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建筑工程結構研究篇1

1建筑工程結構裂縫類型、成因與危害

1.1建筑工程結構裂縫類型

現有的結構裂縫類型主要分為兩種：結構性的裂縫和非結構性的裂縫。在這兩種結構裂縫當中，結構性裂縫會給建筑結構帶來非常大的破壞力。最重要的原因是結構缺乏足夠的強度與剛度，如果結構受到巨大的荷載作用，會使整體的結構產生裂縫，隨著裂縫寬度的增大，破壞程度也會不斷增大。針對非結構性裂縫，結構強度和剛度要求不高，在建筑施工中受到施工技術、使用材料以及環境變化等多種因素的影響，其破壞程度低于結構性裂縫[2]。

1.2建筑工程結構裂縫成因

1.2.1材料施工人員在施工設計過程中，依然存在施工方法不科學、施工配比不到位的問題，這會直接對施工質量產生影響。結合施工現場實際情況分析，施工人員要進行實地考查工作，嚴控施工材料品質，尤其是劣質的施工材料根本不能符合工程標準，會對施工質量帶來非常大的威脅。

1.2.2溫度面對建筑工程，溫度變化帶來的影響是熱脹冷縮，在快速的變化當中，非常容易產生裂縫問題。由于建筑結構內部的升溫速度比較快，在低溫條件下，工程中的混凝土結構內部水一般處在冰凍的狀態，這會同時產生膨脹以及滲透壓力，造成強度降低、裂縫上升。另外，由于體積較大的混凝土存在散熱快的特點，所以如果房屋當中溫度偏高，那么混凝土結構將會存在較大的溫差；如果外部壓力比混凝土承受力要大，那么裂縫就會形成，并且出現快速擴大的趨勢。

1.2.3沉降由于建筑物本身具有比較高的質量，因此從施工過程開始，一直到竣工多年后，都會持續出現沉降問題，在重力的作用之下，建筑物對地基產生壓縮，導致建筑物總體高度略微下降。若是在地基施工當中，地基未能夯實或者是地基存在比較高的含水率，都將造成沉降的數值增高，一旦地基出現不均勻、不規則的情況，整個建筑物不同部分出現不同的沉降量，造成建筑物內部產生向外的拉力，從而產生結構性裂縫。因為建筑物長時間處于沉降狀態，內部會產生一定的應力，當建筑工程結構產生裂縫時，在內部應力的作用下，裂縫會逐步擴大，一直到給內部應力結構帶來影響。這時，如果產生內部裝修砸墻或者外部振動的影響，將會讓整個建筑物處在危險狀態，產生非常嚴重的問題[3]。

1.2.4施工在施工過程中，若是未能嚴格按照有關要求來落實技術要點以及工藝要求，將會很容易讓混凝土產生結構裂縫。追根究底是施工人員未能嚴格結合對應的要求展開混凝土配比，而是從自己的主觀經驗出發；而且有些管理人員為了追求較高的經濟效益，未能全面監督管理技術落實情況。另外，未能結合對應的要求來養護完成澆筑的混凝土，造成混凝土強度無法滿足實際要求，從而產生結構裂縫。

1.2.5荷載由于建筑工程項目的基礎設施越來越完善，建筑物所承擔的壓力也變得越來越大，容易讓建筑結構出現荷載裂縫。一旦建筑物受到多重因素的影響，承受過大的壓力，不同的位置結構上的壓力分布并不均勻，荷載裂縫的數量與位置會出現較大的差異。綜合分析建筑行業的具體發展情況，在進行施工之前，無法精準對建筑物的實際承受荷載壓力情況展開計算，部分施工單位為了提高建筑物的荷載水平，過多運用混凝土，造成實際荷載大于計算荷載，荷載裂縫也會大大增加。

1.3建筑工程結構裂縫危害

結構裂縫屬于建筑工程中較為常見的一種質量問題，由于建筑結構應力值不斷提高，超過稱承重壓力，從而出現裂縫。建筑結構裂縫會給建筑物的結構強度、剛度帶來破壞，直接對建筑物的結構穩定程度帶來影響。如果不能有效控制建筑結構裂縫的出現率，那么裂縫將會逐步擴大，形成持續性的裂縫，嚴重損壞建筑結構，威脅建筑物安全，直接對建筑工程使用壽命產生較大的威脅。

1.3.1降低建筑整體強度若建筑工程當中存在結構裂縫，容易使混凝土也產生較大的裂縫隱患，不能良好發揮出鋼筋材料的作用。由于鋼筋材料長時間暴露在空氣中，而受到環境的直接影響，表面將會產生銹斑，降低鋼筋的支撐力，影響到結構主體。當裂縫持續存在，會增加結構安全威脅出現率。

