移和跨中挠度可以换算求得支座约束度。该工程二楼梁的平均支座约束度为75.87%,三楼梁的平均支座约束度为54.03%。由于支座约束度的影响,梁跨中的弯矩明显减小。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第44页。4.1钢筋工程事故的分析与处理②关于梁、板共同工作的问题。设计肋形楼盖时,通常将作用在楼盖上的荷载分成两部分计算,一部分为直接作用在梁上的荷载,另一部分为作用在板上的荷载。实际上,由于梁、板共同作用的影响,梁上的荷载并非全部由梁承担,板也承担了一部分。通过理论分析,并与载荷试验结果进行对比,考虑梁、板共同工作,按弹性理论进行分析是比较符合构件实际工作状况的。这种计算分析的方法使跨中弯矩进一步减小。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第45页。4.1钢筋工程事故的分析与处理事故处理3.载荷试验与理论分析证明,结构在使用荷载下工作正常,梁中虽然少配了2/3的钢筋,但由于支座约束和梁、板共同工作等有利因素的影响,实际所配钢筋仍能满足使用要求,因此不用做结构加固处理。经过多年使用观察,结构一直处于正常工作状态。但需强调指出的是,这种分析处理方法必须十分慎重地应用,切勿盲目套用。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第46页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土是以胶凝材料、水、集料(有时还需要掺加一定量的外加剂或矿物混合材料)按适当的比例均匀拌制、振捣密实,经过一定时间的养护后,成型硬化的人工石材。由于混凝土的组成较复杂,在硬化成型过程中易受到和易性、稠度、振捣工艺、养护条件、凝结时间等许多因素的影响,因此,混凝土的强度、耐久性等性能均会受到影响,在施工过程中常常出现工程质量缺陷,严重时会发生工程质量事故。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第47页。4.2混凝土工程事故的分析与处理材料质量控制不严1.混凝土工程事故的原因分析4.2.1(1)水泥质量低劣、数量不足,集料含泥量超标。水泥质量低劣或在混凝土中含量不足,常会造成建筑结构或构件混凝土强度不足,发生开裂、折断、倒塌等严重事故;集料中的含泥量超标除了会降低其强度外,还会降低混凝土的抗渗、抗冻性能。影响水泥浆与砂石集料的胶结,进而影响混凝土的强度;施工人员不重视集料的含泥量,不肯花时间去清洗砂石,或者采购低价含泥量高的砂石,最终使得工程质量受到影响。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第48页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)外加剂使用不当。

