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【關鍵詞】先張法預應力混凝土 橋梁裂縫裂縫原因 裂縫防治 混凝土
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
隨著我國改革開發的不斷深入,城市建設的步伐也越來越快,高速公路建設開展的如火如荼。由于我國地形條件復雜,在高速公路中,橋梁起到承接、抬高的作用,橋梁的建設也隨著高速公路的發展而突飛猛進。從我國20世紀80年代開始引進預應力結構開始,預應力結構在橋梁施工中得到廣泛應用。據數據統計,在我國目前的高速公路中,約有70%以上的橋梁中都使用了預應力混凝土。在預應力混凝土施工后,橋梁容易出現早期裂縫,此類裂縫現象是較為常見的問題。
二.先張法預應力混凝土橋梁早期裂縫形成原因。
1.混凝土本身引起的裂縫。
(1)形成原因。
預應力混凝土是通過在普通高強度水泥混凝土中配置預應力鋼筋或者是配置非預應力骨架鋼筋組合而成的,在先張法預應力混凝土橋梁早期裂縫中,產生裂縫的主要原因同混凝土直接相關。預應力混凝土通常是由水泥、石、砂、水等組合而成,其為非均質材料,在混凝土凝結成為強度形成的期間,難免會產生材料的收縮,同時又不能完全的消除收縮。收縮成為混凝土的重要特性。由于混凝土出現收縮,形成普通收縮裂縫、沉縮裂縫、干縮應力裂縫等不同形式的收縮裂縫。在實際工作中,預應力混凝土工程在構建規格、原材料、施工工藝等等較普通混凝土的具體情況較為復雜,因此也比較容易出現收縮裂縫。
(2)防治措施。
在預應力混凝土工程中,對水泥混凝土強度的要求比較高,目前在我國絕大部分高速公路的預應力混凝土工程中都是采用高強度的混凝土。預應力工程中對高強度水泥混凝土的水泥用量較大,其坍落度較大,這導致出現收縮裂縫的比率大大提高。沉縮裂縫是由于混凝土的自身重力作用,在混凝土終凝完成前形成鋼筋位置開裂的現象。防治收縮裂縫的主要方法是要合理布局鋼筋,同時要盡量避免有使用多余的水泥,要合理使用級配良好的骨料。在水泥混凝土的固化過程中,由于游離水的蒸發,導致混凝土內外部的干縮速度也不一樣,造成在表面和內部產生干縮應變,形成了干縮應力,導致在混凝土表面形成裂縫。防治干縮裂縫的方法是要嚴格控制混凝土的用水量,并適當加入減水劑。在預應力混凝土裂縫中,普通的收縮裂縫是由于混凝土本身溫度降低,在固化過程中體積減少形成的裂縫,其防治措施為在進行混凝土設計時,要盡量減少體積,同時要制定措施降低混凝土內外部的溫差。
2.混凝土內外溫差引起的溫度應力裂縫。
(1)形成原因。
混凝土溫度應力是由于混凝土中水泥在水化過程中需要產生熱量,在大體積混凝土內部形成較為集中的熱量,同時由于預應力混凝土的截面厚度較大,水化熱都聚集在混凝土結構內部,導致混凝土內部溫度升高。而在混凝土表面,由于表面散熱條件較好,熱量散發較快,溫度較低。當預應力混凝土內部熱量與表面的溫度差異較大時,會在混凝土內部形成溫度應力作用,形成溫度裂縫,影響建筑結構。在預應力混凝土中形成的溫度裂縫是由于混凝土溫度內高外低,形成了溫度的梯度,在混凝土內部產生壓應力,其表面產生拉應力,當混凝土的抗拉強度不足以抵抗內部的溫度應力時,會在混凝土表面產生裂縫。一旦受到地基或者是其他約束條件時,產生的拉應力超過混凝土強度時,會形成貫通的裂縫。
預應力混凝土施工技術要求相對于常規混凝土施工技術較高,其主要因素就是因為水泥水化熱形成的混凝土溫差、混凝土收縮引起的溫度應力裂縫。在進行施工控制時,要關注收縮應力指標,通過測量混凝土澆筑體中心和澆筑體表層的溫度差,計算里表溫差;在散熱條件下,計算混凝土內部溫度達到溫升峰值后,在單位時間內溫度下降的數值,計算預應力混凝土的降溫速率;嚴格控制混凝土拌合物澆筑入模時的溫度,掌握入模溫度;同時要防止影響結構安全和使用功能的有害裂縫。
(2)防治措施。
預應力混凝土對溫度的反應較為敏感。在我國的北方地區,空氣較為干燥,白天夜晚的溫差也較大,氣溫溫差較大,導致在預應力混凝土的表面溫度發生急劇變化,梁體的上下底板收縮力度不一致,形成較大的溫度應力,導致形成收縮裂縫。另外,在環境溫差較小時,預應力混凝土的內部水化熱導致內部溫度升高,當內部溫度高于外部時,造成表面收縮,形成裂縫。防止此類裂縫的方法是要采用低水化熱的水泥或是粉媒灰水泥,降低水化熱。在施工時,要注意做好夜間的混凝土保溫工作,可以采取草袋或麻袋覆蓋的方式進行保護。
3.混凝土施工工藝不當引起的裂縫。
(1)形成原因。
在先張法預應力混凝土中,存在有規則的縱縫或是橫縫、呈不規則狀分布的龜裂裂縫、平行于長邊的裂縫、平行于短邊的裂縫。同時也有在夏天的中午澆筑的預應力混凝土由于澆筑時間過長,導致混凝土振搗困難,形成施工裂縫。施工裂縫是由于拆模過早、施工中段、吊裝啟動速度快、操作時產生振動等形成的。在混凝土施工過程中,攪拌不均勻會導致在水泥較為集中的地方形成散射式的裂縫。同時由于減水劑使用后,要求澆筑時間適當縮短,而又因為商品混凝土的運輸距離和時間較長,混凝土的上料速度較慢,從而導致在澆筑時,時間相對較長,造成坍落度損失。
(2)防治措施。
防止此類裂縫的方法就是要嚴格按照施工規范來進行操作。在混凝土攪拌時,要攪拌充分,要將攪拌時間控制在2分鐘到5分鐘之內。為了提高混凝土的強度,要適當縮短運輸距離,減少混凝土振搗時間,在施工前,要做好臺座、模版的檢查,避免出現角落裂縫,同時要對使用機器的性能進行檢查,避免在使用過程中出現故障,造成澆筑中斷。
4.混凝土后期養護不當。
(1)形成原因。
由混凝土后期養護不當造成的裂縫多半是平行于板短邊的橫向裂縫,部分位置存在不規格的龜裂裂縫。這些裂縫主要集中在梁的外表上,表現的最多的就是收縮裂縫。在工程施工中,許多單位都不注意對梁板的養護,沒有進行及時的澆水養生處理。由于缺乏對梁板預制后的梁體覆蓋保護,導致梁體表面的水份丟失,在其表面形成較大的溫差,最終形成了裂縫。梁體不覆蓋,導致養生失去了實際效果,同時由于預應力混凝土在養護中對水的需求較大,梁板要在空氣中進行保濕,要發生較好的水化作用,來提高梁板的強度;梁板在空氣中,在白天表面形成較高的溫度,而在夜晚隨著環境溫度下降,表面溫度急劇下降,形成了裂縫。另外,由于對梁板的覆蓋過于嚴密,稿子混凝土中有大量的水化熱無法散發出去,形成了溫度應力裂縫。
(2)防治措施。
混凝土養護不當造成的裂縫主要防治措施是要及時做好養護工作,在初凝形成后就要開始進行養生處理;工程施工中,要及時拆模,要讓混凝土擁有充分的散熱和養生。在我國北方地區,通常可以采用草袋或是麻袋進行覆蓋,使用塑料薄膜進行覆蓋時,要相當慎重,既要保障能充分散熱,又要不至于過度散熱。
5.材料缺陷引起的裂縫。
(1)形成原因。
材料缺陷形成的裂縫主要集中在粗骨料的周邊地方或是有泥塊的地方,通常都是沉縮裂縫和龜裂裂縫。在混凝土配比中,因為配合比的不準確、砂石材料的計量誤差、加水計量控制不準等情況都可能造成石子多砂漿少。在進行混凝土攪拌時,攪拌不充分,砂、石等粗細骨料為均勻分布,導致混凝土的和易性差。在混凝土澆筑中,由于下料方式不當,導致粗細骨料分離,造成混凝土的離析度高。對澆筑中,下料控制不夠,沒有進行分段下料,后期振搗不密實、漏振都會造成空隙和蜂窩,嚴重的形成裂縫。
預應力混凝土對原材料的要求較高,特別是要求粗骨料選用石子時要選擇級配良好的。如果選用了級配不好的粗骨料,會形成沉縮裂縫。選用細骨料時,要使用中砂以上等級的沙礫,同時要嚴格控制骨料的含泥量。細骨料含有較多的泥時,無法均勻攪拌,導致拌合不均勻,在泥塊較為集中的地方,形成裂縫。水泥質量不好,標號不符合設計要求、保管不善、水泥變質等容易造成水泥結塊,在結塊部位形成龜裂裂縫。
(2)防治措施。
防治材料質量缺陷造成的裂縫,主要是要嚴格控制原材料質量,根據施工檢驗評定標準,定時對原材料進行質量檢驗。嚴格控制原材料使用或輸入途徑,杜絕未經質量檢查就投入使用。對檢查超過一個月而未使用的水泥,在進行使用前要進行再次檢驗;骨料選用了含泥量較大的砂時,要進行曬洗檢驗合格后才能繼續使用;骨料選用要杜絕使用細砂;要選用級配良好的骨料,嚴格控制針片狀顆粒的含量;攪拌過程中禁止使用不明成分的河水,杜絕使用海水和受到污染的水。
