預(yù)應(yīng)力箱梁裂縫原因及處理措施論文
摘要:通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力箱梁裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,針對(duì)不同裂縫采取相應(yīng)處理措施,在水灰比控制、鋼筋配置、施工管理等方面分別提出了控制要點(diǎn),經(jīng)過(guò)工程實(shí)踐證明裂縫處理效果良好。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力箱梁;裂縫;處理
Abstract: Though the analysis of the causes of cracks in prestressed box-girder, the author gives control points respectively to solve problems which arise in the water-cement ratio control, reinforcement configuration, construction management. It has got good results in engineering practice.
Key words: prestressed box girder; cracks; solving
在預(yù)應(yīng)力箱梁施工過(guò)程中,有時(shí)可見(jiàn)混凝土表面有裂縫產(chǎn)生,表現(xiàn)形式比較復(fù)雜,常見(jiàn)裂縫有沿箱梁腹板兩側(cè)豎向或斜45°方向的,有沿翼緣板底部或懸臂板端部縱向的,有沿頂、底板預(yù)應(yīng)力方向的或發(fā)生在腹板與頂、底板交接處以及齒板或橫隔板(孔洞周?chē)?某些局部位置的裂縫等。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)普遍會(huì)遇到的現(xiàn)象,遇到裂縫應(yīng)先查找原因,再采取相應(yīng)處理措施。
1裂縫產(chǎn)生的原因
一類(lèi)是由外荷載引起的裂縫,也稱(chēng)結(jié)構(gòu)性裂縫或受力裂縫,表示結(jié)構(gòu)承載力可能不足或存在嚴(yán)重問(wèn)題。對(duì)設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行全面考慮可以防止裂縫的產(chǎn)生;另一類(lèi)裂縫是由變形引起的,也稱(chēng)非結(jié)構(gòu)性裂縫,指變形得不到滿(mǎn)足,在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力,當(dāng)該自應(yīng)力超過(guò)混凝土允許應(yīng)力時(shí),引起混凝土開(kāi)裂。引起該類(lèi)裂縫的原因主要有:
(1)混凝土澆筑后處于塑性階段,由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫。
(2)混凝土凝固過(guò)程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。
(3)由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫。結(jié)構(gòu)隨著溫度的變化受到約束時(shí),在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)此應(yīng)力超過(guò)混凝土抗裂強(qiáng)度,混凝土便開(kāi)裂,即產(chǎn)生溫度裂縫。
(4)施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。如果施工方案合理,施工工藝符合質(zhì)量控制要求,混凝土配合比、坍落度滿(mǎn)足要求,而現(xiàn)場(chǎng)地施工溫度高達(dá)25℃以上,那么裂縫的主要原因是因溫度應(yīng)力引起的。
(5)模板、支架、移動(dòng)模架等設(shè)備構(gòu)件結(jié)構(gòu)不合理,構(gòu)件強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性不符合要求而引起結(jié)構(gòu)的變形;基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降或水平方向位移;支架預(yù)壓不符合規(guī)定等都會(huì)加大結(jié)構(gòu)的主應(yīng)力及附加應(yīng)力,從而產(chǎn)生裂縫。
(6)如預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間過(guò)早,張拉時(shí)雖然強(qiáng)度滿(mǎn)足要求,但因混凝土齡期短、彈性模量未同步增長(zhǎng)而影響后期變形。另外結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件的制作、拆模的時(shí)間、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過(guò)程中施工工藝不合理也會(huì)降低施工質(zhì)量而產(chǎn)生縱、橫、斜方向的裂縫。
(7)混凝土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度較低,混凝土澆注后若沒(méi)有采取有效的措施,降低混凝土內(nèi)外部溫差或采取養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng),使混凝土產(chǎn)生溫度收縮裂縫;養(yǎng)護(hù)不周,時(shí)干時(shí)濕,表面干縮變形也會(huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生,因此施工中要最大限度的降低溫差和減少收縮。
2防止裂縫產(chǎn)生的措施
對(duì)于發(fā)現(xiàn)的裂縫,應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)、分析,找出裂縫發(fā)生的原因,選擇合適的材料及施工工藝,對(duì)裂縫進(jìn)行必要的整治,整治裂縫應(yīng)以“治本為主,治表為輔,表本結(jié)合,綜合治理”為原則,才能達(dá)到良好的效果。
2.1控制及改善水灰比
減少砂率,增加骨料用量,嚴(yán)格控制坍落度,混凝土凝固時(shí)間不宜過(guò)短,下料不宜過(guò)快,高溫季節(jié)注意采取緩凝措施,避免水分劇烈蒸發(fā),混凝土振搗密實(shí),改善現(xiàn)場(chǎng)混凝土的施工工藝,同時(shí)注意混凝土的施工防雨、養(yǎng)護(hù)及保溫工作。
2.2布置防裂鋼筋
通過(guò)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部增設(shè)防裂鋼筋,以提高混凝土的抗裂性能;一旦裂縫出現(xiàn),先將混凝土表面清理,沿縫鑿寬8 mm～10 mm,深度大于10 mm,用鋼絲刷沿縫槽將灰塵、浮渣及松散層徹底清除,用丙酮將其油垢擦洗干凈、晾曬,其含水率不大于6%。然后在清潔的混凝土槽內(nèi),薄而均勻地涂刷環(huán)氧底膠料,不得有漏涂和留墜現(xiàn)象。涂完底膠料后,自然固化12 h后,然后用玻璃布或嵌刀將環(huán)氧砂漿分層封堵,每層厚度不大于5 mm,用溝縫條壓平壓實(shí)。環(huán)氧砂漿自然固化24 h后,用環(huán)氧底膠料封閉,封閉寬度應(yīng)大于環(huán)氧砂漿縫寬,且每邊要超出2 mm～3 mm。封堵后要保持干燥,用碘鎢燈烘烤。通過(guò)配置足夠的溫度應(yīng)力鋼筋、增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備等措施來(lái)防止裂縫的產(chǎn)生(比如在腹板加一倍的縱向鋼筋);同時(shí)在施工時(shí),應(yīng)盡量選擇溫度低的時(shí)間澆筑混凝土(利用早、晚進(jìn)行施工)。熱天澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)降低水溫拌制,選用水化熱小和收縮小的水泥灰比,合理使用減水劑,加強(qiáng)振搗以減少水化熱,提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,并注意混凝土濕潤(rùn),同時(shí)可以在腹板留通氣孔,達(dá)到張拉強(qiáng)度及時(shí)張拉壓漿。
3結(jié)束語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力混凝土箱形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫很常見(jiàn),但可避免或減少,關(guān)鍵在以下兩點(diǎn):
(1)設(shè)計(jì)時(shí),認(rèn)真驗(yàn)算,合理布置構(gòu)造鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋,對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位,通過(guò)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制,盡可能地避免開(kāi)裂或減少裂縫的數(shù)量,減少裂縫的長(zhǎng)度和寬度,通過(guò)對(duì)裂縫的妥善處理,控制裂縫的發(fā)展,使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害,保證結(jié)構(gòu)的正常使用。
(2)加強(qiáng)施工管理,嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求的施工程序和方法施工,是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵,防止人為因素引起的不合理的施工工藝和方法,以及超越客觀現(xiàn)實(shí)的盲目施工等不良現(xiàn)象發(fā)生至關(guān)重要。
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