为了达到改善混凝土某些性能的目的,可掺入一定量的外加剂,如速凝剂、减水剂、防冻剂、膨胀剂、缓凝剂等。而当外加剂的品种、用量、掺入方法等不符合要求时,不但达不到预期的目的,还会使混凝土出现强度降低、凝结异常、碳化加速等问题,给结构留下质量隐患或引发工程质量事故。例如,刚性屋面中因掺入防水剂不当而产生快速凝结,会使屋面因形成冷缝而大面积漏水;高层建筑通常采用泵送混凝土,如浇灌中产生速凝,则输送中极易引起堵管甚至炸管;当混凝土中掺入的木质素减水剂用量超标一倍时,不仅会大大延长凝结时间,而且还会使混凝土的强度降低30%以上。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第49页。4.2混凝土工程事故的分析与处理出现上述问题的原因分析如下:外加剂是依靠其物理作用(如吸附、分散等)或化学作用而生效的,所以掺入适量的外加剂可使混凝土的某些性能得到改善,达到保证工程质量、加快工程进度和节约水泥的目的。但是,大多数外加剂都对结构有直接影响。如果外加剂的质量不合格;或对外加剂的各项技术指标、质量标准及作用不明确,不清楚,又不做实配试验;或者计量不准确;或仅凭个人经验主观臆断等,都极易造成工程事故。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第50页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土配制不当2.(1)材料施工配合比不当。混凝土中各种材料的施工配合比不当,会使混凝土强度波动过大,低于设计要求,造成返工和质量事故;而若材料施工配合比高于设计要求,便会浪费水泥和外加剂。混凝土的和易性差,在运输、浇筑过程中会产生分层离析、泌水,不易凝结,不易密实等,从而影响混凝土强度。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第51页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)混凝土搅拌过程控制不当。混凝土在搅拌过程中,计量方法不当或计量误差过大,导致实际的配合比与计算配合比相差较大;搅拌时间太短,拌和不均匀,水泥砂浆填不满石子间的缝隙,使得集料间松散离析,最终使混凝土的和易性变差,强度降低,甚至达不到设计要求。出现上述问题的原因分析如下:混凝土是以水泥加水包裹细集料形成水泥砂浆,水泥砂浆再包裹粗集料,搅拌的目的是使按适当比例混合的所有粗、细集料的表面均被水泥砂浆包裹,各种组成材料均匀混合,在一定时间内使材料达到强化和塑化。因此,集料与浆体之间的“界面”状况对混凝土的性能影响很大。如果实际配比不当、搅拌方法不当、时间不够,那么水泥水化反应会因不彻底而达不到要求。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第52页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土运输、浇筑不当3.(1)拌和料产生初凝、离析后继续使用。混凝土搅拌后运输、储存时间过长,会使拌和物水分蒸发过多,浆液流失,失去流动性,并产生初凝,浇筑振捣时不密实;或者运输过程中的振荡造成混凝土分层离析,严重影响结构或构件的强度。出现上述问题的原因分析如下:施工组织不周全,搅拌混凝土的速度快于浇筑速度,使拌和好的材料堆积的时间超过规定时间;由于临时停水、停电、天气变化等,施工出现间歇,重新生产时不采取有效措施仍利用已初凝的拌和物灌注;现场技术人员的质量意识淡薄,发现离析现象后仍视若无睹,导致混凝土强度不足。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第53页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)浇筑混凝土振捣、养护不当。混凝土浇筑过程中振捣不当,使构件内部不密实,表面产生蜂窝、麻面、孔洞、露筋、露石、裂缝等缺陷,导致强度降低或波动过大;养护不当,已成型的混凝土水分供应不足,水泥水化不彻底,不仅会使构件表面出现裂缝,严重时会使混凝土强度降低,同时影响结构的耐久性。出现上述问题的原因分析如下:操作人员缺乏振捣经验,对振捣机具的工作性能(如移动距离、插入深度、振捣时间等)不了解;移动距离过大或一次投料过多,没有分层捣实,产生漏振区;混凝土入模时高差较大,未用串筒或溜槽,产生离析;底模上垫块固定不牢,振捣时脱落导致钢筋贴模;钢筋密集处或合拢处捣固做得不细致;振捣时间掌握得不好,过短不易捣实,过长可能引起混凝土产生离析现象;构件养护措施不当。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第54页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)施工缝位置设置不当。施工缝位置设置不当或处理不好,使混凝土振捣困难,不易密实,结构开裂,强度不足,形成薄弱部位,尤其对有抗震(抗剪要求)、抗渗漏要求的结构极为不利,轻则影响其使用寿命,重则危及结构安全。出现上述问题的原因分析如下:混凝土浇筑前没有预先确定施工缝的位置,而是随意留置;操作人员不遵守操作规程,违章设置施工缝。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第55页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土裂缝的主要分类及形成原因1.混凝土裂缝事故的分析与处理4.2.2钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第56页。4.2混凝土工程事故的分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第57页。4.2混凝土工程事故的分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第58页。4.2混凝土工程事故的分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第59页。4.2混凝土工程事故的分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第60页。4.2混凝土工程事故的分析与处理钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第61页。4.2混凝土工程事故的分析与处理1)查明裂缝的基本情况与特征(1)裂缝现状调查。裂缝现状调查包括调查开裂的部位,裂缝的走向、形状、宽度、长度、深度,是否贯通,裂缝中有无渗水、析盐、污垢及钢筋是否锈蚀等情况。其中,开裂的部位及裂缝的走向是分析开裂原因的重要依据;裂缝的宽度及宽度的变化情况是判断裂缝对混凝土结构物的影响程度,确定是否需要补强加固的重要参数。(2)裂缝发展情况调查。裂缝发展情况调查包括开裂时间的调查和裂缝发展变化的情况调查。开裂时间是判断开裂原因的重要依据,因此要调查清楚。应注意,发现裂缝的时间不一定就是开裂时间。裂缝发展变化是指裂缝长度、宽度、深度和数量等方面的变化,并注意这些变化与温度、湿度的关系。混凝土裂缝的鉴别2.钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第62页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)裂缝所处环境的调查。要调查裂缝附近混凝土表面的干湿状态、污垢、剥离、剥落情况。混凝土表面的干湿状态不仅与干缩或反应性集料等产生的裂缝有关,还与选择的修补或加固方法有一定的关系。(4)是否影响使用的调查。(5)设计资料的调查。核查计算方法、计算简图、荷载计算、计算结果是否正确,对于所用的建筑材料及特殊事项也应注意。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第63页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(6)施工情况的调查。由于混凝土开裂大部分与材料及施工因素有关,因此施工情况的调查必须认真、全面、仔细。(7)建筑物的使用及环境状态调查。主要调查建筑物在投入使用后是否超载使用,工作环境的温度和湿度情况是否与设计条件相吻合。此外,对于投入使用后是否有外部氯化物浸透的情况也应进行调查。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第64页。4.2混凝土工程事故的分析与处理2)常见裂缝的鉴别要点工程实践中最常见的混凝土裂缝是温度裂缝、收缩裂缝、荷载裂缝和地基变形裂缝等。因结构受力、温度收缩和地基变形所引起的裂缝危害及处理方法差异很大,下面重点介绍常见裂缝的鉴别要点。