1.3.2降低結構剛性按照建筑結構設計中所提出的要求，在不同結構部位可能會出現裂縫擴散的問題，會大大增強裂縫的破壞力。受到裂縫持續延伸的影響，建筑結構剛度會在非常大程度上有所減弱，結構構件形狀也會發生變化。在建筑結構的剛性產生轉變的情形下，建筑物的荷載承載力會受到巨大的影響，造成建筑安全性直線降低。1.3.3降低結構抗剪承載力裂縫的產生會影響到建筑物整體的結構質量，還會讓結構抗剪承載力下降。受到建筑結構強度、剛度的變化影響，結構體系會產生變化，會對結構抗剪性帶來影響，在外部荷載不斷變化的背景下，可能產生結構倒塌的問題。

2建筑工程結構裂縫控制措施

2.1合理選擇原材料為了減少建筑工程結構裂縫產生概率，提高建筑工程施工質量，要控制好建筑結構材料質量。在建筑工程中，混凝土屬于比較常見的一種材料，混凝土的強度等級與建筑工程施工質量有著緊密的聯系。所以，在建筑工程中選擇材料時，要控制好材料質量。施工人員要考慮材料具體性能、運輸價格等，提高材料質量，可以提高建筑工程施工質量水平，還能降低施工成本。另外，在配比混凝土當中，施工人員要綜合考慮建筑工程荷載、施工環境、溫濕度情況，保證混凝土水分蒸發之后，控制建筑工程結構尺寸變化維持在一定范圍內。施工人員要加大使用外加劑的量，降低混凝土產生伸縮問題的概率。

2.2注重混凝土強度等級的選用現實中的建筑工程，會出現具有比較高要求的建筑物規模，所以要轉變混凝土等級要求。建筑結構樓板、梁的混凝土配比要維持同樣的參數。此外，在建筑結構柱與墻體的混凝土等級運用中，也要選擇相同等級的混凝土。不同位置混凝土澆筑要控制好每一個施工過程，運用同樣的方式，保持混凝土良好的標準。并且施工人員要在施工中控制好混凝土強度的改變情況，讓建筑工程結構總體保持穩定的狀態[4]。

2.3加入配筋設計要減少建筑工程中結構裂縫問題出現率，施工人員要不斷提高建筑工程施工質量水平，采用更為規范的建筑加固設計方法，選擇最理想的建筑物加固方式，進一步提高梁板加固水平。目前的建筑工程結構加固當中，要合理實施配筋設計，嚴格控制好配筋方法。在配筋方法中，采用雙層雙向通長法，加強建筑物梁板強度提高建筑物梁板穩定度，有效控制建筑工程結構裂縫出現率。為了減少建筑工程結構裂縫的出現率，施工人員要做好配筋設計工作，控制好鋼筋之間的距離，延長裂縫出現時間，增加建筑工程使用壽命。通過合理運用混凝土、鋼筋結構與外加劑等材料，降低混凝土收縮率，進而降低結構裂縫出現率，或者延長結構裂縫出現的時間。

2.4嚴格落實施工養護要點建筑工程結構裂縫出現的主要原因包含施工因素，因而在建筑工程實踐過程中要高度關注提高對施工階段的監督、管控力度，保證施工人員嚴格落實好各項技術要點。第一，嚴格按照對應的技術標來確定混凝土配比并且運用混凝土，防止施工人員結合主觀經驗展開配比。第二，做好全過程的管理工作，利用日常檢查、不定期突擊檢查相結合的方法，確保施工活動向著標準化、規范化的方向前進。在建筑過程完成整體的施工后，要做好竣工驗收工作，重視從有效預防混凝土結構裂縫的出現出發，實現全面系統化的質量檢查，及時發現并且解決其中所存在的質量問題。第三，構建起較為完善的施工管理制度，明確不同參與人員的具體職能和具體責任，強化人員的責任意識，一旦發現施工質量不符合標準，需要嚴格結合制度規定展開責任追究，做好懲處工作。第四，做好培訓活動，利用培訓幫助施工人員掌握好混凝土結構施工的要點，做好裂縫控制的有效措施，經過培訓強化施工人員質量意識，提高人員職業道德水準，讓施工人員在展開各項施工活動時認真落實好各項技術要點，嚴格控制好施工質量。第五，混凝土澆筑工作完成之后，及時將養護工作做到位，經過高效的濕潤養護，減少混凝土出現干縮的概率，確保混凝土可以保持好的狀態，避免混凝土干縮現象帶來的開裂、出現裂縫問題，有效提高建筑工程結構安全性、穩定性，有效降低后續的處理成本支出。

2.5減少混凝土板出現裂縫的方法在建筑工程結構當中，樓板的位置最容易產生結構裂縫，一旦樓板的位置出現裂縫，會大大降低總體的建筑結構質量，還會威脅到建筑結構的安全性。所以，為了應對這一情況，需要制訂出科學有效的方法，確保樓板位置不會由于結構裂縫的出現而給整座建筑物帶來威脅。這就需要在樓板設計和具體施工當中，提高建筑材料選擇標準，選擇優質化的鋼筋、混凝土，在建筑工程施工完成之后，降低結構裂縫對樓板產生的影響。在目前的控制方法當中，要注重下面幾個要點：首先，根據工程項目施工標準，嚴格控制鋼筋、混凝土配比，讓二者有效分攤所承受的伸縮、應力影響，減少下沉效果，讓建筑結構能夠承受更多的荷載壓力；其次，在混凝土澆筑工作當中，要合理配置鋼筋，使鋼筋在其中發揮出主要的抗拉伸作用；最后，在檢查鋼筋位置是否準確無差錯時，要詳細了解和分析鋼筋的數量以及配置[5]。

