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地下综合管廊混凝土爆灰检测及加固

更新时间:2009-03-28

在民用建筑和工业建筑中,装修抹灰施工广泛采用含有石灰成分的砂浆,如石灰砂浆、水泥石灰混合砂浆、石灰麻刀(纸筋)灰浆等作为内墙或天棚的抹面材料。在实际施工中,经常会出现爆灰现象[1-3],即在抹灰面施工完后或使用一个阶段后,抹灰面出现一个个炸裂的小坑、鼓包或裂缝。一般装修抹灰爆灰现象的出现只是影响建筑外观,对结构整体承载力不造成影响。但若在混凝土原材料中混入少量的生石灰,在预拌混凝土浇筑后,生石灰与水反应,其体积急剧膨胀[4],就可能对结构整体承载力和耐久性造成严重影响。因此,若在实际已建成工程中存在此类现象,则应引起高度重视。本文结合某市地下综合管廊的现浇顶板、侧壁出现的混凝土爆灰质量缺陷,查明了混凝土的爆灰原因,分析了质量缺陷对结构的影响。为保证结构安全,对管廊结构进行了加固设计及处理[5]

1 工程概况

某市地下综合管廊为钢筋混凝土单层结构,顶板、底板和侧壁均为现浇钢筋混凝土,管廊净宽7.40 m,净高3.60 m,共2个仓室,分别为给水管、中水管和热力管管仓(标准断面尺寸为4.80 m×3.60 m),电力、电信管仓(标准断面尺寸为2.30 m×3.60 m)。该工程某区段长90 m,每30 m设有1道伸缩缝,在顶板、底板和侧壁混凝土浇筑完成后,经过一段时间的养护,在顶板、侧壁多处出现混凝土表面爆灰、鼓包、裂缝等质量缺陷,爆灰粒径在3~10 mm,爆灰物质为淡白色粉末,爆灰面积及范围分散不均匀、无规律。由于底板与顶板和侧壁不属于同一批混凝土,底板未出现爆灰现象。该地下综合管廊断面图见图1,侧壁及顶板混凝土爆灰现状见图2、图3。

  

图1 地下综合管廊断面图Fig.1 Sectional drawing of the underground pipe gallery

  

图2 地下综合管廊侧壁混凝土鼓包图Fig.2 Concrete bulge of pipe wall in the underground pipe gallery

  

图3 地下综合管廊顶板混凝土爆灰图Fig.3 Concrete ash explosion on the roof of the underground pipe gallery

2 结构检测情况

2.1 外观质量现状普查

对该区段地下管廊现浇顶板、侧壁出现的混凝土爆灰、裂缝[6-7]等质量缺陷进行统计,并按区域内单位面积爆灰点数量将损伤区域分类,见表1。

 

表1 侧壁和顶板损伤区域按单位面积爆灰点数量分类表Tab.1 Classification table for damage area of pipe wall and pipe roof 个/m2

  

类别A类B类C类D类数量<1.01.0≤,<3.03.0≤,<5.05.0≤

经现场普查,A-D跨侧壁和顶板中共有D类损伤区域2个,C类损伤区域18个,B类损伤区域30个,无A类损伤区域。D-F跨侧壁和顶板中共有D类损伤区域11个,C类损伤区域21个,B类损伤区域21个,无A类损伤区域。普查情况见表2、表3。侧壁、顶板混凝土多处爆灰点由于灰白色块状物质膨胀作用而产生空鼓或爆灰,部分部位侧壁混凝土爆灰点处爆灰深度超过设计钢筋保护层厚度。

 

表2 A—D跨侧壁和顶板损伤区域汇总表Tab.2 Summary of A—D cross tube wall and tube top damage area 个

  

区域表面损伤情况D类C类B类A类侧壁212180顶板06120

 

表3 D—F跨侧壁和顶板损伤区域汇总表Tab.3 Summary of D—F cross tube wall and tube top damage area 个

  

区域表面损伤情况D类C类B类A类侧壁1016100顶板15110

在进行钻芯取样[8]的过程中,发现某些区域钻取芯样后的孔洞内在超过设计钢筋保护层厚度后能看到明显的裂缝,且钻取的芯样因裂缝的存在而损坏,见图4。侧壁部分区域在钻取芯样后的孔洞内部发现灰白色块状物质。钻取的芯样经加工后,放置几天,部分芯样因内部存在灰块而爆裂,见图5。

  

