预防箱梁开裂的措施

2024-06-17

预防箱梁开裂的措施(精选6篇)

篇1:预防箱梁开裂的措施

预防预应力混凝土箱梁桥开裂的技术实践

1.预应力混凝土桥梁的裂缝问题

预应力混凝土连续箱梁桥是目前已建和在建大中跨度桥梁中数目最多的桥型。从全国范围来看,伴随着桥梁出现了各种各样不同性质的裂缝问题,有关该桥型在建设和营运过程中出现病害的报告不少。据调查,几乎所有的大跨径连续刚构或连续梁桥在通车几年后均出现了明显裂缝。绝大部分的桥梁有受力裂缝。过多的裂缝降低了桥梁的使用性能,增加了大量的维修加固费用,严重影响了结构的耐久性。

至2005年底,我系统在珠江三角洲修建了13座大跨度预应力混凝土连续梁和连续刚构桥。此外还有大量的现浇连续梁桥。其中有4座早期的桥在建设期或通车后都曾出现过不同形式的裂缝。在裂缝防治工作中我们发现,对于预应力混凝土连续箱梁桥的裂缝预防,国内缺少可用于指导设计和施工的较系统的量化指标和实用技术措施。我国的桥梁设计规范(85版)也存在一些不足,直到新的《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)颁布后才有所改观。

为了防止今后新建桥梁开裂,我们针对此类桥梁现存的关键技术问题,进行深入研究,于2002年提出一套用于指导设计和施工的《预应力混凝土箱梁设计、施工防裂控制要点》,在项目设计和施工阶段开展专项的裂缝预防工作, 共涉及7座大跨径连续刚构桥梁以及大量的普通跨径箱梁桥。从近期完成的桥梁工程来看,取得了初步成效。

2.常见的裂缝状况

通过工程观察和文献记载,混凝土箱梁桥常见裂缝有:节段间断口裂缝;翼缘板横向裂缝;齿板张拉过程中锚前锚后开裂;底板纵向裂缝。腹板、横隔板出现斜裂缝;翼缘板、腹板交界处纵向水平裂缝;跨中底板、支点顶板出现横向水平裂缝;薄壁墩根部的竖向裂缝;各种桥型分部在各部位的收缩裂缝等。经分析,这些裂缝产生的原因有设计方面的,有施工方面的,也有设计施工两方面共同造成的。在设计造成裂缝的原因中,有一部分是明显的设计错误或疏漏,这不必太多讨论;另一部分是设计者经验不足,对结构的分析不够细致全面,规范的不足以及对施工误差认识不足等原因。施工方面的原因除了偷工减料、操作不规范之外,还有一些是缘于对混凝土或结构特性的认识不足,如支架变形、混凝土收缩变形、预应力张拉不当等。针对裂缝产生的原因制定出有效的预防措施,是裂缝预防的中心工作。以下是我们针对一些在我们实际工程中发生过的的主要类型裂缝所进行的原因分析和提出的预防对策。

3.支架变形引起的裂缝与预防 3.1 箱梁悬浇挂篮刚度不足

京珠高速公路某连续刚构桥在混凝土箱梁悬臂浇筑工程中,挂篮前端持续下挠变形值最大达3cm,致使已经初凝的混凝土开裂。从现场情况来看,裂缝位于新老节段交界处,宽度很大。后来对挂篮进行了加固,提高了刚度,满荷载时前端最大挠度不超过2cm,自此未有此类裂缝出现。以后的施工实践表明,凡挂篮前端总变形量(包括吊带变形)在2cm以内的悬浇箱梁,无一出现节段间的裂缝。在实际工作中有的施工单位想利用以往工程留下的旧挂篮施工,但其前端的计算变形量已超过2cm,为避免节段裂缝而采用两次浇筑的方法,也就是先浇底板和腹板,待砼达80%以上强度后再浇顶板。此举延长了工期又使箱梁增加一道施工缝,对于梁高6m以下的箱梁来说不是个好方案。3.2 现浇支架的变形 悬臂施工的0#、1#块支架或整跨现浇的支架在砼浇筑过程中产生的过大变形会导致已初凝的砼开裂。一般表现为顶板或底板的横桥向裂缝。控制对策一是确保支架本身的刚度,设计弹性变形应小于跨度的1/400,二是对砼采取缓凝措施,使其初凝时间长于浇筑时间。在珠江三角洲地区更容易发生裂缝的情形是软基上的支架现浇梁。软基在荷载下的持续沉降使正在形成强度过程中的砼开裂,裂缝多发现在底板、腹板的横桥向以及横梁的纵桥向。控制对策:a.采用不受地基沉降影响的移动模架或钢管桩加贝雷架支撑方案。b.对拟采用满堂式支架现浇的地基进行预压处理,使其沉降速度小于2mm/d时再进行支架施工。c.在沉降速度大的地基上,采用分段施工设湿接缝连接的方式。自2000年以后,我司系统建设的桥梁中凡采取了上述控制措施的软基上现浇连续梁桥全部杜绝了支架变形裂缝。