3建筑工程結構裂縫處理技術

3.1填充處理技術建筑工程中所出現的較大的裂縫可運用填充處理技術，針對這種裂縫要采用對應的材料實現加固處理，填充裂縫中所出現的空隙。填充處理技術施工難度不高、步驟比較簡單，保持較好的修復效果，能夠良好地加固裂縫。針對部分寬度比較小的裂縫，同樣能夠運用填充處理技術。在采用填充處理技術當中，要把墻體的表面鑿成V 形（或 U 形）的槽，然后運用樹脂砂漿材料或者瀝青材料等作為填充物來實現處理目的。

3.2灌漿處理技術針對多類型結構裂縫的修復和處理工作可采用灌漿技術，其具備操作簡單、成低的優勢。由于灌漿技術較為成熟，因而能夠實現標準化的施工目的，目前開始成為建筑工程結構裂縫處理工作當中比較常用的一種技術。灌漿處理方式就是按照結構裂縫的具體大小情況，經過在其中灌入水泥或者是其他材料來填充空隙，從而提高建筑工程的穩定程度。對比傳統的填充處理技術，灌漿技術更加關注做好對細節部分的處理工作，可以有效補充傳統技術的不足，從而良好地改善總體處理效果。

3.3強補處理技術一旦建筑工程當中的混凝土產生結構裂縫之后，會出現強度降低、不能達到有關標準要求，而無法完成對建筑物的支撐，這就需要做好及時的強補處理工作。強補處理技術就是針對存在較為顯著的開裂問題的混凝土實施清除處理工作，然后按照工程的總體結構特征，對其破損以及阻礙的地方展開處理，利用新澆混凝土的方法來補強承載力，確保可以滿足建筑支撐的要求，從而防止建筑物產生崩塌的情況，避免出現其他的意外安全事故。在強補處理技術當中，要重視控制好所使用的材料的質量，比如一旦裂縫是結構承載的壓力過大產生的，這時就要運用高分子材料粘結劑來加強總體結構的穩定程度，從而更好地對結構斷面實施粘合，有效改善其性能，防止其內部構造受到外部因素的影響，減少鋼筋產生銹蝕的問題，延長使用壽命[6]。

3.4混凝土處理技術在建筑工程中，混凝土作為主要的結構施工物質，為了對裂縫實施高效控制，要把控好混凝土質量，保證其質量達到有關標準和要求，特別是在正式展開施工之前要仔細檢查混凝土的配比以及溫度。第一，因為一般的混凝土都需要與水泥一同使用，故難以有效對水泥的使用量展開控制，因而能夠通過采用緩凝劑的方法或者是運用粉煤灰的方法來實現相同的效果，從而有效控制好水泥的使用量，實現降低水化熱的目的。第二，受到溫度變化和出現熱脹冷縮現象，成為造成混凝土產生結構裂縫的一種重要因素，所以要做好溫度控制，保證可以有效幫助混凝土散熱，避免混凝土的內外部溫差過大造成裂縫問題產生；第三，防止混凝土受到強光暴曬產生干縮現象，要適當對其實施一定的灑水處理，減少干縮裂縫出現率，提高結構穩定程度[7]。

3.5砌體結構裂縫處理技術砌體結構作為建筑物結構當中很重要的一部分，針對砌體結構裂縫，要選擇有效的方法展開處理。比較常見的處理此種裂縫的技術包括：第一，水泥灌漿的方法，在裂縫當中注入水泥漿，對裂縫展開修補，提高砌體強度，然后做好表面的修飾工作；第二，鋼筋網水泥砂漿的加固方法，面對裂縫所引發的墻體承載能力，采用鋼筋網水泥砂漿展開加固，找準磚墻的表面，去掉粉刷層，將裂縫露出來，選擇采用砂漿噴射處理法，對墻面結構實施加固，進而提高承載力[8]。總而言之，建筑工程比較復雜，包含比較多的事項，需要面臨的困難以及阻礙很多，其中裂縫問題就較為常見，需要得到高度關注，如果裂縫問題比較嚴重，那么會嚴重影響整體的質量。當完成工程建設之后，要做好驗收作業，在進行驗收時如果存在較大的裂縫，那么就是不合格的工程，不能交付給用戶使用，也不能展開后續的買賣，會影響開發商的經濟利益。所以，要高度關注裂縫問題，先分析裂縫產生的類型、原因和危害后，運用有效的控制措施和處理技術實施修補，提高建筑工程墻體承載力，滿足提出的質量標準以及要求。

