鋼砼

目前在中國(guó)，鋼筋混凝土為應(yīng)用最多的一種結(jié)構(gòu)形式，占總數(shù)的絕大多數(shù)，同時(shí)也是世界上使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最多的地區(qū)。據(jù)發(fā)改委相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該地區(qū)其主要原材料水泥產(chǎn)量已于2005年達(dá)到10.60億噸，占世界總產(chǎn)量48%左右。[1][2]

混凝土是水泥（通常硅酸鹽水泥）與骨料的混合物。當(dāng)加入一定量水分的時(shí)候，水泥水化形成微觀不透明晶格結(jié)構(gòu)從而包裹和結(jié)合骨料成為整體結(jié)構(gòu)。通?；炷两Y(jié)構(gòu)擁有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度（大約 3,000 磅/平方英寸，35 MPa）。但是混凝土的抗拉強(qiáng)度較低，通常只有抗壓強(qiáng)度的十分之一左右，任何顯著的拉彎作用都會(huì)使其微觀晶格結(jié)構(gòu)開裂和分離從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。而絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部都有受拉應(yīng)力作用的需求，故未加鋼筋的混凝土極少被單獨(dú)使用于工程。

相較混凝土而言，鋼筋抗拉強(qiáng)度非常高，一般在200MPa以上，故通常人們?cè)诨炷林屑尤脘摻畹燃觿挪牧吓c之共同工作，由鋼筋承擔(dān)其中的拉力，混凝土承擔(dān)壓應(yīng)力部分。例如在圖2簡(jiǎn)支梁受彎構(gòu)件中，當(dāng)施加荷載P時(shí)，梁截面上部受壓，下部收拉。此時(shí)配置在梁底部的鋼筋承擔(dān)拉力⑷，而上部陰影區(qū)所示混凝土⑵承受壓力⑶。在一些小截面構(gòu)件里，除了承受拉力之外，鋼筋同樣可用于承受壓力，這通常發(fā)生在柱子之中。鋼筋混凝土構(gòu)件截面可以根據(jù)工程需要制成不同的形狀和大小。

同普通混凝土一樣，鋼筋混凝土在28天后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

砼：讀tong，音調(diào)二聲.就是混凝土的意思.鋼筋砼就是鋼筋混凝土，被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中.打混凝土之前，先進(jìn)行綁筋支模，也就是將鋼筋用鐵絲綁成想要的結(jié)構(gòu)形狀，然后用模板覆蓋在鋼筋骨架外面。最后將混凝土澆筑進(jìn)去，達(dá)到強(qiáng)度后拆模，所得即是鋼筋砼。

按施工方法不同：現(xiàn)澆式，裝配式，裝配整體式 現(xiàn)澆鋼筋砼樓板

現(xiàn)澆鋼筋砼樓板在施工現(xiàn)場(chǎng)通過支模，綁扎鋼筋，澆筑砼，養(yǎng)護(hù)等工序而成型的樓板.

優(yōu)點(diǎn)：整體性好，抗震能力強(qiáng)，形狀可不規(guī)則，可預(yù)留孔洞，布置管線方便.

缺點(diǎn)：模板，用量大，施工速度慢.

預(yù)制裝配式鋼筋砼樓板

在預(yù)制廠或施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制

缺點(diǎn)：樓板的整性差，板縫嵌固不好時(shí)易出現(xiàn)通長(zhǎng)裂縫

裝配整體式鋼筋砼樓板

部分構(gòu)件預(yù)制→現(xiàn)場(chǎng)安裝→整體現(xiàn)澆

鋼筋混凝土（英文：Reinforced Concrete或Ferroconcrete），工程上常被簡(jiǎn)稱為鋼筋砼。是指通過在混凝土中加入鋼筋與之共同工作來改善混凝土力學(xué)性質(zhì)的一種組合材料。為加勁混凝土最常見的一種形式。

鋼砼把在澆筑混凝土之前把鋼筋預(yù)先埋在其中，或者在澆筑混凝土之后（后張法，預(yù)應(yīng)力鋼砼）穿入鋼筋，在結(jié)構(gòu)中受力時(shí)由混凝土來承受壓力，而由鋼筋來承受拉力的可塑性高的高級(jí)建筑材料。鋼砼是鋼筋抗拉和混凝土抗壓的結(jié)合，比混凝土有更高的承載力。

鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質(zhì)決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹系數(shù)，不會(huì)由環(huán)境不同產(chǎn)生過大的應(yīng)力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)力，有時(shí)鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條（稱為變形鋼筋）來提高混凝土與鋼筋之間的機(jī)械咬合，當(dāng)此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時(shí)，通常將鋼筋的端部彎起180 度彎鉤。此外混凝土中的氫氧化鈣提供的堿性環(huán)境，在鋼筋表面形成了一層鈍化保護(hù)膜，使鋼筋相對(duì)于中性與酸性環(huán)境下更不易腐蝕。

地下水中的硫酸鹽會(huì)與硅酸鹽水泥反應(yīng)生成具有膨脹性的副產(chǎn)品例如礬石（ettringite）或碳硫硅鈣（thaumasitein）從而導(dǎo)致混凝土的早期失效。

鋼筋混凝土中的受力筋含量通常很少，從占構(gòu)件截面面積的1%（多見于梁板）至 6%（多見于柱）不等。鋼筋的截面為圓型。在美國(guó)從0.25至1英尺，每級(jí)1/8英尺遞增；在歐洲從8至30毫米，每級(jí)2毫米遞增；在中國(guó)大陸從3至40毫米，共分為19等。在美國(guó)，根據(jù)鋼筋中含碳量，分成40鋼與60鋼兩種。后者含碳量更高，且強(qiáng)度和剛度較高，但難于彎曲。在腐蝕環(huán)境中，電鍍、外涂環(huán)氧樹脂、和不銹鋼材質(zhì)的鋼筋亦有使用。

在潮濕與寒冷氣候條件下，鋼筋混凝土路面、橋梁、停車場(chǎng)等可能使用除冰鹽的結(jié)構(gòu)則應(yīng)使用環(huán)氧樹脂鋼筋或者其他復(fù)合材料混凝土，環(huán)氧樹脂鋼筋可以通過表面的淺綠色涂料輕松識(shí)別。

鋼筋銹蝕與混凝土的凍融循環(huán)

鋼筋銹蝕與混凝土的凍融循環(huán)會(huì)對(duì)破壞混凝土的結(jié)構(gòu)造成損傷。當(dāng)鋼筋銹蝕時(shí)，銹跡擴(kuò)展，使混凝土開裂并使鋼筋與混凝土之間的結(jié)合力喪失。當(dāng)水穿透混凝土表面進(jìn)入內(nèi)部時(shí)，受凍凝結(jié)的水分體積膨脹，經(jīng)過反復(fù)的凍融循環(huán)作用，在微觀上使混凝土產(chǎn)生裂縫并且不斷加深，從而使混凝土壓碎并對(duì)混凝土造成永久性不可逆的損傷。

混凝土中的孔隙水通常是堿性的，根據(jù)pourbaix圖[3]，鋼筋在pH值大于9.5時(shí)是惰性的，不會(huì)發(fā)生銹蝕?？諝庵械亩趸寂c水泥中的堿反應(yīng)使孔隙水變得更加酸性，從而使pH值降低。從構(gòu)件制成之時(shí)起，二氧化碳便會(huì)碳化構(gòu)件表面的混凝土，并且不斷加深。如果構(gòu)件發(fā)生開裂，空氣中的二氧化碳將會(huì)更容易更容易進(jìn)入混凝土的內(nèi)部。通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，會(huì)根據(jù)建筑規(guī)范確定最小鋼筋保護(hù)層厚度，如果混凝土的碳化削弱了這一數(shù)值，便可能會(huì)導(dǎo)致因鋼筋銹蝕造成的結(jié)構(gòu)破壞。

