高层建筑结构混凝土施工中存在的问题及对策.doc

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本 科 生 毕 业 论 文（设 计）

题 目：高层建筑结构混凝土施工中存在的问题及对策

学习中心： 辽宁沈阳奥鹏学习中心2
层 次： 本 科
专 业： 土木工程
年 级： 2007 年 秋 季
学 号：
学 生： 陈秋松
指导教师：
完成日期： 年 月 日

内容摘要

随着城市建设的迅猛发展，高层建筑数量越来越多，大体积混凝土基础的施工和工程量庞大的主体结构混凝土施工已然成为常态。大体积混凝土基础具有结构体积大、承受荷载大、水泥水化热大、内部受力相对复杂等结构特点；而主体结构的混凝土施工亦存在大量问题。在施工实践中，我们不仅需要合理组织人、机、料等多种生产要素，还应积极考虑天气、城市交通等外界因素的影响。因此，加强各环节施工控制成为保证高层建筑混凝土质量的必要条件。

关键词：高层建筑；混凝土；强度不足；施工；质量问题；转换层

目 录

内容摘要………………………………………………………………………
目 录………………………………………………………………………
引 言……………………………………………………………
第一章 概述…………………………………………………………………
1.高层建筑的产生和发展………………………………………………………
2.我国高层建筑发展概况………………………………………………………
第二章 高层建筑结构混凝土施工中存在的问题及对策…………
1、大体积地基基础混凝土施工中存在的问题及对策………………………
1.1、施工过程中存在的主要问题 ……………………………………………
1.2、避免产生裂缝的方法 ……………………………………………………
1.3、施工工艺 …………………………………………………………………
2、主体结构混凝土施工中存在的问题及对策…………………………………
2.1、混凝土强度不足…………………………………………………………
2.1.1、混凝土强度不足产生的原因…………………………………………
2.1.2、施工过程中混凝土强度不足时的处理方法………………………
2.2、混凝土施工过程中产生蜂窝及其防治…………………………………
2.2.1、蜂窝产生的原因………………………………………………………
2.2.2、蜂窝的防治措施………………………………………………………
2.3、混凝土施工过程中产生麻面及其防治…………………………………
2.3.1、麻面产生的原因………………………………………………………
2.3.2、麻面的防治措施………………………………………………………
2.4、混凝土施工过程中产生孔洞及其防治…………………………………
2.4.1、孔洞产生的原因………………………………………………………
2.4.2、孔洞的防治措施………………………………………………………
2.5、混凝土裂缝………………………………………………………………
2.5.1、干缩裂缝成因及处理措施……………………………………………
2.5.2、塑性收缩裂缝及预防…………………………………………………
2.5.3、沉陷裂缝及预防………………………………………………………
2.6、混凝土速凝、假凝产生的原因及防治…………………………………
2.7、混凝土坍落度损失过大产生的原因及防治……………………………
2.8、混凝土离析产生的原因及防治…………………………………………
第三章 应用实例…………………………………………………………
应用实例一：谈高层建筑转换层大体积混凝土施工技术……………………
应用实例二：厦门某高层住宅工程楼板裂缝分析和处理措施………………………………………………………………………………
致谢语…………………………………………………………………………
参考文献………………………………………………………………………

引 言
混凝土是目前世界上建筑工程中使用量最大、使用范围最广的工程材料。专家指出，混凝土在工程领域发挥着其他材料无法替代的作用，已经成为现在社会文明的基石，是人类社会文明史发展的见证。随着城市建设的迅猛发展，高层建筑数量越来越多，在施工实践中，加强各环节施工控制成为保证高层建筑混凝土质量的必要条件。本文将着重阐述高层建筑大体积地基基础混凝土和主体结构混凝土施工中存在的问题及解决方法。

