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鋼筋混凝土柱常見質(zhì)量通病的防治及加固技術(shù)

林尚杰 · 2009-01-13 00:00
  [摘要] 鋼筋混凝土柱是房屋結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件之一。通過分析鋼筋混凝土柱蜂窩、孔洞、露筋、麻面、缺棱掉角、強(qiáng)度偏低、柱頂砂漿多石子少等質(zhì)量通病的原因,探究解決質(zhì)量通病的防治措施,并簡要介紹鋼筋混凝土柱的幾種加固方法。 

  [關(guān)鍵詞] 鋼筋混凝土柱 質(zhì)量通病 防治措施 加固技術(shù) 
   
  現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱是房屋結(jié)構(gòu)中重要的承重構(gòu)件之一。隨著房屋抗震要求的提高和墻體新材料的推廣使用,傳統(tǒng)的住宅磚混結(jié)構(gòu)已逐漸被框架結(jié)構(gòu)所替代,豎向承重構(gòu)件混凝土柱對(duì)房屋結(jié)構(gòu)來說就顯得尤為重要了。在對(duì)現(xiàn)場質(zhì)量檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),目前混凝土柱質(zhì)量狀況較混凝土梁板要差得多,一些混凝土質(zhì)量通病在混凝土柱子上反映也比較集中。 
   
  1 蜂窩、孔洞 
   
  1.1 產(chǎn)生原因 

 ?、倩炷僚浜媳炔划?dāng),石子、水泥材料加水量計(jì)量不準(zhǔn),造成砂漿少,石子多; 

  ②混凝土攪拌時(shí)間短、和易性差; 

  ③澆灌混凝土?xí)r沒有分層澆筑,下料不當(dāng),導(dǎo)致混凝土離析; 

 ?、苣0蹇p隙未堵嚴(yán),水泥漿流失。 

  1.2 防治措施 

 ?、賾?yīng)嚴(yán)格控制材料的配合比,經(jīng)常檢查,確保材料計(jì)量準(zhǔn)確; 

 ?、诨炷翑嚢钑r(shí)間要適宜,嚴(yán)格執(zhí)行配比,重視外摻劑的使用研究; 

 ?、刍炷翝仓叨冗^高時(shí),要采取切合實(shí)際的措施進(jìn)行下料; 

 ?、苣0蹇p隙拼接嚴(yán)密,柱底模四周縫隙應(yīng)用雙面膠帶密封,防止漏漿; 

 ?、轁仓r(shí)柱底部應(yīng)先填50mm至100mm厚左右的同柱混凝土級(jí)配一樣的水泥砂漿。 

 ?、蘅刂坪孟铝希WC混凝土澆筑時(shí)不產(chǎn)生離析,混凝土自由傾落高度不應(yīng)超過2m; 

 ?、咝》涓C洗刷干凈后用用1∶2或1∶2.5水泥砂漿抹平壓實(shí);較大蜂窩或孔洞,應(yīng)鑿去蜂窩薄弱松散處顆粒,洗刷干凈后,用比原來高一級(jí)的細(xì)石混凝土澆筑搗實(shí),并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。 
   
  2 露筋 
   
  2.1 產(chǎn)生原因 

 ?、僭跐仓炷?xí)r,鋼筋保護(hù)層墊塊移位、或太少、或漏放,使鋼筋緊貼模板外露; 

 ?、诨炷僚浜媳炔划?dāng),產(chǎn)生離折,靠模板部位缺漿或漏漿; 

 ?、劢Y(jié)構(gòu)構(gòu)件截面小,鋼筋過密,石子卡在鋼筋上,使水泥砂漿不能充滿鋼筋周圍,導(dǎo)致露筋; 

 ?、芑炷帘Wo(hù)層太小或保護(hù)層處混凝土振搗不實(shí);或振搗棒撞擊鋼筋或踩踏鋼筋,使鋼筋位移,造成露筋; 

 ?、菽灸0馕礉菜疂駶櫍辰Y(jié)或脫模過早,拆模時(shí)缺棱、掉角,導(dǎo)致露筋。 

  2.2 防治措施 

 ?、贊仓炷粒瑧?yīng)注意檢查并調(diào)正鋼筋、保護(hù)層厚度; 

