【論文關(guān)鍵詞】：耐久性；懸臂構(gòu)件；預(yù)留鋼筋；混凝土結(jié)構(gòu)

【論文摘要】：通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)中一些細(xì)節(jié)問(wèn)題的分析，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)進(jìn)行的探討，從陽(yáng)臺(tái)、雨篷、挑檐等懸臂構(gòu)件，預(yù)留鋼筋，混凝土結(jié)構(gòu)等等來(lái)一一指出建筑結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)期存在的隱患，從而說(shuō)明建筑結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)的重要性。

沒(méi)有人可以漠視中國(guó)城市建設(shè)中的一大"異象"：一則樓宇"成功實(shí)施定向爆破"的消息背后，幾乎都是一段建筑"短命"史。譬如北京中體博物館從1990年建成使用，到出現(xiàn)承重鋼梁斷裂等重大安全隱患，滿打滿算也只有15年，離重要建筑主體結(jié)構(gòu)的耐久年限需達(dá)100年的要求相差太遠(yuǎn)。目前國(guó)內(nèi)建筑"短命"已非個(gè)案，而是相當(dāng)普遍。相對(duì)于"短命"的高層建筑，民用住宅的壽命也短得可憐。至于城市高架路橋、軌道交通沿途"拆新建新"，更是屢見(jiàn)不鮮。此外，處于露天環(huán)境下的橋梁耐久性更加令人擔(dān)憂。

1. 混凝土結(jié)構(gòu)

凝土耐久性問(wèn)題，是指結(jié)構(gòu)在所使用的環(huán)境下，由于內(nèi)部原因或外部原因引起結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期演變，最終使混凝土喪失使用能力。我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范，重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，而對(duì)環(huán)境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕）下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少。

（1） 混凝土的凍融破壞

當(dāng)結(jié)構(gòu)處于冰點(diǎn)以下環(huán)境時(shí)，部分混凝土內(nèi)孔隙中的水將結(jié)冰產(chǎn)生體積膨脹，過(guò)冷的水發(fā)生遷移，形成各種壓力，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)破壞混凝土。混凝土的抗凍性能與混凝土內(nèi)部的孔結(jié)構(gòu)和氣泡含量多少密切相關(guān)。孔越少越小，破壞作用越小，封閉氣泡越多，抗凍性越好。水灰比，混凝土的齡期，集料的孔隙率及其間的含水率等都是影響混凝土抗凍性的因素。

（2） 混凝土的堿-集料反應(yīng)

混凝土的堿-集料反應(yīng)，是指混凝土中的堿與集料中活性組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土的膨脹、開(kāi)裂、甚至破壞。混凝土堿-集料反應(yīng)需具備三個(gè)條件，即有相當(dāng)數(shù)量的堿，相應(yīng)的活性集料，水份。因反應(yīng)的因素在混凝土內(nèi)部，其危害作用往往是不能根冶的，是混凝土工程中的一大隱患。許多國(guó)家因堿-集料反應(yīng)不得不拆除大壩、橋梁、海堤和學(xué)校，造成巨大損失。

（3） 鋼筋的銹蝕

鋼筋的銹蝕，其一表現(xiàn)為鋼筋在外部介質(zhì)作用下發(fā)生電化反應(yīng)，逐步生成氫氧化鐵等即鐵銹，其體積比原金屬增大2-4倍，造成混凝土順筋裂縫，從而成為腐蝕介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加快結(jié)構(gòu)的損壞。氫氧化鐵在強(qiáng)堿溶液中會(huì)形成穩(wěn)定的保護(hù)層，阻止鋼筋的銹蝕，但堿環(huán)境被破壞或減弱，則會(huì)造成鋼筋的銹蝕，如混凝土的碳化或中性化。