第一章 概述
1.高层建筑的产生和发展
19世纪，随着钢铁、机械、电气以及电梯工业技术的进步，随着城市的快速增长，高层建筑也成长起来。促进高层建筑发展有三大因素：一是技术上的可能性；二是经济上的可行性；三是由于城市人口剧增，用地紧张导致的必然性。正是由于这些因素，现代高层建筑在较短的时间内得到了蓬勃的发展，被人称为20世纪的图腾，对现代城市的形态及结构布局产生了巨大的影响。
2.我国高层建筑发展概况
　　解放前，在上海、广州、天津等城市，由国外设计建造了少量高层建筑。新中国成立后，五十年代我国开始自行设计建造高层建筑，如北京的民族饭店(14层)、民航大楼(16层)等。六十年代建成的广州宾馆(27层)，其高度与解放前最高的上海国际饭店相同。七十年代北京、上海、广州等地建成了一批剪力墙结构住宅和旅馆。1975年广州白云宾馆(剪力墙结构33层、112米)的建成，标志着我国自行设计建造的高层建筑高度开始突破100米。八十年代我国高层建筑发展进入兴盛时期，十年内全国(不包括香港、澳门、台湾)建成10层以上的高层建筑面积约4000万平方米，高度100米以上的共有12幢。1985年建成的深圳国际贸易中心(筒中筒结构、50层、160米)是八十年代最高的建筑。九十年代我国高层建筑进入飞跃发展的阶段。截至1998年末，全国(不包括香港、澳门、台湾)建成的10层以上高层建筑面积约2亿5千万平方米，高度100米以上的高层建筑达200幢，其中150米以上的100幢，200米以上的20幢，300米以上的3幢，最高的上海金茂大厦88层、365米、塔尖高度420米。1995年发布的世界最高的100栋建筑中上海金茂大厦、深圳地王大厦(81层、325米)和广州中天广场(80层、322米)分别列为第4、13和14名。另有460米高的上海环球金融中心是目前国内最高的建筑。特别值得一提的是，我国正在兴建的上海中心大厦。上海中心大厦，位于浦东的陆家嘴功能区，占地3万多平方米，所处地块东至东泰路，南依银城南路，北靠花园石桥路，西临银城中路。 其主体建筑结构高度为580米，总高度632米，是目前中国国内规划中的第一高楼。 “上海中心”总投入将达148亿元， 2012年结构封顶且部分投入运营，2014年竣工交付使用，届时，将成为中国第一高楼，即所谓的“定海神座”。由此可见，高层建筑是城市发展的必然产物。高层只有在城市的滋润下才能较快地蓬勃发展，而城市的发展也依赖高层的支持！