4.收缩裂缝 4.1 裂缝特性

收缩裂缝可能发生在结构的任何部位,是施工现场最常见的一类裂缝。它虽然不会立即影响结构的安全运行,但对耐久性有很大危害。在已通车运营数年的桥梁中,一些构件已出现渗水、钢筋锈蚀、砼剥落现象,从而花费不少资金修补。从我们统计的情况来看,引起收缩裂缝的因素主要有混凝土特性(水灰比和水泥用量)、温度和约束条件。

混凝土收缩应力的产生来自于两个原因:一是水泥水化作用产生的水化收缩变形,二是温度降低引起的收缩变形。如受到约束,则在结构内部或表面产生拉应力。由于这两种变形的大部分都发生在砼强度形成的早期阶段,收缩拉应力极易超过砼抗拉强度而产生裂缝。

温降收缩和水化收缩的作用,往往是一致的,在实际施工中常常是叠加作用造成裂缝,而在现场进行裂缝原因分析时是很难辨析出中温降收缩为主还是水化收缩为主。作为预防裂缝的对策,必须全面控制产生裂缝的各种因素,采取综合措施才能取得实际效果。4.2 温度变化的控制

温降引起的收缩有两种情形:一种是砼在硬化早期由于水化热大量产生导致结构的温度升高,到硬化后期水化热产生的量小于散热量,结构的温度下降。这种温降即可引起结构的整体收缩又可在结构内部引起局部的收缩应力。在结构中,砼内部的温度高于表面温度,散热降温迟于表面;厚壁部分的温度高于薄壁部分,且散热降温也迟于薄壁部分,而这时砼已具备了一定的刚度,于是,表面的和薄壁部分的混凝土产生收缩,同时又受到内部的和厚壁部分的混凝土的约束,产生拉应力。另一种情形是环境降温,同样也是表面比内部冷却得快,薄部位比厚部位冷却得快,在砼硬化的初期也易造成薄部位的收缩裂缝。这两种温降情形作用的位置和应变方向往往是叠加的,加剧拉应力的增长。

消除温降因素的办法有两个,一是降低水泥用量,以减少水化热温升量;二是作好养护过程中的保温,特别是冬季施工时的保温。严密的覆盖措施是必不可少的。在冬季还有另一种情况值得注意,那就是大风降温的当天如有新拆模的混凝土结构,其开裂的几率很大。原因是施工人员惯常是在混凝土浇注后1至2天拆模,此时正是混凝土水化热导致温度上升的高峰时期,裸露的混凝土表面遭遇急剧的降温,且表面的水分在大风中加速挥发,造成干缩效应,更加剧了收缩。我们曾在几个工地上发现过这种例子。预防的对策是密切注意天气预报,如有大风降温天气,立即通知工地推迟拆模,并对混凝土表面严加覆盖。实践表明,这项措施在广东地区还是有效的。4.3水灰比的控制

工程中较普遍的是局部水灰比严重过大引起的局部收缩裂缝,多出现在每次浇筑的混凝土顶面,如桥面铺装层或整体化层、梁和柱的顶部,这是混凝土振捣后浮浆集中区域。由于水灰比过大的情况一般只是局部出现且与养生有关,因而裂缝形态一般较浅短,无明显规律。提高混凝土振捣质量和防止施工水灰比失控是预防此类裂缝的主要措施。有研究表明,对于质量均匀的混凝土来说,塑性收缩的量并不完全随水灰比的增加而加大。文献〔2〕认为,混凝土塑性收缩面积最大值(峰值)对应的水灰比为0.5。在实际施工中,正常的混凝土配合比的水灰比是小于0.5的。我们在指导施工现场配合比设计时,为了减少收缩量,要求水灰比应控制在0.35-0.45之间,并采取掺减水剂等措施尽量将其往低值靠。

4.4水泥用量的控制

较有规律的收缩裂缝往往更多的是由于水泥用量偏大引起。这种收缩是整体性的,因此经常造成有规律的长裂缝。水泥用量偏大会引起两种不利后果,一是混凝土在强度增长过程中的总收缩量增加,二是导致混凝土水化热增加,混凝土的温度会因此出现大的增幅后又有大的降幅,两种作用叠加后产生的收缩应变是很可观的,如果这种变形受到约束,收缩应力就产生了。