(1)裂缝的位置及分布特征。

①温度裂缝。在平屋顶建筑中,由日照温差所引起的混凝土墙的裂缝一般发生在屋盖下及其附近位置,对于长条形建筑来说,两端开裂较严重;由日照温差所引起的梁、板裂缝主要出现在屋盖结构中;因高温影响而产生的裂缝,往往在离热源近的表面上比较严重。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第65页。4.2混凝土工程事故的分析与处理②收缩裂缝。混凝土早期收缩裂缝主要出现在裸露表面上;混凝土硬化以后的收缩裂缝在建筑结构的中部附近较为常见,两端较少见。③荷载裂缝。荷载裂缝都出现在应力最大位置的附近。例如,梁跨中下部或连续梁支座附近上部的竖向裂缝,很可能是弯曲受拉造成的;出现在梁弯矩最大处附近受压区的裂缝,很可能是混凝土截面太小、配筋率太高造成的。④地基变形裂缝。地基变形裂缝一般在建筑物的下部出现较多,裂缝位置均在沉降曲线曲率较大处。对于单层厂房,当地面荷载过大,地基发生不均匀沉降时,会导致柱下部和上柱根部附近开裂;当相邻柱出现较大沉降时,还可能把屋盖构件拉裂。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第66页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)裂缝的方向与形状。①温度裂缝。梁、板或长度较大的结构,温度裂缝的方向一般平行于结构的短边,裂缝的形状一般是一端宽、另一端窄,但有的裂缝的形状变化不大。平屋盖温度变形导致的墙体裂缝多数是斜裂缝,裂缝的形状一般上宽下窄,或靠窗口处较宽,其他部位逐渐变窄。②收缩裂缝。早期的收缩裂缝呈不规则状;混凝土硬化后的裂缝方向往往与结构或构件的轴线垂直,裂缝的形状多数是两端细、中间宽。在平板类构件中,有的裂缝的宽度变化不大。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第67页。4.2混凝土工程事故的分析与处理③荷载裂缝。受拉裂缝的方向与主应力垂直。例如,梁弯曲受拉裂缝的方向与梁轴线垂直,裂缝的形状是一端宽、另一端细;拉杆中的裂缝方向与构件轴线垂直,同一条裂缝的宽度变化不大;支座附近的剪切裂缝,一般沿45°方向向跨中上方伸展。因受压而产生的裂缝的方向一般与压力方向平行,裂缝的形状多数为两端细、中间宽。扭曲裂缝呈斜向螺旋状,裂缝宽度的变化一般不大。冲切裂缝常与冲切力成45°角,左右斜向开展。④地基变形裂缝。地基变形裂缝的方向与地基变形所产生的主应力方向垂直,在墙上多见斜裂缝,竖向裂缝及水平裂缝很少见;在梁或板上多见垂直裂缝,也有少数斜裂缝;在柱上多见水平裂缝。这些裂缝的形状一般都是一端宽、另一端细。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第68页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)裂缝的尺寸(宽度、深度、长度)及数量。①温度裂缝。温度裂缝的宽度无定值,从发丝大小到数毫米宽都有,但大多数温度裂缝的宽度不大,数量较多;裂缝深度变化较大,有表面的、深层的和贯穿的几种。决定温度裂缝深度的因素是温差的性质与大小。温度裂缝的长度随温差和结构特征的变化而变化。②收缩裂缝。早期的收缩裂缝的尺寸都不大,硬化后的收缩裂缝一般数量多,宽度不大,深度不深。但在板类构件中,常见贯穿板厚的收缩裂缝,该裂缝长度大小不等,多数长度不大。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第69页。4.2混凝土工程事故的分析与处理③荷载裂缝。普通钢筋混凝土在正常使用阶段出现的裂缝尺寸一般都不大,裂缝从表面向内部逐渐缩小。当结构严重超载或达到临界状态时,裂缝的宽度一般较大。但对于轴心受压构件,即使其产生的裂缝不大,也可能是接近临界状态的征兆,必须高度重视。④地基变形裂缝。地基变形裂缝尺寸大小的变化较多,当地基接近剪切破坏或出现较大沉降差时,裂缝的尺寸可能较大。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第70页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(4)裂缝出现的时间。①温度裂缝。气候变化导致的裂缝往往在经过夏天或冬天后出现或宽度增大。在高温环境影响下,热源温度较高,此时即使作用时间不长也可能引起构件开裂,就算热源温度不太高,构件在长期烘烤下也可能开裂。②收缩裂缝。早期的收缩裂缝都出现在混凝土终凝前。硬化后的混凝土收缩裂缝产生的时间与构件尺寸、构造、约束、环境等因素有关,有的裂缝几天后就产生,有的裂缝在十几天甚至数月后才出现。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第71页。4.2混凝土工程事故的分析与处理③荷载裂缝。荷载裂缝一般在荷载突然增加时出现,如结构拆模、安装设备、结构超载时。④地基变形裂缝。地基变形裂缝大多数出现在房屋建成后不久,也有少数工程在施工的过程中就出现地基变形裂缝,严重时甚至导致无法继续施工。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第72页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(5)裂缝的发展变化。①温度裂缝。因气温变化而产生的温度裂缝一般会随气温的升高或降低而变化。当温度最高(或最低)时,温度裂缝的宽度和长度最大、数量最多,但这种裂缝不会无限制地扩展、恶化。②