第二章 高层建筑结构混凝土施工中存在的问题及对策
1.大体积地基基础混凝土施工中存在的问题及对策
1.1、施工过程中存在的主要问题
施工过程中容易产生温度裂缝，大体积混凝土温度裂缝产生的原因：
　①.水泥水化热。水泥水化过程中放出大量的热，且主要集中在浇筑后的2-5d左右，从而使混凝土内部温度升高。尤其对于大体积混凝土来讲，这种现象更加严重。
　②.混凝土的收缩。混凝土在空气中硬结时体积减小的现象称为混凝土收缩。混凝土在不受外力的情况下的这种自发变形受到外部约束时（支承条件、钢筋等），将在混凝土中产生拉应力，使得混凝土开裂。引起混凝土的裂缝主要有塑性收缩、干燥收缩和温度收缩3种。在硬化初期主要是水泥水化凝固结硬过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分蒸发而引起的干缩变形。
　③.外界气温、湿度变化。大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对裂缝的产生有着很大的影响。混凝土内部的温度是由浇筑温度、水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土的浇筑温度也就会愈高；如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度。
1.2、避免产生裂缝的方法
　①.选用水化热低的水泥品种。水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其他水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象不仅影响施工速度，同时影响施工质量。
　②.优化混凝上配合比，掺加外加料和外加剂，减少水泥用量。外加剂的种类繁多，但一般常用的有两种：减水剂和活性粉料-粉煤灰。掺木质素磺酸钙（简称木钙）减水剂（水泥用量的0.25%），可延迟水化热释放速度，热峰也有所降低，可以缓凝，在大体积混凝土中可以避免冷接缝，提高工作性及流动性，对收缩及抗拉强度几乎没有影响。掺粉煤灰能改善混凝土的粘塑性，还可降低水化热约15%（掺水泥用量的15%）。
　③.大体积混凝土的骨料控制粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂。粗骨料应选取粒径大、强度高、级配好的骨料，以获得较小的空隙率及表面积，从而减少水泥的用量，降低水化热，减少干缩，减小混凝土裂缝的开展。
　④.改善约束条件，削减温度应力。在大体积混凝土基础与垫层之间可设置滑动层，如技术条件许可，施工时宜采用刷热沥青作为滑动层，以消除嵌固作用，释放约束应力。
　⑤.提高混凝土的抗拉强度，包括：控制集料含泥量。砂、石含泥量过大，不仅增加混凝土的收缩，而且降低混凝土的抗拉强度，对混凝土的抗裂十分不利。因此在混凝土拌制时必须严格控制砂、石的含泥量，将石子含泥量控制在1%以下，中砂含泥量控制在2%以下，减少因砂、石含泥量过大对混凝土抗裂的不利影响；改善混凝土施工工艺。可采用二次投料法、二次振捣法、浇筑后及时排除表面积水和最上层泥浆等方法；加强早期养护，提高混凝土早期及相应龄期的抗拉强度和弹性模量；在大体积混凝土基础表面及内部设置必要的温度配筋，以改善应力分布，防止裂缝的出现。
　⑥.加强施工过程控制：（1）降温曲线确定。混凝土水化热升温时间很短，大约在浇筑后的2-5d，混凝土的弹性模量很低，基本上处于塑性及弹塑性状态，约束应力很低。降温阶段，弹性模量迅速增加，约束拉应力也随时间增加，在某时刻超过抗拉强度便出现贯穿性裂缝。实践中偏安全地以截面中部的最高温度降温曲线代替平均降温曲线。（2）严格控制混凝上的入模温度在30℃以下。（3）埋设冷却管，在第一批开始混凝土初凝时由专人负责往冷却管内注入凉水降温，通过冷却排水，带走混凝土体内的热量。（4）浇筑混凝土时，采用薄层浇筑，控制混凝土在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌和物堆积过大高差，混凝土的分层厚度控制在20-30cm.（5）如结构物厚度较厚，一次浇筑混凝土方量较大时，采用分层浇筑，通过增加表面系数，利于混凝土内部散热，分层厚度0.5m左右。（6）加强振捣，以期获得密实的混凝土，提高密实度和抗拉强度，浇筑后，及时排除表面积水，进行一次抹面，防止早期收缩裂缝的出现。（7）混凝土浇筑后，搭设遮阳布棚，避免阳光曝晒承台表面。（8）混凝土浇筑后，混凝土表面用上工布覆盖保温，并洒水养生，使硅缓慢降温、缓慢干燥，减少混凝土内外温差。
1.3、施工工艺
主要从浇筑的方面出发，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种： （1）全面分层：即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸一般不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。 （2）分段分层：混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，不象第一种方案那样集中。这种方案适用于结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。 （3）斜面分层：要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。

