钢管混凝土在抗震工程中的应用论文

第一篇：钢管混凝土在抗震工程中的应用论文

钢管混凝土结构是在劲性钢筋混凝土结构、螺旋配筋混凝土结构以及钢管结构的基础上发展起来的。下面是小编收集整理的钢管混凝土在抗震工程中的应用论文，希望对您有所帮助！

摘要：简要介绍了钢管混凝土的特点和发展史，针对前人已研究的成果，综述了不同截面、不同空心率、不同结构下的钢管混凝土构件的抗震性能，为钢管混凝土在实际抗震工程中的运用提供了参考建议。

关键词：钢管混凝土；抗震性能；耗能能力

0 引 言

钢管混凝土构件是在钢管内填充混凝土。随着高层、超高大跨度建筑的需要，钢管混凝土结构凭着承载力高、造价低、施工方便、抗震性好等优越的条件被广泛应用，很多研究者做了很多关于钢管混凝土的抗震性能分析和研究，取得了很大的成果，并在抗震工程中得到广泛应用。钢管混凝土的特点

钢管在纵向轴心压力作用下，属于异号应力场，其纵向抗压强度将下降，小于单向受压时的屈服应力，同时钢管是薄钢管，单向受压时，承载力受管壁局部缺陷的影响很大，远远低于理论临界应力计算值；对于混凝土，强度低，截面大，随着混凝土强度增大脆性增加，而混凝土抗拉性比较差［1］。

钢管混凝土是新型结构［2］，正好弥补了两者的缺点，在钢管混凝土构件在纵向轴心压力作用下，由于混凝土的密贴，保证了钢管不会发生屈曲，可以使这算应力达到钢材的屈服强度［3］，使钢材的强度承载力得以充分发挥；对于混凝土，混凝土不仅受到纵向压力，还有受到钢管的紧箍力，使混凝土三向受压，使混凝土纵向抗压强度提高，弹性模量也得到提高，塑性增加。

钢管和混凝土的共同作用下，使得钢管混凝土构件有以下特点：

（1）构件承载力大大提高。1976年哈尔滨锅炉厂做了一次简单的对比试验，得到钢管混凝土柱轴心受压下承载力是空钢管和管内径素混凝土柱之和的173%。

（2）良好的塑性和韧性。这种新结构在承受冲击荷载和振动荷载时，有很大的韧性，所以抗震性能比较好。

（3）造价低, 从很多实际工程可以看到，钢管混凝土柱与普通钢筋混凝土柱相比，节约混凝土50％以上，结构自重减轻50％左右，钢材用量相等或略高，不需要模板。与钢结构相比，可减少钢材50％左右。

（4）施工简单，可以缩短工期。钢管混凝土结构的发展史

钢管混凝土结构是在劲性钢筋混凝土结构、螺旋配筋混凝土结构以及钢管结构的基础上发展起来的。

在19世纪60年代前后，钢管混凝土结构在苏联、北美、西欧和日本等发达国家得到重视，并开展了大量的试验研究，但是施工工艺得不到解决。

在19世纪80年代后期，由于先进的泵灌混凝土工艺的发展，解决了施工工艺的问题。如1879年英国的Severn铁路桥的建造采用钢管桥墩，在管内灌了混凝土防止内部锈蚀并承受压力。

1923年，日本关西大地震后，人们发现钢管混凝土结构在这次地震中的破坏并不明显，所以在以后的建筑，尤其是多高层建筑中大量应用了钢管混凝土。1995年阪神地震后，钢管混凝土更显示了其优越的抗震性能。

钢管混凝土在我国的发展：20世纪60年代中期，钢管混凝土引入我国。1966年北京地铁车站工程中应用了钢管混凝土柱。在70年代厂房和重型构架也应用了钢管混凝土柱；80年代后，我国开展了科学试验研究，得到了结构的计算理论和设计方法［4］。

现阶段我国对钢管混凝土性能的研究：圆形、多边形和方形、实心与空心、轴心受压与偏心受压构件的强度和稳定；压弯扭剪复杂应力状态下构件的强度和稳定；抗震性能与抗火性能以及施工时初应力的影响等。而且取得了很大的科研成果。综述前人已研究的钢管混凝土抗震性能

3.1钢管混凝土构件根据截面形状可以分为方形、矩形、多边形及圆形截面钢管混凝土构件。

国外Shinji 和 Yamazaki 等[5]对受变化的轴力和往复水平荷载作用下的方钢管混凝土柱的受力性能和位移进行研究；Amit[6]做了高强方钢管混凝土柱抗震性能的试验研究，分别分析了高强混凝土和高强混凝土对构件滞回性能的影响；Kang 和 Moon[7]考察了方钢管混凝土柱恒轴力在低周反复荷载和单调荷载作用下构件的承载能力和耗能能力，得到方钢管高强混凝土柱滞回曲线饱满，即使在高轴压比的情况下，都没有明显的捏缩现象；试件有较好的耗能能力，位移延性系数均大于 3[8]。方钢管高强混凝土柱与普通方钢管混凝土柱[8]相比，有较高的弹性刚度和极限荷载；与高强混凝土柱[10]相比，有良好的耗能能力和更小的强度退化；与纯钢柱比，有良好的抗失稳能力。

苏献祥的矩形钢管混凝土柱在循环荷载作用下的性能研究中得到矩形钢管混凝土柱承载力高，变形能力强，有较稳定的后期承载力，延性系数在6．89～11．53[11]之间，满足延性柱的抗震要求，矩形钢管混凝土柱的滞回曲线饱满，没有明显的“捏缩”现象，耗能能力强，具有良好的抗震性能。

随着边数越多，钢管混凝土构建的组合性能越好，产生的紧箍力增大，承载力增大，塑性增强，承载力是抗震重要指标之一，因此圆形钢管混凝土具有较好的抗震性能。

矩形钢管混凝土柱与梁节点构造简单、连接方便，还能有效提高构件的延性及有利于防火、抗火等特点，最重要的是矩形截面存在刚度的强轴和弱轴，它可以按要求提高强轴方向的刚度，而弱轴方向刚度基本不变，从而提高截面整体效果；但是矩形各边不相等所以受到的紧箍力不同，不如方形截面受紧箍力相等。圆钢管混凝土构件的钢管对核心混凝上起到了有效的约束，使混凝土的强度得到了提高，塑性和韧性大为改善。截面选择时应该根据实际情况抓住主要的矛盾。

3.2钢管混凝土在房建中用于框架结构、框架剪力墙、剪力墙及筒体结构中。

Kim和 Bradford［12-13］指出钢筋混凝土框架结构抗侧刚度较小,为了使结构既具有较高的抗侧刚度，又有较好的耗能性能和承载力。有钢管混凝土框架结构抗震性能试验研究［14］得出此实验的P一△滞回曲线均呈现出饱满的棱形，充分表明钢管混凝土框架的耗能能力强和延性好。在破坏阶段，梁出现屈服甚至屈曲，得到钢管混凝土柱的抗倾刚度及塑性很好，整个结构的P一△曲线无下降段，具有较强的变形能力。

为减小高层建筑底部剪力墙的厚度，减缓箍筋的密集程度，提高剪力墙的抗震能力，可以采用钢管混凝土剪力墙结构，有试验［15］表明钢管混凝土剪力墙试件的开裂荷载、名义屈服荷载和弹塑性变形能力都大于相同参数的钢筋混凝土剪力墙试件，而且约束边缘构件为端柱的钢管混凝土剪力墙，其变形能力大于约束边缘构件为暗柱的矩形截面钢管混凝土剪力墙。

钢管混凝土减震框架结构在地震中消耗的地震能量相对较小，而钢管混凝土减震框架结构（三重钢管防屈曲支撑）具有与钢管混凝土框架剪力墙结构相当的承载力，并在变形能力延性和耗能能力等方面均有明显的提高，对刚度退化和强度退化也有明显的缓解，具有更合理的受力性能和破坏机制，新型三重钢管防屈曲支撑起到良好的耗能减震作用，有效地改善钢管混凝土框架的抗震性能［16］。