作者:王棟 朱振華 楊梓楠 單位:中國建筑第二工程局有限公司核電建設分公司

建筑工程結構研究篇2

１大體積混凝土施工技術概述

大體積混凝土技術，是指混凝土斷面尺寸大于１ｍ，防止施工期間出現水化熱、溫度應力的技術。在實際的施工過程中，該技術可以減少裂縫出現，同時提高建筑的整體質量，減少可能出現的形變問題，有效延長建筑物的使用壽命。

２建筑工程混凝土裂縫種類

２.１干縮裂縫干縮裂縫的形成原因主要是受外界溫度影響。混凝土中的水泥水化過程中會產生大量的熱量。并且混凝土表面容易受到影響而形成細小的裂縫。特別是當混凝土的內部和表面溫度不一致的情況下，會導致內部發生形變，從而導致拉應力增大，導致裂縫產生。干縮裂縫的外觀常常為細小較長的縫隙，形狀和特點不一致。干縮裂縫的出現會導致混凝土整體結構出現問題，影響到建筑物的使用壽命。

２.２塑性裂縫塑性裂縫多見于大體積混凝土結構，在建筑工程中，大體積混凝土結構較為常見，因此塑性裂縫也是影響建筑工程質量的主要裂縫種類。大體積混凝土在凝固以前強度較低，而這時如果混凝土的外部溫度較高或者是空氣較為干燥的時候，混凝土表面的失水速度就會過快，從而對內部產生較強的負壓，造成塑性裂縫。可見塑性裂縫的產生與混凝土水分蒸發關系十分密切。

２.３溫差裂縫溫差裂縫顧名思義是因為溫度差異過大而產生的裂縫，其最常見于大體積混凝土施工作業中。究其本質因素和水泥水化過程中放熱有關。大體積混凝土用水泥較多，所以也是較為常見的裂縫類型。而改善這一問題的主要方式是做好養護工作。若養護工作沒有做好則會導致外部溫度過早低于內部溫度。當內部散熱遠遠慢于外表面時，溫差會急劇較大，而導致溫度應力產生。

２.４施工裂縫施工裂縫和材料、氣候等關系不大，主要是人為原因導致的。例如：施工人員技術不過關導致施工工藝不符合相關標準；混凝土配比不科學等問題。所以為了避免施工裂縫產生，應當重視施工技術，施工前做好技術交底，并重視配比工作。

３建筑建筑工程施工中混凝土裂縫的產生原因

３.１環境溫度變化在大體積混凝，土澆筑時，形變的發生概率會隨著溫度的變化而變化，所以環境溫度制約了混凝土澆筑效果。混凝土澆筑應避免在溫差較大的時間點進行，避免可能出現的混凝土開裂的情況。除此之外，施工人員在澆筑大體積混凝土前，應當記錄好未來一段時間的天氣情況以及周邊溫度，若溫度不適宜澆筑可以在工期不受影響的范圍內暫緩澆筑，若工期緊張則可以采取方法避免溫差過大，從而避免產生較大裂縫。

３.２水泥水化熱水泥水化熱是一種常見的情況。該過程會導致混凝土建筑物的溫度提升，而且其內部的熱量會持續積存下去。但是同時，外部低溫情況會導致混凝土體的應力保持在低水平狀態。在一段時間后，大體積混凝土水化熱逐漸向外散發，使大體積混凝土彈性模量、強度明顯增加。同時，大體積混凝土的收縮和冷卻功能逐漸加強，所以導致溫度應力提升，當達到臨界點，即溫度應力≥抗拉應力時，會導致裂縫出現。

３.３鋼筋鋼筋導致裂縫出現的主要原因有兩種，一種是鋼筋材料不合格；另一種是混凝土材料受外界影響后導致的鋼筋出現問題。具體為：鋼筋保存不當，引起銹蝕出現。若依然用于建筑施工中，會導致結構膨脹而產生細微裂縫。其次，混凝土養護不當或者材料使用不當會導致內部拉應力提升，鋼筋發揮效用，若混凝土的拉應力過大會對鋼筋產生不利影響。從而導致裂縫進一步擴大。除此之外，還有很多不確定的因素導致鋼筋出現問題，從而影響到裂縫產生。

３.４混凝土徐變混凝土徐變會導致混凝土產生裂縫。當結構中存在裂縫方向為縱向或者縱向傾斜時，要觀察是否存在界面預壓應力降低的可能。這一情況會導致變形擴大而進一步影響到拉應力，長此以往，會導致裂縫出現。

３.５混凝土原材料混凝土原材料的構成有：水泥、粗骨料、細骨料、其他添加成分等。這些原材料若發生質量問題會嚴重影響到混凝土的質量，可能引起裂縫產生。所以應當重視原材料的選擇和購進，確保不出現質量問題。