2. 預(yù)留鋼筋的情況

2.1 外飄窗問(wèn)題

現(xiàn)在的多層尤其是高層住宅常常有外飄窗設(shè)計(jì)， 目前不少樓盤采用飄窗與主體分開(kāi)施工的方法， 即先施工大片的剪力墻， 在飄窗位置預(yù)留鋼筋，待主體完工后再施工外飄窗。其實(shí)這種做法不妥。飄窗根部二次施工縫處容易留下隱患， 接茬處若處理不當(dāng)， 容易形成開(kāi)口向上的負(fù)彎矩裂縫， 不僅影響觀瞻， 而且容易產(chǎn)生耐久性問(wèn)題。另外， 等主體施工完成后， 那些預(yù)留筋往往出現(xiàn)銹蝕、彎曲， 削弱了其抗拉強(qiáng)度及與混凝土之間的握裹力。南方地區(qū)由于空氣潮濕等原因比較重視這個(gè)問(wèn)題， 一般都是整體一次性澆筑。

2.2 樓梯踏步板與其兩側(cè)的混凝土墻搭接的情況

施工單位由于要搶進(jìn)度， 以整體澆筑不好支模為借口， 企圖先施工一側(cè)的混凝土墻， 沿樓梯走向在混凝土墻內(nèi)預(yù)埋鋼板， 然后焊接樓梯板內(nèi)的受力鋼筋。正如上面過(guò)梁支座的受力分析， 這樣做法顯然不妥。正確的做法是采用異形模或局部用木模， 整體澆筑。

2.3 緊靠柱邊開(kāi)設(shè)門窗洞口的過(guò)梁處理

通常做法是在過(guò)梁相應(yīng)位置在柱側(cè)預(yù)留甩筋， 然后再澆筑過(guò)梁， 有時(shí)先在柱側(cè)面預(yù)埋鋼板，再焊接過(guò)梁鋼筋， 以提高主體結(jié)構(gòu)的施工速度。但是此做法剪力無(wú)法有效傳遞，而且由于彎矩和剪力的共同作用， 容易在支座附近區(qū)域產(chǎn)生彎- 剪斜裂縫， 又由于過(guò)梁荷載總是作用于梁頂，因此斜裂縫底部水平縱向鋼筋必然要承擔(dān)斜裂縫頂部截面相應(yīng)的彎矩， 這樣使得過(guò)梁支座底部縱筋受到的實(shí)際彎矩比預(yù)想的要大很多。因此這些部位容易留下隱患， 一旦遭受豎向地震作用， 極易破壞。在設(shè)計(jì)中， 尤其在建筑方案時(shí)盡量避免門窗等洞口緊靠柱邊， 至少留夠一個(gè)錨固長(zhǎng)度的位置。

3. 懸臂構(gòu)件

（1） 懸臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)和抗傾覆設(shè)計(jì)應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范的規(guī)定， 設(shè)計(jì)中采用的活荷載， 不得低十規(guī)范要求。懸挑構(gòu)件根部厚度， 當(dāng)挑出長(zhǎng)度為1.0 一1.5 m 時(shí)， 不得小于12 cm。

（2） 懸臂構(gòu)件的受力鋼筋下面應(yīng)設(shè)置鋼筋支架或采取其它切實(shí)可靠的措施， 以確保鋼筋埋設(shè)部位的準(zhǔn)確性。施工中在懸臂構(gòu)件下必須鋪設(shè)馬道，嚴(yán)禁車壓、人踩受力鋼筋。

（3） 懸臂構(gòu)件在施工中， 應(yīng)逐個(gè)做鋼筋工程隱蔽工程檢查記錄， 并填寫(xiě)驗(yàn)收單。工程交付使用時(shí)， 應(yīng)向使用單位交待清楚， 不得在懸臂構(gòu)件上超載堆放重物。

綜上所述， 建筑結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)題有的由于無(wú)關(guān)主體結(jié)構(gòu)而被忽略， 有的因?yàn)椴挥绊懍F(xiàn)實(shí)安全而被忽略，有的是因沿襲習(xí)慣做法而被忽略。愈是這些小問(wèn)題， 愈容易在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理乃至驗(yàn)收的各個(gè)環(huán)節(jié)上被一次次忽視， 從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性被一點(diǎn)點(diǎn)削弱。我國(guó)現(xiàn)在每年生產(chǎn)5億多噸水泥，與之相伴的是年耗20多億方的砂石，長(zhǎng)此以往實(shí)難以為繼。延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命意味著節(jié)約材料，而耐久的混凝土一般又應(yīng)是水泥用量較低和礦物摻合料(工業(yè)廢料)用量較高的混凝土，所以重視混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。

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