6.先張法預應力張拉工藝不當引起的裂縫。
(1)形成原因。
先張法預應力在張拉端容易產生垂直的裂縫、在支點附近或者是四分點附近同梁軸線在25°到50°角內形成斜向的裂縫,沿著受壓區向外延伸,向跨中范圍內擴展。在圓拱處形成側向裂縫和縱向裂縫;預應力過大時,在跨中頂面位置發生橫向裂縫。由于錨固區內局部受壓過大,在邊緣產生剪拉應力,在梁端非預應力區內形成抗剪裂縫;預應力在張拉后,通過預應力的傳遞和次應力共同作用下,產生張拉端梁和板面上的裂縫;張拉不均勻造成梁板側向拱曲,形成側向裂縫,在圓拱處由于彎矩形成縱向裂縫;鋼筋保護層的厚度不夠導致表面形成裂縫。
(2)防治措施。
防治此類裂縫的主要措施是在張拉設計時要盡量考慮減少預應力的偏心度,能采用非預應力鋼筋的要盡量少選用預應力筋,通過這種方式來降低預壓總應力。
7.截面尺寸過大引起的裂縫。
(1)形成原因。
截面較大的構件在混凝土硬化過程中,混凝土體積的收縮量要比截面小的構件大,形成了較大的軸向拉應力,由于結構體系的約束,形成拉應力,導致在截面尺寸較大的板的中央位置,形成裂縫。在結構截面較大的構件中,產生的水化熱量較大,形成了較大的溫度應力裂縫。一般來講,截面尺寸加大的板比較容易出現裂縫,而寬板相對窄板來說比較容易出現裂縫,長板比短板容易出現裂縫。
(2)防治措施。
防治此類裂縫的主要方法就是在設計時盡量減少預應力結構的截面積,通過這種方式來減少截面形成裂縫的可能性。
三.結束語。
先張法預應力混凝土板梁在早期形成的裂縫,有較多的因素,消除裂縫也并非易事。在施工過程中,要仔細觀測,通過實驗進行檢驗,對問題進行針對性的分析,總結裂縫產生的原因,設置有針對性的改善措施,做好事前事中事后的處理和控制措施,減低裂縫發生概率和程度,進一步提高工程施工質量。
參考文獻
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關鍵詞:現澆混凝土,樓板裂縫,防治措施
1.設計中重點加強部位
從工程現澆樓板裂縫發生的部位分析,最常見、最普遍和數量最多的是房屋四周陽角處的房間在離開陽角1 米左右, 即在樓板的分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋末端或外側發生45 度左右的樓地面斜角裂縫。免費論文。其原因主要是砼的收縮特性和溫差雙重作用所引起的,并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。從設計角度看,現行設計規范側重于按強度考慮, 未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮,配筋量因而達不到要求。
對于外墻轉角處的放射形鋼筋,根據實踐檢驗,認為作用較小。其原因是放射形鋼筋的長度一般不大(約1.2 米左右),當陽角處的房間在不按雙層雙向鋼筋加密加強而仍按分離式設置構造負彎矩短筋時,45 度的斜向裂縫仍然會向內轉移到放射筋的末端或外側,而當采用了雙層雙向鋼筋加密加強后,縱、橫二個方向的鋼筋網的合力已能很好地抵抗和防止45 度斜角裂縫的發生和轉移,并且放射形鋼筋往往只有上部一層,在綁扎時常擱置在縱橫板面鋼筋的上方,導致鋼筋交叉重疊,將板面的負彎矩鋼筋下壓,減少了板面負彎矩鋼筋的有效高度,同時澆筑時鋼筋彎頭容易翹起造成平倉困難,所以建議重點加強加密雙層雙向鋼筋即可。
2.施工中應采取的主要技術措施
樓面裂縫的發生除以陽角45 度斜角裂縫為主外,其他還有較常見的就是預理線管及線管集散處。現從施工角度進行綜合分析,并分類采取以下幾項主要技術措施。
2.1重點加強樓面上層鋼筋網的有效保護措施
鋼筋在樓面砼板中的抗拉受力, 起著抵抗外荷載所產生的彎矩和防止砼收縮和溫差裂縫發生的雙重作用, 而這一雙重作用均需鋼筋處在上下合理的保護層前提下才能確保有效。在實際施工中,樓面下層的鋼筋網在受到砼墊塊及模板的依托下保護層比較容易正確控制,樓面上層鋼筋網的有效保護,一直是施工中的一大難題。其原因為:板的上層鋼筋一般較細較軟,受到人員踩踏后就立即彎曲、變形、下墜;鋼筋離樓層模板的高度較大,無法受到模板的依托保護;各工種交叉作業,造成施工人員眾多、行走十分頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏;上層鋼筋網的鋼筋小馬凳設置間距有時過大,甚至不設。
根據施工實踐,建議采取下列綜合措施加以解決:1、盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預埋應及時穿插,做到不留或少留尾巴,以減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量。2、在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應搭設臨時簡易通道(或鋪設跳板),以供施工人員通行。3、加強教育和管理, 使全體操作人員充分重視保護板面負筋的正確位置。行走時,應自覺沿鋼筋小馬凳支撐點通行,不得隨意踩踏中間部位鋼筋。4、安排足夠數量的鋼筋工(一般應不少于3-4人)在砼澆筑前及澆筑中及時進行整修,特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最易發生處(四周陽角處、預埋線管處以及大跨度房間外)應重點檢查和修復。5、砼工在澆筑時對裂縫的易發生部位和負彎矩筋受力最大區域,應鋪設臨時性活動跳板,擴大接觸面,分散應力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。
2.2預埋線管處的裂縫防治
預埋線管,特別是多根線管的集散處是截面砼受到較多削弱,從而引起應力集中,容易導致裂縫發生的薄弱部位。當預理線管的直徑較小,并且房屋的開間寬度也較小,同時線管的敷設走向又不重于砼的收縮和受拉方向時,一般不會發生樓面裂縫。反之,當預埋線管的直徑較大,開間寬度也較大,并且線管的敷設走向又重合于砼的收縮和受拉力向時,就很容易發生樓面裂縫。因此對于較粗的管線或多根線管的集散處,應增設垂直于線管的短鋼筋網加強。根據經驗,建議增設的抗裂短鋼筋采用Φ6-Φ8,間距≤100,兩端的錨固長度應不小于300 毫米。
2.3材料吊卸區域的樓面裂縫防治目前在主體結構施工過程中,普遍存在質量與工期的矛盾
一般主體結構的樓層施工速度平均為5-7 天左右一層,最快時甚至不足5 天一層。因此當樓層砼澆筑完畢后不足24 小時的養護時間,就忙著鋼筋、鋼管、模板等材料吊運施工,這就給大開間部位的房間雪上加霜。免費論文。在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫,這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。對這類裂縫的綜合防治措施如下:1、主體結構的施工速度不能強求過快,樓層澆筑完后的必要養護必須獲得保證(一般不宜≤24 小時);主體結構階段的樓層施工速度宜控制在6-7 天一層為宜。2、科學安排樓層施工作業計劃,在樓層砼澆筑完畢的24 小時后,可做一些測量、定位、彈線等準備工作,最多只允許暗柱鋼筋焊接工作,不允許吊裝大宗材料,避免沖擊負載。免費論文。砼終凝后可先分批安排運少量暗柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減少沖擊振動力。第3 天方可開始吊裝鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面的模板正常支模施工。3、模板安裝時,吊運或傳遞上來的材料應盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面集中荷重。
3.商品砼的性能改善