３.６工程設計影響裂縫出現的原因，除了施工過程的因素外，和設計也存在一定的關系。設計師的設計要根據施工現場的地質·８１１·條件、開發單位的設計要求等多方面完成設計工作。以水利工程的基礎部分為例，若設計存在問題，可能造成地基不穩或者下陷等問題。若工程的基礎承載力達不到要求，可能導致混凝土的受力不均，在剪力過大的情況下會導致裂縫產生。這也是沉降裂縫產生的原因。常規狀態下，沉降裂縫的表現形式為貫穿的裂縫或者深入某位置的裂縫為主。但是實際是因為承載力不均勻導致。所以應當重視建筑工程的設計問題，避免因為設計不當而出現沉降裂縫等問題。

４建筑工程施工中混凝土裂縫的防治技術

４.１物理特性影響的預防措施在混凝土裂縫預防工作中，要重視物理因素導致的裂縫產生。沉降裂縫和收縮裂縫，這兩種類型是因為物理因素才出現的。所以針對這類裂縫，需要采取專門的措施應對。在預防收縮裂縫產生時，應當定期進行噴水作業，從而確保混凝土的濕度合格；避免收縮裂縫產生的手段還有減少振動。以上是收縮裂縫的預防。沉降裂縫出現的原因是含水率不合格，要保證最佳含水率。避免因為振動而導致混凝土產生分層。

４.２對原材料加強管理混凝土的組成成分非常復雜，這樣原材料不僅決定了混凝土的性能和強度，而且部分原材料對于混凝土的裂縫出現起到重要的作用。例如水泥水化過程中會產生大量的熱，這些熱量若處理不當會導致溫差裂縫產生。但是，若采用某些添加劑會降低裂縫出現的概率。所以應當針對不同的材料進行控制，根據建筑施工圖紙和國家相關的標準進行施工和混凝土的配制。嚴格避免不合格或者不符合該施工條件的材料入場。以水泥為例，水泥分為不同的性能和標號，根據對混凝土的要求選擇不同的水泥配制，所以材料采購人員應當做好市場調研工作，當拿到材料采購單時，應當將不同的材料分類，針對不同類型的材料展開調研，盡量選擇性價比高的材料。除此之外，當材料入場前，應當要求材料供應商提交材料的廠家資質和相關檢測報告，同時施工方應當將材料送到檢測站進行檢測。一方面確保材料合格，另一方面為竣工驗收提供相關資料。最后，材料的保管工作應當根據材料的特性和儲存要求存放。同時存放原材料的環境應當多加重視，因為不同原材料對環境的要求不同。例如鋼筋的存放需要保持干燥和潔凈，從而避免鋼筋銹蝕和外表面污染。水泥存放必須保證環境的干燥，避免水分進入后水泥硬化。

４.３控制混凝土施工時的溫度、濕度為了減少混凝土中裂縫出現的概率，同時減少質量問題，應當重視施工過程中混凝土的溫度以及濕度，一旦混凝土施工時的溫度過高，混凝土水分蒸發速度將非常快，此時，在混凝土攪拌時，可以添加一定量的水，降低混凝土溫度，使得混凝土的濕度能夠符合施工要求。例如：為了減少水分蒸發，可以采用在結構中預埋冷水管來避免溫度過高引起的濕度不夠的情況。

４.４管理好混凝土的運輸在攪拌機中卸出混凝土材料以后，需要及時將混凝土運送到澆筑現場。在運輸混凝土時，應當重視運輸的時機，同時重視運輸工作。在這一過程中，應當嚴格確保泵車的密封性，杜絕出現混凝土滲出的情況。并且避免發生混凝土離析等情況。

４.５強化混凝土養護在混凝土澆筑作業結束以后，施工人員一般要在澆筑結束以后的１２ｈ以內進行混凝土養護。在養護處理的過程中，一般會將泡沫、麻袋和塑料薄膜覆蓋于混凝土表面，還需要開展灑水養護。混凝土的養護工作最低要７ｄ方可完成養護工作。如果在混凝土施工過程中摻加了緩凝型外加劑，則養護時間需在１４ｄ以上。

５建筑工程中大體積混凝土施工技術要點

５.１混凝土制備混凝土原材料的好壞對于建筑工程質量能否滿足使用要求發揮了重要的作用。尤其是大體積混凝土建筑，需要保證混凝土的配比以及原料質量的合格。現如今，常規的大體積混凝土建筑施工過程需要利用ＢＩＭ技術建模，或者利用造價軟件計算需要的混凝土量，根據設計要求以及配比要求制備混凝土。另外，若建筑類型對混凝土有特殊要求也可以加入不同的添加劑，從而讓混凝土具有更高的強度等特性。

５.２澆筑施工澆筑前，應當做好準備工作，控制好工程質量，避免因為操作不當而引起工程質量的不合格。首先，現場除了從事澆筑工程的有關人員外，其他人員不要處于澆筑現場；其次，在進行澆筑作業前，應當仔細檢查混凝土模板是否安裝合格，同時再次檢查模板的質量是否存在問題；再次，做好混凝土澆筑施工方案，做到分層澆筑以及分塊澆筑，在初凝后，方可進行后續澆筑工作；最后，澆筑混凝土的過程中不可出現中斷，需要預先調配好混凝土，確保當天混凝土的制備量或者運送量可以滿足澆筑要求。

