論文導(dǎo)讀:：為解決工程中得到廣泛應(yīng)用的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)承載力計算問題，在總結(jié)分析已有鋼管混凝土短柱承載力計算理論的基礎(chǔ)上，利用彈性變形理論，推導(dǎo)出了鋼管混凝土短柱極限承載力計算公式，利用推導(dǎo)得出的計算公式，對混凝土的泊松比趨近于零、混凝土的彈性模量趨近于零、鋼管和混凝土的彈性模量和泊松比都相等、鋼管和混凝土的泊松比相等而其彈性模量不等、鋼管混凝土短柱端面上混凝土凸出或凹進(jìn)的影響等六種條件下，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的承載情況進(jìn)行了分析。
0 引 言
鋼管混凝土結(jié)構(gòu)把鋼和混凝土兩種材料組合成一個整體，充分發(fā)揮了兩種材料優(yōu)勢，不僅增強了鋼管的局部穩(wěn)定性，還提高了混凝土的強度，在工程中得到了比較廣泛的應(yīng)用。在進(jìn)行鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，鋼管混凝土構(gòu)件的承載力計算是一個非常重要的環(huán)節(jié)，鋼管混凝土構(gòu)件既不同于混凝土構(gòu)件，又不同于材質(zhì)均勻的純鋼構(gòu)件，它是一種具有組合受力特性的復(fù)合材料。因此它的承載能力的計算應(yīng)當(dāng)是建立在兩種基本組成材料——鋼和混凝土作用分擔(dān)之上的一種新的計算方法。
數(shù)值分析法是一種精確的計算方法，能從理論上準(zhǔn)確地描述鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的工作機理和性能，但單元選取難，計算較為復(fù)雜，用它來解決工程中的鋼管混凝土計算問題不現(xiàn)實，關(guān)于鋼管混凝土承載力的計算方法，主要有四種理論，即統(tǒng)一理論、擬混凝土理論、擬鋼理論以及疊加理論。
統(tǒng)一理論主要基于哈爾濱工業(yè)大學(xué)和福州大學(xué)等研究成果[1][3-4]，把鋼管混凝土視為統(tǒng)一的一種組合材料，不再區(qū)分鋼管和混凝土，通過試驗回歸得到組合材料的性能指標(biāo)。擬混凝土理論即中國建筑科學(xué)院提出的約束混凝土理論[2]，擬混凝土理論認(rèn)為鋼管混凝土本質(zhì)上就是由鋼管對混凝土實行套箍強化的一種套箍混凝土建筑工程論文，由于鋼管對核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使核心混凝土具有更高的抗壓強度和變形能力，而對于鋼管壁，將其視為分布在核心混凝土周圍的等效縱向鋼筋，鋼筋的面積根據(jù)鋼管的截面積和形狀而定，因此，采用極限平衡理論[5]的方法推導(dǎo)出鋼管混凝土軸壓短柱的極限承載力公式。擬鋼理論是同濟大學(xué)基于鋼結(jié)構(gòu)分析方法提出了等效鋼柱計算理論。擬鋼理論是將混凝土折算成鋼，把鋼管混凝土看成受力鋼構(gòu)件，再按照鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范的模式進(jìn)行分析計算。
本文在總結(jié)分析已有的鋼管混凝土短柱承載力計算理論的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)得出了基于彈性變形理論的鋼管混凝土短柱極限承載力計算方法。
1 計算模型
建立鋼管混凝土短柱的力學(xué)模型，利用彈性力學(xué)的計算方法，對其極限承載力進(jìn)行分析計算。鋼管混凝土短柱力學(xué)模型的基本假設(shè)為：
�。�1）鋼管和混凝土都是線彈性材料；
�。�2）在變形過程中鋼管和混凝土橫向保持彈性接觸；
（3）鋼管混凝土短柱的強度取決于鋼管的強度，鋼管強度符合莫爾強度理論；
（4）在鋼管的厚度方向上，鋼管內(nèi)的徑向應(yīng)力成線性分布，周向應(yīng)力為均勻分布。
論文導(dǎo)讀:：本文介紹了由于設(shè)計失誤、施工缺陷及防水材料質(zhì)量降低，造成地下室墻、底板滲漏水，采用常規(guī)的防水堵漏材料和施工工藝，同樣修補了混凝土微裂，控制了滲漏水，取得了滿意的效果。
論文關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土地下室工程，滲漏水原因分析，治理措施
一、工程概況