基于性能的钢管混凝土空间筒体结构试验［17］中得出此结构在Y向罕遇地震作用下，单侧支撑屈服，表明对于Y轴不对称的布置，对结构扭转影响显著；结构在X向罕遇地震作用下，个别重要构件钢管混凝土柱进入边缘屈服状态，少数支撑和钢梁边缘屈服，Y向罕遇地震作用下，偏心扭转相对较小，几乎不进入屈服状态，2个方向的层间位移角均小于1/50的要求，但是结构抗震能力完全达到了性能目标D的水准，接近c的水准［18］，得出钢管混凝土空间结构在X向罕遇地震下注意重要构件的强度和延性要求，在Y向罕遇地震作用下注意结构布置对称，避免偏心对结构的扭转作用，只要布置合理抗震性能还是比较强的。

为了改善钢管混凝土框架结构的受力性能，通常在钢管混凝土框架中设置支撑［19-20］来提高结构的抗侧刚度，但是在大震作用下，支撑有可能会出现失稳，可以通设置剪力墙来提高抗侧刚度，但剪力墙与钢管混凝土框架的协同工作以及大震作用下钢管混凝土框架能否成为第二道防线这些都有待研究。

3.3 钢管混凝土可以根据钢管内是否充满混凝土分为实心钢管混凝土与空心钢管混凝土。

实心钢管混凝土结构会使结构自重加大，地震作用下影响效应加大，但是要根据具体工程实际的截面尺寸和承载力来决定是否采用实心钢管混凝土。

诺丁汉特伦特大学的 Y.L.Song 等进行了一组纯空心混凝土短柱与空心钢管混凝土短柱的轴压试验，试验结果表明纯空心混凝土短柱的破坏表现为非常明显的脆性破坏，而空心钢管混凝土短柱则表现出了较好的延性，其承载力几乎比纯空心混凝土短柱提高了50%［21-22］。

K.A.S.Susantha、Hanbin Ge 等人分析了作用在圆形、八边形和方形钢管混凝土柱内填混凝土上的侧压力，指出平均侧压力极值与柱的材料和几何特性有关，研究了各种截面形状的钢管混凝土柱的后期工作性能，对于混凝土强度和后期工作性能，试验结果与计算结果都吻合良好［23］。

方形空心钢管混凝土不适合应用于需要抗震设防的建筑结构中；而圆形截面的空心钢管混凝土，对于不同空心率的构件，控制适当轴压比的限制，能够满足《实、空心钢管混凝土结构设计规程（CECS 254-2011）》中要求的结构分析参数限值。为了满足抗震的要求，规程中关于空心钢管混凝土柱设计轴压比限值给了太大，应当作适当的修正，建议空心钢管混凝土设计轴压比大些，可通过计算满足，此时构件具有较好的抗震性能；轴压比、空心率及截面形式都是影响空心钢管混凝土压弯构件滞回性能的重要参数。其影响为：轴压比越大，滞回环小而且扁瘦，耗能能力越差，强度退化越剧烈，刚度退化越快，对构件初始刚度影响不大，水平极限承载力有先增大后减小趋势，延性减小；空心率越大，滞回环小且扁瘦，耗能能力越差，强度退化剧烈，刚度退化快，构件初始刚度减小，水平极限承载力下降，延性越差；相比于等效面积相同的方形截面构件，由于圆形截面空心钢管混凝土中的钢管和混凝土的组合性能比较强，在压弯作用下，耗能能力更强，强度退化和刚度退化不明显，初始刚度和水平极限承载力增大，且延性较好。

3.4 新型钢管混凝土抗震性能

蔡克铨和林敏郎进行了圆中空夹层钢管混凝土柱抗震性能的试验研究［24］，表明径厚比为150和75的圆中空夹层钢管混凝土柱的峰值应变约为无约束混凝土的1.6～2.3倍，这说明混凝土受到了很大的约束，混凝土三向受压使混凝土延性增加，使得破坏过程减缓。中空夹层钢管混凝土柱的复合弹性模量为实心钢管混凝土柱的1.5倍以上，这说明中空夹层钢管混凝土有较高的复合弹性模量，有较高的轴向刚度。还有即使设计的中空夹层钢管混凝土柱的轴向强度低于实心钢管混凝土柱，但是抗弯能力却比实心钢管混凝土强。

在钢筋混凝土柱的截面中部设置圆钢管的柱,或由截面中部的钢管混凝土和钢管外的钢筋混凝土组合而成的柱,称为钢管混凝土组合柱,简称组合柱；若钢管内外混凝土不同期浇筑,则称为钢管混凝土叠合柱,简称叠合柱。钱稼茹、康洪震开展了对钢管高强混凝土组合柱抗震性能试验研究，其试验得到试件的滞回曲线饱满,位移延性系数都大于4,极限位移角都大于1/40,耗能能力和极限位移角大于参数相近的高强混凝土柱［25］。可以根据地区抗震等级选择是否采用这种组合柱，使其满足抗震要求，同时减少资源的浪费。结束语

钢管混凝土结构与相同参数下钢筋混凝土柱相比有较好的承载力和塑性，因此具有较好的抗震性能。在选择钢管混凝土的截面形式时要根据结构的需要，若设计部位其中一个方向轴向刚度较大，而地区地震作用不大可以选择矩形截面；若地震作用较大时，各方向轴向刚度相差不大的情况下，可以选择圆钢管混凝土。对于空心率下抗震性能要根据计算，然后选择反复荷载下承载力高和钢管与混凝土组合性能比较好的空心率。充分利用已研究的钢管混凝土抗震性能设计方法，计算和验算新型钢管混凝土构件是否可以既节省造价又安全可靠。

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第二篇：粉煤灰在混凝土中的应用

三、粉煤灰在混凝土中的作用

了解混凝土的微结构的特性及其对性能的影响后，就可以更好地认识粉煤灰在混凝土中的作用。粉煤灰的主要作用可以包括以下几方面：

1）填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形成润滑层，由于粉煤灰的容重（表观密度）只有水泥的2/3左右，而且粒形好（质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠），因此能填充得更密实，在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。

2）对水泥颗粒起物理分散作用，使其分布得更均匀。当混凝土水胶比较低时，水化缓慢的粉煤灰可以提供水分，使水泥水化得更充分。

3）粉煤灰和富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应，不仅生成具有胶凝性质的产物（与水泥中硅酸盐的水化产物相同），而且加强了薄弱的过渡区，对改善混凝土的各项性能有显著作用。

4）粉煤灰延缓了水化速度，减小混凝土因水化热引起的温升，对防止混凝土产生温度裂缝十分有利。

下面对粉煤灰在混凝土中的作用及其机理做一些具体地分析。

长期以来，国内外在混凝土中常掺有一定量粉煤灰，但作为水泥的替代材料，绝大多数情况下是以如下三种方式应用的：在早期强度要求很低，长期强度大约在25~35MPa的大体积水工混凝土中，大掺量地替代水泥使用；在结构混凝土里较少量地替代水泥（10~25%）；在强度要求很低的回填或道路基层里大量掺用。

对于粉煤灰的作用机理和应用技术，多年来进行了大量的研究工作，取得了不少进展，这些进展对粉煤灰在混凝土中的应用起了一定的推动作用。如掺用的方法从等量替代水泥，发展到超掺法、代砂法以及与化学外加剂同时使用的双掺法。对于粉煤灰的作用机理，从主要是火山灰质材料特性的作用（消耗了水泥水化时生成薄弱的，而且往往富集在过渡区的氢氧化钙片状结晶，由于水化缓慢，只在后期才生成少量C-S-H凝胶，填充于水泥水化生成物的间隙，使其更加密实），逐步发展到分析它还具有形态效应、填充效应和微集料效应等。但无论哪一方面的研究成果，似乎都改变不了这样一个事实：在混凝土中掺粉煤灰要降低混凝土的强度，包括28天龄期以后一段时间里的强度，其他性能当然也相应受到不同程度的影响，而且这些影响要随着掺量的增大而加剧。这个事实始终禁锢着粉煤灰在混凝土中，尤其是结构混凝土中的掺量，而且似乎形成了这样一种成见：掺用粉煤灰是以牺牲结构混凝土的品质为代价的。