５.３溫度控制做好混凝土的溫度控制，對于大體積混凝土建筑物的質量具有積極的作用。澆筑過程中，控制好溫度，避免裂縫出現的幾率，進而提高結構的安全性和穩定性。因為直接加水稀釋會改變混凝土的性能，導致部分混凝土的強度或者其他特性達不到要求，而霧化法不會產生這一問題，這一方法可以在不改變混凝土性能的前提下改善混凝土溫度。若采用人工控溫，注意不要使混凝土冷卻過快以及溫度降低過多，因為這樣會導致溫度梯度上升，導致混凝土的強度受到影響，進而引起熱裂縫產生。溫度降低過多會導致混凝土溫度差過大而導致溫度裂縫產生。控制溫度裂縫的方法有測溫孔法，該方法是在混凝土墻體中分三層均勻布孔，然后在周圍環境中布置測溫點，然后對比兩者的溫度。另外，需要注意的是，測溫儀測量時，應當多次測量并記錄，嚴格按測溫線的變化規律測量。

６加強土木工程施工管理的建議

６.１加強大體積混凝土配制大體積混凝土的配比要根據多方面因素來綜合考慮。其配比的依據之一為項目的實際情況，結構工程師根據建筑圖紙計算出混凝土的強度等特性。之后，實際施工中，可以將混凝土的要求告知拌和站，然后由其在規定時間內泵送至施工現場。若施工現場條件允許，采用現場攪拌混凝土的方式進行混凝土配制。但是總體來說需要確保混凝土的質量滿足設計要求以及使用要求。除此之外，若采用現場攪拌混凝土的方式，需要嚴格控制砂石、水泥、水等原料的質量和配合比。

６.２做好材料管理和采購工作材料管理工作是保證大體積混凝土施工質量的重要因素。所以，做好材料的市場調研工作，在材料入場時應當要求供應商提供質量合格的檢驗報告、信用等級以及出廠資質等資料。并且，現場管理人員應派專人負責材料的保存、驗收和登記工作，可以采用信息化管理模式，將材料分類保存，并且在管理過程中可以充分利用信息化管理軟件開展管理，這樣便于材料的統計、使用和了解材料的剩余情況。另外，采購人員在采購材料時，應當重視性價比，在保證材料質量的前提下減少成本，從而在滿足施工質量的前提下提高企業的經濟效益。

６.３加強施工現場的管理做好現場管理工作對于施工場地負責人了解現場實際情況，確保施工質量有著積極的意義。所以，現場負責人應當建立一支專業的管理團隊，并完善施工組織方案和現場管理制度，從而達到施工有依據，管理有根據。方便管理人員根據施工進度和實際情況安排不同工種的施工人員，也有利于管理好施工現場。同時，應做好應急預案以及安全預案，防止施工過程中發生各種安全事故或者因為施工不當產生的安全隱患發生。加強安全文明施工的重要性，做好安保措施。

６.４提高施工人員的綜合素質施工人員的綜合素質的培養依賴于長期的培養，培養過程不僅要對施工人員日常施工積累的經驗，而且要加強相關專業的培訓，形成系統的知識體系，從而讓施工人員養成安全文明施工的好習慣，如要求其上工佩戴好安全設施；施工現場不得吸煙飲酒等。同時施工企業可以定期開展施工技術分享會，讓經驗欠缺的工作人員在會上提出疑問，由公司的專家或者其他施工人員解答，從而提高團隊的默契度以及個人的專業能力。

７結束語

隨著大體積混凝土施工技術的應用，讓建筑行業的質量有了質的飛躍。混凝土材料在耐壓和抗旱方面具有較大優勢，被廣泛應用在建筑材料中。但是在混凝土配置、澆筑和振搗過程中，各種外界因素變化都會對大體積混凝土施工造成一定的影響，容易導致混凝土項目出現裂縫等病害。因此，大體積混凝土技術的應用為減少了裂縫的出現，保證了施工質量。

作者:張云龍 單位:中電建建筑集團有限公司

建筑工程結構研究篇3

1不銹鋼材料的特點

與普通碳素鋼相比，不銹鋼材中的合金元素增加了鉻、鎳、錳等，賦予了不銹鋼材料特有的材料屬性。不銹鋼材料的特點主要有以下幾個方面：①不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，特別適合于處于海邊臨水等其他易腐蝕環境下的建筑工程。②不銹鋼具有耐高溫性、低溫韌性和加工性能等優秀的力學性能。③不銹鋼易于回收利用，重復利用率高，是綠色材料，符合可持續發展的要求。④目前不銹鋼的單價較高，大約是普通碳素鋼的四倍。雖然單價較高，但綜合不銹鋼的高性能以及人們對于美好生活的期望，不銹鋼的消費需求在近年來逐步攀升[1]，其中包括了建筑用不銹鋼需求。