2.主体结构混凝土施工中存在的问题及对策
2.1、混凝土强度不足
2.1.1、混凝土强度不足产生的原因
高层建筑混凝土施工过程中，经常出现墙柱、楼板等构件强度不足的问题，产生这类问题的原因除了技术以外，常见的还有如下的原因：
①不能严格按照混凝土配合比施工
混凝土配合比是施工的依据之一。虽然施工中混凝土搅拌棚挂出了混凝土配合比，但很多施工单位不能认识到配合比的重要性，挂出配合比仅仅是为了应付检查，而不能严格做到把配合比作为施工的依据。此外，有的施工单位图方便，将质量配合比换算为体积配合比。直接根据体积配合比，利用手推车容量作为计量的依据，使计量的误差增大，使混凝土配合比失去了原有的作用。有的施工单位即使认识到配合比的重要性，但材料称量时误差过大。《混凝土结构工程施工质量验收规范》规定了原材料每盘称量的允许偏差为水泥、水、外加剂为±2％，粗、细骨料±3％。但在现实的施工中由于招投标制度的完善，建筑市场竞争的加剧，承包单位的利润水平也在逐步降低，且由于当前设计普遍相对比较保守，致使混凝土强度即使稍低于设计强度也不会产生重大质量事故，所以有一部分施工单位通过减少水泥用量的办法来降低成本（为避免试块强度不足，多按配合比单独配制混凝土制作试块），直接导致工程实体混凝土强度下降。另外在搅拌过程中，为了使浇注更容易，人为地提高了混凝土的流动性，加入了更多的拌合用水。由于用水量不能做到严格控制，致使水灰比发生变化，使混凝土强度下降。此外，在混凝土配合比设计时，按《普通混凝土配合比设计规程》房屋建筑工程中粗、细骨料是按照干燥状态计算，而实际施工中骨料是处于一定含水状态下，按施工规范要求，生产过程中应每工作班检查一次骨料的含水率，调整用水量和骨料用量，使其符合设计配合比要求。而多数施工单位不注意此项规定，有的即使注意到但限于条件很难做到，甚至有的项目是不论材料如何变化，一个强度等级的混凝土就按一个配合比施工，这也必然会影响到混凝土强度。
②施工中不能很好控制混凝土施工工艺过程
混凝土强度与施工条件和施工工艺方法有很大的关系，特别是混凝土的浇筑与振捣过程。为保证混凝土密实成型，规范规定混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间，虽然对于常用的通用水泥标准规定初凝时间不早于45min，但水泥的初凝还受温度等外界条件影响，故由于各种原因可能造成水泥初凝后混凝土才进行浇筑。此外规范要求混凝土应连续浇筑并在底层初凝之前将上一层浇筑完毕，就是为了防止扰动底层已初凝的混凝土而出现质量缺陷。其实，混凝土施工工艺并不复杂，但不正确的操作方法可能使混凝土出现蜂窝麻面甚至内部出现穴洞，影响混凝土的密实性，降低混凝土强度。
③施工完毕后不注意混凝土养护过程
混凝土强度发展与养护条件有很大关系。施工规范要求混凝土浇筑完毕后应在12小时之内覆盖并保湿养护，并定期浇水使混凝土处于湿润状态。对于采用硅酸盐水泥、普通水泥和矿渣水泥拌制的混凝土不少于7d，对于掺缓凝剂或有抗渗要求的混凝土不少于14d。因为混凝土只有在合适的温度、湿度范围内才能保证正常凝结、硬化和强度增长，否则会影响水泥水化，使混凝土出现干缩裂缝，导致混凝土强度下降。由于混凝土早期强度较低，随时间的延长强度逐渐提高，因此规范规定混凝土强度达到1.2N/mm2前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。而在施工过程中，由于衔接关系复杂，工程拖延在所难免，施工单位为了抢工期，有时会出现在混凝土强度没有达到规定强度要求下，即开始下道工序施工，使混凝土中原始裂纹增多，同样会导致混凝土强度下降。
④监理力量不足
按照建设部发布的《房屋建筑工程施工旁站监理管理办法》的规定：在基础工程和主体工程中的混凝土浇注必须进行旁站。在国务院发布的《建筑工程质量管理条例》中也明确规定：监理工程师应当按照工程监理规范的要求，采取旁站、巡视和平行检验等形式，对建设工程实施监理。同进在《建设工程监理规范》中对旁站监理也作了相应规定。按照这些现行的法规、规范，混凝土施工过程监理单位应对施工内容、过程进行旁站监理，理论上应该能确保施工单位严格按设计、按规范进行施工。但目前施工监理过程，监理单位的人员数量相对还不能满足监理业务的需要。连续的旁站监理不能真正落到实处，最终致使监理记录不能真正反映施工过程。这也给施工单位偷工减料，不按规范施工留下的空当。
⑤施工人员素质低下
现在的建筑市场上，大量的未经专业培训的农民工仍是施工一线的主力，他们大多数对混凝土的基本常识知之甚少，且质量意识不强，施工一味图快图省事，这也是造成混凝土质量问题的一个重要原因。
2.1.2、在施工过程中混凝土强度不足时的处理方法
混凝土强度不足将对结构的承载能力、裂缝以及耐久性等诸多方面产生不利影响，应根据其不足的程度，采取相应的处理措施。选用的加固方法有3大类：直接加固法、间接加固法、综合加固法。
1、直接加固法
　　 直接加固法即通过各种途径增加结构抗力。加固前最好能在原结构上卸载，经加固后再恢复使用荷载，但在原结构上卸载往往很难实现。工程中，国内、外直接加固技术主要有如下几种：
　　 (1)、增大截面加固法
　　 增大截面加固法即采取增大结构或构筑物的截面面积，以提高其承载力和刚度，满足正常使用的一种加固方法。可广泛应用于混凝土、砖混等结构的梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固。
　　 该方法优点：
　　 ①、传统加固方法，技术成熟，便于操作：
　　 ②、质量好，可靠性强；
　　 ③、提高构件抗力R及刚度的幅度大，尤其对柱的稳定性提高较大。
(2)、外包钢加固法
　　 外包钢加固法即在混凝土、砌体等构件四周包以型钢的加固方法(分干式、湿式两种形式)。适用于使用上不允许增大构件截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力和刚度的加固。此法主要适用于混凝土、砖混结构中的柱以及梁、桁架弦杆和腹杆的加固。这种加固方法的优点是施工方便，现场工作量少，工期短，受力可靠，对建筑物外观和净空影响小：缺点是用钢量较大，加固维修费用较高。当采用化学灌浆外包钢加固时，型钢表面温度不应超过60℃；当环境具有腐蚀性介质时，必须采取可靠防护措施，以提高其耐久性。
　　(3)、改变结构传力途径加固法