事实上，如前所述，由于高效减水剂的应用，使混凝土的水胶比可以大幅度降低，从而使掺用粉煤灰的效果大为改善，使大掺量粉煤灰混凝土的性能能够大幅度地提高。

1）水胶比的影响 水胶比的上述变化为什么影响这么大呢？在高水胶比的水泥浆里，水泥颗粒被水分隔开（水所占体积约为水泥的两倍），水化环境优异，可以迅速地生成表面积增大1000倍的水化物，有良好地填充浆体内空隙的能力。粉煤灰虽然从颗粒形状来说，易于堆积得较为密实，但是它水化缓慢，生成的凝胶量少，难以填充密实颗粒周围的空隙，所以掺粉煤灰水泥浆的强度和其他性能总是随掺量增大（水泥用量减少）呈下降趋势（当然在早龄期就更加显著）。

在低水胶比的水泥浆里情况就不一样了。不掺粉煤灰时，高活性的水泥因水化环境较差，即缺水而不能充分水化，所以随水灰比下降，未水化水泥的内芯增大，生成产物量下降，但由于颗粒间的距离减小，要填充的空隙也同时减小，因此混凝土强度得到迅速提高。这种情况下用粉煤灰代替部分水泥，在低水胶比条件下（例如0.3左右），水泥的水化条件相对改善，因为粉煤灰水化缓慢，使混凝土实际的“水灰比”增大，水泥的水化因而加快，这种作用机理随着粉煤灰的掺量增大愈加明显（例如掺量为50%左右，初期实际水灰比则接近0.6），水泥水化程度的改善，则有利于粉煤灰作用的发挥，然而与此同时，需要粉煤灰水化产物填充的空隙已经大大减小，所以其水化能力差的弱点在低水胶比条件下被掩盖，而它降低温升等其它优点则依然起着有利于混凝土性能的作用。以上所述低水胶比下粉煤灰作用的变化，我们可以用一个“动态堆积”的概念来认识，这是相对于长期以来沿用的静态堆积而言的。即通常在选择原材料和配合比时，是以各种原材料在加水之前的堆积尽量密实为依据的，但是当加水搅拌后，特别是在低水胶比条件下，如何通过粉状颗粒水化的交叉进行，使初始水胶比尽量降低，混凝土单位用水量尽量减少，配制出的混凝土在密实成型的前提下，经过水化硬化过程，形成的微结构应该是更为密实的。上述大掺量粉煤灰混凝土的例子中，每方混凝土的用水量仅100kg左右，要比目前配制普通混凝土少几十公斤，就是明显的证据。有人曾进行过低水灰比（水胶比）掺/不掺粉煤灰净浆的结合水测定试验[6]：掺有30%粉煤灰，水胶比为0.24的净浆，要比水灰比为0.24的纯水泥浆在28d时的结合水还多，证实上述掺粉煤灰后改善了水泥在低水灰比条件下水化程度的说法。因此低水胶比条件下，大掺量粉煤灰混凝土的强度发展与空白混凝土接近，而后期仍有一定幅度的增长，在一定范围内随掺量变化的影响不大。当然，粉煤灰代替水泥用量大了，由于起激发作用的氢氧化钙含量减少，使粉煤灰的水化条件劣化，所以在不同条件下存在一最佳粉煤灰掺量，并不是越大越好。

2）温度的影响 众所周知，温度升高时水泥水化的速率会显著加快。研究表明：与20℃相比，30℃时硅酸盐水泥的水化速率要加快一倍。由于近些年来大型、超大型混凝土结构物的建造，构件断面尺寸相应增大；混凝设计土强度等级的提高，使所用水泥标号提高、单位用量增大；又由于水泥生产技术的进展，使其所含水化迅速的早强矿物硅酸三钙含量提高、粉磨细度加大，这些因素的叠加，导致混凝土硬化时产生的温升明显加剧，温峰升高。举一个典型的例子：97年北京一栋建筑物底层断面为1.6m×1.6m的柱子，模板采用9层胶合板材料，施工季节为夏季，混凝土浇筑后柱芯的温峰达到110℃。

在达到温峰后的降温期间，混凝土产生温度收缩（也称热收缩）引起弹性拉应力；另一方面，混凝土水胶比的降低，又会使因水泥水化产生的自身收缩增大，同样产生弹性拉应力；而混凝土的水灰比（水胶比）降低，早期水化加快，混凝土的弹性模量随强度的提高而增大，进一步加剧了弹性拉应力增长；与此同时，混凝土的粘弹性，即对于弹性拉应力的松弛作用却显著地减小，这一切，都导致近些年来许多结构物在施工期间，模板刚拆除或以后不久就发现表面大量裂缝。除了凝固前的塑性裂缝以外，硬化混凝土早期出现的裂缝往往深而长（实际上不可见裂缝的长度和深度，要远比可见裂缝大得多）。为了防止可见裂缝的出现，目前常采取外包保温措施，以减小内外温差，这种做法被认为是有效措施而迅速地得到推广。但是没有注意到：由于外保温阻碍了混凝土水化热的散发，加剧了体内的温升，混凝土体温度升高，使水泥水化加速，早期强度发展更加迅速，因此也更容易出现裂缝，只是由于钢筋的约束和对应力的分散作用，使少量宽而长的可见裂缝转变为大量分散的不可见裂缝，它们将为侵蚀性介质提供通道，影响结构混凝土的耐久性。同时较大的弹性拉应力还可能引起钢筋达到屈服点而滑移，从而可能影响结构的使用功能。

与水泥相比，粉煤灰受温度影响更为显著，即温度升高时它的水化明显加快。所以当混凝土浇注时环境温度与混凝土体温度较高时，对纯水泥混凝土来说，由于温升带来不利的影响，而对掺粉煤灰混凝土来说，则不仅温升下降，减小了混凝土因温度开裂的危险，同时由于加快火山灰反应，还提高了28天强度。举一个很有意思的例子：德国在修建一条新铁路时，其隧道衬砌曾严重地开裂，当时要求混凝土10h强度不低于12MPa；后来修改了规定：以隔热的立方模型浇注的试件12h最高强度为6MPa；如果超过了，就要增加粉煤灰的掺量来更多地代替水泥。

以上说明：由于混凝土技术的进展，使混凝土可以在比较低的水胶比条件下制备，这就使粉煤灰在混凝土中的作用出现显著地变化。而近些年来水泥活性增大、混凝土设计等级提高促使水泥用量增大，以及构件断面尺寸加大，在混凝土体温度上升的前提下，进一步促进了粉煤灰在混凝土中作用的发挥，以至可以说：粉煤灰在许多情况下可以起到水泥所起不到的作用，成为优质混凝土必不可少的组分之一。

3）室内试验与现场浇注 长期以来，人们对于混凝土强度——其质量控制主要指标（通常也就是唯一指标）的评价，一直是根据在实验室里制备的小试件（由于骨料最大粒径的减小，试件尺寸从200×200×200mm减小到现在的100×100×100mm），经规定龄期的标准养护（20±3℃；RH≥90%），然后在试验机上破型得到的数据进行。Idorn[7]在91年曾拟文指出：在特定实验室条件下取样制备试件进行试验作为控制质量的方法，而不去开发以物理化学为科学依据的控制方法，是不合乎当今时代的错误。

试验室制备的试件与工程中浇筑构件的实际情况存在着明显的差异：

1）制备试件时的成型条件与工程实际振捣密实的情况不相符，因此不能反映实际结构物中混凝土的振实程度（孔隙率）、沉降程度（离析、泌水）等；

2）试件养护时的温、湿度与实际构件的情况不同，而这种差异随着现代工程结构断面尺寸明显增大、施工中忽视养护的情况使反差更加剧。如前所述，混凝土构件体内的温升及其对

3）室内试验与现场浇注 室内试验结果要反映工程施工中混凝土浇筑的实际情况。

长期以来，人们对于混凝土强度——其质量控制主要指标（通常也就是唯一指标）的评价，一直是根据在实验室里制备的小试件（由于骨料最大粒径的减小，试件尺寸从200×200×200mm减小到现在的100×100×100mm），经规定龄期的标准养护（20±3℃；RH≥90%），然后在试验机上破型得到的数据进行。Idorn[6]在91年曾拟文指出：在特定实验室条件下取样制备试件进行试验作为控制质量的方法，而不去开发以物理化学为科学依据的控制方法，是不合乎当今时代的错误。

