導(dǎo)讀:現(xiàn)澆混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)施工通常包括以下4道工序:1)為澆筑上一層樓板而安裝支架和模板。構(gòu)成一個(gè)施工循環(huán),每一次施工循環(huán),結(jié)構(gòu)就增加一層,這樣周而復(fù)始地施工,直至結(jié)構(gòu)全部完成。近年來,人們愈來愈關(guān)注施工期建筑結(jié)構(gòu)的安全。

  關(guān)鍵詞:混凝土,結(jié)構(gòu),施工期

  一、施工期混凝土結(jié)構(gòu)荷載的特點(diǎn)
  現(xiàn)澆混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)施工通常包括以下4道工序:1)為澆筑上一層樓板而安裝支架和模板;2)進(jìn)行鋼筋綁扎;3)混凝土澆筑;4)拆除底層模板支撐;構(gòu)成一個(gè)施工循環(huán),每一次施工循環(huán),結(jié)構(gòu)就增加一層,這樣周而復(fù)始地施工,直至結(jié)構(gòu)全部完成。
  由早齡期混凝土結(jié)構(gòu)和模板支撐組成的臨時(shí)承載系統(tǒng),在第3道工序和第4道工序發(fā)生結(jié)構(gòu)形式改變、結(jié)構(gòu)內(nèi)力發(fā)生突變,在第1道工序和第2道工序,結(jié)構(gòu)形式不發(fā)生改變,結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載有所增加但不顯著,可以在第3道工序一并考慮。這樣就可以簡(jiǎn)化為新樓層混凝土澆筑和時(shí)變結(jié)構(gòu)體系的底層模板支撐拆除2道工序,外加混凝土養(yǎng)護(hù)。
  這樣在混凝土房屋建筑結(jié)構(gòu)的施工過程中,每個(gè)施工周期可以劃分為三個(gè)主要時(shí)段,即澆筑時(shí)段、支撐拆除時(shí)段和養(yǎng)護(hù)時(shí)段。在澆筑時(shí)段和支撐拆除時(shí)段,混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的作用(荷載)發(fā)生突變。養(yǎng)護(hù)時(shí)段在時(shí)空上則是這兩個(gè)時(shí)段的中間部分,養(yǎng)護(hù)時(shí)段構(gòu)件的性質(zhì)和作用(荷載)發(fā)生漸變。由于臨時(shí)結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)期恰好是澆筑新層和拆除支撐的中間時(shí)段部分,也可以把澆筑新層混凝土和拆除支撐這兩個(gè)階段作為養(yǎng)護(hù)期的兩個(gè)特殊階段,而且是比較危險(xiǎn)的階段。
 。1)澆筑時(shí)段
  恒荷載包括混凝土結(jié)構(gòu)自重、模板和支撐重量;詈奢d包括施工人員荷載、施工設(shè)備荷載、以及施工引起的振動(dòng)荷載、澆筑順序引起的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱附加荷載以及風(fēng)荷載等。對(duì)于澆筑順序引起的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱附加荷載,由于對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較小,一般也不發(fā)生在結(jié)構(gòu)的最危險(xiǎn)時(shí)期,可暫不考慮。對(duì)于施工時(shí)振搗等引起的荷載,由于它對(duì)新澆筑層的模板和支撐的影響比較大,在模板和支撐設(shè)計(jì)中必須考慮。但是,它對(duì)除了新澆筑層之外的下部各層的影響比較小,在分析樓板和混凝土結(jié)構(gòu)的安全性時(shí)也可暫不考慮。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。澆筑完畢后很快可以堆載,施工活荷載應(yīng)包括養(yǎng)護(hù)時(shí)段材料和設(shè)備的堆載以及人員荷載,比前述澆筑時(shí)的設(shè)備和人員荷載應(yīng)大很多。因此,澆筑階段需要考慮的荷載包括:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重、模板和支撐的重量、材料堆載和施工人員的荷載以及風(fēng)荷載等。
 。2)支撐拆除時(shí)段
  由于在臨時(shí)結(jié)構(gòu)的最下一層支撐拆除時(shí)它們所承擔(dān)的荷載要由上面幾層分擔(dān),臨時(shí)結(jié)構(gòu)的荷載有一個(gè)突變。該階段的荷載包括鋼筋混凝土的自重、模板和支撐的重量、材料和設(shè)備的堆積荷載和施工人員荷載,以及風(fēng)荷載。
  (3)養(yǎng)護(hù)時(shí)段
  由于時(shí)變結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),結(jié)構(gòu)內(nèi)力要重新分配,而結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力也發(fā)生漸變。需要考慮的主要荷載包括:混凝土結(jié)構(gòu)的自重、堆積活荷載和施工人員活荷載,以及可能的風(fēng)荷載的最大值。由于臨時(shí)結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)期恰好是澆筑新層和拆除支撐的中間時(shí)段部分,也可以把澆筑新層混凝土和拆除支撐這兩個(gè)階段作為養(yǎng)護(hù)期的兩個(gè)特殊階段,而且是比較危險(xiǎn)的階段。
 