某國際大酒店改擴建工程，包括原有一幢19層酒店、新建一幢26層酒店主樓和五幢19層酒店式公寓及3層裙房商場�？偨ㄖ娣e約為12萬m2，其中地下室面積約為1.6萬m2。除商場部分為框架結(jié)構(gòu)、筏板基礎(chǔ)外，其余全是框剪——梯筒結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用泥漿護(hù)壁成孔灌注樁基礎(chǔ)。
該工程分兩期設(shè)計兩期施工。第一期為新建主樓，舊樓改造及樓前商場部分；第二期為施工場地東、西兩側(cè)的五幢19層酒店式公寓及連接各公寓的3層裙房商場。所有建筑都有1層地下室，且相互相通。
二、場地與地下水情況
本工程涉及滲水的地下室由西向東可分為西區(qū)地下車庫、中間地下商場及東區(qū)地下車庫三部分。地質(zhì)勘察分別由市地勘院、省建科院勘察所完成。其中均講到：
1、勘察孔口標(biāo)高由舊樓地面±0.00m引測，相當(dāng)于吳淞高程23.90m。工程場地位于長江南岸的一級階地，由北向南微傾的原丘坡狀坡帶上。北面有一小丘叫鬃崗，高出場地4m左右，坡向向南，崗上滿布喬木灌木。場地南鄰城市道路及一湖泊。地面較平坦，標(biāo)高在22.5～23.8m之間。
2、該工程地質(zhì)地層分布成四層論文下載。上層為雜填土，較松散，含水、可塑狀，層厚0.5～3.8m，均厚1.86m；二層是第四紀(jì)上更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)粘土，可塑——硬塑狀，層厚2.6～6.5m，均厚4.5m；三層為第四紀(jì)中更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)粘土，硬塑狀，層厚3～11m，均厚4.3m；第四層是沖積粘土砂礫層夾有透鏡狀粉質(zhì)粘土夾層，含水較大滲漏水原因分析，硬塑狀，層厚20m以上。
3、在雜填土層中含有上層滯水，埋深1～2m，水量較小，由生活污水、大氣降水補給。在粘土砂礫層中上部含粘粒多，不含水，近似不透水層，下部粘粒少，含孔隙承壓水，靜水位埋深17.75m，承壓水頭約7m，水量較大，單井涌水量可達(dá)1200t/d左右，滲透系數(shù)K=0.926mm/s。
4、場地環(huán)境屬Ⅱ類。第四紀(jì)土層達(dá)20m，平緩、中硬土，穩(wěn)定。應(yīng)提及的是在場地東區(qū)有條南北走向長約40m，寬3～8m的舊地下人防工程通過，與鬃崗人防工程相通，要求設(shè)計施工處理。
該地區(qū)按烈度6度抗震設(shè)防。
三、工程滲水情況
1、西區(qū)地下車庫外墻有個別小面積滲水，未見墻、地面裂縫。
2、地下商場南北墻有幾處滲水點，地面有一處因自動扶梯移位，鑿開地下室底板重做地坑，因防水處理不當(dāng)，使底板與坑壁間產(chǎn)生滲水現(xiàn)象。
地下商場東、西兩端地面與外墻滲水嚴(yán)重，成條狀分布。
3、東區(qū)地下車庫外墻個別點滲水。地面南端電梯井北面、東面各有一條狀滲水縫，中間偏北另有一條東西走向條狀滲水縫。
四、滲水原因分析
地下室混凝土在施工過程中，已嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量及級配，采用42.5級礦渣硅酸鹽水泥，按市檢測中心出具的配合比自動計量拌制C30S8泵送混凝土，摻加減水劑、泵送劑和粉煤灰，控制坍落度在12±2cm，同時確保混凝土的及時振搗和養(yǎng)護(hù)。因此，整個地下室1.6萬m2混凝土工程沒有出現(xiàn)因承載力不足引起的構(gòu)筑物開裂，即使由溫差和收縮引起的變形裂縫在墻、地面上也寥寥無幾，整個混凝土工程質(zhì)量是好的。但是為什么個別點還有滲漏水現(xiàn)象，我們分析有三個方面的原因：
1、設(shè)計方面原因
南方某設(shè)計院對東區(qū)地下樁基設(shè)計時沒有避開地下人防工程，亦未對遭破壞的人防工程提出處理意見，形成表層滯水滲流后的“地下水庫”。
此外，地下商場兩端與東、西區(qū)地下車庫連接處各留有80mm寬沉降縫，由于單體設(shè)計不是同一期工程，亦不是同一設(shè)計人，故設(shè)計時對此兩條縫的防水問題均未考慮。施工方提請業(yè)主向設(shè)計方反映亦未回復(fù)。由于工期緊張，即按原圖施工，給建成后的工程滲漏水留下了大的隱患，使大量地下水由此縫滲入地下室內(nèi)，個別點似涌泉。施工時因基坑四周無回填土，未出現(xiàn)此問題，回填土后才出現(xiàn)，實屬設(shè)計重大失誤。