试验室制备的试件与工程中浇筑构件的实际情况存在着明显的差异：

1）制备试件时的成型条件与工程实际振捣密实的情况不相符，因此不能反映实际结构物中混凝土的振实程度（孔隙率）、沉降程度（离析、泌水）等；

2）试件养护时的温、湿度与实际构件的情况不同，而这种差异随着现代工程结构断面尺寸明显增大、施工中忽视养护的情况使反差更加剧。如前所述，混凝土构件体内的温升及其对混凝土水化过程的不利影响、随后降温时的变形以及产生的内应力，小试件是反映不出来的，更无法反映上述普通混凝土与大掺量粉煤灰混凝土在温升影响下的反差（纯水泥混凝土后期强度比小试件偏低，而大掺量粉煤灰混凝土强度发展加速和提高）。

3）自由变形的试件和受配筋及其他条件约束的实际构件，在现代结构配筋曰益密集、混凝土水胶比明显降低的情况下，对结构混凝土性能产生的影响差异加大：试件在初龄期自身收缩增大时，强度会呈提高趋势；而实际结构中混凝土早期强度提高（弹性模量增大）、自身收缩加剧时，则因变形受约束，引起很大的拉应力从而导致开裂，强度与耐久性降低。

以上说明：室内试验结果难以完全反映工程施工中混凝土浇筑的实际情况。正是从这个角度出发，许多国家从事混凝土技术研究时，越来越重视足尺试验（与实际结构物尺寸相同或者成比例缩小）和对于实际结构物的现场检测。如上所述，其结果正和小试件的相反。对于大掺量粉煤灰混凝土，或者从更广泛的意义上来说，在混凝土技术领域里的研究方面，我们与先进国家的差距，可能更突出地反映在这些问题上（当然还有其他方面的，例如配制混凝土时所用骨料的变异性大，因此试验结果的重现性差；室内试验混凝土的搅拌、成型和养护条件有待改善等等），而不是如有些人误认为的：因为国内粉煤灰、水泥、外加剂等原材料的质量存在着很大差距，因此得不出类似结果。

四、大掺量粉煤灰混凝土

既然粉煤灰在混凝土中的作用如此重要，为什么粉煤灰混凝土，主要是大掺量粉煤灰混凝土长时间得不到推广呢？在这里提出一个新的看法：目前许多规范中规定的钢筋混凝土中的掺量限制（例如25%），对配制中低强度的混凝土来说，恰恰是最不利于发挥粉煤灰作用的掺量。换句话说，粉煤灰必须用大掺量，才能发挥良好的效果。这是为什么呢？

如上所述，掺用粉煤灰要想取得良好效果，水胶比必须低，而中低强度混凝土的水泥用量通常在350kg/m3以下。这种条件下，即使掺用再好的减水剂，水灰比（水胶比）也只能在0.50左右。因为再减小时，浆体体积就满足不了填充骨料空隙并形成足够厚度润滑层的需要。当掺加粉煤灰时，由于它比水泥轻，等重量替代水泥时可以增大胶凝材料的体积，所以可以使混凝土的水胶比降低。但是当其掺量较小时（如规定的25%以内），增大胶凝材料的体积有限，降低水胶比的作用也就有限。前面谈到的加拿大CANMET进行的大掺量粉煤灰混凝土性能之所以优异，正是因为它在胶凝材料用量为350kg/m3的条件下，粉煤灰占到57%以上，从而将水胶比降低到0.30左右获得的结果。我们重复了它的胶凝材料比例进行试验，因此也得到了类似的效果。

大掺量粉煤灰混凝土不仅强度发展效果良好，而且各种耐久性能也十分优异。由于能够明显降低水化温升，也大大减小了混凝土早期出现开裂的危险，可以说是一种适用于除了早期强度要求非常高以外，能够满足各种工程条件，尤其是侵蚀性严酷环境要求的高性能混凝土。例如公路路面板、桥面板就是这样一类结构，不仅工作环境严酷，而且需要耐磨性良好。大掺量粉煤灰混凝土的后期强度增长幅度大，恰好满足了这样的要求——强度和耐磨性随着时间不断增长。但是目前的耐磨性试验不适宜于判断这种混凝土的耐磨性，因为通常就在28天龄期进行快速试验——用钢球在试件上快速旋转产生的磨耗量来评价。这也说明：推广新材料、新技术需要伴随试验评价方法的改进。

当然，任何事物都有它的两面性，大掺量粉煤灰混凝土也存在局限性。其中，粉煤灰—水泥—化学外加剂之间的相容性，表现为混凝土水胶比能否有效地降低，使粉煤灰能充分发挥作用，自然是应用这种混凝土首先要检验的问题。一般来说，当水胶比只能在0.40以上时，在中等强度要求的混凝土中使用的效果就可能成问题了。其次，由于大掺量粉煤灰混凝土的水泥用量大幅度减少，因此对于水泥质量的稳定性和粉煤灰品质的稳定性就比较高，当两者的质量产生波动时，会给使用效果带来明显的影响。不过大掺量粉煤灰混凝土的水胶比较低这一特性，也有减小混凝土性能波动的益处。同时，从拌合物的工作度检验中，操作人员比较易于获得粉煤灰质量发生了波动的信息，便于及时采取措施减小或避免损失。此外，工程所在地附近一定半径范围里，有可以适用的粉煤灰来源也十分重要，过长的运输距离不仅使粉煤灰使用费用增加，也给及时满足工程对粉煤灰货源的需求带来困难。

另外，在使用大掺量粉煤灰混凝土时，需要注意以下施工条件和事项：

1）配制混凝土的骨料级配良好，以减小空隙率，利于水胶比降低，保证使用效果；

2）必须采用强制性搅拌机拌合这种混凝土，以保证其均匀性，由于它比较粘稠，在出机口、罐车进料口、入泵口以及摊铺过程要采取相应措施；

3）混凝土坍落度应控制比普通混凝土减小（不影响泵送与震捣）；浇注后，要及早喷洒养护剂或覆盖外露表面，但一般情况下无需喷雾或浇水养护；

4）气温过低时，要采用保温养护措施，且适当延缓拆模时间，使混凝土硬化和强度发展满足施工需要。

五、混凝土材料的可持续发展

混凝土材料是当今用量最大、用途最广泛的建筑材料，据统计，每年全世界的耗用量接近100亿吨。如此巨大的用量，伴随着生产、使用过程带来矿石资源、能源的消耗，以及对大气和环境造成的污染，已引起全世界业内的关注。

我国的水泥产量多年来居世界首位，占1/3以上。同时我国粉煤灰的年排量也是居世界首位。由于发展基础设施建设的需要，有关部门仍在计划投资建设更多水泥厂。过去在混凝土里掺用粉煤灰，是为了节约水泥、降低工程材料费用，今天对混凝土掺用粉煤灰的认识，应该提高到保护环境、保护资源，使混凝土材料可长久地持续应用于基础设施建设中的高度上来认识。

大掺量粉煤灰混凝土不仅可以改善混凝土的各项性能，延长混凝土结构的使用寿命，同时可以大幅度减小耗费能源多、污染环境严重的硅酸盐水泥用量，因此也是一种绿色混凝土。从这个角度出发，推广大掺量粉煤灰混凝土在我国土木建筑工程中的应用，是一件于国于民有显著效益的事业，必定有强大的生命力，有广阔的发展前景。

第三篇：浅谈混凝土防水在施工中应用

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浅谈混凝土防水在施工中应用

浅谈混凝土防水在施工中应用

【摘要】：高层建筑在城市中已经占到了主导地位，防水问题不断出现在生产、生活和工作中。工业防水、高层防水已经是不可逃避的现实问题，中国的普遍防水材料寿命在15年左右。本文就混凝土防水存在的一些问题进行分析。

【关键词】：蓄水池、厕所卫生间防水、屋顶防水、外墙防水。

中图分类号：TU57 文献标识码：A 文章编号：

0引言：工业工程防水也是不可忽视的重要环节，“百年大计质量第一”到现在来说我们必须要提高一个高度来认真对待。以电厂的污水处理工程为例：沉淀池、蓄水池等都是主要的水储存地，施工缝设计防水一般是橡胶止水条、止水钢板，如果设计没有要求施工单位也必须采取物理方法进行施工缝防水处理：比如在施工缝处留凹槽、阴阳茬等方法。

施工防水是工程防水的第一步，第二部就是混凝土的振捣工作。振捣是措施能不能完成的主要因素，漏振、振捣不到位、混凝土离析都可能让施工防水工作前功尽弃。所以混凝土班组在振捣作业是必须要施工管理人员或技术人员进行技术交底和技术指导工作，监理工程师的全程旁站在工程重要环节不能松懈。