目前已普遍采用泵送商品砼進行澆筑,但受劇烈的市場競爭和原材料價格上漲的影響,導致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量,低價位、低性能的砼摻加劑,以及細度模數低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的主要競爭手段。因此應盡快健全和統一對商品砼廠商的行業管理,促使商品砼廠商轉變觀念,控制好原材料質量。另一方面使用方在訂購商品砼時,應根據工程的不同部位和性質提出對砼品質的明確要求,不能片面壓價和追求低價格、低成本而忽視了砼的品質,導致砼性能下降和收縮裂縫增多。同時現場應逐車嚴格控制好商品砼的坍落度檢查,以保證砼熟料的半成品質量。
4.對裂縫的彌補處理
在采取了上述綜合性防治措施后,由于各種原因仍可能有少量的樓面裂縫發生。根據經驗,樓地面上部的面層一般較厚,可以通過在找平層中增改鋼絲網、鋼板網或抗裂短鋼筋進行加強,并且上部常被木地板等裝飾層所遮蓋,問題相對較小。但板底則粉刷層較薄,并且通常無吊頂遮蓋,更易暴露裂縫,影響美觀并引起投訴,所以板底更應妥善處理。板底裂縫宜委托專業加固單位采用復合增強纖維等材料對裂縫作粘貼加強處理,當遇到裂縫較寬、受力較大等特殊情況時,建議采用碳纖維粘貼加強。復合增強纖維的粘貼寬度以350~400毫米為宜,既能起到良好的抗拉裂補強作用,又不影響粉刷和裝飾效梁,是目前較理想的裂縫彌補措施。對于現澆板容易出現的一些非結構性裂縫現象,經多次分析研究,找出原因,對癥下藥,采取了一些防治措施。收到了一定的效果,但要徹底消除裂縫現象,尚有待不斷提高施工技術和積累經驗,采用更為科學的解決方法。
參考文獻
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關鍵詞:現澆混凝土樓板,裂縫,防治
近年來,隨著城市化建設和現代工程技術的蓬勃發展,現澆鋼筋混凝土結構的建筑在各種規模城市得到了廣泛應用,與此同時,現澆鋼筋混凝土樓板解決了以往工程中預應力空心板拼縫縱裂縫的質量通病,加強了結構抗震性能,但在現澆鋼筋混凝土樓板的施工中也遇到不少新的問題。現澆結構樓板的裂縫,就是其中比較常見且又難以解決的工程實際問題之一 針對這個質量通病,根據多年來的實踐施工經驗和教訓,對其形成原因及控制作一下簡要分析。
一、混凝土樓板產生裂縫成因分析
1、目前工程施工中現澆鋼筋混凝土普遍采用泵送,其水泥用量、水灰比、坍落度等都比較大,混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水泥、外摻混合材料、外加劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量較大的粉砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產生裂縫。
2、模板、墊層過于干操。論文參考,現澆混凝土樓板。模板、墊層在澆筑混凝土之前灑水不夠,過于干操,則模板吸水量大,易引起混凝土的塑性收縮,產生裂縫。
3、 混凝土施工中澆搗不當。現場澆搗混凝土時,振搗或播入不當,漏振、過振或振搗棒抽撤過快,均會影響的密實性和均勻性,誘導裂縫的產生。
4、預埋管線引起的裂縫。預埋管線,特別是多根線管的集散處是截面混凝土受到較多削弱,從而引起應力集中,容易導致裂縫發生的薄弱部位。當預埋線管的直徑較小,同時線管的鋪設走向又不重于混凝土收縮和收拉方向時, 一般不會發生樓面裂縫。論文參考,現澆混凝土樓板。反之,當預埋線管的直徑較大,開間寬度也較大,并且線管的鋪設走向又重于混凝土的收縮和收拉方向時,就很容易發生樓面裂縫。
5、混凝土澆搗后過分抹平壓光。過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。論文參考,現澆混凝土樓板。
6、大面積混凝土澆注,對水化熱計算不準、現場混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大,混凝土產生溫度裂縫。
7、樓板的彈性變形及支座處的負彎矩。施工中在混凝土未達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應為,導致樓板產生內傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護,把板面負筋踩彎等,將會造成支座的負彎矩,導致板面出現裂縫。
8、后澆帶施工不慎而造成的板面裂縫。為了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力,規范要求采用施工后澆帶法,有些施工后澆帶不完全按設計要求施工,例如施工未留企口縫;板的后澆帶不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
9、養護不當。養護不當也是造成現澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養護會影響混凝土的膠結能力。過遲養護,由于受風吹日曬,混凝土板表面游離水面分蒸發過快,水泥缺乏必要的水化水,而產生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種應力而產生開裂。論文參考,現澆混凝土樓板。
二、混凝土樓板裂縫的防治措施
根據混凝土裂縫的成因,采取適當措施進行預防要比事后修補有效得多。歸納起來,可以從以下幾個方面著手:
1、嚴格控制混凝土施工配合比,滿足強度要求、施工要求、防止產生裂縫的需要出發。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水灰比和水泥用量。選用級配優良、含泥量符合規范要求的砂、石原材料,減小空隙率和砂率以減少收縮量,同時根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。積極采用摻合料和混凝土外加劑,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。配合比設計人員應深入施工現場,依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的設計坍落度,針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比。
2、在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收混凝土水分。
3、澆搗時,振搗捧要快播慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。
4、預埋管線,特別是多根線管的集散處是混凝土截面受到較多削弱,從而引起應力集中,容易導致裂縫發生的薄弱部位。當預埋管線的直徑較小,并且房間的開間寬度也較小,同時線管的敷設走向又不同于混凝土的收縮和受拉方向時,一般不會發生樓面裂縫。反之,當預埋線管的直徑較大,開間寬度也較大,并且線管的敷設走向又重合于混凝土的收縮和受拉方向時,就很容易發生樓面裂縫。因此對于較粗的線管或多根線管的集散處,應增設垂直于線管的短鋼筋網加強。
5、混凝土樓板澆筑完畢后,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。論文參考,現澆混凝土樓板。
6、混凝土的降溫和保溫工作。對于厚大面積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫差過大而引起的溫度裂縫。
7、目前在主體結構的施工過程中,普遍存在著質量與工期之間的較大矛盾。一般主體結構的樓層施工速度平均為5~7d左右一層,最快的甚至不足5d一層,因此當樓層混凝土澆筑完畢后不足24h的養護時間,就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動,這就給大開間部位的房間雪上加霜。更容易在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規則的裂縫,這種情況在高層住宅主體施工時較常見。對這類裂縫的綜合防治措施如下:
(1)、結構的施工速度不能強求過快,樓層混凝土澆筑完后的必須養護(一般不宜小于24h)必須獲得保證。主體結構階段的樓層施工速度宜控制在6~7d一層為宜,以確保樓面混凝土獲得最起碼的養護時間。
(2)、科學安排樓層施工作業計劃,在樓層混凝土澆筑完畢的24h前,可限于做測量、定彈線等準確工作,最多只允許柱鋼筋焊接工作,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動。24h以后先分批安排吊運少量的柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減小沖擊振動力。3d后方可開始吊卸大宗材料以及從事樓層墻板和樓面模板的正常支模施工。
(3)、在模板安裝時,吊運上來的材料應盡量分散就位,不得過多的集中堆放,以減少樓面荷載和振動。
8、后澆帶的施工應認真領會設計意圖,制定施工方案,杜絕在后澆處出現混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現象。同時更要杜絕在未澆注混凝土前就將部分模板、支柱拆除而導致梁板形成懸臂,造成變形。
9、加強對樓板早期養護。混凝土的保濕養護對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養護可以減少混凝土初期伸縮裂縫發生。但實際工作中,由于搶趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業,因此樓面往往缺乏較充分和足夠的澆水養護延續時間。為此,施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包進行一周左右的妥善保濕養護。并建議采用噴養護液進行養護,達到降低成本和提高工效,并可避免或減少對施工的影響。
三、對裂縫的彌補處理
在采取了上述綜合性防治措施后,由于各種原因仍可能有少量的樓面裂縫發生。當這些樓面裂縫發生后,應在樓地面和天棚粉刷之前預先作好妥善的裂縫處理工作,然后再進行裝修。由于住宅樓地面上部的粉刷找平層較厚,可以通過在找平層中增設鋼絲網、鋼板網或抗裂短鋼筋進行加強,并且上部常被木地板等裝飾層所遮蓋,問題相對較小。但板底側粉刷層較薄,并且通常無吊頂遮蓋,更易暴露裂縫,影響美觀,所以板底更應妥善處理。板底裂縫宜委托專業加固單位采用復合增強纖維等材料對裂縫做粘貼加強處理。
四、結束語
混凝土樓板裂縫的發生是一個極其復雜的問題。在施工過程中,要適當地控制施工速度,嚴格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上傳、上荷載和過早拆模,做到科學施工,堅決摒棄違反科學的蠻干做法。論文參考,現澆混凝土樓板。只有這樣,才能使當前民用建筑樓板結構裂縫的這一質量頑癥得到有效遏制。
參考文獻
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【關鍵詞】現澆鋼筋混凝土樓板裂縫例病分析措施
中圖分類號:TU37文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
近年來,隨著經濟的發展,科學技術的進步,我國的建筑事業也飛速的進步,當前鋼筋混凝土建筑趨于主流,其配料,運輸,筑造工藝也不斷地取得新的成果。我們知道比較傳統的空心板已經逐漸走向淘汰,現澆板日以取代其重要地位,使用鋼筋混凝土現澆樓板,大大的提高了樓板的承受能力,也更加的美光。其特性明顯優于空心板。但是遺憾的是在建筑施工的過程中由于各種各樣的原因,現澆樓板也出現了裂縫。這樣就不僅影響了其外觀而且影響了保溫、隔熱和防水等一列的功能問題,甚至影響建筑的安全使用。所以防治樓板裂縫的工作顯得格外重要。這也是提高建筑工程質量,增加美觀性,實用性及消除安全隱患的重要步驟。
二.縫隙產生的主要部位
1.建筑的施工縫部位
2.建筑物四角受力集中處。
3.電線、水管分布密集地帶。
4.樓板表面無規則的裂縫。
5.建筑物的后澆部位
6.其他部位
三.裂縫產生的原因分析
現澆樓板出現裂縫的原因很多,而且也比較復雜。只要出現裂縫,那么處理起來難度很大。所以現澆板裂縫問題也受到了各個單位重視,因此從圖紙設計到建筑施工我們都必須采用科學的方法,用嚴謹的態度去執行操作,來防止樓板縫隙的出現。混凝土配合比例、環境溫度及溫度應力都是其影響因素,但是其具體的產生原因分析如下:
1.模板以及模板支撐力不夠
由于模板以及模板支撐力不夠導致模板的下沉變形,這主要是出現在模板的跨度較大的地方,由于模板的下沉變形,會導致模板與模板之間形成縫隙,那么在澆灌的時候就會出現漏漿,澆灌出來的樓板也會不規則,導致受力不均,易出現斷裂。
2.混凝土的澆筑方法不規范
如果澆筑混凝土的方法不規范,比如混凝土在澆筑時被過分的振搗,就會導致粗骨料全部下沉,反而水分及空氣全部被擠出表面,這種材料的分布會極大影響樓板受力度的。再如混凝土被連續的澆搗以及澆島后又長時間的不做其他工序的處理,這些都是一些不規范的澆筑方法,也是產生縫隙的主要問題。
3.水泥的品種、用量及水灰比不當
水泥的水化熱是水泥固有的性質,水化熱引起混凝土內部溫度的升高,內外產生溫差,溫差引起的應力可使混凝土產生裂縫。不同晶種不同強度等級的水泥礦物成分的含量不相同,礦物成分中鋁酸三鈣水化產生的熱量最大,速度也快,另外水泥細度越細,水化反應比較容易進行,水化放熱量越大,放熱速度也越快。因此根據水泥的不同礦物成分含量選擇低水化熱的水泥品種和與混凝土強度等級相適宜的水泥強度等級是預防裂縫的前提。混凝土中的水泥用量越大,總發熱量越大。混凝土的溫度會隨水泥用量的增加而提高,造成混凝土的收縮大,水化熱高,產生非受荷裂縫。
4.鋼筋位置以及保護層的厚度出現偏差
鋼筋在樓板中承受著巨大的拉力,所以鋼筋的位置十分重要。如果鋼筋的位置不能控制好,就會導致樓板內的鋼筋受不到力或者受力太大,甚至出現漏筋的現象,這都是在澆筑中需要注意的問題。
5.建筑施工的荷載超過了實際設計的荷載
由于在施工的過程中,可能在樓板的局部堆放大量的工程物資,其重量太大樓板不能承受,或者因為其堆放太過其中,樓板受力不均導致樓板局部下沉破裂,出現縫隙,所以在施工時一定要考慮到樓板的受力程度,在可以承受的范圍內堆放。同時要注意堆放的技巧不要過于集中堆放,要不堆放在樓板跨度最大的中央,盡量堆放在墻角處,以減輕樓板受力。
6.澆筑后的養護不合理
我們知道現在建筑樓板澆筑后的養護方法已經比較落后,這種老式的養護方法已經不符合現代建筑的需要,所以探索改進新的養護方法尤為重要。眾所周知混凝土的失水情況會影響到水泥的水化作用,如果在水泥的水化作用完成之前,失水太嚴重就會造成混凝土的結構疏松形成干縮裂縫等導致樓板的滲水性過大。
四.裂縫防治措施
鋼筋混凝土結構是當今建筑的主流結構,其優越性和科學性是十分明顯的。如果澆筑方法規范合理其縫隙的產生也是完全可以避免的。即使如果出現了縫隙,但是其有害程度也必須控制在一定的范圍之內。其控制方法涉及到了設計的科學性、材料質量、施工程序等各個方面。如何將裂縫控制在正常的范圍之內。我們必須做到以下幾點:
1. 圖紙設計科學合理
在圖紙設計時,要充分考慮各個設計細節。并且根據施工的經驗對一些部位作出增強構造配筋等措施,使用細筋密配的原則,周全的考慮并作出慎重對策,來減輕縫隙的產生。
2.嚴格按照圖紙要求施工
嚴格的按照圖紙設計進行施工,包括材料的選用,施工的注意事項,以及需要特殊加固的部分要嚴格規范的執行,因為圖紙的設計只是理論上的。實際施工出現偏差一樣會導致嚴重的后果。
3.模板及其支撐使用規范
模板及其支撐應通過精確的計算來確定其規格,不僅要能夠滿足強度要求還要能夠滿足變形的要求。其具體的有以下幾點需要我們注意:如位于回填土上的一系列支撐應該首先將回填土夯實,再加墊上滿足厚度條件的墊板,以增大支撐物的受力面積;再如當板跨大于等于4m時,中部最好有一定角度的拱起。
4.澆筑混凝土方法規范