2不銹鋼材料在建筑工程中的應用現狀

2.1不銹鋼圍護結構在建筑工程領域，不銹鋼首先被應用于建筑的圍護結構中。圍護結構處在建筑的外圍，與外界環境直接接觸，在圍護結構中運用不銹鋼材料最能發揮其抗腐蝕的特性。但不銹鋼圍護結構的優點不止在于抗腐蝕性，可總結為三個方面：①不銹鋼材料的美學特性。不銹鋼材料的表面可進行高度的拋光處理，金屬光澤相當美觀。如果是選用不銹鋼板材作為建筑外立面的裝飾，能達到鏡子般的反射效果[2]。鏡面不銹鋼的運用成為建筑師消隱結構構件、使建筑與周邊自然環境融為一體的巧妙手法，也是建筑師模糊空間尺度的視覺手段。②不銹鋼具有高強度的特點。不銹鋼具有和普通鋼材相近的材料強度，這意味著圍護結構能更好地承受自重，也意味著圍護結構能盡量做得輕薄，從而降低建筑工程整體的自重。穿孔不銹鋼板的應用正是利用了不銹鋼材料強度高的特性[3]。此外，結構的輕薄也有利于工程的經濟性，因為能盡可能地節約材料用量。③不銹鋼有抗腐蝕性強的特點，使得建筑更易于維護，降低建筑全壽命周期中的維護成本。另一方面，不易腐蝕的不銹鋼的使用壽命相比普通碳素鋼材更長，使得建筑的使用壽命更長，更符合低碳建筑的要求[4]。在當前“碳達峰”、“碳中和”被提出的背景下，不銹鋼更是面向未來的建筑材料。國內外建筑師運用不銹鋼作為建筑外圍裝飾的成功案例包括日本的直島車站[2]和上海的巴士一汽改造項目[3]。

2.2不銹鋼主體結構隨著建筑師和業主的要求日益提高，僅僅在圍護結構中采用不銹鋼已經無法滿足建筑設計的需求，以不銹鋼材作為主體承重結構的材料開始逐步得到實際應用。國內不銹鋼結構主要采用了空間結構的形式。早期的應用主要是較常規的不銹鋼螺栓球或焊接球節點網架結構[4]。近年來，越來越多復雜的空間結構開始使用不銹鋼材料，以滿足建筑師高標準的要求。陳達鋒[5]在酒店入口的玻璃屋蓋中采用了不銹鋼空間桁架結構作為承重結構，構件采用不銹鋼鋼棒和不銹鋼無縫鋼管。不銹鋼構件采用了美國標準中的不銹鋼牌號，并參照普通鋼結構規范進行設計。王元清等[6]設計了一種不銹鋼球型網殼結構，材料采用奧氏體316不銹鋼，屈服強度標準值為205MPa。鄔紅茹等[7]在一種樹狀柱的設計中采用了不銹鋼材料，不銹鋼牌號為S31603，屈服強度標準值為170MPa。

3建筑工程中不銹鋼結構設計的要點

3.1不銹鋼材料的選用不銹鋼屬于多合金材料，不同合金的含量造成了不銹鋼材料的多樣性。在建筑工程中，常用的不銹鋼種類為奧氏體不銹鋼和雙相體不銹鋼，每個種類的不銹鋼又可以再細分為不同的牌號。中國的不銹鋼結構設計規程包含了六種牌號的不銹鋼[8]。不同牌號的不銹鋼的耐腐蝕度和強度有所差異，設計時應根據工程的實際情況進行選用[9]。一般而言，耐腐蝕性越好、強度越高的不銹鋼材單價越高，因此需要根據建筑工程所處的具體環境來確定工程對于耐腐蝕的需求，以節約資源和控制工程的造價。