拆模长时间注水后阴水问题还需要设计一步池内壁的防水措施。因为混凝土工程毕竟是有生命的，如果长时间被污水或有腐蚀性的水源浸泡的情况下很容易遭到破坏。内部防水就变得至关重要。

一、混凝土漏水的原因

高层中楼板层的浇筑时间问题，一栋30层的高层在施工当中要经历春、夏、秋、东四个季节的变化，人们往往考虑了热胀冷缩的主观问题并没有考虑到施工影响的严重性。新闻报道了不知多少次，楼上的住户因为疏忽大意忘记关水阀门，造成室内泡水。如果楼板的混凝土密实振捣，施工缝防水处理到位，楼上的水源是不会大面积渗漏

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到楼下造成他人的经济损失。

按照混凝土工程施工中混凝土楼面板是必须要振捣密实，不允许有裂纹，裂纹长度不能大于2米，宽度要小于2毫米，深度不能超过板厚的1/2。如果施工中能够按标准达到要求，楼下住户的财产损失能够降到最低。

屋顶防水在工程中的意识是最强烈的，因为它的独特性，接受日照、雷雨、风雪等恶略天气。屋顶防水的破坏直接影响室内的生产和生活问题。

卫生间防水是每家每户都能切身体会的一件事情，楼上下水道堵塞、跑水、或因淋浴都是会给卫生间防水提出挑战的因素。如果防水效果不好就会在天花板上出现地图的形状，很不美观，而切还会减少楼板层的寿命。

外墙防水是人们最不容易接触到的，但是一旦出现为题也是最不容易处理的。在靠近室外的墙壁在雨天容易出现阴水、或泛水现象，这是因为在施工中墙体上的孔洞没有进行很好的修补处理。

二、源头控制

1、混凝土水灰比、坍落度控制不到位（商混站距离太远，为减少施工成本现场搅拌），造成混凝土和易性差、泌水性大、振捣不实、漏振、养护不及时、脱水都能导致导致混凝土密实性差、收缩大、毛细管通道增多、增大，严重时便造成混凝土出现贯通性裂缝、孔洞产生漏水现象。

2、骨料吸水率大。砂石含泥量、泥块含量严重超标、粗细骨料级配不佳，影响骨料级配防水混凝土的抗渗性能。

3、不同品种的水泥混杂使用。因为不同品种的水泥，其矿物组成各不相同（同一品种，不同厂批次的水泥，其矿物组成亦不尽相表现在性能上当然也就会出现差异，极易形成收缩变形不一，造成裂缝渗漏。

4、由于砼和易性不好，将导致其松散，粘结不良，在施工过程中分层离析，遇水后出现渗漏。砼浇筑前对模具清理干净并清洗湿润，浇筑时合理分层振捣，对钢筋密集处的采用同强度细石砼，振捣密实，最新【精品】范文 参考文献

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确保砼表面平整光滑、无麻面、蜂窝、孔洞等缺陷。

5、地质勘测不准、水文资料掌握不全或设计考虑不周、不合理，某些部位的构造措施不当等。

三、加强预防和措施

1、强化原材料的质量控制，不合格的砂石不准进场。进场后的砂石应重点核查含泥量、泥块含量和级配等技术质量指标。级配不合格的应予调整，含泥量超过规定的必须用水冲洗，经检验合格后方可使用。泥块含量超过规定的，应过筛清除至符合要求后，准许使用。

2、正确选择设计参数，搞好配合比设计，水灰比、坍落度、砂率和用水量的选择应通过试验确定：骨料质量，最大粒径、每立方米水泥用量和灰砂比等，也应符合有关的技术规定。

3、水泥的存放地应保持干燥，堆放高度不得超过10袋，以防受潮、结块。受潮结块或混入有害杂质的水泥均不得使用e

4、同一防水结构，应选用同一厂批、同一品种、同一强度等级的水泥，以保证混凝土性能的一致性。不使用过期水泥。

5、做好搅拌、运输、振捣和养护等工作的技术交底。混凝土搅拌前，质检人员应再次核查原材料的出厂合格证和复检合格证，并观察水泥、砂石等材质是否有可疑征兆。如有疑问，应被查清、排除后方可开盘。每天测定砂石含水率1～2次，及时调整配合比。当拌合物出现离析或泌水现象，应查明原因，及时纠正处理。混凝土拌合物的运输、停留时间不应过长，从搅拌机出料算起，至浇筑完毕，不宜超过45min。

实行振捣工作挂牌责任制。养护人员要做到7d内，混凝土表面始终处于湿润状态。

6、地质勘测和水文勘察点不可过稀，对于复杂地形，应适当加密勘测、勘察点，出示的数据能正确反映实际情况，以便于设计上准确掌握和正确应用。

7、当粗骨料为卵石时，砂石的混合级配以无曲线为最好。

8、为增进混凝土的防水性能，可在混凝土中掺加一定是粒径小于0．15mm的粉细料，以便更严密地把空隙堵塞起来，使混凝土更加密实，有利于抗渗性能的提高。但掺量不宜过多，因为细粉料太多，最新【精品】范文 参考文献

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骨料的比表面积必然增大，这就需要较多的水泥浆来包裹粗细骨料的表面；因此，在同样的水泥用量下，细粉料过多，反而导致抗渗性能下降，一般掺量以占骨料总量的5％～8％为宜。

四、补救措施和方法

1、查明渗漏原因，探明渗漏水的来源，为切断水源、拟定防水处理方案提供依据。

核查水文、地质资料与实际情况是否吻合，设计是否合理、可靠（如强度、刚度等），细部构造措施是否正确。

2、查明渗漏水部位。慢渗漏水部位先用于布擦干，然后在其表面上均匀撒干水泥粉，出现湿点或涸湿线的地方，就是渗漏水孔缝。如果洇湿面积较大，采用上述方法不易发现渗漏的具体位置时，则可采用1：1的水泥水玻璃胶浆在渗漏水处均匀涂刷一薄层，并立即在表面撒上干水泥一层，这时观察到的湿点或湿线，便是渗漏部位。快渗漏部位可用毛刷或布擦干基层，立即出现湿痕或水渍，即是渗漏水部位。而涌水一般直观即可判断。

3、确定渗漏水封堵原则。一般应尽可能在无水状态下进行施工修复，如在渗漏状态下进行修堵，则应尽可能减小渗漏面积，使渗漏水集中于一点或几点或一线，以减少其他部位的渗水压力，便于修堵工作的顺利进行。为减少渗漏水面积，先要做好引水工作，给水以出路，以便于施工操作和处理。

4、直接快速堵塞法和木楔堵塞法进行处理。必要时亦可采用丙凝灌浆和氰凝灌浆堵漏法进行治理。参见“地下防水工程堵漏技术”的有关内容。

5、裂缝渗漏水的治理方法：由于温度变化、结构变形或施工不当等原因形成裂纹后而出现的渗漏水，都属于裂缝渗漏水。修堵时视水压大小而采取不同的堵漏方法。参见本手册14．4“地下防水工程堵漏技术”的有关内容。

6、混凝土蜂窝、麻面裂缝渗漏处理：由于混凝土施工质量不佳产生的蜂窝、麻面引起的渗漏水，根据压力大小可采取将基层表面松散部分及污物清除，并用钢丝刷洗后，用水冲洗干净，然后在基层表面涂刷胶浆一层，其配合比为水泥：促凝剂=1：1.1并揉抹均匀，随

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即在胶浆上薄薄撤一层干水泥粉，水泥粉出现的湿点即为漏水点，立即用手指压住漏水点的位置，待胶浆凝固后再抬手，依次堵完各个漏水点。如果水压较大、漏水量较大首先按上面方法找出漏水点，以坐标法固定各漏水点位置。将漏水点剔一小槽（直径12mm，深25mm），按孔眼漏水“直接堵塞法”将所剔小槽一一堵塞。在堵漏材料方面，除了水泥—水玻璃胶浆外，视具体情况，亦可采用下列材料：