 ?、诋?dāng)鋼筋密集時(shí),應(yīng)選用適當(dāng)粒徑的石子,保證混凝土配合比準(zhǔn)確和和易性良好; 

 ?、刍炷琳駬v嚴(yán)禁撞擊鋼筋,盡量避免踩踏鋼筋,如有踩彎等及時(shí)調(diào)直校正; 

 ?、苣0鍛?yīng)充分濕潤并認(rèn)真堵好縫隙; 

 ?、荼砻媛督钏⑾锤蓛艉?,在表面抹1∶2或1∶2.5水泥砂漿,將露筋部位抹平;露筋較深的,鑿去薄弱混凝土和突出顆粒,洗刷干凈后用比原來高一級(jí)的細(xì)石混凝土填塞壓實(shí)。 
   
  3 麻面、缺棱掉角 
   
  3.1 產(chǎn)生原因 

 ?、倌0逦赐克⒒蛲克⒉痪綦x劑; 

 ?、谀灸0逦闯浞譂菜疂駶櫥驖駶櫜粔?,混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)不好,造成脫水,強(qiáng)度低,或模板吸水膨脹將邊角拉裂,在拆模時(shí)棱角被粘掉; 

  ③混凝土振搗不密實(shí); 

 ?、懿鹉r(shí),邊角受重物或外力撞擊,或保護(hù)不好,棱角被碰掉。 

  3.2 防治措施 

 ?、倌0逶趹?yīng)涂刷隔離劑,在混凝土澆筑前應(yīng)充分濕潤,澆筑后應(yīng)認(rèn)真養(yǎng)護(hù); 

  ②拆除柱模板時(shí),混凝土也具有足夠的強(qiáng)度;拆模時(shí)注意保護(hù)棱角,避免用力過猛過急; 

  ③混凝土必須按操作規(guī)程分層均勻振搗密實(shí),嚴(yán)防漏漿; 

 ?、苈槊嫣幚砜刹扇菜疂駶櫤笥迷浜媳鹊乃酀{或水泥砂漿抹平;缺棱掉角的,可將缺棱掉角處松散顆粒鑿除,沖洗充分濕潤后,視損程度用1∶2或1∶2.5水泥砂漿抹補(bǔ)齊整,或用比原來高一級(jí)混凝土搗實(shí)補(bǔ)好,認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。 
   
  4 強(qiáng)度偏低,勻質(zhì)性差 
   
  4.1 產(chǎn)生原因 

 ?、匐S意改變混凝土配合比,水灰比大,坍落度大; 

  ②攪拌不充分; 

  ③振搗不均勻; 

 ?、苓^早拆模,養(yǎng)護(hù)不到位,早期脫水表面疏松。 

  4.2 防治措施 

  ①確?;炷猎牧腺|(zhì)量,對(duì)進(jìn)場材料必須按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收,并按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試; 

 ?、趪?yán)格控制混凝土配合比,保證計(jì)量準(zhǔn)確,按試驗(yàn)室確定的配合比及調(diào)整施工配合比,正確控制加水量及外加劑摻量; 

 ?、刍炷翍?yīng)拌合充分均勻,混凝土坍落度值可以較梁板混凝土小一些,宜摻減水劑,增加混凝土的和易性,減少用水量; 

 ?、苷駬v要均勻密實(shí),截面積較小、高度較高的柱應(yīng)在柱模側(cè)開設(shè)洞口,分段澆筑; 

  ⑤當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土強(qiáng)度偏低,可用非破損方法(如回彈儀法,超聲波法)來測(cè)定結(jié)構(gòu)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度,如仍不能滿足要求,可按實(shí)際強(qiáng)度校和結(jié)構(gòu)的安全度,研究處理方案,采取相應(yīng)加固或補(bǔ)強(qiáng)措施。 
   
  5 柱頂部砂漿多、石子少,表面疏松、裂縫 
   
  5.1 產(chǎn)生原因 

  主要原因是混凝土水灰比大,坍落度大,澆搗速度過快,未分層排除水份,到頂層時(shí)未排除水份并二次澆搗。 

  5.2 防治措施 

 ?、賴?yán)格控制混凝土配合比,要求水灰比、坍落度不要過大,以減少泌水現(xiàn)象; 