图4 某区段侧壁存在裂缝Fig.4 Cracks in the pipe wall of a section

  

图5 某区段芯样因内部存在灰块爆灰Fig.5 Core sample of a section with ash explosion in its interior

2.2 混凝土内部缺陷超声波检测

对该区段混凝土爆灰情况采用超声法检测混凝土内部是否存在不密实、裂缝和孔洞现象,所测侧壁两侧每部分分别布置测点不少于100个,测点间距为100 mm进行对测和斜测,测线不少于200条。经检测,所检混凝土侧壁部分部位存在异常点[9]

2.3 混凝土强度检测

对该区段地下管廊随机抽取18个芯样用于检测现龄期混凝土强度[10]。经检测,所检区段现龄期混凝土强度满足设计要求。

1)爆灰点处爆灰深度和裂缝存在位置超过设计钢筋保护层厚度后,钢筋要通过保护层把均匀力传递到混凝土中,而保护层厚度不满足设计要求,则钢筋不能充分受力,削弱了结构的刚度和整体性,并可能导致结构发生应力重分配,结构承载力下降。

2.4 沸煮试验

对该区段地下管廊随机抽取12个芯样用于沸煮试验[11],用于沸煮试验的芯样,每2个芯样在同一部位钻取,并将芯样加工成高径比为1.0的试件。在用于沸煮的芯样上,同时截取1个外观无质量缺陷厚10 mm的薄片,用作沸煮薄片。

1)将薄片试件放入沸煮箱进行沸煮,对沸煮过的试件进行外观检查。

[1] 王晓欣.混凝土表面爆灰的原因分析及预防措施[J].山西建筑,2013, 39(17): 91-92.

3)沸煮时间及其他操作,按规程规定执行。

通过对沸煮过的薄片试件进行外观检查,沸煮过的薄片试件均未出现开裂、疏松或崩溃等现象,见图6。

通过对沸煮过的芯样试件进行外观检查,沸煮过的芯样试件中1个出现开裂、1个出现崩溃现象,剩余4个均未出现开裂、疏松或崩溃等现象,从开裂和崩溃的芯样中可以观察到块状氧化钙,见图7和图8。

综上所述,在大面积烧伤之后,Th17细胞和Treg细胞都受到了显著抑制,动态平衡被破坏,机体防御感染的免疫功能明显减弱;但是早期使用右美托咪定能减轻大面积烧伤患者烧伤后引起的细胞免疫抑制,保持机体的免疫能力。

  

图6 经沸煮后的薄片试件Fig.6 Slices after boiling

  

图7 经沸煮后完好的芯样试件Fig.7 Intact core sample after boiling

  

图8 经沸煮后损坏的芯样试件Fig.8 Damaged core sample after boiling

沸煮过的芯样试件晾置3天,并与未进行沸煮的试件同时进行抗压强度试验。具体试验结果见表4。4个未损坏芯样沸煮后的抗压强度损失率平均值为23.7%。依据《建筑结构检测技术标准》[11],综合以上沸煮试验情况,可判定游离氧化钙对混凝土质量有潜在危害。

岩鹰终于放弃了胸前的竹叶镖,它见二人都进了洞,情绪更加激动起来,咆哮着朝洞口飞冲而来。洞中空间狭小,它驾轻就熟地收束双翅落入洞中,然后双爪一蹬岩石,猛地探头朝着青辰的脑袋啄了下来。那铁挠一般的喙,若是被啄中,怕是要戳破颅骨,扎进脑髓。

 

表4 经沸煮试验后芯样试件强度损失率结果Tab.4 Strength loss rate of core sample after boiling test

  

区域位置未沸煮芯样试件抗压强度/MPa沸煮芯样试件抗压强度/MPa芯样试件强度损失率/%51.239.123.639.936.48.8混凝土49.134.829.1爆灰区段55.8——37.124.833.244.8——未损坏芯样试件强度损失率平均值ξcor’m/%23.7

2.5 粉末化学成分分析

对该区段地下管廊现浇顶板、侧壁均匀抽取6个混凝土爆灰部位,在混凝土爆灰部位取不少于10 g粉末,对粉末化学成分进行分析[12]。粉末化学成分分析结果见表5。经化学分析得知,造成爆灰现象的灰白色块状物质粉末的主要成分为氧化钙,同时烧失量较大。

 

表5 爆灰处样品化学成分测试结果Tab.5 Test result of chemical composition in ash samples

  