2、施工方面原因
為了趕工期滲漏水原因分析，對防水混凝土外迎水面柔性防水層業(yè)主更換材料，降低標(biāo)準(zhǔn)造成后果認(rèn)識不足，雖提出意見，但仍按更換后材料施工，亦是造成地下室滲水隱患的主要原因。
此外，施工中片面追求進(jìn)度，混凝土攪拌時間有幾罐可能不足，造成出罐混凝土勻質(zhì)性差。地下室底板及外墻幾處出現(xiàn)滲水點應(yīng)是勻質(zhì)性差及振搗時間短或個別點漏振，混凝土不密實所致。
東區(qū)地下車庫三條條狀分布滲水縫，從分布位置上看，一條在E棟電梯井下多根樁的大承臺北側(cè)，一條在此承臺東側(cè)，另一條在地下車庫偏北的后澆帶縫處。分析滲水原因時發(fā)現(xiàn)地下室底板厚35cm，而大承臺較厚，達(dá)2.8m，屬大體積混凝土，施工方案要求承臺混凝土在底板以下分兩次澆灌，為趕進(jìn)度施工時一次澆灌完成，水化升溫、散熱條件、降溫速率均與底板不同，后期收縮亦不均勻，混凝土內(nèi)產(chǎn)生較大應(yīng)力，當(dāng)其大于混凝土抗拉強度時即會在混凝土變截面處產(chǎn)生微裂縫，且上下貫通。而后澆帶處微裂滲漏是施工縫未處理好造成的。
3、業(yè)主方面原因
首先是對地下防水工程未引起足夠重視。對設(shè)計存在不設(shè)止水帶的失誤未與設(shè)計聯(lián)系，也未提出處理意見，造成滲漏水嚴(yán)重后果；其次是未經(jīng)設(shè)計同意，為節(jié)省投資采用低檔材料做混凝土外側(cè)迎水面的柔性防水層；此外，自行修改自動扶梯地坑，鑿穿地下室底板，破壞了柔性防水層，后補做地坑又沒認(rèn)真進(jìn)行防水處理；再者，基坑外四周回填土不按設(shè)計要求土質(zhì)回填，將舊樓拆除的建筑垃圾和鑿除的混凝土樁頭碎塊不外運處理，全部當(dāng)作回填土埋于此基坑內(nèi)，上部僅用少量粘土回填用于種花草。由于其滲透系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粘性土，無形中即在地下室外墻四周形成一條類似盲溝的“蓄水溝”，內(nèi)部存有大量的表層滲流滯水，又無排除通道，且存在一定的水頭壓力，一旦地下室防水混凝土及柔性防水層某處出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，就會向地下室內(nèi)滲入，極為不利論文下載。
五、采取的抗?jié)B補漏措施
1、自然地形北高南低，地表滯水由北向南潛流入湖，形成一定水力坡降，遇到地下室外墻受阻，上層潛水既垂直向下進(jìn)入回填碎塊形成的“蓄水溝”中，飽和后由地下室底板以下潛流入湖，與湖面水平后靜止。鑒于這一地形特點，決定選擇在地下商場東、西兩端接縫未設(shè)止水帶距外墻1.2m處，采用逆作法打井截流并排除四周“蓄水溝”內(nèi)積水滲漏水原因分析，減輕室內(nèi)底板水頭壓力和側(cè)墻上施工縫處的滲水。
2、降水井形成后，抽水使地下水位下降，水頭壓力減小后，在滲水點和滲水縫處，將混凝土鑿成“ ”型槽或孔，將其中粉沫垃圾清理干凈。然后用“力頓”牌堵漏王按1：0.25～0.35的灰水重量比迅速拌和，并將拌好的堵漏膠泥放在手上，感到膠泥燙手且稍微發(fā)硬時，迅速迎著漏水方向壓下，擠滿“ ”型槽，持續(xù)一定時間再放手。從加水拌和開始，一般在10分鐘內(nèi)可把水堵住。對于大面積滲漏處，先找到滲水點，采用上述同樣方法堵漏。對于有一定水頭壓力的滲縫或滲點，可先安放引流用的軟管引流，再按上法先堵住滲點或滲縫，待達(dá)到一定強度后，再采用木楔加堵漏王楔入法最后堵住引流孔。
“力頓”牌堵漏王的技術(shù)指標(biāo)如下（20±2℃）
②抗漏性：
凈漿試件養(yǎng)護(hù)3天，在1Mpa水壓下不透水。
使用時應(yīng)注意：存放在干燥處；保質(zhì)期一年；開包后一次用完；使用時不得二次加水。
3、養(yǎng)護(hù)三天后，清除堵漏王及兩側(cè)混凝土表面的雜物，吸于表面水份，在一定寬度范圍內(nèi)再涂刷兩道聚氨酯防水涂料，遍間間歇8小時以上。
4、涂刷24小時之后涂料即實干。再補貼一層SBS瀝青防水卷材。
5、最后用水泥砂漿或細(xì)石混凝土修補面層并養(yǎng)護(hù)。
六、結(jié)束語
通過對地下室混凝土滲漏水情況的調(diào)查，分析了產(chǎn)生的原因，并有針對性的提出了治理方法，采用常規(guī)的堵漏材料和工藝進(jìn)行了治理，同樣使地下室裂縫滲漏水得到有效的控制，取得了較滿意的效果。