收缩裂缝。由于混凝土的干缩与收缩是逐渐形成的,因此,收缩裂缝是随时间的推移而发展的。但当混凝土浸水或受潮时,其体积会膨胀,故收缩裂缝也会随着环境湿度的变化而变化。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第73页。4.2混凝土工程事故的分析与处理③荷载裂缝。荷载裂缝随着荷载的加大和作用时间的延长而扩展。④地基变形裂缝。地基变形裂缝随着时间的推移及地基变形的发展,尺寸会加大,数量会增多,待地基稳定后,其将不再发展。需要指出的是,上述鉴别要点仅就一般情况而言,在实际应用时,还应注意结合建筑的结构特征、环境及使用条件等进行综合分析,然后做出准确的判断。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第74页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土裂缝的处理原则3.处理混凝土裂缝时应遵循如下一些原则:(1)查清情况。主要应查清建筑结构的实际情况、裂缝现状和发展变化情况。(2)鉴别裂缝性质。确定裂缝性质是处理裂缝的必要前提。对原因与性质一时不明的裂缝,只要其没有危及结构的安全,就可以先进行进一步的观测或试验,待裂缝性质明确后再做适当处理。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第75页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)明确处理目的。根据裂缝的性质和使用要求确定处理目的。(4)确保结构安全。对危及结构安全的裂缝,必须认真分析、处理,防止产生结构破坏、倒塌的恶性事故,并采取必要的应急防护措施,以防止事故恶化。(5)满足使用要求。除了确保结构安全外,还应注意结构构件在刚度、尺寸、空间等方面的使用要求,以及在气密性、防渗漏、洁净度和美观方面的要求等。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第76页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(6)保证一定的耐久性。除考虑裂缝宽度、环境条件对钢筋锈蚀的影响外,还应注意修补的措施和保证材料的耐久性。(7)确定合适的处理时间。如有可能最好在裂缝稳定后再处理;对随环境条件变化的温度裂缝,宜在裂缝最宽时处理;对危及结构安全的裂缝,应尽早处理。(8)防止不必要的损伤。例如,对既不危及安全又不影响耐久性的裂缝,应避免人为地扩大后再修补。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第77页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(9)改善结构的使用条件,消除裂缝产生的因素。改善结构的使用条件是防止裂缝在修补后再次开裂的重要措施。(10)处理方法可行。做到处理方法切实可行,施工方便、安全,经济适用,处理效果可靠。(11)满足设计要求,遵守标准和规范的相关规定。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第78页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土裂缝的修补方法4.裂缝的修补必须以结构可靠性鉴定结论为依据,因为只有通过现场调查、检测和分析,才能对裂缝的起因、属性和类别做出判断,并根据裂缝的发展程度、所处的位置和环境对受检裂缝可能造成的危害做出鉴定,从而有针对性地选择适用的修补方法进行防治。对于承载力很小或者无影响的裂缝及表层缺损,可以用修补的方法来保护构件的核心部分,以提高建筑的使用年限和耐久性。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第79页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土裂缝常用的修补方法有如下几种:(1)表面封闭法。表面封闭法是指利用混凝土表层微细的独立裂缝(裂缝宽度