測(cè)試構(gòu)件表面的碳化程度的方法是在其表面鉆一個(gè)孔，并滴以酚酞，碳化部分便會(huì)變成粉色，通過觀察變色部分便可得知碳化層的深度。

氯化物， 包括氯化鈉，會(huì)對(duì)混凝土中的鋼筋腐蝕。因此，拌合混凝土?xí)r只允許使用清水。同樣使用鹽來為混凝土路面除冰是被禁止的。

鋼筋混凝土的發(fā)明出現(xiàn)在近代，通常為人認(rèn)為發(fā)明于1848年。1868年一個(gè)法國(guó)園丁， 獲得了包括鋼筋混凝土花盆，以及緊隨其后應(yīng)用于公路護(hù)欄的鋼筋混凝土梁柱的專利。1872年，世界第一座鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑在美國(guó)紐約落成，人類建筑史上一個(gè)嶄新的紀(jì)元從此開始，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在1900年之后在工程界方得到了大規(guī)模的使用。1928年，一種新型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土出現(xiàn)，并于二次世界大戰(zhàn)后亦被廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)踐。鋼筋混凝土的發(fā)明以及19世紀(jì)中葉鋼材在建筑業(yè)中的應(yīng)用使高層建筑與大跨度橋梁的建造成為可能。

堿骨料反應(yīng)或堿硅反應(yīng)，（Alkali Aggregate Reaction，簡(jiǎn)稱AAR，或Alkali Silica Reaction，簡(jiǎn)稱ASR）是指當(dāng)水泥的堿性過強(qiáng)時(shí)，骨料中的活性硅成分（SiO2）與堿發(fā)生反應(yīng)生成硅酸鹽，引起混凝土的不均勻膨脹，導(dǎo)致開裂破壞。它的發(fā)生條件為 ⑴骨料中含有相關(guān)活性成分⑵環(huán)境中有足夠的堿性（3混凝土中有足夠的濕度 75%RH。

高鋁水泥的晶體轉(zhuǎn)變

高鋁水泥對(duì)弱酸特別是硫酸鹽有抗性，同時(shí)早期強(qiáng)度增長(zhǎng)很快，具有很高強(qiáng)度和耐久性。在第二次世界大戰(zhàn)后被廣泛使用。但是由于內(nèi)部水化物晶體的轉(zhuǎn)型，其強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間推移而下降，在濕熱環(huán)境下更為嚴(yán)重。在英國(guó)，隨著3起使用高鋁預(yù)應(yīng)力混凝土梁的屋頂?shù)牡顾?，這種水泥在當(dāng)?shù)赜?976年被禁止使用，雖然后來被證明有制造缺陷，但禁令仍然保留。

鋼筋混凝土是當(dāng)今最主要的建筑材料之一，但它的發(fā)明者既不是工程師，也不是建筑材料專家，而是一位法國(guó)名叫莫尼埃的園藝師。

莫尼埃有個(gè)很大的花園，一年四季開著美麗的鮮花，但是花壇經(jīng)常被游客踏碎。為此，莫尼埃常想：“有什么辦法可使人們既能踏上花壇，又不容易踩碎呢？”有一天，莫尼埃移栽花時(shí)，不小心打碎了一盆花，花盆摔成了碎片，花根四周的土卻緊緊包成一團(tuán)?！班蕖；镜母悼v橫交錯(cuò)，把松軟的泥土牢牢地連在了一起！”他從這件事上得到啟發(fā)，將鐵絲仿照花木根系編成網(wǎng)狀，然后和水泥、砂石一起攪拌，做成花壇，果然十分牢固。

鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座施工工法適用范圍

《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座施工工法》適用于地質(zhì)軟弱或容易導(dǎo)致不均勻沉降區(qū)域內(nèi)的預(yù)制箱梁梁場(chǎng)的建設(shè)。

鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座施工工法技術(shù)理論

《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座施工工法》的工藝原理是：

施工鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座時(shí)，首先對(duì)地基進(jìn)行局部換填，然后澆筑混凝土基座及擴(kuò)大基礎(chǔ)，當(dāng)混凝土基座強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后，在其頂部安裝由型鋼、槽鋼、鋼板組焊而成的鋼構(gòu)件，為便于調(diào)整預(yù)制箱梁臺(tái)座頂面的預(yù)拱度、平整度，鋼構(gòu)件與混凝土基座間采用膨脹螺栓加鋼板進(jìn)行固定。為滿足楔形塊的施工要求，鋼砼疊合式臺(tái)座施工時(shí)先在箱梁楔形塊處預(yù)留位置，然后安裝由型鋼、鋼板組焊而成的回形或”U”形預(yù)留槽。

鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座施工工法施工工藝

《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座施工工法》的工藝流程及操作要點(diǎn)如下：

• 工藝流程

該工法的施工工藝流程見圖3。

• 操作要點(diǎn)

一、鋼砼疊合式臺(tái)座構(gòu)造設(shè)計(jì)及制作

鋼砼疊合式臺(tái)座設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)預(yù)制箱梁的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并經(jīng)過計(jì)算后進(jìn)行型鋼部分材料的選擇及間距的設(shè)定，以確保型鋼部分的彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力、變形指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范。并應(yīng)注意以下問題：

1.預(yù)拱度控制

由于鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座下部為混凝土基座、上部為型鋼、槽鋼、鋼板組焊而成的鋼構(gòu)件，如何將上部型鋼部分與下部混凝土基座部分進(jìn)行有效連接，使預(yù)拱值即滿足設(shè)計(jì)要求，又便于安拆，以方便后期預(yù)拱度的調(diào)整。經(jīng)過分析、研究后采用膨脹螺栓 鋼板的連接方式將其上下連接為整體。即滿足了預(yù)拱度設(shè)置，又方便了拆卸，示意圖見圖4~圖6。

2.箱梁腹板模板與底座接觸處密封的控制

腹板模板與臺(tái)座接觸部分為型鋼臺(tái)座部分，應(yīng)考慮模板與臺(tái)座接觸處密封時(shí)采用止?jié){帶或止?jié){管的方式，以便確定面板底部槽鋼縱肋腹板的位置，該臺(tái)座采用面板縱肋與模板接觸采用面接觸的方式取得了較好的成效，成功解決了箱梁腹板模板與底座接觸處密封的問題，詳見圖7及圖8。

3.梁端楔形塊多種縱橫坡度的控制

因橋梁處于豎曲線上，存在著多種縱橫坡度，為使簡(jiǎn)支預(yù)制小箱梁底板與支座頂面緊密接觸，故在箱梁底板支座處增設(shè)了楔形塊，為滿足不同部位楔形塊縱橫坡度的需要，需設(shè)置調(diào)坡裝置，與生產(chǎn)廠家討論后，采用15毫米厚的鋼板焊接回形或U形槽，并在預(yù)留槽的底板上開孔，安裝調(diào)節(jié)裝置，施工時(shí)依據(jù)設(shè)計(jì)坡度調(diào)整四角螺栓的高度實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)緩和、圓曲多種復(fù)雜線路預(yù)制箱梁調(diào)坡的需求，詳見圖9~圖11。

二、臺(tái)座基礎(chǔ)換填

1.因該預(yù)制場(chǎng)所處的區(qū)域?yàn)槌裼倌鄬?，?dāng)挖至一定深度厚僅能進(jìn)行拋石擠淤處理，當(dāng)進(jìn)行拋石時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制石料的粒徑，并將石料大面朝下進(jìn)行放置。

2.拋石后分層回填碎石土，每層的厚度控制0.3米，壓實(shí)度為93%以上，邊角或壓實(shí)不到位的部位采用小型設(shè)備進(jìn)行夯實(shí)；

3.當(dāng)碎石土填筑至預(yù)制箱梁臺(tái)座基礎(chǔ)底時(shí)，嚴(yán)格控制其平整度、寬度、壓實(shí)度及高程。

三、臺(tái)座基礎(chǔ)混凝土及基座澆筑

1.當(dāng)臺(tái)座基礎(chǔ)換填完成后，立即綁扎縱橫向鋼筋網(wǎng)片，并嚴(yán)格控制其保護(hù)厚度，鋼筋接頭的位置、鋼筋的間距、鋼筋綁扎處的牢固程度；

2.臺(tái)座混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查，確保澆筑期間混凝土連續(xù)供應(yīng)，振搗應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的間距、插入深度、距模板的距離、確保混凝土澆筑質(zhì)量；

