浅析钢筋混凝土漏筋对结构受力的影响

张 莉

（吉林省城乡规划设计研究院，吉林 长春 130061）

引言

钢筋混凝土在桥梁建筑方面有广泛的应用，一般是作为承重结构来使用的，针对于使用情况的不同钢筋混凝土也有其型号的划分，其中一种划分情况就是根据钢筋混凝土内配筋的多少进行的，钢筋混凝土的承重结构稳定且抗扭抗压抗剪品质突出，因此在我国现代大部分地区所使用的建筑材料都是钢筋混凝土，但是由于材料自身的性质问题钢筋混凝土的内部钢筋时常出现裸露情况，这对于整体结构的稳定性会造成极恶劣的影响，最直观的就是原本受拉防止混凝土断裂的钢筋出现位置偏移或者锈蚀、断裂，造成承载能力下降结构稳定性降低。

1 混凝土钢筋漏筋现象概述

钢筋混凝土结构是目前土木工程中使用最为广泛的结构形式。由钢筋和混凝土两种力学性能不相同的材料组成。钢筋的抗拉和抗压强度都很高，混凝土的抗压强度较高而抗拉强度却很低。钢筋混凝土结构就是把钢筋和混凝土通过合理的方式组合在一起，使钢筋主要承受拉力，混凝土主要承受压力，从分发挥两种材料的性能优势，从而使设计的工程结构安全可靠又经济合理。由于施工原因，钢筋混凝土出现漏筋的情况时有发生。导致漏筋的原因很多，主要有两种情况，一是钢筋笼整体移位，这种情况比较普遍；另一种是钢筋笼加工质量不满足要求，钢筋笼下料尺寸过大导致钢筋漏筋。出现漏筋通常采取加厚保护层的做法进行处理，加厚保护层后会导致混凝土截面发生变化，其力学性能会有一定程度改变。因第二种漏筋情况属于施工素质问题，在施工中通过培训可以避免。因此，本文仅研究第一种情况。

2 混凝土试验

2.1 基本假定

(1) 假定研究对象为T型梁

(2) 受弯构件横截面应变符合“平面假设”，即钢筋、混凝土的应变与离中性轴的距离成正比；

(3) 忽略横截面受拉区混凝土的抗拉强度；

(4) 假定钢筋保护层厚度为30mm；

2.2 修复前承载设计值

设计T梁腹板筋因，则T梁中和轴在翼缘内，此时混凝土受压区高度。

2.3 修复后承载能力值

因施工过程中，钢筋笼下部一般安置混凝土垫块，梁腹板漏筋情况比较少，更多情况是梁翼缘板出现漏筋。对于这种情况修复后，混凝土构件截面发生了变化。考虑到隐蔽工程验收，这里仅假定钢筋笼整体向上移动，钢筋笼自身没有保护层厚度，修复后在这种情况下构件的承载力。

2.4 修复后承载力和修复前承载力比较

修复后承载能力较设计承载能力变化为：

修复后承载力较设计值有所减低，但降低极为有限，仅为3.65%。

2.5 研究结果

研究表明，漏筋后修复不会引起结构受力的太大变化。但修复后会导致梁的自身重量增加，尽管增加的数量有限，若承重墙或 距离成正比；

忽略横截面受拉区混凝土的抗拉强度；

假定钢筋保护层厚度为30mm；

修复前承载设计值因，则T梁中和轴在翼缘内，此时混凝土受压区高度。

设计承载力值为修复后承载能力值

因施工过程中，钢筋笼下部一般安置混凝土垫块，梁腹板漏筋情况比较少，更多情况是梁翼缘板出现漏筋。对于这种情况修复后，混凝土构件截面发生了变化。考虑到隐蔽工程验收，这里仅假定钢筋笼整体向上移动，钢筋笼自身没有保护层厚度，修复后在这种情况下构件的承载力。

3 钢筋及钢结构在混凝土中的相关操作

在施工进行中，比较常见对受弯杆件的加固是通过改变其截面内力的方法实现的，合理地调整受弯杆件的截面内力可以改变荷载的分布，利用刚结的操作方法改变端部的支撑能力，采用整体连续的结构设计增加端部结构的稳定性，利用撑杆的独特受力情况，及时调节受弯杆件的预应力。

我们知道撑杆式结构可以增加结构的承受能力，更好地将整体受体压力进行分散，达到桁架加固的目的。为了进一步改变桁架杆件的内力加设预应力拉杆，使预应力拉杆和撑杆式结构联合起来，共同完成桁架的加固任务。

构件截面由于长期暴露在空气中，容易受到气候和天气因素的影响，会大大降低其本身的使用性能，不利于更好地发挥作用。在施工过程中，我们首先要认真找到在构件截面中出现的问题，根据加固技术方案的要求，分析已经出现的问题的严重性，制定及时的补救措置。在弥补已经存在的问题和缺陷的同时，还需要使用先进的仪器设施增加加固技术的使用性和适应性，在加大构件截面稳定性的前提下，使构件截面和其他结构联系起来，共同完成加固改进。

焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法是最常使用的钢结构连接方法，在连接加固的过程中需要根据不同种类的连接方法，设计具有针对性的加固方案。综合考虑减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等技术要求，认真分析需要连接加固部位的作用和实际受力能力，进行加固件的连接，提高各结构的承受外力的能力，提高其抵抗外界环境和其他因素干扰的能力。

钢结构可能受到材料的材质、设计思路和施工人员的操作准确性等因素的影响，在长期的使用过程中，会出现扩展性或脆断倾向性裂纹损伤的问题。为了确保钢结构的安全性，必须对产生的裂纹进行修复和加固。在修复前，需要做好相关的准备工作，明确裂纹出现的部位、裂纹产生的原因以及裂纹是否有修复的可能性，在了解这些信息后，采取有效的修复操作，尽早完成修复的工作，减少安全隐患的出现。有些结构如果裂纹的程度很严重，修复的价值不大，我们需要对其进行加固，确保其不会造成坍塌等事故。

荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件等因素都会影响结构计算图形的加固性能，因此在改进过程中可以针对以上方面进行加固改进，增加稳定性。目前，对加固改造一般采用增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施。下面主要介绍改变结构计算图形的一般加固方法：

对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固增加支撑形成空间结构、加设支撑增加结构刚度、增设支撑或辅助杆件灵活地调节结构的稳定性以及在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索都可以达到增加结构或构件的刚度的目的，我们在实际操作过程中可以综合地考虑这些主要因素，做好结构加固工作。

4 混凝土钢结构受力分析与承载负荷

研究表明，漏筋后修复不会引起结构受力的太大变化。但修复后会导致梁的自身重量增加，尽管增加的数量有限，若承重墙或柱的富余量不足，会导致整个结构受力体系发生变化。因此，应加强钢筋混凝土施工质量，避免漏筋现象发生。

在每项工作实施之前，需要根据工作的实际状态制定合理有效的施工方案，这是任何一项工作正常运行的前提和保证。钢结构的设计是一个技术含量很高的工作，需要先进的技术手段作为支持，没有完成的施工方案，施工的进行就是空谈。

钢结构首先要有安全性和稳定性作为基础，如果由于材料的合理性而影响钢结构的安全性，就会为之后的施工工作埋在安全隐患，因此，在进行钢结构选型过程中，负责操作的技术人员必须具备合格的专业技能，拥有认真负责的工作态度，仔细考虑在选型过程中的每一个问题，确保钢结构选型的准确性。有了钢结构的稳定性，就可以很好地预防一些地质灾害的出现，减少水土流水、泥石流、地震等损害，降低经济损失和人员损伤。

在施工进行中，要保持统筹兼顾部分和整体的理念，不因为某一个环节的不重要性而忽视该环节的工作。我们要根据局部力学的原理，做好局部的施工方案，进而将所有局部联系在一起，综合考虑，确保施工工作的顺畅进行。传统的钢结构设计理念必然会存在一定的借鉴价值，我们应该总结前人的成功经验，和现有的设计方案进行比较，找到不足的地方，及时发现问题及时解决，争取呈现出最佳方案指导施工的进行。完善的施工方案不仅需要先进的技术作为支持，严格的监督管理体系也是不可缺少的。施工人员必须认真按照管理规定规范自己的行为，以认真负责的态度去对待每项工作，不因自身的情绪或者操作问题影响施工的进程。相关管理部分需要根据工作人员的具体工作情况，有目的性对每位工作人员进行技术培训，使工作人员掌握扎实的专业技能，拥有健康的心态，不断提高工作效率，缩短施工的时间。监督部门要定期或者定期地对施工进程进行监督，及时发现问及时解决，减少安全事故的出现，不延误施工进程。在满足上述要求的前提下，结构的布置要很据钢结构的选型采取操作，这个过程中要求综合考虑结构材料的力学性能和承载能力，全面考虑气候和天气变化对结构布置的影响和损害，制定具有针对性的结构布置方案。只有将钢结构选型和结构的布置结合起来考虑，才能形成一个完整的施工理念，才能经受各种因素的干扰，最终顺利地完成钢结构设计的工作。

5 结语

钢筋裸露对于混凝土结构来说无疑是致命的。因为混凝土自身的特点导致其抗压不抗拉，因此一旦内部钢筋没有起到分担拉力的作用就会导致混凝土结构无法承载额定负荷，直接导致混凝土结构断裂，造成一系列承载传导，使整个建筑结构发生不稳定情况甚至导致建筑整体的垮塌。针对于钢筋裸露问题是我国建筑施工技术部门一直在攻克的难题之一，钢筋一旦与空气长时间接触就会导致其自身性质发生改变，锈蚀的钢筋部分会变得蓬松、容易发生脆性折断，并且钢筋表面的锈迹会导致持续的锈蚀，导致钢筋混凝土的承载能力持续下降，因此针对于钢筋裸露问题就要积极做出反应，修补并加固相应的结构，保证整体承载力的能力不因钢筋裸露出现改变。

[1]钢结构设计规范.（GB50017-2003）.

[2]杨海军,张爱林.多索预应力格架结构优化设计[J]建筑结构，2007,38（8）： 94-96.

[3]贾小民.建筑加固改造技术简析[J].市政技术.2009.

[4]丁永强,陈新轩.建筑加固技术实用性[J].筑路机械与施工机械化，2010.