近年来设计的大跨度砼桥的砼标号有日益提高的趋势,如箱梁砼标号达到C55、C60,桥面铺装和调平层达到C50等。很多情况下,提高混凝土设计标号只是设计人员出于加大富余量的考虑。提高设计强度以后,按照有关规范的规定,施工单位的生产配合比必须有更多的强度富余量才能满足质量验收标准。鉴于国内混凝土用碎石的质量不高,级配不稳定,要获得高标号混凝土,施工单位自然会采用高标号水泥并加大用量,而水泥标号越高,用量越大,会导致水化热和收缩率的增大。这一点常被设计者忽视。桥梁施工规范规定混凝土中水泥用量不超过500kg/m3。从我们在大量桥梁的施工实践来看,这个指标定得偏高。中江高速公路某标段的部分预制小箱梁在初期出现了翼板根部的水平缝,我们从其砼配合比中水泥用量为496kg/m3这一情况初步估计裂缝是混凝土收缩引起,由于腹板砼收缩而翼板部分砼向下变形收缩受到模板限制而开裂。因此要求施工单位优化砼配合比,减少水泥用量,控制水灰比。调整后的水泥用量降至482kg/m3,此后生产的箱梁基本消除了这种水平裂缝。同时期其他标段的箱梁,砼中水泥用量均控制在485kg/m3以下,基本没有出现同类裂缝。因此,我们将490kg/m3的水泥用量做为不可突破的底线,并要求施工单位尽可能将水泥用量降低。在另一项目的观音沙大桥,施工单位在设计连续刚构箱梁砼的配合比时,没有采用加大水泥用量的办法,而是采用了沥青混凝土骨料的标准加工的碎石,将水泥用量降至440kg/m3,即确保了砼强度又成功地控制了收缩裂缝。由于用于沥青混凝土骨料的碎石成本较高,如要大量推广则需要各方面的支持。4.5改善约束条件预防收缩裂缝

如果砼构件无约束,那么无论是干缩还是温差变形都不会导致裂缝。改善约束条件是消除收缩的又一重要途径。比较典型的例子是薄壁墩底部的竖向裂缝。如江中高速公路的西江大桥主墩底部的竖向缝,其产生的原因是承台砼与墩身砼浇筑时间间隔过长,37#墩承台与第一节墩身的龄期差达38天,按照文献〔1〕提供的数据,此时承台砼已完成45%的收缩量,收缩速率呈下降趋势,而新浇的墩身砼第一周的收缩量可完成20%,收缩速率是此时承台的数倍,刚度大的承台约束了墩身的收缩,从而产生裂缝。因此我们提出了墩身砼与承台砼的浇筑时间不超过14d的建议,尽量减少两次浇筑的砼间的收缩差异。西江大桥34#墩第一节墩身与承台砼龄期差20天,并在墩身底部增设抗裂钢筋网,也仅仅使裂缝的程度有所减弱,不能消除。可见根本的预防方法还是缩短两次砼浇筑的时间差和降低水泥用量。从苏通大桥和其他桥梁的经验来看,把墩身与承台砼龄期差控制在5—7天是可以办得到的。这项措施同样适用于箱梁分次浇筑的情况。

北江大桥十三标和十二标在薄壁墩施工时采取了另一个办法,就是将底部第一节墩身和承台砼一次浇筑完成,这样第一节墩身根部不产生收缩裂缝,而第二节墩身和第一节墩身之间由于刚度差异小,对砼收缩的约束大大降低,也就降低了裂缝产生的机率。这是改善约束条件的另一种方法。改善约束条件的第三种方法是减少约束面。如果连续箱梁一联几跨一次浇筑,其长度达一百多米,箱梁在纵桥向收缩可能导致横桥裂缝的产生。因为,箱梁纵向的长度较大,收缩总量大,如果受到约束就有开裂的可能。对收缩的约束来自模板、桥墩。如果箱梁是分层浇筑,则下层已浇筑成型的砼对上层新浇砼的收缩也产生约束。在这样情况下,将箱梁纵向分段,每段之间设后浇湿接缝,这样减少了每段砼收缩的总量,也减少了约束面。理论分析和施工经验表明,每段砼长度控制在50m以内就可有效防止这类裂缝。广珠西线高速公路石洲互通主线桥箱梁第一次整联浇筑时,在顶板出现了横向裂缝,在后续各联施工时,在筑梁上部增设了湿接缝,避免了此类裂缝的产生。