在澆筑樓板時要充分攪振混凝土,但實際不宜過長,最好使用平板式振動器來攪振。在振搗的過程中,應該嚴格的攪振均勻和時長,當表面均勻的溢出漿液為最佳。具體而言每一個位置連續振搗的時間一般在二十五秒到三十秒之間,不宜過長的振搗。
5.按規定處理后澆帶和施工縫
按照設計的規定,必須把后澆帶及施工留下的縫隙留在受力較小的部位,這些部位相對的脆弱必須減少其受力。再之后澆部位澆筑時間間隔在六十天以上的應該確保新舊混凝土能夠緊密連接。
6.認真做好澆筑后的養護工作
建筑工程完工交付使用之前,施工單位必須加強建筑物的管理和保養,避免溫差過大或者樓板過于干燥導致裂縫,所以在間隔一定的時間要采取室內噴水的方法解決。
五.結束語
鋼筋混凝土樓板出現縫隙可以說是一種最常見的質量例病,就現在的施工技術水平而言,要想要求樓板不存在任何裂縫的效果可以說需要我們精益求精,一般來說這是很難做到的。但是只要我們在結構設計、施工程序、材料選購使用等發面嚴格按照規范的技術標準執行,于此同時不斷加強監督和管理養護力度,我們就可以做到縮減其產生的可能性的效果,有效地控制裂縫的產生及危害。
參考文獻
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關鍵詞:鋼筋混凝土,裂縫,成因,控制措施
0.前言
通過大量的工程實踐和理論分析表明,鋼筋混凝土構件基本都是帶裂縫工作的,對縫寬符合《混凝土結構設計規范》要求的裂縫,對結構使用無大的危害,是允許其存在的。當混凝土裂縫的寬度超過規定的限值時,會影響建筑物和構件的適用性和耐久性,不僅有損外觀形象,還會造成鋼筋外露、腐蝕,減小建筑結構抵抗荷載的能力,降低建筑結構的整體性和剛度。本文針對建筑工程混凝土裂縫產生的原因進行分析,并結合實際工作中積累的經驗,提出防治措施。
1.鋼筋混凝土建筑物裂縫的成因分析
1.1荷載裂縫
此類裂縫是建筑物在荷載作用下,變形過大而產生的,主要是由于結構設計不合理,施工方法不正確,承載能力不夠以及地基不均勻沉降等原因造成的。裂縫出現的部位主要集中于受拉或受彎區域以及受震動嚴重的部位。
1.2溫度裂縫
水泥水化是一個放熱的化學反應過程,其間產生一定的水化熱。混凝土是熱的不良導體,特別是大體積混凝土,水化熱高,表面暴露在空氣中,散熱快,內部熱量散發不出來,使混凝土內外截面產生溫度梯度,特別是晝夜溫差較大時,內外溫度差別更大,內部混凝土熱膨脹變形產生壓力,外部混凝土冷縮變形產生拉力,由于此時混凝土的抗拉強度較低,當混凝土內部拉應力超過其抗拉強度時,混凝土便產生裂縫。這種裂縫一般會在混凝土澆筑后的3到5天產生,最初是很細的裂縫,隨著時間的發展繼續擴大,甚至會出現貫穿的情況。
1.3干縮裂縫
此類裂縫產生的主要原因是混凝土拌合物在澆搗完畢后,其內部的水份一部分泌出流失,一部分被水泥水化所用,還有一部分被蒸發,造成混凝土體積縮小。特別是在炎熱或大風干燥的天氣條件下,混凝土表面水分蒸發過快加之混凝土本身的高水化熱等原因造成混凝土產生急劇收縮,而此時混凝土強度幾乎為零,不能抵抗這種變形力而導致開裂。從混凝土中蒸發和被吸收水分的速度越快,干燥裂縫越易產生。裂縫位置多在混凝土表面,形狀不規則,長短不一,深度一般不超過50毫米。
2.鋼筋混凝土建筑物裂縫的控制措施
從以上分析可以看出,混凝土有裂縫是絕對的,沒有裂縫是相對的,所以對混凝土建筑物裂縫的防治目標,就是將其對建筑物的危害程度控制在允許范圍之內。為此在實際工程中應從設計和施工兩方面著手,共同預防和控制混凝土建筑物裂縫的產生。論文參考網。
2.1設計方面
2.1.1合理的建筑平面選型
建筑平面選型在滿足使用要求的前提下,力求簡單。平面復雜的建筑物,容易產生應力集中而造成墻體及樓板開裂。合理增配構造鋼筋提高抗裂能力,盡量避免結構斷面突變產生應力集中,在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施,適當增加附加筋,以增強其抗裂能力。設計人員應重視構造鋼筋的配置,選擇構造鋼筋的直徑和數量要適宜。 從設計上說,構造鋼筋很重要,結構設計經常忽略結構約束性質,從而產生構造性裂縫。所以,配筋不但要滿足結構承載的要求,而且還要滿足混凝土正常使用的要求,合理增配構造鋼筋有利于提高抗裂能力。
2.1.2減少地基的不均勻沉降
合理布置縱橫墻,縱墻開洞盡可能小。控制建筑物的長高比,長高比越小,整體剛度越大,調整不均勻沉降的能力越強。此外在基礎設計方面可以采取調整基礎的埋置深度、地基計算強度、墊層厚度等方法來控制地基的不均勻變形。
2.1.3合理設置變形縫
設置變形縫的位置和縫寬的選定要適當,構造要合理。可以把伸縮縫、沉降縫和抗震縫合并設置。因為建筑物長期暴露在大氣中,承受反復的驟冷驟熱,干濕作用等,所以除嚴格按照設計規范要求設置伸縮縫外,還應考慮其所處的外部環境因素的影響。當結構體突變或者設置的伸縮縫間距偏大,超出規范要求時應采取有效的防開裂措施,如增大配筋率、通長配筋、設置后澆帶、改善混凝土級配等。
2.1.4加大保護層厚度
適當加大保護層厚度,可以提高保護層的質量以及密實性,降低其滲透性,予以阻止或者延緩混凝土的碳化速度,提高劈裂強度。地下結構保護層厚,要加鋼絲網;樓板要布設設備管線,也要適當增加樓板厚度。
2.1.5加設次梁減少裂縫
在現代設計中,現澆板的寬度越來越大,長度越來越長,而樓板的厚度卻不能太大,如果在板下面的適當部位增加次梁,就可以增加板的剛度,減少板的撓曲變形,從而達到不出現危害性裂縫的目的。沒有條件設置次梁時,可以在易裂的邊緣部位設置暗梁,提高該部位的配筋率,從而提高混凝土的極限拉伸,有效地防止裂縫的產生。論文參考網。
2.2施工方面
2.2.1注重混凝土原材料的選擇和配比
混凝土中如果采用吸收率較大的骨料,干縮較大,骨料含泥量較多時,會增大混凝土的干縮性;骨料粒徑較大,級配良好時,由于能減少混凝土中水泥用量,所以混凝土干縮率較小。
混凝土原料的配合比應根據工程的要求,如防水、防滲、防輻射等進行認真分析,選擇最優方案。混凝土的水灰比應在滿足強度要求及泵送工藝要求條件下盡可能降低。混凝土中摻入粉煤灰不僅能替代部分水泥,而且粉煤灰顆粒呈球狀,可起到作用能改善混凝土的工作性和可泵性,且可明顯降低混凝土水化熱。為了滿足混凝土坍落度的要求,若只增加水泥用量,則會加劇混凝土干燥收縮,明顯增大混凝土水化熱,易引起開裂。因此,除了調整級配外,可摻入適量減水劑。
2.2.2強化混凝土澆搗工作的要求
混凝土的澆搗技術對混凝土密實度很重要,泵送流態混凝土同樣需要振搗,大體積混凝土在澆搗過程中會產生大量的泌水,應及時排除,有利于提高質量和混凝土的抗裂性。澆搗時振動棒建議采用垂直振搗,行列式排列,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過震或漏振,應提倡二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位,以免形成潛在的冷縫或薄弱點。混凝土澆到面層時,表面應抹平壓實,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡,以提高混凝土的密實度。
2.2.3采取合理的養護措施
保溫養護是混凝土施工的關鍵環節,其目的主要是降低大體積混凝土澆筑塊體的內外溫度差值以降低混凝土塊體的自約束應力。一方面應盡可能減少入模溫度,另一方面應采取保溫養護,以減少內外溫差。澆筑體的混凝土緩慢降溫是重要環節,越慢越好,為混凝土創造充分應力松弛的條件,與此同時還要在養護中使混凝土保持良好的潮濕狀態,這對增加混凝土強度和減少收縮是十分有利的。混凝土的拆模時間可根據工程部位具體情況確定,應盡可能多養護一段時間。及時回填土是控制早期、中期開裂的有力措施。論文參考網。土是混凝土養護的最佳介質,施工經驗表明,遲遲不回填圖的暴露工程裂縫最多。
3.結束語
通過上述分析。我們在充分了解混凝土裂縫產生機理的基礎上從設計和施工兩方面加強質量管理,采取科學合理的技術措施,可以有效的將混凝土裂縫控制在規范允許的范圍之內,從而保證建筑物達到安全、適用、經濟、合理的設計要求,確保人民群眾的生命財產安全。