  ②摻減水劑,減少用水量,大幅度提高混凝土早期或后期強(qiáng)度,提高耐久性、減少收縮和增加混凝土的和易性; 

  ③合理安排好澆筑混凝土柱的次序,適當(dāng)放慢混凝土的澆筑速度,混凝土澆筑至柱頂時(shí),應(yīng)二次澆搗并排除其水份和抹面; 

  ④連續(xù)澆筑高度較大的柱時(shí),應(yīng)分段澆筑,分層減水,尤其是商品混凝土; 

 ?、萑绻炷林斆媸由?、表面疏松時(shí),可將不實(shí)的混凝土和突出的骨料顆粒鑿除,用水沖刷干凈濕透,然后用比原標(biāo)號(hào)高一級(jí)的細(xì)石混凝土補(bǔ)好,并認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。 
   
  6 有關(guān)鋼筋混凝土柱的加固問題 
   
  除了上述所歸納的施工方面造成柱質(zhì)量差的原因外,在實(shí)際工程中,常常因?yàn)樵O(shè)計(jì)不周、經(jīng)過災(zāi)害(地震、火災(zāi)、洪水)等原因,導(dǎo)致鋼筋混凝土柱承載力不足,或者由于改變結(jié)構(gòu)的使用功能而使柱承受的荷載增加等等。當(dāng)出現(xiàn)這些情況時(shí),就需對(duì)鋼筋混凝土柱進(jìn)行加固。 

  鋼筋混凝土柱的加固方式有很多,如:采用增加構(gòu)件或建筑物的截面和配筋的外包混凝土加固法;在混凝土柱的四角或兩面包型鋼的外包鋼加固法;使用纖維增強(qiáng)聚合物修復(fù)加固混凝土結(jié)構(gòu)的碳纖維布加固法;運(yùn)用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在建筑物表面的粘鋼加固法;采用外加預(yù)應(yīng)力型鋼撐桿對(duì)混凝土柱進(jìn)行加固的預(yù)應(yīng)力撐桿加固法;受火災(zāi)或施工差錯(cuò)引起混凝土柱的強(qiáng)度下降而進(jìn)行的局部加固法,以及將上述方法合用的復(fù)合加固法等。 

  增大截面加固法具有施工工藝簡單、對(duì)構(gòu)件承載力提高較大、適用面廣的優(yōu)點(diǎn),但其施工工作量較大,且對(duì)構(gòu)件尺寸和自重增加較大。 

  外包鋼加固法也是一種使用面較廣的傳統(tǒng)加固方法,分濕式與干式兩種情況。兩者相比,干式外包鋼施工更為簡便,但承載力提高量、整體工作性能及受力特點(diǎn)不如濕式外包鋼有效,但濕式外包鋼加固施工較為復(fù)雜。外包鋼加固法的施工簡便、現(xiàn)場作業(yè)量小、構(gòu)件尺寸增加小、可大幅提高構(gòu)件的承載力的優(yōu)點(diǎn),但其用鋼量大,加固費(fèi)用較高,且其對(duì)混凝土橫向約束較低。 

  碳纖維布加固混凝土柱具有施工便捷、耐腐蝕、適用面廣、不增加結(jié)構(gòu)尺寸、自重輕等優(yōu)點(diǎn),是近年來應(yīng)用較多且發(fā)展很快的一種加固方法,也成為國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)研究的熱點(diǎn)。最常采用的是橫向包裹的方式,它可較大地提高柱的延性,但由于碳纖維布是一種各項(xiàng)異性的材料,其纖維方向的強(qiáng)度與彈模遠(yuǎn)大于其垂直纖維方向的強(qiáng)度與彈模,故其對(duì)加固柱的極限承載力提高幅度不大。 

  最值得一提的是粘鋼加固法。它是比較新穎的一種加固方法,即在混凝土構(gòu)件表面用特別的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種加固方法。該方法始于上世紀(jì)60 年代,優(yōu)點(diǎn)是簡單、快速、不影響結(jié)構(gòu)外形,施工時(shí)對(duì)生產(chǎn)和生活影響較小。在國際上它是一種適用面較廣的先進(jìn)的加固方法。不僅在建筑上使用,而且在公路橋梁也普遍采用。 
   
  參考文獻(xiàn): 

  [1] 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(GB50204-2002).

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