ω

≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用吸收低黏度且具有良好渗透性的修补胶液来封闭裂缝通道的修补方法。对楼板和其他需要防渗的部位,还应在混凝土表面粘贴纤维复合材料,以增强封护作用。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第80页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)注射法。注射法是指以一定的压力将低黏度、高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内的修补方法。此方法适用于0.1mm≤

ω

≤1.5mm的静止的独立裂缝、贯穿性裂缝,以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭。注射前,应按产品说明书的规定对裂缝周边进行密封。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第81页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)压力注浆法。压力注浆法是指在一定时间内,以较高压力(按产品使用说明书确定)将修补裂缝用的注浆料压入裂缝腔内的修补方法。此法适于处理大型结构的贯穿性裂缝、大体积混凝土的蜂窝状严重缺陷及深而蜿蜒的裂缝。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第82页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(4)填充密封法。

填充密封法是指在构件表面沿裂缝向内凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽,然后用改性环氧树脂或弹性填缝材料充填,并粘贴纤维复合材料以封闭构件表面的修补方法。此法适于处理

ω

>0.5mm的活动裂缝和静止裂缝。填充完毕后,构件表面应做防护层。需要注意的是,当裂缝为活动裂缝时,槽宽应按不小于15mm+5t确定(t为裂缝的最大宽度)。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第83页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土裂缝修补材料的选择5.(1)改性环氧树脂类、改性丙烯酸酯类、改性聚氨酯类的修补胶液(包括配套的打底胶、修补胶和聚合物注浆料等的合成树脂类修补材料),适用于裂缝的封闭或补强。(2)无流动性的有机硅酮、聚硫橡胶、改性丙烯酸酯、聚氨酯等柔性的嵌缝密封胶类修补材料,适用于活动裂缝的修补,以及混凝土与其他材料接缝处的干缩性裂隙的封堵。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第84页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)超细无收缩水泥注浆料、改性聚合物水泥注浆料及不回缩微膨胀水泥等的无机胶凝材料类修补材料,适用于

ω>1.0mm的静止裂缝的修补。(4)无碱玻璃纤维玻璃、耐碱玻璃纤维或高强度玻璃纤维织物、碳纤维织物或芳纶纤维等的纤维复合材料与其适配的胶黏剂,适用于裂缝表面的封护与增强。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第85页。4.2混凝土工程事故的分析与处理常见混凝土裂缝的预防6.(1)混凝土随着温度变化而发生的膨胀或收缩变形,称为温度变形。这种变形对于一般简支类的构件或约束较小的结构来讲不会导致裂缝的发生,但对于长度较长、面积较大、支座约束较大的结构和构件来说,则容易出现温度裂缝。预防这类结构构件出现温度裂缝的主要措施有设置伸缩缝,采用滑动支座,适当增加构造钢筋,以及通过保温、隔热等途径减小温度变化对结构构件的影响等。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第86页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)大体积混凝土在早期硬化过程中容易因水化热而造成内外温差过大,从而导致结构、构件严重开裂。