①水泥—石膏速堵漏料浆

使用前应先通过试验找出适宜的加水量和满足施工需要的凝结时间。

材料名称比例（重量比）

硅酸盐水泥（强度等级42．5）生石膏粉

注：配成的堵漏材料，要求3～5min初凝。

②水泥—防水堵塞料浆

它由氯化钙、氯化铝和水组成。属于氯化金属盐类防水剂，其产品指标及配合比参见表19-4.使用时要加水调节凝结时间。水量与防水料浆的比例在0～50％之间时，凝结时间由几小时到几秒钟。防水料浆的掺量为水泥重量的1．5％～5％。冬期施工或需要缩短水泥—防水料浆的凝结时间，可采取加热料浆（将料浆倒入铁锅内加热，温度控制在50℃左右）或干炒水泥加热（温度200℃左右，保持0．5h，稍冷却即倒入密闭的铁桶内储存备用）。作为快凝水泥堵漏所用水泥的强度等级应不低于42．5，储存期不超过3个月。使用时，操作人员必须戴乳胶手套。每次拌合量不宜过多，使用前应通过试验确定所需加水量和凝结时间。促凝剂和水事先拌合均匀再用。在拌合过程中，不允许往料浆中掺水。防水浆的适宜掺量由试验确定，不宜过多，因为掺量愈多，水泥面的收缩愈大，导致收缩开裂的可能性愈大。

③膨胀水泥

用于紧急堵漏可用快凝膨胀水泥或石膏矾土膨胀水泥，如把该水泥加热到200℃，使水泥中的二水石膏变成半水石膏，其堵漏效果会更好一些。用于大面积修补，可用明矾石膨胀水泥或硅酸盐膨胀水泥。

总之，混凝土容易渗水，对于混凝土出现的各种渗漏情况, 要分析其原因, 采用以上有效的方法予以处理,有效地预防和控制由于设

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计考虑不周, 选材不当或施工质量差等等而造成的渗漏现象。

参考文献：

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[2] 段景梅,邹环宇.浅析如何选择防水材料和防水施工[J].中国高新技术企业.2008(06)

[3] 费九良.建筑防腐施工中混凝土基层质量缺陷控制方法[J].铜业工程.2009(04)

[4] 杨君礼.防水卷材和防水涂料的适用性比较[J].四川建材.2003(Z1)

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第四篇：钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用

钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补工程中的应用

摘要：介绍了钢纤维混凝土材料在旧混凝土路面修补的情况，并在 分析配比试验强度的基础上，通过某工程实例，证实钢纤维混凝土实际 应用于旧混凝土路面修补工程的可行性。钢纤维混凝土是一种性能优良 的新型复合材料。与普通混凝土相比，其抗拉、抗弯、抗裂及耐磨、耐 冲击、耐疲劳、韧性等性能都有显著提高，它不仅可使面层减薄，缩缝 间距加大，改善路面的使用性能，延长路面使用寿命，而且还可节省工 程造价，缩短施工工期。

关键词：钢纤维混凝土；普通混凝土；旧混凝土路面；修补工程；应用

随着国民经济建设和公路交通事业的飞速发展，城市道路和国道干 线公路上的车辆荷载及密度越来越大，行驶速度越来越快，致使路面的 损坏也日趋严重起来。特别是对损坏的水泥混凝土路面而言，它不仅翻 修投资大，且施工周期较长，严重

影响交通畅通及行车安全。如用普通水泥混凝土修复路面虽有强度高，板块性好，有一定的抗磨性及承受气象作用的耐久性好等特点，但它的 最大缺陷是脆性大、易开裂、抗温性差，路面板块容易受弯折而产生断 裂，所以就要求路面面板应有足够的抗弯、抗拉强度和厚度。用钢纤维 混凝土修筑路面，就是意将钢纤维均匀地分散于基体混凝土中（与混凝 土一起搅拌），并通过分散的钢纤维，减小因荷载在基体混凝土引起的 细裂缝端部的应力集中，从而控制混凝土裂缝的扩展，提高整个复合材 料的抗裂性。同时由于混凝土与钢纤维接触界面之间有很大的界面粘结 力，因而可将外力传到抗拉强度大、延伸率高的纤维上面，使钢纤维混 凝土作为一个均匀的整体抵抗外力的作用，显著提高了混凝土原有的抗 拉、抗弯强度和断裂延伸率。特别是提高了混凝土的韧性和抗冲击性。实践证明，采用钢纤维混凝土这一新型高强复合材料对路面修理，既可 提高路面的抗裂性、抗弯曲、耐冲击和耐疲劳性，而且可改善路面的使 用性能，延长使用寿命从而减少老路开挖，对节省工程造价等具有重要 的经济效益和社会效益；为提高道路补强与改造提供了良好的途径。1 基本要求

1．1 钢纤维混凝土材料

钢纤维混凝土就是在一般普通混凝土中掺配一定数量的短而细的钢纤维 所组成的一种新型高强复合材料。由于钢纤维阻滞基体混凝土裂缝的产 生，不但具有普通混凝土的优良性能，而且具有良好的抗折、抗冲击、抗疲劳以及收缩率小、韧性好、耐磨耗能力强等特性。可使路面厚度减 薄50％以上，缩缝间距可增至15m～30m，不用设胀缝和纵缝。钢纤维混 凝土用钢纤维类型有圆直型、熔抽型和剪切型钢纤维。其长度分为各种 不同规格，最佳长径比为40～70，截面直径在0．4mm～0．7mm范围内，抗拉强度不低于380MPa。在施工时钢纤维在混凝土中的掺入量为1．0％ ～2．0％（体积比），但最大掺量不宜超过2．0％。水泥采用425＃～ 525＃普通硅酸盐水泥，以保证混合料具有较高的强度和耐磨性能。钢 纤维混凝土用的粗骨料最大粒径为钢纤维长度的2?3。不宜大于20mm。细集料采用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．45mm，松装密度1．37g/cm3。砂率采用45％～50％。1．2 钢纤维混凝土配合比

钢纤维混凝土混合料配合比的要求首先应使路面厚度减薄，其次是保证

钢纤维混凝土有较高的抗弯强度，以满足结构设计对强度等级的要求即抗压强度与 抗折强度，以及施工的和易性。钢纤维混凝土配合比设计基本按以下步骤进行。

（1）根据强度设计值以及施工配制强度提高系数，确定试配抗压 强度与抗折强度；钢纤维混凝土抗折强度设计值的确定： fftm＝ftm（1＋atmPfLf/df）

式中 fftm———钢纤维混凝土抗折强度设计值；

ftm———与钢纤维混凝土具有相同的配合材料、水灰比和相近稠度 的素混凝土的抗折强度设计值；

atm———钢纤维对抗折强度的影响系数（试验确定）； Pf———钢纤维体积率，％；

Lf/df———钢纤维长径比，当ftm＜6．0N/mm2时，可按表1采用。（2）根据试配抗压强度计算水灰比；

（3）根据试配抗压强度，确定钢纤维体积率，一般浇筑成型的结构范围在0．5％～2．0％之间；

（4）按照施工要求的稠度确定单位体积用水量，参照表2；（5）确定砂率，见表3；

（6）计算混合材料用量，确定试配配合比；

（7）按照试配配合比进行拌合物性能试验，调整单位体积用水量和砂率，确定强度试验用基准配合比；

（8）根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率，确定施工配合比。

试验结果表明，在经验和计算的基础上确定水泥用量、砂率及水灰 比，并根据不同配比时的钢纤维混凝土强度进行试验（见表4），当水 泥用量在380kg?m3～400kg?m3时强度较高，但此时砂率较小，砂石中有分离现象。因此将砂率调到0．48，如此强度虽有降低，但其 余性能却可得到改善。为此，调整最佳配比即水泥∶黄砂∶碎石∶水＝ 1∶2．16∶2．34∶0．48。1．3 钢纤维混凝土拌和

为防止钢纤维混凝土在搅拌时纤维结团，在施工时每拌一次的搅拌 量不宜大于搅拌机额定搅拌量的80％。采用滚动式搅拌机拌和，在搅拌 混凝土过程中必须保证钢纤维均匀分布。为保证混凝土混合料的搅拌质 量，采用先干后湿的拌和工艺。投料顺序及搅拌时间为：粗集料→钢纤 维（干拌1min）→细集料→水泥（干拌1min），其中钢纤维在拌和时分 三次加入拌和机中，边拌边加入钢纤维，再倒入黄砂、水泥，待全部料 投入后重拌2min～3min，最后加足水湿拌1min。总搅拌时间不超过6mi n，超搅拌会引起湿纤维结团。按此程序拌出的混合料均匀。尚若在拌 和中，先加水泥和粗、细集料，后加钢纤维则容易结成团。而且纤维团 越滚越紧，难以分开，一旦发现有纤维结团，就必须剔除掉，以防止因 此而影响混凝土的质量。此而影响混凝土的质量。1．4 钢纤维混凝土浇捣