主要成分w(测试部位)/%部位1部位2部位3部位4部位5部位6氧化钙47.1041.6045.1038.8148.8551.51氧化镁3.136.433.8912.804.805.60游离氧钙3.804.202.403.503.503.15三氧化二铝2.802.103.122.431.902.10烧失量24.3820.1222.4620.1623.1019.80样品外观呈灰白色、颗粒状

3 混凝土爆灰原因及其对结构的影响

根据检测结果、试验结果及有关规范,综合分析认为,所检区段综合管廊侧壁及顶板存在混凝土表面爆灰现象,主要是由于混凝土中存在的块状氧化钙与水熟化膨胀导致;侧壁混凝土内部存在裂缝,引起侧壁混凝土裂缝的原因较复杂,从目前的检测情况不能确定具体原因,但不排除裂缝与内部存在的块状氧化钙有关。

WEI Zhen, YUAN Guanglin, CHEN Jianshe, et al. Analysis and handle of the burst on the surface of lim estone-contained concrete [J]. Concrete, 2016(1): 120-122.

4 加固设计

4.1 加固方案

加固方案[13-14]必须紧紧围绕混凝土中存在的氧化钙进行制定。如何阻断氧化钙和水相通、提高结构整体承载力和耐久性是制定加固方案的根本出发点。为使相关部分结构的加固做到技术可靠、安全适用、经济合理,本工程拟采用的加固方案如表6所示。依据国家有关规范标准要求及工程的实际情况,经有关专家充分讨论,对加固方案进行了优化,尽量保留原结构,最终采用方案4进行加固。

 

表6 拟采用的加固处理方案Tab.6 Reinforcement scheme possibly adopted in this project

  

序号加固方法优缺点方案1拆除重建施工速度快,根治彻底,但社会影响大方案2侧壁全部置换、顶板加厚500mm置换断面能根治彻底,增大截面能提高承载力,保证结构使用安全,但施工复杂、速度慢方案3侧壁部分置换、顶板加厚500mm方案4内壁置换、侧壁及顶板加厚250mm,内套钢筋混凝土结构进行加固可提高结构整体承载力和耐久性,经济合理,但施工较复杂方案5不加固,仅作表面处理施工速度快,社会影响小,但根治不彻底,需要观察使用方案6内壁置换、侧壁及顶板加高强钢丝绳网片-聚合物砂浆加固高强钢丝网片具有强度高、施工方便等优点;聚合物砂浆具有良好的黏结性耐久性能。对混凝土构件裂缝的产生和发展有明显的抑制作用,施工速度快,经济。但处理不彻底,需定期维护

4.2 内壁置换侧壁及顶板加固

4.2.1 结构的安全等级

1)工程结构的安全等级为二级[15]

小学低段是学生培养识字能力能力的重要阶段,不过因为大部分学生识字教学的习惯还没有完全养成,加之教师教学理念更新不及时或教学方法不科学,致使在新课改重要时期,小学低段学生的识字兴趣与能力没有达到预期效果,识字教学还有很多问题存在。尽管新课程要求下的识字教学能够培养学生学习的兴趣,提升学习能力,不过应用于实践中时,就会发现小学生在很多方面都存在问题。笔者将以编部版教材为例,针对小学低段学生的识字教学展开讨论。

2)结构抗震等级为三级[16-17]

4.2.2 工程自然条件

1)车辆荷载按照汽-超20[18]考虑,后轴压力为2×140 kN。

2)地面超载为10 kN/m2

3)侧向土压力采用主动土压力计算。

4)本工程抗震设防类别为乙类[19],抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,第2组。

5)设计使用年限为50年。

在农电线损管理人员方面主要存在以下两方面的问题。第一方面,管理人员自身的管理能力不够。随着我国电网涉及的范围逐渐广阔,导致其管理人员在对农村电网进行管理时工作强度加大,进而在其工作能力方面出现不足的现象。第二方面,管理人员对于工作的认真程度不够。由于我国供电公司为国企,导致管理人员在对农村电网的线损进行检测的过程中存在形式化的状态,对于某些线损并不在意,进而导致我国农村电网线损处于较为严重的情况[4]。

6)结构构件裂缝控制等级为三级,结构构件应按荷载效应准永久组合并考虑长期作用影响进行结构构件裂缝验算。二类环境混凝土构件的裂缝宽度(迎土面)应不大于0.2 mm,一类环境(非迎土面及内部)混凝土构件的裂缝宽度应不大于0.3 mm。