參考文獻
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關鍵詞:建筑物,磚混住宅結構,裂縫處理
1.國內建筑結構加固技術的研究現狀及發展趨勢
近年來出現的一些新加固技術,如粘貼纖維復合材料加固法、鋼絲網水泥砂漿加固法、纖維材料的嵌入式加固法等,這些技術從一開始引進和出現在國內,就以它們優異的性能、特點和加固效果得到了工程界的關注和青睞。廣大科研技術人員在新加固技術方面開展了大量的試驗研究和理論分析,國家也頒布了一些新加固技術規范,在工程實踐中正逐步推廣。預計不久的將來,隨著新加固技術的逐步成熟,一定會在工程中得到廣泛應用。
1.1 碳纖維加固技術的研究現狀及發展趨勢
我國在利用碳纖維加固技術的研究和應用起步較晚,發展卻很迅猛。1997年國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結構”的試驗研究開發與應用,并被定為國家“九五”重點科技攻關項目.隨后通過采用進口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進行了一些實際工程結構的補強加固,并取得了較好的效果。
1.2纖維復合材料嵌入式加固技術
纖維復合材料嵌人式加固技術是將加固材料放人結構表面預先開好的槽中,并向槽中注人粘結材料使之形成整體。目前國外已經有了一定規模的研究和應用,國內在國家工業建筑診斷與改造技術研究中心開展了這項技術的試驗研究,但尚未應用于工程實踐。
2.磚混結構裂縫種類及其產生的原因
2.1干縮裂縫:多發生在墻面抹灰層內,一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫,這種裂縫開始隨時問而發展,以后逐漸穩定。另一種干縮裂縫則呈不規則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產生的原因有:①抹灰用砂過細或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實;④抹灰層失水過快,養護不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。
2.2磚墻溫度裂縫:一般有如下規律:① 頂層重,下層輕;兩端重,中間輕;向陽重,背陽輕;且這類裂縫與溫度變化有關。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標號較低,砌筑質量較差;③結構構造上處理不當,如采用半圈梁 。
2.3地基下沉裂縫:一般共同規律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內墻少;斜向多,豎向少。產生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復雜,轉角較多;④ 高低層相差較大,未留沉降縫;⑤荷載與分布不均勻;⑥ 使用不當,地基浸水或地下水位上升(多發生于濕陷性黃土地區);⑦ 地基施工質量。
3.砌體裂縫的類型和防治方法
砌體結構裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發生在有現澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端,一般長度在1開間~2開間范圍內,外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發生在底層至二層外縱墻的兩端,斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜,裂縫下大上小。水平裂縫有的發生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮~3皮磚的灰縫位置,一般沿外墻頂部連續分布,兩端較中間嚴重。有的發生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現,沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。
根據裂縫產生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進行防治,盡可能在夏季或溫暖季節,澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層,并達到規定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現裂縫。根據建筑物的實際情況設置沉降縫、伸縮縫,提高結構剛度和施工質量,都能減少裂縫的發生。當然,處理好地基是防止墻體底部出現裂縫最有效的方法。
4.常用建筑補強加固方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是采用與原有構件同類的材料,通過增大截面的面積,提高構件的承載能力和剛度,達到對原構件進行加固的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構件的外側,通過外包鋼與原有構件的共同作用,提高構件的承載能力和剛度,達到加固的目的。
4.3 外加預應力加固法
外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力。
4.4 改變受力體系加固法
粘鋼加固法方法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,從而改變結構的受力體系,使承載能力得以提高。
4.5 粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法。論文參考。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。
4.6粘貼纖維復合材料法
粘貼纖維復合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。
5.結論
裂縫對結構有較大的危害。論文參考。主要表現在如下幾方面:1)冰凍的影響。混凝土有了裂縫,水可滲入,當氣溫降到2℃以下時,水分就會結成冰,結成冰的水分膨脹,會導致沿裂縫邊緣散裂。凍融循環每重復一次,這種散裂現象就會發生一次,這樣裂縫符逐漸加寬:2)鋼筋銹蝕 由于空氣中二氧化碳長期作用使混凝土中性作用物質的堿度降低,喪失保護作用。當碳化到達鋼筋表面時,若鋼筋上有水溶液、氧和電位差,就會發生電化學腐蝕,使受力鋼筋截面積不斷削弱。另外,銹蝕的產物大約是鋼筋被侵蝕體積的2倍~3倍,這種膨脹效應足以使外圍混凝土產生相當大的拉應力,致使混凝土裂縫繼續擴張。論文參考。影響鋼筋和混凝土的粘結力 3)破壞結構整體性,降低結構剛度、結構承載力、耐久性,發生滲漏 4)加快混凝土碳化脫落,降低抗疲勞能力:5)影響美觀效果。所以一旦建筑物出現裂縫就必須對其進行處理。建筑結構加固方法的不斷進步都有利于建筑工程質量的提高,延長建筑物的使用壽命,對國民經濟的發展有著積極的作用。
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關鍵詞:建筑工程,結構裂縫,防治
一、工程概況
該工程為地上30層,地下3層,建筑總高度為120m。其建筑平面呈D:38m 的圓形,外圍是16 根框架柱,內筒采用雙筒型式,里側為邊長9.78m×11.83m的方筒,外側為D:17m的圓筒。最初設計采用雙筒一直到頂的結構體系,而且已按此設計完成地下室及地面4 層的主體結構施工,后來新業主要求擴大20 層以上客房的使用面積,把20層以上的圓筒取消,只保留方筒。這一結構體系的大調整,使傳力路徑發生了重大改變,于是有關設計人員進行了深入研究和處理。隨后第5層以上按新圖紙施工,并在19 層樓面按要求取消了圓筒。
二、裂縫的原因分析