钢纤维混凝土浇捣与普通混凝土一样，浇筑和振捣是施工中的重要环节，直接影响钢纤维混凝土的整体性和致密性。不同之处就是其流动性较 差，在边角处容易产生蜂窝，因此，边角部分可先用捣棒捣实。板角采 用插入式振动器振捣，然后用夯梁板来回整平。在混凝土面层抹平过程 中，因钢纤维直径较粗而易冒出路面，影响到行车安全，故在施工时需 注意清除。2 工程实例

某二级公路水泥混凝土路面修补工程段全长112m，宽2×3m，修补前路 面板呈破碎、断裂状，原为一般普通混凝土浇筑，部分板底基层下沉。现用钢纤维混凝土修补路面，基层补强采用C15素混凝土浇筑，旧混凝 土路面平均凿除深度25cm（包括基层松动部分），拟采用12cm厚、C30 钢纤维混凝土浇筑路面。2．1 施工材料 2．1．1 原材料

水泥：425＃普通硅酸盐水泥；

细集料：用中粗砂，平均粒径0．35mm～0．48mm，含泥量＜2％； 粗集料：碎石5mm～20mm，含泥量＜1％，质地坚硬；

钢纤维：选用长度30mm、当量直径0．60mm由浙江某厂生产的低碳结构 钢剪切扭曲型，型号DN－30，其强度380MPa以上。该产品性能稳定，使 用效果良好。2．1．2 配合比

钢纤维混凝土配合比设计按照抗折强度和抗压强度双控标准要求及施工 的工作度采用以抗折强度为主要指标进行设计。设计抗折强度6．5MPa、抗压强度35MPa。经试验室进行几种配比方案确定：水泥∶黄砂∶碎 石∶钢纤维∶水并强度试验，结果见表5。2．2 施工工艺

2．2．1 基层处理及路面浇筑

在钢纤维混凝土浇筑前，为提高水泥混凝土面层下基层和垫层的刚度，做好对旧混凝土板及板底基层 的处理工作，即在破损板及板底脱空破裂的旧混凝土板块凿除后，对部 分板底基层进行补强处理。凿除旧混凝土板时，凿除深度必须满足原路 面设计要求，再将原基层松动部分全部清除。被清除后的基坑及深度一 律用C15贫混凝土进行处理。待混凝土半干状态时即可浇筑路面。按要 求先用C15普通混凝土浇筑至路面面层厚度12cm时，经底面层整平处理 后再用钢纤维混凝土浇筑。2．2．2 钢纤维混凝土搅拌

钢纤维混凝土搅拌采用滚筒式搅拌机。为使钢纤维在混凝土中分散均匀，采用二次投料三次搅拌法，即先将石子和钢纤维干拌1min，加入砂子、水泥再干拌1min，最后注水湿拌1．5min左右，总搅拌时间控制在6m in内，搅拌时间过长会形成湿纤维团。且每次的搅拌量宜在搅拌机公称 容量的1?3以下。2．2．3 运输与浇筑

混凝土运输采用自卸运输车，运至施工地点进行浇筑时的卸料高度不得 超过1．5m，以防混凝土离析。钢纤维混凝土采用人工摊铺，用人工将 其大致摊铺整平，摊铺后用平板振动器振捣，振捣的持续时间以混凝土 停止下沉，不再冒气泡并泛出水泥浆为准，且不宜过振。振捣时辅以人 工找平，混凝土整平采用振动梁振捣拖平，再用钢滚筒依次滚压进一步 整平，整平的表面不得裸露钢纤维。在做面时需分两次进行，即先找平抹平，待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹平，抹平后沿模板方向拉 毛，拉毛深度1mm～2mm。拉毛时避免带出钢纤维，如采用滚式压纹器进 行处理则效果更佳。2．2．4 养护与切缝

钢纤维混凝土设有多种切缝。胀缝与路中心线垂直，缝壁必须垂直，缝 隙宽度必须一致，缝中不得有连浆现象，缝隙内应及时浇灌填缝料，当 混凝土达到强度25％～30％时，采用切缝机进行缩缝切割，切缝深度3 cm，缩缝设置16m?道。施工缝位置宜与胀缝或缩缝设计位置吻合，施 工缝与路中心线垂直，不设置传力杆。对胀缝、缩缝均采用10＃石油沥 青，灌式填缝。

混凝土做面完毕后，及时采用湿法养护，终凝后及时覆盖草袋，并每天 均匀浇水，保持潮湿状态，养护10d～15d。与此同时做好封闭交通，待 强度测试达到规定要求后即可开放交通。2．3 施工质量控制

钢纤维混凝土的质量除对原材料、配合比以及施工过程的主要环节进行 控制外，还重点对钢纤维混凝土的搅拌、钢纤维的投入以及混凝土振捣 的控制，同时按规定对每天所浇筑混凝土的28d抗折、断块抗压强度进 行检验，均达到了设计要求，使平整度、坍 落度、主要技术指标得到有效控制。3 经济与社会效益

从经济和社会效益分析，钢纤维混凝土路面与普通水泥混凝土路面相比，其特点：①面层厚度可减薄至1/2以上，使施工工期缩短，因此节约 原材料及减少工程量后所带来的一切费用；②路面使用寿命延长因此而 节省的费用；③减少缩缝带来的材料、人工等所节省的费用；5节省养 护、减少时间延误及维修费用；除此以外，还有路面质量好，接缝少，延长车辆使用寿命等费用。综合分析，对于旧混凝土路面，若采用钢纤 维混凝土进行罩面修复，则一次性投资的费用比挖掉重建混凝土路面要 节省许多。同样，从一次性投资、使用年限、维修费用、资金的时间价 值来全面评价钢纤维混凝土路面工程的经济效益，与新铺沥青混凝土路 面评价综合效益，钢纤维混凝土路面虽一次性投资较前者高，但从其维 修费用、使用年限的不同考虑，以及和资金的时间效益，用年成本法计 算其等值年金，结果表明钢纤维混凝土路面每年支出的费用比沥青混凝 土路面要低35％。采用钢纤维混凝土修补法，不但可使钢纤维混凝土的 质量及其增强效果得到保证，而且还可提前开放交通，具有显著的经济 效益和社会效益。4 结语

钢纤维混凝土自发展以来，已在公路路面、桥面、机场跑道等工程中得 到广泛应用，同时也取得了一定的经济效益和社会效益。它除了具有良 好的抗弯强度外，而且还具有优异的抗冲击、抗开裂性能。在对钢纤维 混凝土进行的冲击荷载等试验研究中表明：掺以体积率为1％～2％的钢 纤维增强混凝土与基体比较，其抗冲击强度可提高10倍～20倍，弯曲韧 性可提高20倍左右，抗弯强度可提高1倍～6倍，抗拉强度可提高2倍左 右，疲劳强度提高50％，抗裂强度可提高2倍，抗压强度可提高10％～ 30％。由此可见，钢纤维混凝土的抗裂性与抗冲击是非常优异的。此外，用钢纤维混凝土修筑旧混凝土路面还能达到早期强度高，提前通车的 目的。参考文献

［1］卢亦焱．钢纤维混凝土材料及其在路面工程中的应用．公路，1999，4 ［2］中国工程建设标准化协会标准．钢纤维混凝土结构设计与施工规程．北京：中国建筑工业出版社，1992，6 ［3］中国工程建设标准化协会标准．钢纤维混凝土试验方法．北京：中国建筑工业出版社，1989，12 ［4］蒙云．钢纤维混凝土新型路面设计与施工．重庆：重庆大学出版社，1995，7 ［5］李启棣，吴淑华．钢纤维混凝土的特性及其应用．铁道建筑，1989（1）