为考察该方法用于实际样品中Hg2+检测的性能,人体尿液为检测对象构建检测体系。实验采用加标法,向离心管中加入4 μL的本底尿液,然后加入不同浓度的汞离子溶液,反应溶液中的汞离子浓度分别为15 pmol/L、20 pmol/L、50 pmol/L。结果如表2所示,检测尿液样品的平均回收率为97.6%~103.7%之间,RSD在1.7%~3.1%之间;说明设计的传感器可用于尿液样本中的汞离子检测,具有较好的准确度。

7) 结构构件耐火等级为二级,所有受力构件防火设计应满足现行的《建筑设计防火规范》[20]有关规定。

8)结构防水等级为三级[21]

4.2.3 加固步骤

至此,或可理解为何林苍晓老师明知没有先例可循仍屡屡逼迫自己绝境求生,为何创作团队明知难以甚至不可能像之前的作品那样讨得大部分观众的喝彩,却依然要投入更多的心血去把这部作品重新般上舞台。

1) 在存在裂缝的侧壁打灌浆孔,间距以300 mm×300 mm为宜,裂缝干燥后灌注以环氧树脂为主剂的化学浆液。

[8] GB/T 50784—2013,混凝土结构现场检测技术标准[S].

3) 拆除D轴侧壁第1批次混凝土,见图9。

  

图9 管廊D轴侧壁分批置换示意图Fig.9 Schematic diagram of batch replacement of D axis side wall in pipe gallery

4) 在侧壁和顶板植筋,并绑扎钢筋,见图10、图11。

5) 对原有混凝土表面凿毛,涂刷界面剂,支模,浇筑第1批次混凝土。浇筑混凝土前应在新旧顶板之间布设环氧树脂灌浆孔,以封闭新旧混凝土接合缝。

6) 混凝土养护,当混凝土强度达到25.0 MPa时,按照图纸要求拆除第2批需要置换的混凝土。

  

图10 管廊F轴侧壁和顶板加固图Fig.10 Reinforcement of side wall and roof of F axis of pipe gallery

  

图11 管廊D轴侧壁和顶板加固图Fig.11 Reinforcement of side wall and roof of D axis of pipe gallery

7) 采用相同方法浇筑第2批混凝土,拆除并浇筑第3、第4批混凝土。

从表4可知,社会医疗保险和社会养老保险均对个人收入公平感知的影响显著,但比起社会医疗保险,社会养老保险的个人收入公平效应更强。两种主要社会保险参与情况的交互项对于个人收入公平感知产生负向影响,说明社会医疗保险和社会养老保险未能进行有效衔接和联合以对个人收入公平感知起到促进作用。商业医疗保险、商业养老保险和两者参与情况的交互项对整体社会公平感知均无显著影响,说明商业保险的参保没有明显的个人收入公平效应。自变量中社会医疗保险参与、社会养老保险参与和社会保险整体参与进入回归方程,因此个人收入公平感知的回归方程为:

8) 对新旧顶板混凝土之间接合缝灌注环氧树脂浆液。

5

地下综合管廊侧壁及顶板存在的混凝土表面爆灰现象,主要是由于混凝土中存在的块状氧化钙与水熟化膨胀导致的。相关研究结论如下。

大力支持民营企业发展,就要坚持规范公正文明执法,依法保障民营经济健康持续发展。切实增强行政执法工作法治化、规范化、透明化,坚决摒除随意检查、多重检查、重复处罚等执法歧视行为。对民营企业和人员的一般违法行为,慎用查封、扣押、冻结等措施,严格区分个人财产和企业法人财产、违法所得和合法财产、涉案人员个人财产和家庭成员财产,结案后及时解封、解冻非涉案财物。

2)为避免此类现象的发生,在以后的施工过程中应严格控制混凝土质量,严把人工、材料、机械的管理。此外,一旦发现存在此类工程质量问题,切不要故意隐瞒,讳疾忌医,应引起高度重视,积极主动应对,分析原因,采取措施进行处理。此类质量问题发现得越早、处理得越及时,后期的危害性就越低。

该工程最终采用了方案4进行加固处理,提高了结构的承载力和耐久性,满足了结构的正常安全使用要求,达到了预期效果。本研究可为类似工程提供参考。

参考文献/References:

2)将同一部位钻取的2个芯样中的一个芯样放入沸煮箱进行沸煮,对沸煮过的试件进行外观检查。将沸煮过的芯样试件晾置3天,并与未进行沸煮的试件同时进行抗压强度试验。

WANG Xiaoxin. On analysis of reasons for concrete surface blasting ash and precautious measures [J]. Shanxi Architecture, 2013, 39(17): 91-92.