预防大体积混凝土产生温度裂缝,可选用水化热较低的水泥品种;通过掺用外加剂和利用混凝土60天或90天后期强度等减少水泥用量;用冰冷水搅拌混凝土以降低混凝土入模温度;混凝土浇筑采用分层、分块方案;适当增加钢筋配置,通过养护控制内外温差等。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第87页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)混凝土的受力裂缝主要是指由于结构、构件尚未达到设计强度要求时而承受各种过大荷载,或者是施工荷载超过了结构、构件的设计使用荷载,以及承重模板拆除过早、混凝土强度过低承受不了其自重等,在结构和构件中产生的裂缝。另外,设计计算的错误,导致结构、构件的强度先天不足,以及钢筋工程的质量问题等,也都是混凝土出现受力裂缝不可忽视的原因。一般情况下,在设计荷载中均不考虑施工荷载。因此,在施工过程中必须严格控制施工荷载,必要时应采取临时加固措施,或通过与设计人员协商采取结构局部加强措施。一旦发现混凝土结构出现受力裂缝,施工单位或使用单位应立即采取措施防止裂缝进一步扩大,并会同有关方面的人员具体分析、研究裂缝的性质、原因和解决办法。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第88页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土裂缝事故案例7.1)事故概况我国西北地区某高层综合办公楼,主楼为钢筋混凝土框筒结构,地下1层,地上18层,总高度为76.8m,总建筑面积为36482m2。该建筑基础为灌注群桩,地下室的外墙采用300mm厚、C30自防水混凝土。标高在13.600m以上的楼体的混凝土强度等级均为C40,楼板的厚度均为120mm。之后又对全楼已施工完毕的混凝土工程进行了详查,在地下室外墙外侧的上部发现了数条长度不等的竖向裂缝(其中有两条为贯通性裂缝);在5、6两层核心筒的电梯井洞口上部连梁上的同一部位也发现两条裂缝;在其他的柱、墙、梁、板上未发现裂缝。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第89页。4.2混凝土工程事故的分析与处理2)事故分析(1)在各种施工条件未变的情况下,从裂缝仅在6层现浇板上出现,而未在其他层现浇板上出现的事实来分析,唯一不同的是施工作业时的气候。如前所述,而受气象条件的影响较大。与楼板厚度接近的墙肢之所以未开裂,是因为墙肢两面都有模板,不直接受大气的影响。由此可以基本断定,天气是导致混凝土现浇板出现干缩裂缝的主要因素。地下室外墙由于其本身体积较大,又长期暴露在温度、湿度变化较大的环境中,特别是到了1月下旬,温度较施工时的温度降低了近30℃,从而导致混凝土产生裂缝。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第90页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)根据设计院技术交底的要求,梁、板混凝土的强度等级只要达到C30即可,但施工单位为了在施工中更容易控制墙柱的质量,统一按照混凝土强度等级为C40进行施工。C40混凝土的水泥用量为480kg/m3,相对于C30混凝土,单位水泥用量增加了约70kg,这样,混凝土的收缩将增加0.4×10-4左右,这在无形中又增加了裂缝出现的可能性。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第91页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)进入冬期施工以后,在混凝土中掺加了Q型防冻膏和wp_x型减水剂,施工用水相对减少,混凝土强度增长较快,加剧了混凝土水分的蒸发和裂缝的发展。同时,由于天气寒冷,担心养护用水结冰而仅采取覆盖双层帘保温的措施也对混凝土抗裂强度的发展不利。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第92页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(4)梁、板结构在⑨、和、

轴线处的平面发生突变,截面削弱达50%以上,而且核心筒和墙肢集中处的刚度非常大,对现浇板的约束较强,核心筒四角和墙肢两端的内部应力非常集中。从现浇板最初出现裂缝的位置来看,干缩裂缝首先出现在核心筒的四角,之后出现在板的中部,此处是现浇板内部应力最集中、最复杂和最薄弱的部位。在墙肢和核心筒刚度的强烈约束作用下,当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时,裂缝便沿板的中部发展。本次发现的核心筒连梁上出现的两条裂缝也是上述原因造成的。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第93页。4.2混凝土工程事故的分析与处理3)事故处理考虑到楼板混凝土的干缩和温度收缩可能尚未完成,因此将楼板的修补时间定在3个月后

(4月中旬),但地下室必须尽快修补。凡是肉眼可视、长度在800mm以上,或缝宽大于0.08mm的楼板裂缝均予以修补。地下室外墙裂缝悉数修补。修补办法是:将

楼板基底用钢丝刷清理干净,然后用低黏度改性环氧树脂沿缝涂抹,宽度约为100mm,待自然干燥后尽快粉刷封闭。地下室外墙内侧采用上述办法,外侧沿缝涂防水油膏一道(宽度约为300mm),