  二、早齡期混凝土性能分析
  近年來,人們愈來愈關(guān)注施工期建筑結(jié)構(gòu)的安全。隨著超大超高建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,施工難度越來越大,施工過程中的安全要求和工程進(jìn)度之間的矛盾越來越突出,施工期混凝土結(jié)構(gòu)的安全控制變得越來越重要。然而,施工過程的安全控制必須建立在對(duì)施工期各個(gè)階段結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)性能有準(zhǔn)確分析的基礎(chǔ)之上,這就要求我們對(duì)施工期的荷載(特別是活荷載)和混凝土早齡期性能有一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。但是,目前我國(guó)的結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范是針對(duì)結(jié)構(gòu)的使用期而制定的,施工期的荷載水平往往依靠經(jīng)驗(yàn)類推,或者建立在長(zhǎng)期對(duì)規(guī)范廣泛認(rèn)同的基礎(chǔ)之上,致使有時(shí)對(duì)施工期荷載的認(rèn)識(shí)與實(shí)際相差甚遠(yuǎn),而施工活荷載受施工環(huán)境影響較大,荷載調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料欠缺,因此,對(duì)施工期荷載(特別是活荷載)的認(rèn)識(shí)必須建立在對(duì)大量實(shí)際工程施工荷載的實(shí)測(cè)基礎(chǔ)之上;同時(shí),對(duì)混凝土早齡期性能的研究也多集中于其28天之后,對(duì)早期混凝土的強(qiáng)度及其變異性的研究較少,但這些特征對(duì)于研究施工期結(jié)構(gòu)的安全性是至關(guān)重要的。
  2.1 混凝土的強(qiáng)度發(fā)展分析
  ①新澆筑樓層混凝土立方體抗壓強(qiáng)度施工期早期的迅速增長(zhǎng),減輕了下面各層模板支撐以及樓板承擔(dān)荷載的壓力,有益于加強(qiáng)施工過程的安全控制、施工方案的優(yōu)化和加快施工進(jìn)度。
 、谕瑮l件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度與同齡期標(biāo)準(zhǔn)條件養(yǎng)護(hù)試塊相比略小,且變異性較大,這是同條件養(yǎng)護(hù)受環(huán)境影響大的緣故。
 、刍炷翉(qiáng)度的變異系數(shù)隨齡期逐漸減小,這打破了認(rèn)為混凝土早期強(qiáng)度的變異性比較小的認(rèn)識(shí),同時(shí),低等級(jí)混凝土不僅早期強(qiáng)度低,變異性也大,意味著目前的混凝土結(jié)構(gòu)快速施工中,許多施工方案的風(fēng)險(xiǎn)要比預(yù)想中的大,因此,施工單位在條件允許的情況下要盡可能嚴(yán)格規(guī)范地制作混凝土,并使用較高等級(jí)的混凝土以降低混凝土強(qiáng)度的變異性,并應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的混凝土加強(qiáng)控制。為了準(zhǔn)確了解現(xiàn)場(chǎng)混凝土強(qiáng)度的發(fā)展?fàn)顩r,要以同條件養(yǎng)護(hù)的混凝土試塊強(qiáng)度作為參照。
  2.2 加載對(duì)早齡期混凝土強(qiáng)度的影響分析
  國(guó)內(nèi)外有關(guān)研究表明,早齡期混凝土開裂與承擔(dān)過大的施工荷載有關(guān),而早齡期混凝土有著極強(qiáng)的受載損傷愈合能力,較小的早期承載對(duì)混凝土的強(qiáng)度沒有多大的影響,那么,當(dāng)混凝土承擔(dān)較大的施工荷載時(shí)對(duì)早齡期混凝土強(qiáng)度有何影響是一個(gè)值得探討的問題。免費(fèi)論文參考網(wǎng)。目前,國(guó)外一些研究機(jī)構(gòu)及同濟(jì)大學(xué)對(duì)加載對(duì)早齡期混凝土強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究并取得顯著的成果,通過對(duì)這些成果進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn):
 、僭琮g期混凝土加載后,28天齡期強(qiáng)度有降低,這是因?yàn)榧虞d對(duì)混凝土有損傷,不可能完全愈合;
  ②混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高,加載對(duì)28天齡期強(qiáng)度的影響越小,這可能是因?yàn)榛炷翉?qiáng)度等級(jí)越高,水泥,外加劑(如粉煤灰)用量提高,未水化水泥量越大,水泥持續(xù)水化填充混凝土損傷界面越密實(shí),混凝土的自愈合能力越高,而摻入適量粉煤灰有助于混凝土損傷的愈合;
 、埤g期越早,所加荷載越大,28天齡期強(qiáng)度降低越大,這是因?yàn)樵邶g期較早時(shí)對(duì)混凝土施加較大荷載,混凝土損傷比較大,雖然早齡期混凝土愈合能力很強(qiáng),但要達(dá)到很好的愈合效果很困難;
  ④早齡期混凝土承受荷載并非越小越好,當(dāng)各齡期加載大小為相應(yīng)齡期加載試塊破壞荷載的一半左右時(shí),加載對(duì)28天齡期強(qiáng)度的影響最小,并隨著各齡期加載的增大或減少影響均逐漸加大。因此,為了減少加載對(duì)28天齡期強(qiáng)度的影響在齡期早時(shí)可以適當(dāng)提高荷載值,齡期長(zhǎng)時(shí)適當(dāng)降低,荷載大小最好靠近相應(yīng)齡期加載試塊破壞荷載的一半。
 
參考文獻(xiàn)
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