　　 改变结构传力途径加固法是以减小结构的计算跨度和改变传力路径、减少变形，提高其承载力的加固方法，适用于房屋净空不受限制的较大跨度的结构加固。
　　 按支承的受力性能分为刚性支点和弹性支点两种：
　　 ①、增设支点法
　　 刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其他承重构件的一种加固方法。
　　 ②、弹性支承法
　　 是以增设支承结构改变上部结构受弯或桁架作用来间接传递荷载的一种加固方法。
　　(4)、外加预应力加固法
　　 外加预应力加固是采用外设预应力拉杆或撑杆对结构构件整体进行加固的方法。通过施加预应力拉杆(分水平拉杆，下撑式拉杆和组合式拉杆)或撑杆受力，影响并改变原结构内力分布，从而降低结构原有应力水平，能较好地消除一般加固方法中普遍存在的应力-应变滞后现象的影响，后加部分和原有结构能够较好地共同工作，结构承载力能够得到较大的提高。预应力加固法主要用于大跨度支撑结构加固，以及采用一般方法无法加固或加固效果不理想的较高应力-应变状态下的大型结构加固。
　　 （5）、粘钢加固法
　　 粘钢加固法即在混凝土构件外部粘贴钢板，以提高其承载能力和满足正常使用的一种加固方法。此法适用于承受静力作用的一般受弯、受拉及受压构件的加固。优点是被加固构件基本不受损伤，可以充分发挥原构件的作用；加固后几乎不改变构件的外形且不影响建筑功能；施工工艺简单，施工工期短。但该方法的耐久性较差，且要求环境温度不大于60℃，相对湿度不大于70％，以及无化学腐蚀影响，否则应采取相应的措施。
　　 （6）粘贴纤维复合材料加固法
　　 纤维复合材料是由基体材料(环氧树脂)和增强材料(纤维)所组成复合材料。这种复合材料既可以保持原有材料的特性，又发挥组合后的新特性，它可以根据需要进行加固设计，从而最合理地达到使用要求的性能。工程中常见的纤维复合材料有：玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。其中以碳纤维的抗拉强度和弹性模量最大，其价格较贵，碳纤维片材加固的构件在较高温度、湿度、化学腐蚀条件下能够保持良好的工作性能。玻璃纤维极限抗拉强度较低，其弹性模量一般为1.7×104MPa，与混凝土的弹性模量2.55×104MPa(C20)较接近，若能保证粘贴牢固，玻璃纤维复合材料在加固过程中能保证与混凝土的变形一致。
　　 纤维复合材料加固法可广泛适用于梁、板、柱及墙体的加固。其操作简单，施工方便，加固效率高，是一种很有发展潜力的加固方法。
　　 2、 间接加固法。
　　 间接加固法是通过各种途径减少作用效应，达到提高结构安全度。其主要方法有：
　　 （1）、改变用途法
　　 将重负荷楼面改为轻负荷楼面。例如将楼面使用荷载4～8kN/m2，改为一般用房的2kN/m2，使用荷载降低至原有的0.5～0.25，结构安全度大大提高。
　　 （2）、隔震法
　　 利用隔震技术来阻止和减少地震作用对结构的影响，从而保证结构的可靠度。如在高烈度大地震中，很难用提高结构抗力R的方法抵御巨大的地震力作用。如果采取在上部结构与基础间设置膈震层，当地面运动强度超过规定值，上部结构与基础之间将产生滑移，即地面运动不能或不能全部地传递至上部结构，这样就有效减少了上部结构所受到的地震作用，从而确保了建筑物在强烈地震作用下的可靠性。
　　 还可采用改变结构动力特性的方法以降低结构动力反应，有如改变结构刚度分布，达到间接加固的目的。
　　 3、综合加固法
　　 根据结构的受力特征、传力路径、结构状况等具体条件综合采用直接加固和间接加固的各种方法，称为综合加固法，是目前采用最多、效果和效益最好的方法。
　　 (1)综合加固法十分重视结构检测的具体手段、原理、方法和过程，不同的检测手段对应不同的适用条件和不同的精度。
　　 (2)鉴定中首先必须查明被鉴定结构的传力路线，并寻求新的传力路线，按照传力路线的计算分析、结构构造特点，采用相应优化的加固对策。
　　 (3)为保证加固结构受力体系中的承载力和变形或刚度协调，尽可能采用预应力技术、植筋技术、碳纤维粘贴加固技术、钢板粘锚技术和加大截面外包加固技术等。这些技术均能够有效地减少应变滞后现象，保证新、旧结构共同工作。
　　 (4)在传力路线转移上，宜采用增、减构件，或改变节点约束条件，改善自身结构的受力特点，通过荷载转移达到综合加固的目的。
　　 (5)利用结构造型变化减缓风荷载效应，改善通风、采光、地震，这样既加固了结构本身，又改善了使用功能。
　　 4、受拉构件混凝土强度不足时的处理方法
　　 混凝土强度对轴心受拉构件的承载能力不产生影响，故无需对受拉构件进行结构加固，但从耐久性的角度出发，应对开裂部分作表面密封修补处理。
　　 5、受压构件混凝土强度不足时的处理方法
　　 一般的轴心受压构件承载能力随着混凝土强度的不足几乎成正比下降。若混凝土强度不足的幅度较小，以致受压构件的承载能力下降不超过5％，或者按实测强度等级对原结构进行承载能力复核仍能满足设计使用要求，可以不作结构加固处理。否则，应根据结构受力情况和使用环境，进行结构加固处理。主要采用增大截面法、外包钢法、预应力法、外粘钢板法、外粘玻璃钢法、碳纤维(CFRP)加固法等，共同的特点是：加固截面或构件的应变，滞后于原截面或构件的应变，形成二次受力。经加固的结构总体承载力不是原结构抗力与加固部分的简单叠加，不同的加固方法有不同的理论与方法。
　　 6、受弯构件混凝土强度不足时的处理方法
　　 对于混凝土强度不足的受弯构件，通常可根据受弯构件在变形和裂缝方面的表现、混凝土的设计强度等级、配筋情况、混凝土强度不足的幅度(即前述的强度等级下降系数)及混凝土结构设计和使用的要求确定处理方案：
　　 (1)当混凝土强度等级不足的幅度较小，构件控制截面的抗弯、抗剪承载能力下降的幅度均在5％以内时，可不进行结构加固处理。
　　 (2)按实测混凝土强度等级对原结构进行承载能力和变形验算，若能满足设计及使用要求时，除了进行结构裂缝密封修补处理外，可以不作结构加固处理。
　　 (3)若实测的混凝土强度等到级使得受弯构件的承载能力不满足上述1、2条的要求，则应进行相应的结构加固处理。常用的加固方法有：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径法、粘贴片材材料(钢板、碳纤维等)加固法等。