3.2不銹鋼結構的穩定分析由于不銹鋼材料的高強度和高單價，不銹鋼結構多采用細長的構件和輕薄的截面，以充分地利用結構材料和節約工程造價。由細長構件和薄柔截面組成的結構和構件容易在壓力作用下發生穩定破壞，因此不銹鋼結構的設計應特別重視穩定分析。此外，材料的彈性模量是影響結構穩定的重要因素，彈性模量越低，越不利于穩定。彈性模量的大小可由應力應變（σ-ε）曲線的斜率來表示。由圖1所示的不銹鋼應力-應變曲線中可看到，在應變小于0.2%的階段，不銹鋼的彈性模量會隨著應變增大而不斷降低，因此不銹鋼結構對于穩定更為敏感。不銹鋼結構由一個個不銹鋼構件拼裝而成，因此穩定分析可以分為結構的整體穩定分析、結構的局部穩定分析、構件的整體穩定分析、構件的局部穩定分析。結構的整體穩定分析的目的是保證不銹鋼結構不會發生整體失穩，即保證結構不會在荷載作用下發生過大的變形，甚至整體倒塌。整體穩定分析的關鍵是在受力分析前正確引入結構的整體初始缺陷。真實世界中的工程由于施工誤差的存在，構件安裝位置與實際圖紙存在偏差，使得真實結構與圖紙結構存在形態上的略微差異。整體初始缺陷的引入使得結構分析模型稍微偏離了最理想的狀態，是對真實世界結構的一種近似模擬。目前結構的整體穩定分析可以采用一致缺陷法，即用結構屈曲分析得到第一階模態作為結構整體初始缺陷的形狀。結構的局部即為構件，因此結構的局部穩定分析和構件的整體穩定分析實際上是同一件事。構件的整體穩定分析的目的是為了不高估構件的承載力。高估構件的承載力會使得實際工程中構件提前退出工作，造成結構的局部破壞，進而影響結構的整體性能。構件的穩定分析可以采用兩種方法：長度系數法和直接分析法。對于復雜工程，應分別使用兩種方法進行分析，并進行包絡設計，以確保工程的安全。構件的局部穩定分析的目的是在截面層面上保證構件的承載力不被高估。不銹鋼構件組成截面的板件厚度較薄，容易在壓力下發生屈曲，從而影響整個構件的承載力。不銹鋼構件的局部穩定分析可采用有效面積法，對構件的截面面積進行適當折減，得到構件承載力的合理預期。

3.3不銹鋼結構的抗震設計我國是地震多發國家，合理的結構抗震設計是保障人民生命財產安全的重要手段。不銹鋼材的延性比普通碳素鋼要好，具體表現在不銹鋼的斷裂應變較大，見圖2。因此一般意義下，不銹鋼結構在地震作用下耗能能力強于普通鋼結構，使用普通鋼結構的設計方法是偏于安全的。若想更準確地分析不銹鋼結構在地震作用下的結構性能，可采用更高階的材料非線性時程分析方法。不銹鋼結構設計規程提供了描述不銹鋼非線性本構關系的方程，見式⑴。對于復雜的不銹鋼結構，可采用此高階方法進行結構的抗震設計，發現結構的薄弱部位，進行針對性的加強，以確保結構的安全。

3.4不銹鋼結構的節點設計不銹鋼結構的節點設計是容易被忽視的地方，屬于結構設計中的細節。節點是將構件連接起來的方式，使數量眾多的構件恰當地組合成一個整體的結構。節點的正確設計對于結構的整體安全性至關重要。一般來說，節點設計的原則是保證節點不先于構件發生破壞，即“強節點弱構件”。目前關于不銹鋼結構節點的研究仍較為匱乏，不銹鋼結構設計規程中也缺少節點設計相關的章節。由于不銹鋼結構節點形式的多樣性，眾多普通鋼結構特定節點的設計方法是否適用于不銹鋼結構仍有待研究。因此在設計不銹鋼結構的節點時有必要進行更為精細化的節點有限元建模分析，以確保實現“強節點弱構件”的設計目標。

4結語

不銹鋼結構既有普通鋼結構自重輕、跨度大、施工速度快的優點，又在耐腐蝕性上具有天然的優勢，在建筑工程中已經得到了一定的應用。隨著經濟和生活水平的提高，不銹鋼結構將具有更加廣闊的應用前景。由于不銹鋼材料的特殊性，不銹鋼結構具有區別于其他結構的特點，在設計時應注意把握。不銹鋼材的種類眾多，在設計的前期階段應根據工程的實際情況正確選擇適當的不銹鋼牌號，才能進一步開展設計工作。不銹鋼的材料非線性是影響不銹鋼結構穩定性的重要因素，應特別重視不銹鋼結構的穩定分析。通過不同的設計方法來正確處理不銹鋼結構的整體和局部穩定問題。對于不銹鋼結構的抗震設計和節點設計，目前研究還相當匱乏。因此在設計時應使用更為高階和精細的設計方法，作為對常規設計方法的補充，以確保結構的安全。

【參考文獻】

[1]汪紅蕾.攜手并進拓展建筑用不銹鋼新“藍海”———2021(第一屆)中國建筑用不銹鋼創新論壇在福州舉行[J].建筑,2021(14):43-45.

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[3]曾群,丁潔民.時空意義上的創意互動上海國際設計一場規劃及巴士一汽停車庫改造策略[J].時代建筑,2010(6):72-77.

[4]石彥卿.不銹鋼材料在空間結構中的應用[C]//.第九屆空間結構學術會議論文集，2000.

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[6]王元清,王綜軼,杜新喜,等.超大型中微子探測器有機玻璃球與不銹鋼網殼方案的設計優化分析[J].工程力學，2016,33(03):10-17.

[7]鄔紅茹,王綜軼,孫洲,等.南京未來花園單個樹狀結構設計及承載性能分析[J].建筑結構,2021,51(10):55-59.

[8]CECS410:2015不銹鋼結構技術規程[S].

[9]吳耀華.不銹鋼結構的材料選用及防腐蝕設計[J].工業建筑,2015,45(12):7-12.

作者:黃亮思 單位:廣州市設計院集團有限公司