對裂縫的界定一般以可見縫寬>0.05mm 的稱為“宏觀裂縫”,反之則稱為“微觀裂縫”。工程中構件產生裂縫的主要原因可以分為兩大類,一類是由動、靜荷載和其他外荷載引起的裂縫;另一類是由溫度、收縮、不均勻沉降的變形荷載引起的裂縫。本工程剪力墻裂縫可認為是由于混凝土收縮及其溫差所引起,而且前者是主要的因素。混凝土收縮是指混凝土在不受力的情況下因變形而產生的體積減小,主要包括:①硬化收縮,即混凝土在水化結硬過程中,由于水泥顆粒不斷水化,毛細管及各孔隙游離水逐漸與水泥礦物質水化,轉化為凝膠及結晶成水泥石,體積略有收縮,亦稱“自生收縮”;②失水收縮,即混凝土內水分不斷蒸發,引起體積顯著收縮,其收縮量占總體積收縮量的80%~90%,亦稱“干縮”;③碳化收縮,即大氣中的二氧化碳與水泥的水化物發生化學反應引起的收縮變形。混凝土自生收縮發生在初凝至終凝期間,干縮發生在終凝后,初凝前的收縮因混凝土尚具塑性而不影響裂縫的產生。
三、混凝土收縮裂縫的主要起因
80年代以前,民用建筑中出現混凝土早期收縮裂縫的機率是相當小的,90 年代后隨著我國泵送流態混凝土施工工藝的逐步推廣,工程中出現早期收縮裂縫的比例逐漸增大,說明與泵送及商品混凝土的廣泛使用有一定的對應關系。泵送流態混凝土由于流動性及和易性的要求,以及坍落度、水灰比增大,水泥標號提高,水泥用量增加,骨料粒徑減小,外加劑用量增多等諸多因素的變化,導致混凝土的收縮及水化熱作用比以往低流動性混凝土大幅增強,前者的收縮變形量約為(6.0~8.0)×10- 4,而后者僅為(2.~3.5)×10- 4。美國ACll305委員會在1991 年發表的《炎熱氣候下的混凝土施工》中指出,混凝土入模溫度高,環境相對濕度低和陽光照射引起混凝土表面水分蒸發快是產生混凝土早期干縮裂縫的原因。
(1)水泥。水泥水化熱被一致認為是引起混凝土裂縫的主要原因,主要通過控制水泥用量來實現對其的控制。常規概念認為水泥用量越大,混凝土強度越高,尤其是隨著高強混凝土的大批量使用,混凝土配中的水泥用量逐漸增大,混凝土收縮裂縫也就相應增多,這已成為目前建筑界的突出問題。論文格式,建筑工程。。而實際上現代高強混凝土的研究表明,由于混合材料的出現,混凝土強度與水泥用量之間并非一定成比例關系,在低水泥用量的情況下同樣可以配制出高強混凝土。
(2)混合材料。目前為了提高混凝土的施工可操作性,使混凝土硬化后獲得高性能最常用和最有效的方法是采用“雙摻”技術,即同時摻人高效減水劑及活性摻合料。減劑能有效降低混凝土水灰比,改善混凝土拌合物的工作性能,提高混凝土強度,節省水泥用量。混凝土中的添加物當所占比例<5%時稱為摻量,超過的則稱為混合材料。
(3)水灰比。若水灰比過大,則混凝土結構內部的水孔及毛細孔增多,骨料與水泥石界面的泌水也增多,造成結構疏松,混凝土拌和物的總用水量對干縮的影響較顯著。
四、本工程裂縫現象解釋
從以上分析可知,本工程筒體剪力墻裂縫是由于混凝土收縮引起的,不是結構性裂縫,對所出現的各種現象可以解釋如下:
(1)當圓筒與方筒同時存在時,裂縫出現在圓筒外側是因為方筒受圓筒所包裹,且環境相對較陰暗潮濕,空氣對流也不明顯,處在這樣好的墻體養護環境下,水分不易蒸發,因而混凝土收縮不明顯;同樣,圓筒墻體內側也較少發現裂縫。
(2)隨著樓層的增高,墻體裂縫呈增多的趨勢,這是因為高空風速加大,日曬時間延長,溫差大,在相同時間里混凝土失水更多,導致收縮裂縫發展迅速,但最終收縮量相差不大,因此呈現裂縫條數多則細、少則寬的規律。
(3)裂縫呈“棗核形”( 即梭形) ,不穿過樓層,是由于樓面的“模箍作用”所致。其機理是由于被約束體(墻體)的變形受到約束體(樓板及墻暗梁)的約束,隨著逐漸遠離樓面及暗梁,該約束力逐漸減弱并形成收縮裂縫。在裂縫形成過程中,裂縫處必然會產生變形,而這種變形往上下伸展在接近樓板處因受到約束而其延伸受到限制,直至逐漸消失,因此可以認為約束作用既引起剪力墻開裂,又限制了裂縫的發展。
五、對剪力墻裂縫的處理措施
5.1“放”的措施
“放”就是盡量減少對混凝土收縮變形的約束,如同治水中的“放水疏導”法。本工程設計上可采取開“小結構洞”的方法,把方筒東西面長墻分成2 個墻肢,洞口用磚墻封實,不影響使用功能。由于在水平力作用下剪力墻結構變形曲線呈彎曲型,到建筑上部剪力墻位移較大,其剪切剛度的局部削弱對結構綜合剛度影響不大,因此在設計上是可行的。由于開洞后混凝土的收縮應力得到釋放,可以從源頭上控制裂縫的發展。
5.2“防”的措施
“防”就是采取措施減少混凝土的收縮。從前述對混凝土材料的分析可知,把混凝土配比中的水泥從365kg/m3 減小至300kg/m3,粉煤灰用量從80kg/m3 增加至120kg/m3 甚至更多,水灰比0.8適當調低,都仍留有很大的余地。
5.3“抗”的措施
“抗”就是采取措施提高混凝土抵抗收縮變形的能力,一般可以用提高配筋率或減小鋼筋間距的辦法。本工程剪力墻配筋率合適,所以可在配筋率不變的情況下用等面積代換法,調整鋼筋間距,減小鋼筋直徑,讓水平構造筋“細而密”,鋼筋間距由200mm 縮小至100mm 甚至80mm,把混凝土一部分的拉力轉移到鋼筋上來,使混凝土的收縮趨于均勻,只在構件中產生微裂縫,釋放應力以避免或減少宏觀裂縫。
六、裂縫的評價及處理
混凝土裂縫雖然是不可避免的,但其有害程度卻是可以控制的,有關標準可根據使用條件而定。從結構的耐久性要求、承載力要求及正常使用要求等方面考慮,按照我國混凝土結構設計規范的規定,室內正常環境鋼筋混凝土結構最大裂縫寬度允許值為0.3mm,基本上是本工程裂縫寬度的上限值。論文格式,建筑工程。。論文格式,建筑工程。。裂縫深度H 與結構厚度h 的關系為:h≤0.1H 為表面裂縫,本工程裂縫均屬此范圍;0.1H<h<0.5H 為淺層裂縫;0.5H≤h<1.0H 為縱深裂縫;h=H 為貫穿裂縫。論文格式,建筑工程。。論文格式,建筑工程。。根據對該工程在7 月后貼石膏的情況觀察,沒有發現裂縫有發展的趨勢。論文格式,建筑工程。。1- 4 層剪力墻原來是應該有裂縫的,但在抹灰批蕩一段較長時間內均沒有發現裂縫,說明裂縫已趨穩定而不需進行修補。
關鍵詞:地下室墻板,施工,養護
1.地下室墻板干燥收縮裂縫特點及產生原因
隨著城市建筑的不斷擴張和發展,相配套的人防地下設施也進一步完善,大型的人防設施也列入了建筑規劃的行列。隨著城市化進程的不斷推進,城市人口日漸稠密,高層建筑越來越多,相應地也涌現出了大量的箱形基礎(即地下室),地下室墻板的施工技術也日臻完善,現就其施工要點做如下探討。
2.地下室墻板施工工藝
2.1混凝土工程
在澆筑地下室混凝土外墻時,加強工地管理人員的質量意識,做好模板工、涂刷工的交底,嚴格控制進場混凝土的質量,按規范規定對墻板鋼筋進行充分的保護;模板支設階段,模板接縫應吻合緊密、平整、保證整體模板的強度、剛度和穩定性,不得漏漿。外墻模板采用蝶型螺母和M14高強螺栓作對拉螺桿,其間距為45cm,它能有效地控制墻體厚度和模板定位。混凝土澆筑時其分層澆筑厚度不超過300,使其加快混凝土熱量散發,并使熱量分布均勻;混凝土坍落度要求在14±2cm內,待混凝土澆筑完達到拆模強度后,拆除全部模板,并立即涂刷兩遍養護液。
在混凝土工程的施工過程中,地下室墻板干燥收縮裂縫時有發生,這種通病逐漸成為施工單位迫切需要解決的問題。多年以來,施工中通過改良混凝土配合比、級配,以及外加劑的良好應用,地下室混凝土墻板的干縮裂縫有了一定的改善,但仍不能最終解決問題的出現[1]。
地下室墻板的干燥收縮裂縫特點是在混凝土凝固過程中,產生干縮和凝縮,其中以干縮為主,多發生在砼面層上,裂縫淺而細,形式多為不規則。
施工中在采用了良好的混凝土配合比、級配和符合施工規范操作的前提下,若地下室混凝土墻板產生收縮裂縫,其產生原因一般為:
a、砼局部或小部分暴露在空氣中得不到充分的養護。
b、根據泵送混凝土對模板側壓力大的特點,對模板沒采取加固措施[2。
c、模板拆模時間掌握不恰當,不及時。
要使裂縫能得到有效解決,就需要加強砼的早期養護,這樣既不用大幅增加施工成本,又能保證工程質量。
以上混凝土施工方法的優點是:
a、對砼表面形成養護防護膜,可以有效防止砼內的水分過早地揮發散失,使混凝土表面及內部同時得到養護,阻隔了外界氣體的侵入,又減少了砼的早期收縮。
b、混凝土到達拆模強度后,立即拆除全部模板,防止模板與砼之間由于空氣流動而出現干縮[3]。
c、此方法操作方便,易掌握、施工快捷,施工成本沒有大幅增加,同時保證了工程質量。
2.2地下室鋼筋
鋼筋進場要按規定進行原材料驗收。科技論文。驗收合格的鋼筋嚴格按照同批號、同等級、同規格、品牌分類堆放并標識。堆放鋼筋的場地要平整且底部要碼放墊木,場地要有必要的排水措施,不得有積水現象,避免鋼筋銹蝕或油污。鋼筋在儲存過程中不得損壞標識,以免誤用。鋼筋集中在施工現場的鋼筋加工場地統一下料加工制作,成品分類掛牌標識堆放。
底板鋼筋綁扎前首先將基礎梁、承臺鋼筋綁好,經檢查驗收,符合設計及驗評標準后,方可進行底板鋼筋綁扎[4]。鋼筋綁扎時,首先按圖紙設計要求的間距在墊層上畫鋼筋位置線,然后按鋼筋的位置線鋪底板下排鋼筋,底板下排鋼筋綁扎完畢,墊好底板混凝土保護層的墊塊,進行底板上層鋼筋綁扎,底板上層鋼筋綁扎完畢后,將上下層網片之間用Ф12鋼筋撐鐵支起,每平方米設置一個,確保上層鋼筋穩固,最后綁扎柱與基礎搭接筋和墻板鋼筋。科技論文。柱搭接筋及墻板鋼筋位置除符合墊層上的尺寸線外,還應注意控制保護層的位置,在柱搭接筋及墻板鋼筋綁扎后,要根據縱橫軸線逐個、逐排進行校正,校正完畢,將柱搭接筋用箍筋點焊固定,墻板鋼筋用鋼管架子進行固定。
墻板鋼筋在地下室底板鋼筋綁扎后采用一次綁扎到位。墻板鋼筋綁扎前先搭設好雙排鋼管架體,在基礎梁上用粉筆畫出豎筋位置,布設好豎筋,并與基礎梁鋼筋臨時綁扎固定,在豎筋上畫好水平筋的分檔線,然后在豎筋下部、中部及距頂端1.2m處綁好定位橫筋,最后綁扎其余橫筋,橫筋的搭接長度及接頭位置必須符合設計及規范要求。地下室墻板鋼筋全部綁扎就位后,根據墻板軸線進行校正,并與鋼管架進行固定。
2.3地下室墻板的養護
當混凝土強度達到1.20Mpa時(一般是24小時左右),即可拆模,拆模時模板工須有熟練操作技術,有連續作業的心理準備,一次拆除全部模板,不得停歇[5]。科技論文。如過晚拆模,則模板拼縫處砼易水分蒸發,形成風縫,引起裂縫。拆模同時,應在混凝土表面涂刷養護液,必須隨拆隨涂,緊跟其后,連續均勻涂刷兩遍,并不得漏刷及停歇。拆下的模板及時運出,防止碰撞,做好涂刷后的成品保護。
2.4地下防水施工
常用的地下防水方案有結構自防水和設置防水層兩種。
結構自防水是通過調整和控制配合比、加外加劑、使用膨脹水泥等方法來提高混凝土本身的抗滲性和密實性來進行防水。
設防水層是在結構物外側增加防水層,以達到防水目的。常用的防水層有水泥砂漿、卷材、瀝青膠結料和金屬防水層。
2.5施工過程中要有一定的安全措施
施工人員必須遵守安全生產的有關規定,服從安全員的監督。安全員要對整個施工作業面進行全面的安全檢查。操作人員必須熟練地掌握施工工藝及施工過程,嚴格按施工工藝進行施工。施工前要認真進行交底,使施工一次成型。
3.結束語
地下室墻板施工是地下室施工的重要組成部分,施工工藝相對復雜,容易出現施工質量問題,工程建設人員在施工方面需要不斷改善施工工藝,從而提高地下室墻板的施工質量。
參考文獻
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[3] 譚維祖.混凝土的收縮、開裂即其評價與防治[J].混凝土,2001.7,55-88.
[4] 王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京:中國建筑工業出版社,1997.
[5] 戎建開.現澆混凝土樓板裂縫的防治措施[J].山西建筑,2004,30(8),58-59.
1.1 碳纖維加固技術的研究現狀及發展趨勢
我國在利用碳纖維加固技術的研究和應用起步較晚,發展卻很迅猛。1997年國家工業建筑診斷與改造工程技術研究中心率先開始了“碳纖維材料加固修補混凝土結構”的試驗研究開發與應用,并被定為國家“九五”重點科技攻關項目.隨后通過采用進口的碳纖維材料在北京、上海、遼寧、江蘇等省市進行了一些實際工程結構的補強加固,并取得了較好的效果。
1.2纖維復合材料嵌入式加固技術
纖維復合材料嵌人式加固技術是將加固材料放人結構表面預先開好的槽中,并向槽中注人粘結材料使之形成整體。目前國外已經有了一定規模的研究和應用,國內在國家工業建筑診斷與改造技術研究中心開展了這項技術的試驗研究,但尚未應用于工程實踐。
2.磚混結構裂縫種類及其產生的原因
2.1干縮裂縫:多發生在墻面抹灰層內,一般沿墻面長度方向每隔一段距離形成一條裂縫,這種裂縫開始隨時問而發展,以后逐漸穩定。另一種干縮裂縫則呈不規則的龜裂或呈放射狀裂縫,此類裂縫寬度較小。產生的原因有:①抹灰用砂過細或含泥量較大;②水泥安定性不好;③砂漿過稀,抹灰不實;④抹灰層失水過快,養護不好等造成抹灰層收縮較大而形成裂縫。
2.2磚墻溫度裂縫:一般有如下規律:① 頂層重,下層輕;兩端重,中間輕;向陽重,背陽輕;且這類裂縫與溫度變化有關。②磚墻溫度裂縫隨部位不同而呈不同的形狀。產生的原因有:① 屋面保溫層,隔熱保溫性能差;② 磚墻砂漿標號較低,砌筑質量較差;③結構構造上處理不當,如采用半圈梁 。
2.3地基下沉裂縫:一般共同規律是:下層多,上層少;縱墻多,橫墻少;外墻多,內墻少;斜向多,豎向少。產生的原因有:①地基不均勻下沉;②房屋過長未留縫,沉降不一;③平面復雜,轉角較多;④ 高低層相差較大,未留沉降縫;⑤荷載與分布不均勻;⑥ 使用不當,地基浸水或地下水位上升(多發生于濕陷性黃土地區);⑦ 地基施工質量。
3.砌體裂縫的類型和防治方法
砌體結構裂縫的類型有斜裂縫、水平裂縫和豎向裂縫三種。斜裂縫有的發生在有現澆混凝土挑檐的平屋頂房屋和無保溫屋蓋的房屋頂層縱墻面的兩端,一般長度在1開間~2開間范圍內,外縱墻兩端有窗時,裂縫沿窗口對角方向裂開。有的發生在底層至二層外縱墻的兩端,斜裂縫通過窗口的兩個對角向沉降量較大的方向傾斜,裂縫下大上小。水平裂縫有的發生在平屋頂屋檐下或頂層圈梁下2皮~3皮磚的灰縫位置,一般沿外墻頂部連續分布,兩端較中間嚴重。有的發生在底層至二層窗間墻的上下對角處,成對出現,沉降量大的一邊裂縫在下,沉降量小的一邊裂縫在上。豎向裂縫發生在縱墻中央的頂部和底層窗臺處,裂縫上寬下窄。
根據裂縫產生的原因,要消除砌體裂縫。必須從根源上進行防治,盡可能在夏季或溫暖季節,澆灌屋頂挑檐及圈梁混凝土,一般不要冬季施工。挑檐上最好做保溫層,并達到規定的厚度:這樣就能減小鋼筋與混凝士和砌體之間的溫差,避免頂部出現裂縫。根據建筑物的實際情況設置沉降縫、伸縮縫,提高結構剛度和施工質量,都能減少裂縫的發生。當然,處理好地基是防止墻體底部出現裂縫最有效的方法。
4.常用建筑補強加固方法
4.1 加大截面加固法
加大截面加固法是采用與原有構件同類的材料,通過增大截面的面積,提高構件的承載能力和剛度,達到對原構件進行加固的目的。
4.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法是把型鋼或鋼板等材料包在被加固(鋼筋混凝土)構件的外側,通過外包鋼與原有構件的共同作用,提高構件的承載能力和剛度,達到加固的目的。
4.3 外加預應力加固法
外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水平來間接提高結構的承載能力。
4.4 改變受力體系加固法
粘鋼加固法方法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,從而改變結構的受力體系,使承載能力得以提高。
4.5 粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法。論文參考。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。
4.6粘貼纖維復合材料法
粘貼纖維復合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。
5.結論