2.2、混凝土施工过程中产生蜂窝及其防治
蜂窝现象：混凝土结构局部出现酥松、砂浆少、石子多、石子之间形成空隙类似蜂窝状的窟窿。
2.2.1、蜂窝产生的原因
(1)混凝土配合比不当或砂、石予、水泥材料加水量计量不准，造成砂浆少、石于多；
(2)混凝土搅拌时间不够，未拌合均匀，和易性差，振捣不密实；
(3)下料不当或下料过高，未设串通使石子集中，造成石子砂浆离析，
(4)混凝土未分层下料，振捣不实，或漏振，或振捣时间不够；
(5)模板缝隙未堵严，水泥浆流失；
(6)钢筋较密，使用的石子粒径过大或坍落度过小；
(7)基础、柱、墙根部未稍加间歇就继续灌上层混凝土。
2.2.2、蜂窝的防治措施
（1）认真设计、严格控制混凝土配合比，经常检查，做到计量准确，混凝土拌合均匀，坍落度适合；混凝土下料高度超过过2m应设串筒或溜槽：浇灌应分层下料，分层振捣，防止漏振：模板缝应堵塞严密，浇灌中，应随时检查模板支撑情况防止漏浆；基础、柱、墙根部应在下部浇完间歇1~1．5h，沉实后再浇上部混凝土，避免出现“烂脖子”。
（2）小蜂窝：洗刷干净后，用1：2或1：2．5水泥砂浆抹平压实；较大蜂窝，凿去蜂窝处薄弱松散颗粒，刷洗净后，支模用高一级细石混凝土仔细填塞捣实，较深蜂窝，如清除困难，可埋压浆管、排气管，表面抹砂浆或灌筑混凝土封闭后，进行水泥压浆处理，