5.预应力系统引起的裂缝 5.1 竖向预应力的问题

竖向预应力是克服箱梁腹板主拉应力的重要手段。但各地的施工实践反映竖向预应力钢筋的张拉锚固工艺存在很大缺陷,锚垫板与预应力钢筋不垂直、锚固螺母拧紧的力度因无标准而随意性很大,这样造成较大的锚固后变形,引起预应力损失。而箱梁竖向预应力筋都较短,张拉伸长量小,2-3mm的变形占伸长量的比例较大,因而造成很大的竖向预应力损失。在我们实测的数据中,最大的预应力损失超过50%。

一方面是竖向预应力损失大,另一方面在设计上往往采用偏紧的腹板断面,应力控制没有富余量,从而造成国内的混凝土箱梁大量出现腹板斜裂缝的现象。

在新规范实施前,我们在“设计控制要点”中规定:不计竖向预应力时,腹板主拉应力应满足规范容许值。在施工方面,推行二次张拉工艺,即第一次张拉到设计拉力并锚固,7天后在进行第二次张拉。此外还尝试用扭力扳手确定螺母的拧紧力,据测试,如果管理得当,这项措施可以使预应力损失不超过10%。5.2 纵向预应力引起的问题

通过对存在裂缝的大跨径预应力混凝土桥梁的分析,我们认识到,跨径越大,箱梁跨中截面的应力对徐变、温度、施工(恒载)误差等因素的敏感性越强。将普通跨径梁的应力控制标准用到大跨径箱梁上,难免出现跨中下挠过大、跨中开裂的问题。解决的办法是根据跨径的大小采用不同的跨中底板压应力储备值,同时优化预应力束的布置。对跨中截面应力进行控制时,应对上述影响因素进行敏感性分析,考虑荷载作用的偏差,甚至要考虑到不同计算软件间的差异。通过对几座不同跨径实桥的分析,初步提出了跨中底板拉应力储备指标,如跨径100m左右宜控制在1MPa—2MPa,200m以上跨径宜控制在4-5MPa等。5.3 横向预应力张拉引起的裂缝

在进行横向预应力张拉时,箱梁悬臂板相应部分有向上的变形,如果这种变形过大,会在张拉点附近产生横桥向裂缝。我们对此采取的预防措施是至少滞后两个节段张拉横向预应力。这样做有两个好处,其一是此时混凝土已接近28d龄期強度,抗裂能力比龄期不足者强;其二是由于连续梁与连续刚构箱梁在悬臂施工阶段,当前块的纵向预应力张拉后要从锚固点向后方以一定角度扩散才能覆盖全断面,滞后两节段张拉横向预应力可以借助纵向预应力来加强抗裂能力。

6.控制预应力连续梁桥的温度应力

桥梁的运营阶段,在大跨径预应力混凝土连续梁桥等超静定结构体系中,温度应力是产生裂缝的一个重要原因。在原桥规(JTJ023-85)中只对T梁规定了日照温度梯度模式(桥面板温度变化5℃)及相应温度应力计算,而对箱梁未作规定。实事上,许多研究和实测表明,对预应力混凝土连续箱梁按桥面板上升5℃计算温度应力是偏于不安全的。容易引起较大的跨中底板拉应力或主拉应力。在新版规范颁布前,部分有经验的设计人员参照英国规范BS5400中相应的规定进行设计。我们在“设计要点”中对设计单位也提出了这样的要求。

7.沿纵向预应力管道的裂缝

此类裂缝有两种情况,一种是劈裂缝,一种是弯曲束张拉产生的径向力使混凝土崩裂。第一种裂缝的原因一般是设计上将预应力锚头布置在混凝土板较薄的位置,再加上施工误差,使预应力波纹管的某一侧混凝土过薄,预应力张拉后造成劈裂。预防措施是合理布置预应力束,如底束尽量靠近腹板或改善截面,让管道两侧在一定的施工误差的情况下仍有足够的混凝土层。从统计情况来看,板的厚度达波纹管直径3倍以上时,一般不会出现这种劈裂缝。至于径向力崩裂缝只要在混凝土板内的上下层钢筋之间设置足够的抗拉锚筋,就可以避免。但我们在工地发现,部分施工人员对这种钢筋的作用认识不足,甚至擅自减少其数量,这是一个危险的行为,是监理现场检查决不可忽视的。