97 Application of video head impulse test in detecting damage and recovery features of semicircular canal of patients with acute vestibular neuritis

[2] 魏镇,袁广林,陈建设,等.含石灰石混凝土结构表面爆裂分析与处理[J].混凝土,2016(1): 120-122.

地下综合管廊侧壁、顶板混凝土多处爆灰点和裂缝是由于灰白色块状物质膨胀作用而产生的,块状氧化钙熟化后,体积将增大1倍~2.5倍,在混凝土强度未达到设计抗拉强度前,混凝土在块状氧化钙体积膨胀应力作用下被拉裂。部分部位侧壁混凝土爆灰点处的爆灰深度和裂缝的存在位置超过设计钢筋保护层厚度,钢筋要通过保护层把均匀力传递到混凝土中,由于保护层厚度不满足设计要求,钢筋不能充分受力,加之水和二氧化碳的大量入侵,导致钢筋锈蚀,混凝土顺着钢筋开裂、剥落、分层,钢筋-混凝土间黏结性能下降或丧失,削弱了结构的刚度和整体性。随着钢筋锈蚀的加剧,钢筋有效截面积减小,钢筋应力更加集中,在结构承受的荷载作用下,锈蚀钢筋将会断裂,结构本身的刚性、剪力强度、拉力强度、抗弯强度均会降低,并可能导致结构发生应力重分配,结构承载力下降,严重影响结构的耐久性和安全性。

[3] 苏晓丰,李森.混凝土石灰爆裂事故试验研究[J].江西建材,2016(22): 112.

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[5] 安临斐.剪力墙结构工程的检测加固[J].山西建筑,2016, 42(26): 43-44.

刚踏入中科大堂,墙上高挂着的“中科梦”三个醒目大字即刻吸引了我们的目光,本以为是仿照“中国梦”定下的“中科梦”,但和余培宽董事长一番交流后我们方知,这是一个美丽的误会,“中科梦”是个百年梦想,创办百年企业是中科人不竭动力,早在2007年“中科梦”便被写入了公司手册,彼时距离中科成立仅5年。

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校内外建设实训基地为高校和企业实现校企合作模式奠定了重要基础,学生在教学和实践结合的过程中,高校要对校内的实训基地进行完善,并且还要对校外实训基地系统构建,其中企业实训基地建设犹为重要。企业提供大量实践设备,并总结相关实践经验,为经济管理专业学生提供优良的实践环境,让学业生充分了解企业文化、未来发展趋势和企业现阶段管理情况。

2) D轴侧壁按照图纸要求测量放线,划分批次(分4批)确定需要拆除的混凝土位置。

综上所述,马克思全球化思想是马克思对全球化进行全新历史哲学审视的理论结晶,只有重返马克思历史哲学视野,才能真正切中马克思全球化思想的精神实质与方法论价值。

[9] CECS 21:2000,超声法检测混凝土缺陷技术规程[S].

[10] JGJ/T 384—2016,钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].

[11] GB/T 50344—2004,建筑结构检测技术标准[S].

民生水利建设加快发展。完成15891座重点小(2)型病险水库除险加固任务。中小河流治理重点县综合整治和河湖水系连通试点建设力度加大。安排解决6343万农村人口饮水安全问题。50处大型灌区、153处中型灌区和50处大型灌排泵站完成规划投资任务。启动第五批400个小型农田水利重点县建设。区域规模化高效节水灌溉发展势头强劲。农村水电增效扩容改造全面实施。山洪灾害防治非工程措施项目进展顺利。重大水利工程建设加快推进。

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[14] GB 50010—2010,混凝土结构设计规范[S].

[15] GB 50153—2008,工程结构可靠性设计统一标准[S].

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[17] GB 50191—2012,构筑物抗震设计规范[S].

[18] JTG D60—2004,公路桥涵设计通用规范[S].

[19] GB 50223—2008,建筑工程抗震设防分类标准[S].

[20] GB 50016—2014,建筑设计防火规范[S].

[21] GB 50108—2008,地下工程防水技术规范[S].

 
郑世夺,张鹏,李彦辉,蒋录珍,安国旗
《河北工业科技》 2018年第03期
《河北工业科技》2018年第03期文献

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