2.3、混凝土施工过程中产生麻面及其防治
麻面现象：混凝土局部表面出现缺浆和许多小凹坑、麻点，形成租糙面，但无钢筋外露现象。
2.3.1、麻面产生的原因
(1)模板表面粗糙或粘附水泥浆渣等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；
(2)模板未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面；
(3)摸板拼缝不严，局部漏浆；
(4)模扳隔离刑涂刷不匀，或局部漏刷或失效．混凝土表面与模板粘结造成麻面；
(5)混凝土振捣不实，气泡未悱出，停在模板表面形成麻点。
2.3.2、麻面的防治措施
（1）模板清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物，浇灌混凝土前，模板应浇水充分湿润，模板缝隙，应用油毡纸、腻子等堵严，模扳隔离剂应选用长效的，涂刷均匀，不得漏刷；混凝土应分层均匀振捣密实，至排除气泡为止；
（2）表面作粉刷的，可不处理，表面无粉刷的，应在麻面部位浇水充分湿润后，用原混凝土配合比去石子砂浆，将麻面抹平压光。

2.4、混凝土施工过程中产生孔洞及其防治
孔洞现象：混凝土结构内部有尺寸较大的空隙，局部没有混凝土或蜂窝特别大，钢筋局部或全部裸露。
2.4.1、孔洞产生的原因
(1)在钢筋较密的部位或预留孔洞和埋件处，混凝上下料被搁住，未振捣就继续浇筑上层混凝土。
(2)混凝土离析，砂浆分离，石子成堆，严重跑浆，又未进行振捣。
(3)混凝土一次下料过多，过厚，下料过高，振捣器振动不到，形成松散孔洞。
(4)混凝土内掉入木块、泥块等杂物，混凝土被卡住。
2.4.2、孔洞的防治措施
（1）在钢筋密集处及复杂部位，采用细石混凝土浇灌，在模扳内充满，认真分层振捣密实，预留孔洞，应两侧同时下料，侧面加开浇灌门，严防漏振，砂石中混有粘土块、模板工具等杂物掉入混疑土内，应及时清除干净；
（2）将孔洞周围的松散混凝土和软弱浆膜凿除，用压力水冲洗，湿润后用高强度等级细石混凝土仔细浇灌、捣实 。