第五篇：论文---合同管理在建设工程中的应用

一、工程概况及重要性

深圳市轨道交通二期3号线是深圳市城市轨道交通建设规划中的线路之一，是连接深圳市经济特区与龙岗中心城，沿东部发展轴布设的客运干线。3号线规划起点为福田区益田站，终点为龙岗区双龙站，全长41km，分初、近两期建设。初期建设范围起自罗湖区红岭站，终点止于龙岗区双龙站。线路长32.859公里，其中地下线长8.533公里，高架线长21.727公里，地面线(含过渡段)长2.599公里。全线共设车站22座,主变电站2座和车辆段与综合基地1座。其中，在老街站与地铁1号线换乘，在布吉客运站与广深铁路接驳，在塘坑站与轨道交通5号线接驳，在双龙站与未来珠三角轨道交通网接驳。

西延段工程由益田至红岭，线路长约8.731km，设车站8座，在中心公园设停车场1处，在益田站预留延伸至保税区的线路条件。

完善的轨道交通是深圳市成功举办2011年世界大学生运动会的重要保障，是优化城市空间结构，完善交通体系，建设和谐深圳、效益深圳，实现全面、协调和可持续发展的重要基础设施。根据《2007年轨道和路网建设责任书》要求，深圳市计划2011年6月30日前建成轨道交通155公里，其中福田综合交通枢纽以及3号线西延段工程要求于2011年6月前建成通车，工作任务十分急迫，工期十分紧张。

二、合同内容

1)建筑工程勘察设计合同:项目法人(业主,发包人)与勘察人、设计人(承包人)为完成一定的勘察、设计任务,明确双方权利、义务的协议。主要内容包括提交有关基础资料和勘察设计文件(包括概预算)的日期和质量要求、费用及其他协作条件等条款。《建设工程勘察设计管理条例》(国务院293号令)、《建设工程勘察和设计单位资质管理规定》(1997年12月23日建设部)、《建设工程勘察质量管理办法》(建设[2000]167号)、《建设工程勘察设计市场管理规定》(建设部65号令)等是此合同的签订依据。

2)建设工程委托监理合同:业主聘请监理单位代其对建设工程项目进行监督管理,明确双方权利、义务、责任的协议,该协议称为建设工程委托监理合同简称监理合同。其主要内容包括监理对象,双方权利、义务、责任、酬金、违约责任和争议解决方式,其主要特征是高智能的技术性服务。3)建设工程施工合同:建设工程施工合同是承包人进行工程建设施工,发包人支付价款的合同。合同的主要内容包括工程范围、建设工期、开工与竣工时间、工程质量标准、工程造价、技术资料交付时间、材料设备供应、质量保修范围和保证期、双方互相协作条款等。其主要法律依据是《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国招标投标法》、《建设工程质量管理条例》(国务院279号令)、《建筑工程施工许可管理办法》(建设部71号令)、《建筑业企业资质管理规定》(建设部48号令)、《房屋建筑工程和市政基础设施工程竣工验收暂行规定》(建建[2000]142号)、《房屋建筑工程质量维修办法》(建设部80号令)等。结合我国具体情况和FIDIC(国际咨询工程师联合会)土木工程施工合同条件,国家建设部、国家工商行政管理局(2000年)发布的《建设工程施工合同文本》是各类工业与民用建筑施工管理和设备安装的合同样本

4)建设工程物资采购合同:建设工程物资采购合同是具有平等主体的自然人、法人、其他组织之间为实现建设工程物资买卖,设立、变更、终止相互权利、义务关系的协议,一般分为材料采购合同和设备采购合同。其主要内容包括双方当事人的详情、合同价款、技术标准和质量标准、采购数量和计量方法、包装方式、付款方式和办法、交货期限、违约责任及其他条款等。其法律依据有《建筑法》、《招标投标法》、《工程建设项目招标范围和规模标准规定》(国家计委3号令)和地方法规等。

深圳市轨道交通二期3号线西延段施工承包合同内容包括：

1、合同协议书，2、计量支付条款，3、合同专用条件，4、合同通用条件，5、专用规范，6、技术规范，7、通用规范，8、施工图设计要求，9、施工技术要求，10、合同附件。

合同一经签订，即成为约束合同双方的最严格的法律文件，合同中的每一条都与双方利害相关。所以在签订合同时，如对其中合同条款未做详细推敲和认真约定，特别是对违约责任、违约条件未做具体约定，即草率签订，则容易导致工程合同纠纷的产生。另外，在施工过程中可能产生的一切问题都应明确具体地以书面形式规定，不要进行口头承诺和保证。合同中应体现出有效防范和化解风险措施的具体条款。因此，在签订合同过程中，合同主体要对合同合法性、严密性进行审查，减少签订合同时产生纠纷因素，把合同纠纷控制在最低范围内，以保证合同的全面履行以及工程结算的顺利开展。如：在现行《深圳市建设工程施工合同》的“通用合同条款”和“专用合同条款”两部分中不能出现相互矛盾的内容。正确的签订方式应为：“通用合同条款”应全文引用，不得删改；“专用合同条款”则应按其条款编号和内容，根据工程实际情况进行修改和补充。

目前，我国惯用的施工合同方式为固定价格合同、可调价格合同、成本加酬金合同三种。固定价格合同要求承包方承担施工期间全部风险并需要为不可预见因素付出代价，因而一般报价较高，适用于工程量不太大且能精确计算，工期较短，技术不太复杂的项目；可调价格合同则可规定调整的范畴，以便风险得到合理的分摊，因而适用范围比较宽；成本加酬金合同是由业主向承包商支付工程项目的实际成本，并按事先约定某一方式支付酬金的合同。在成本加酬金合同中，业主承担了项目的全部风险，而承包人由于无风险，其报酬也往往较低，主要适用于需要立即开展工作的项目、新型的工程项目、风险较大的项目等。在选择合同类型时，业主和承包商应当综合考虑项目规模、工期长短、竞争情况、复杂程度、外部环境等因素，权衡利弊，慎重选择双方都能认可的合同类型，保证合同的可执行性。合同类型一旦选定，则在工程竣工结算审计时要严格按照选定的合同价款形式执行。

3号线西延段3151和3152标段施工承包合同，都是固定总价合同。只有发生合同条件变更和业主原因引起的施工图设计变更才可能调整合同价款。

三、建设工程合同管理的重要性及其意义

施工合同，是建设工程发包人和承包人必须共同遵守的法律性文件，也是双方必须履行的技术经济文件，它是最终确定工程造价的重要依据，也是保证工期如期完成的必不可缺的。因此，在建设领域重视施工合同签订、加强施工合同管理对工程造价的确定以及工期起着十分重要的作用。近年来，建筑市场逐步规范，合同主体的法律意识不断提高，但部分施工合同的内容不够详细、管理不到位等现象仍然普遍存在，以致影响工程结算工作不能顺利进行。

在三号线西延段的建设过程中，我认为合同管理不到位的地方有很多，比如为了赶工期，前期管线迁改合同都是签订的暂定价合同，施工设计图纸也是边做边出图，深圳做完了图还没出来，只是业主设计院口头要求承包商怎么做，这是合同管理方面的一个很严重的漏洞，以至于管线迁改完成了，建设各方都不清楚到底投资多少，几乎成了一笔糊涂账。这就是建设合同管理方面的疏忽造成的。所以建设工程合同管理,是市场经济和工程建设管理中一项十分重要的内容。在工程项目的建筑过程中,其主体的行为必定会形成各个方面的社会关系,诸如政府建筑管理机关、项目法人单位(业主)、设计单位、施工单位、监理单位、材料设备供应商等。其中除了政府管理机关是依据法律、法规对工程建设主体行使行政监督管理外,其他各方面社会关系却是通过“合同”这一契约关系来完成的。工程建设活动的质量、投资和进度都是在合同管理的调整、保护和制约下进行的。

加强合同管理是完成工程建设的重要保证，同时也是搞好结算管理的关键环节，因此合同的规范与严密有利于竣工结算工作的顺利进行。由于建设项目的特性，工程结算工作在实际操作中还可能会碰到各种各样的问题，为此承发包双方都必须对建设工程施工合同给予足够的重视，在签定合同时应考虑得全面、细致、周到，减少不确定因素，使得工程能按期竣工且工程竣工结算工作可以按照施工合同有条不紊地进行。

眼看2011年6月份就要到来，即将迎来竣工结算的高峰，作为监理单位合同管理人员，必须做好竣工结算的准备工作，将此工程项目中的各个合同好好整理清楚，尽量将以前合同管理中存在纰漏和不足弥补上，减少以后结算的难度。