3.當(dāng)澆筑臺(tái)座基座時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制基座頂面的預(yù)拱度、平整度及預(yù)埋鋼筋的間距。

四、型鋼構(gòu)件安裝

1.當(dāng)臺(tái)座基座混凝土強(qiáng)度養(yǎng)護(hù)到期后，彈出工字鋼的軸線，安裝工字鋼，并采用膨脹螺栓 鋼板每間隔0.5米進(jìn)行固定，過程中嚴(yán)格按預(yù)拱度控制，必要時(shí)在混凝土基座與型鋼之間支墊鋼板。

2.按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)間距垂直型鋼安裝63#槽鋼，與型鋼的翼緣焊接為整體，采用拉線方式嚴(yán)格控制63#槽鋼的邊線，確保橫向槽鋼分配梁線形順直。

3.在橫向分配梁的頂部縱向安裝63#槽鋼縱梁，兩側(cè)的縱梁應(yīng)呈反扣狀，且嚴(yán)格控制其間距和線形，縱向槽鋼接長(zhǎng)時(shí)，在槽鋼的內(nèi)部利用加設(shè)鋼板進(jìn)行接長(zhǎng)，避免焊接時(shí)凸凹的質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致模板與臺(tái)座接觸不緊密質(zhì)量缺陷的發(fā)生，鋼砼疊合式臺(tái)座效果見圖12。

4.在拼裝縱橫分配梁型鋼組件時(shí)，應(yīng)按不同規(guī)格的箱梁預(yù)留楔形塊的位置，當(dāng)澆筑箱梁時(shí)將其安裝就位，嚴(yán)格控制其平面位置、軸線、高程及楔形塊的坡度。

5.面板采用6毫米厚的不銹鋼板，采用等離子切割成塊，運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分塊安裝，安裝時(shí)嚴(yán)格控制鋼板的平整度、接縫及線形，并將鋼板與面板后的背肋焊接為整體，嚴(yán)格控制焊接質(zhì)量、不得有夾渣、氣孔等質(zhì)量缺陷，并對(duì)鋼板進(jìn)行保護(hù)，避免燒傷、燒穿影響預(yù)制箱梁的外觀。

五、型鋼構(gòu)件回收再生利用

考慮到鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座后期回收，臺(tái)座的型鋼部分與混凝土基座部分采用膨脹螺栓 鋼板進(jìn)行臨時(shí)固定，當(dāng)局部有沉降現(xiàn)象時(shí)，可松開螺栓加墊支撐的方式對(duì)臺(tái)座的型鋼部分進(jìn)行調(diào)整，使預(yù)制箱梁臺(tái)座的預(yù)拱度滿足設(shè)計(jì)要求，當(dāng)預(yù)制箱梁預(yù)制完成后，解除臺(tái)座的型鋼部分與混凝土基座部分的連接，分段割開后，用龍門吊將其吊離，進(jìn)行再生利用。

《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座施工工法》的特點(diǎn)有：

1.鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺(tái)座充分發(fā)揮了材料優(yōu)勢(shì)，便捷了處理軟弱地區(qū)沉降導(dǎo)致的預(yù)制箱梁臺(tái)座頂面不平整、局部開裂等質(zhì)量缺陷；

2.縱橫型鋼替代了部分混凝土，節(jié)約了混凝土用量，充分發(fā)揮了型鋼安拆便捷、可重復(fù)周轉(zhuǎn)利用的優(yōu)勢(shì)，提高了材料周轉(zhuǎn)率，減少了資源投入，節(jié)約了施工成本；

3.鋼砼疊合式臺(tái)座的基座與頂部為兩種常規(guī)工藝的組合，該工藝簡(jiǎn)單、操作要點(diǎn)容易撐握，施工質(zhì)量易于控制，安全風(fēng)險(xiǎn)源相對(duì)較少，安全管理相對(duì)容易；

1.該鋼砼疊合式臺(tái)座上部為型鋼結(jié)構(gòu)，下部為混凝土結(jié)構(gòu)，減少了混凝土原材用量、降低了對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞的程度，減少了污染源的排放，保護(hù)了環(huán)境。且實(shí)現(xiàn)了臺(tái)座材料的回收再生利用，節(jié)省了資源。