2.5、混凝土裂缝
有变形引起的裂缝，有外载作用引起裂缝，有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在施工中要区别对待，并根据实际情况正确解决问题。本文分析产生裂缝的原因并提出几点处理措施。
2.5.1、干缩裂缝成因及处理措施
　　干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右，水泥浆中水分的蒸发会产生干缩。干缩裂缝产生通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等。
　　主要预防措施：一是选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量；二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大，在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂；三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量；四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护；五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.5.2、塑性收缩裂缝及预防
　　塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽，两侧细且长短不一，互不连贯状态。较短的裂缝一般长20～30厘米，较长的裂缝可达2～3米，宽l～5毫米。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。
　　主要预防措施：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。
2.5.3、沉陷裂缝及预防
　　沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软，或回填不实或浸水而造成不均匀沉降所致；或者因为模板刚度不足。模板支撑问距过大或支撑底部松动等导致，特别是在冬季，模板支撑在冻土上，冻土化冻后产生不均匀沉降，致使混凝土结构产生裂缝。
　　主要预防措施：一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固；二是保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀；三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡；四是模板拆除的时间不能太早，且要注意拆模的先后次序；五是在冻土上搭设模扳时要注意采取一定的预防措施。

2.6、混凝土速凝、假凝产生的原因及防治
    混凝土搅拌后，在运输和泵送过程中，偶而可见假凝或速凝现象，严重者造成运输车或运输泵的损坏，造成速凝原因大概有以下几种：
1、 速 凝 水混熟料加石膏共同磨细时，磨机温度过高，二水石膏脱水成半水石膏。这种半水石膏会造成混凝土速凝。
2、 假凝水混生产时采用无水石膏，在外加剂渗入木钙溶液中，无水石膏吸咐木钙能力很强，被吸咐的木钙起了硫酸钙溶解的屏蔽作用，因而硫酸钙的溶解速度大大降低，水混中C3A.不能充分与硫酸钙水化生成钙矾石，而直接与水生成水化铝酸钙，因而引起速凝，此外多经基碳水化合物和轻基梭酸类外加剂也有与木钙类似的作用，造成混凝土速凝。鉴于以上原因，搅拌站在采用水混时，应事先对水混厂生产原料进行调查，不能采用无水石膏、半水石膏、磷石膏等配制的水混。

2.7、混凝土坍落度损失过大产生的原因及防治
    混凝土搅拌后，经一定时间后，搅拌料逐渐变稠，流动性逐渐变低。称为“坍落度损失”。这种给泵送、浇筑等过程带来很大困难，或混凝土振捣不实，出现蜂窝麻面；或施工现场为满足泵送要求，随意在运输过程中加水，会造成强度和耐久性降低。造成坍落度损失的原因是：
    （1） 高 温 季度混凝土运输和现场等待过长，混凝土中水分蒸发；
    （2） 混 凝 土早期水化，尤其是含C3A高的水混，水化消耗部分水分，气温越高水混反应越快，坍落度损失越快；
    （3）新形式的水化产物表面吸附部分水分；
    （4） 水混生产采用硬用膏、磷石膏等，由于其溶解速度很慢，水混水化早期C3A。
解决坍落抽失的办法是：
    （1） 采用与水混匹配的缓凝剂。近几年来，随着外加剂技术的发展，保塑粉日趋取代木钙，其用量可随季节变化，大部分掺量大后，不会造成混凝土强度下降，而且一般不会造成混凝土成型后长时间缓凝，影响工程进度。
    （2） 混凝土配合比设计时，考虑掺加微矿粉、粉煤灰等混合材。
    （3） 混凝土中适量引气，
 2.8、混凝土离析产生的原因及防治
    混凝土搅拌后其各组分相互分离，而造成不均匀的倾向称为离析。混凝土离析后在泵送过程中易堵管、爆管，泵送到模板中结构易分层，上部出现砂浆层，造成柱、墙强度不均，或楼板开裂。产生离析的原因是：
    （1）高效减水剂掺人过量，混凝土会产生离析，但不会缓凝；
    （2）混凝土骨料级配不良，石子过大；
    （3）搅拌用水量过大。
防 止离 析 的办法是：
    （1）改善集料级配，适当提前砂率；
    （2）混凝土掺人微矿粉或粉煤灰，提高胶结料保水性；
    （3）混凝土中适量引气，控制混凝土水灰比。

第五章 应用实例
1应用实例一：谈高层建筑转换层大体积混凝土施工技术

1、 工程概况
上海某高层商住楼工程，建筑面积46 850 m2 ，由主楼和裙房两部分组成，主楼地下一层，地上三十二层；裙房地下一层，地上四层。该工程结构形式为底层大空间剪力墙结构，五层以下为框支结构，第五层