再做氯化聚乙烯橡胶共混防水卷材一道(厚度为1.5mm,宽度为1.0m),经检查合格后,尽快回填。该工程于4月中旬修补以后,由于施工单位采取了相应措施,未再发现有新的裂缝出现,而修补过的裂缝也未再发展。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第94页。4.2混凝土工程事故的分析与处理混凝土强度不足的原因1.混凝土强度不足事故的分析与处理4.2.31)没有严格地进行配合比设计混凝土配合比设计应按现行国家标准执行,以保证混凝土工程的质量。但是,在实际施工中,有的没有进行配合比设计,有的随意套用混凝土配合比,有的参考过去其他地区的配合比进行施工,造成混凝土强度过高或强度达不到设计要求;或者进行了配合比设计,但没有严格执行;或者没有根据现场原材料的变化情况进行重新设计和调整,致使混凝土强度达不到配合比设计的要求。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第95页。当用同一种水泥(品种及强度相同)时,混凝土强度等级主要取决于水灰比。混凝土的水灰比越大,其强度越低。施工时,为了施工容易而随意加水;或者计算施工配合比时,没有扣除集料中的水分,造成混凝土强度严重不足。4.2混凝土工程事故的分析与处理2)没有严格控制水灰比钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第96页。4.2混凝土工程事故的分析与处理3)和易性欠佳从理论上讲,虽然较小的水灰比可以获得较高的混凝土强度,但水灰比太小,势必会影响混凝土的和易性,使混凝土不易拌和,运输时分层离析,浇筑时不易捣实,成型后难于修整、抹平,硬化后不均匀密实,最终影响混凝土的强度。因此,浇筑时不要任意加大坍落度,使混凝土出现泌水和离析现象。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第97页。4.2混凝土工程事故的分析与处理4)混凝土原材料的影响(1)水泥。①水泥品种选择错误。水泥的品种不同,其性能有较大的差别。②水泥强度不足。造成水泥强度不足的原因主要有两个方面:一是水泥出厂时质量差;二是水泥保管条件差,或存储时间过长,造成水泥结块、活性降低,从而影响其强度。③安定性不合格。如果水泥的安定性不合格,那么它会在长时间内使混凝土体积膨胀,破坏水泥的结构,导致混凝土开裂,降低混凝土强度。尤其需要注意的是,由安定性不合格的水泥所配置的混凝土,虽然其表面无明显裂缝,但强度极低。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第98页。4.2混凝土工程事故的分析与处理④水泥的储存期过长。水泥的储存期不能过长,因为水泥在存放时接触空气会吸收水分而产生轻微的水化作用,生成Ca(OH)2,然后再吸收CO2生成CaCO3,从而降低水泥颗粒的胶结能力,延长凝结时间。因此,水泥的储存期应控制在3个月以内,做到先到的水泥先用,不要积压。⑤水泥受潮。水泥受潮使松散的水泥颗粒外部和水发生作用,凝结成块,使用时不能很好地与水发生水化作用,降低了水泥原有的胶结能力和强度。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第99页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)砂、石等集料。①黏土、粉尘含量高。砂石中含有的细石粉、泥团会影响混凝土强度,主要体现在三个方面:一是会影响集料与水泥的黏结;二是会加大集料的表面积,增加用水量;三是会使黏土颗粒的体积发生变化,干缩湿胀,对混凝土有一定的破坏作用。②集料(尤其是砂)中有机杂质的含量高。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第100页。4.2混凝土工程事故的分析与处理③石子的强度低。一般来说,对于C30以上的混凝土,石子的5cm×5cm×5cm的立方体抗压强度与混凝土强度的比值不得低于200%。④石子的体积稳定性差。有些由多孔的燧石、页岩、带有膨胀黏土的石灰岩等制成的

碎石,在干湿交替或冻融循环作用下,常表现出体积稳定性差的特征,从而导致混凝土强度下降。变质粗玄岩在干湿交替作用下,体积变形可达6×10-4,以这种石子配置的混凝土在干湿交替和冻融循环作用下,可能会发生混凝土强度下降的情况,严重的甚至会破坏混凝土强度。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第101页。4.2混凝土工程事故的分析与处理⑤石子针片状的含量过高。当混凝土强度等级小于C30时,石子针片状的含量应不大于25%;当混凝土强度等级不小于C30时,石子针片状的含量应不大于15%。⑥砂、石种类选择不当。按产源不同,砂可分为河砂、江砂、海砂和山砂。河砂、江砂、海砂因生成过程中受到水的冲刷,配制普通混凝土宜选用粗砂和中砂,配制高强度混凝土宜选用碎石拌制,一般工程采用中粒石子。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第102页。4.2混凝土工程事故的分析与处理⑦集料的级配不当。集料的级配应按规范要求使用,如果砂子的自然级配不合适,石子级配的好坏对节约水泥,保证混凝土具有良好的和易性和密实性均有很大影响,特别是在拌制高强度混凝土时,显得更为重要。⑧硫化物和硫酸盐的含量高。当集料中的硫铁矿(FeS2)或生石膏(CaSO4·2H2O)等硫化物或硫酸盐的含量以二氧化硫量计较高时(如大于1%),集料有可能与水泥中的水化物发生作用生成硫铝酸钙,从而导致硬化的混凝土出现裂缝和强度下降的情况。

⑨砂中云母的含量过高。由于云母的表面较光滑,与水泥的黏结性较差,且易沿节理裂开,因此,它对混凝土的物理力学性能(包括强度)有不良影响。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第103页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(3)拌和用水。工程上一般用能饮用的水及洁净的天然水进行拌和。海水中含有的硫酸盐会与水泥中的水化物(水化铝酸钙)作用,使混凝土的后期强度降低。海水中含有的氯离子对水泥和钢筋有侵蚀作用,所以一般不得使用海水进行拌和。若用有机杂质含量较高的沼泽水,如含有腐殖酸或其他酸、盐,特别是硫酸盐的污水和工业废水,则可能降低混凝土的物理力学性能。(4)外加剂。目前,我国生产的外加剂不下百余种,不同的外加剂有不同的特性。同种外加剂,由不同厂家生产,也会有很大差异。外加剂使用不当,会出现混凝土在浇筑后,局部或大部分在长期内不凝结硬化,或已浇筑完的混凝土结构表面出现鼓包、“开花”等现象。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第104页。4.2混凝土工程事故的分析与处理5)混凝土施工工艺存在问题混凝土的施工过程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和养护等,各个施工环节相互联系和影响,任何一个施工环节处理不当,都会影响混凝土工程的最终质量。(1)混凝土搅拌不合理。①投料顺序颠倒。②搅拌时间过短,造成拌和不均匀,影响混凝土强度。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第105页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(2)运输条件差。在运输过程中发现混凝土离析,但没有采取有效措施,或运输工具漏浆等,均会影响混凝土强度。(3)浇筑时间不当。如浇筑时混凝土已初凝或混凝土在浇筑前已经离析,均可造成混凝土强度不足。(4)模板严重漏浆。施工中由于模板严重变形或尺寸不够而形成较大的板缝,使得在浇筑混凝土时漏浆严重,从而造成混凝土强度不足。(5)成型振捣不密实。混凝土入模后的孔隙率高达1%~20%,施工中由于漏振或振捣时间太短而使混凝土振捣不实,这必然会影响混凝土强度。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第106页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(6)养护制度不良。一般来说,在平均气温高于5℃的条件下,在一定时间内,混凝土应保持湿润状态。在气候炎热、空气干燥的情况下,混凝土浇筑后若不及时进行养护,混凝土中的水分会快速蒸发,使已成为凝胶的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定结晶,缺乏足够的黏结力,从而使混凝土表面出现片状或粉状剥落,影响混凝土强度。另外,在冬期施工时,因没有及时采取保温措施而使混凝土内部产生冰晶应力,导致强度很低的水泥石结构内部产生裂纹,削弱了水泥与砂、石之间的黏结力,从而使混凝土强度降低。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第107页。4.2混凝土工程事故的分析与处理(7)外加剂使用不当。外加剂使用不当主要有两种情况:一种是品种用错,在未搞清外加剂属早强、缓凝、减水等性能前,盲目乱掺外加剂,导致混凝土达不到预期的强度;另一种是掺量不准。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第108页。4.2混凝土工程事故的分析与处理6)混凝土缺陷的影响钢筋混凝土构件拆模后,其表面经常表现出各种不同程度的缺陷,如麻面、蜂窝、露筋、空洞、掉角等。这些缺陷的存在,表明混凝土不密实、强度低,构件的截面被削弱,结构构件的承载能力低。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第109页。4.2混凝土工程事故的分析与处理7)碱集料反应的影响碱集料反应是指当水泥中碱含量较高,且集料中含有活性SiO2时,碱就会与集料中的活性SiO2反应,形成碱性硅酸盐凝胶。碱性硅酸盐凝胶具有较强的吸水能力,在积聚水分的过程中产生膨胀而将硬化的浆体结构胀裂、破坏。除此之外,水泥中的碱还与白云质石灰石发生反应(脱白云石反应),该反应会使白云石中的黏土矿物暴露,并吸水膨胀而造成破坏。水泥浆体结构中含有较多的Ca(OH)2会使脱白云石反应继续进行,不断循环,造成更严重的破坏。因此,当水泥中的碱含量较高,且又使用含有白云质碳酸盐和活性二氧化硅的粗集料(如蛋白石、玉髓、黑曜石、沸石、多孔燧石、流纹岩、安山岩、凝灰岩等)时,就可能发生碱料反应,造成混凝土强度下降和开裂。钢筋混凝土工程事故分析与处理全文共233页,当前为第110页。PPT模板下载:/moban/

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