8.保护层不足引起的裂缝

在施工现场,我们发现混凝土中钢筋的保护层不足的现象较普遍。如果保护层严重不足或水灰比过大,施工阶段就会产生裂缝。也有可能随着混凝土的缓慢收缩,竣工后数年才出现裂缝,这种裂缝如暴露在雨水中或邻近海边,往往伴随着钢筋锈蚀而加速混凝土保护层的崩裂。我们处理过两种较典型此类裂缝:一种裂缝在箱梁的顶面沿着表层钢筋的位置分布,和钢筋的位置完全一致。这是由于顶层钢筋较粗且保护层薄,混凝土收缩时在钢筋顶部产生集中应力造成,采取的预防措施是加强养生、严格控制混凝土的水灰比、使用细而密的表层钢筋(不超过Φ16)并增加顶面保护层厚度。现场观察表明,水灰比控制较好且保护层充分的构件较少出现沿钢筋的收缩裂缝。此外,适当增加箱梁顶面钢筋保护层厚度还有利于表面混凝土的抹面整平,以达到合格的平整度。另一种裂缝是在结构的原保护层内增加防裂钢筋网造成的,裂缝的分布于防裂网的钢筋位置一致。增加防裂网本来是要防止裂缝的,由于钢筋网仅仅是简单地放在保护层中,钢筋网本身的保护层很小,往往仅是一层薄的砂浆,缺少粗粒料,出现裂缝是在所难免的了。因此若要在结构中放置防裂网,必须在设计阶段就要确定,并且保证防裂网3cm以上的保护层。那些在竣工通车后数年才出现的收缩裂缝多数是局部的,与钢筋位置对应,然后很快就出现锈迹和混凝土的崩裂。这些病害提醒我们,施工阶段必须仔细检查每个细部的钢筋保护层,确保符合规范要求。

9.结语

近年来,通过数十公里桥梁防裂工作的实践与研究,上述预防措施取得了明显成效,常见的一些主要类型的裂缝基本得到控制。但也有施工单位对控制措施执行不力而导致裂缝产生的例子。可见有了技术措施还需要施工和监理的认真贯彻才能真正实现对裂缝的控制,技术和管理是贯穿每一个项目的永恒主题。混凝土桥梁裂缝的预防更是需要技术和管理方面的持续努力才能成功。

参考文献

1.牛铁汉

薄壁墩台裂缝研究

中国公路学会桥梁和结构工程学会1999桥梁学术讨论会论文集

2.杨长辉等

水灰比对混凝土塑性收缩裂缝的影响,重庆市混凝土协会,2004.9

篇2:预防箱梁开裂的措施

目前我处施工的工程大部分为框架结构,填充墙砌体材料大部分采用混凝土小型空心砌块及加气混凝土砌块,这两种材料的墙体抹灰后很容易出现空鼓开裂现象,尤其是加气混凝土砌块,现象更普遍。

填充墙墙面裂缝主要为以下几种:墙体和框架梁柱交接处裂缝,窗台角八字形裂缝,大墙面空鼓开裂,墙面龟裂。

1、墙面裂缝主要原因 1.1材料不满足要求

砌块破损、出厂龄期未满28天,砌块含水量过大或过于干燥,抹灰用砂过细或含泥量过大。

1.2砌筑质量差

未按规范或图集要求的构造措施进行砌筑,灰缝不饱满。1.3抹灰质量差

基层未处理即直接抹灰,一次抹灰过厚。

2、预防抹灰空鼓开裂的措施

预防抹灰空鼓开裂的措施也要从材料、砌筑、抹灰三个方面着手,如下:

2.1砌块质量

(1)砌块出厂应有质量说明书,尽量采用堆积密度不小于600~700 kg/m3(B06、B07)的砌块作墙体材料。

(2)砌筑时,砌块出厂龄期大于28d。(3)砌块应防止雨淋。2.2砌块墙体质量控制

(1)砌筑前要对拉结筋单独验收,保证拉结筋数量、位置正确无误。(2)对于加气混凝土砌块,砌筑前应提前2d浇水湿润,砌筑时,还应向砌筑面适量浇水。

(3)严格控制灰缝厚度和饱满度,尤其是和框架梁柱相接的灰缝,要灌满(塞满)。边砌边用原浆勾缝(勒缝),缝深度一般为2~3mm,以加强砌体对抹灰面的嵌固作用。(4)墙体砌至接近梁、板底时,应留一定空隙,并停歇至少7d以后,再将其补砌挤紧;也可采用C20细石混凝土塞紧、填嵌密实。

(5)楼面上砌筑砌块时,应先砌4皮普通粘土砖。

(6)墙体洞口上部按照要求设置过梁,过梁每侧伸过洞口边不小于240mm,具体长度应根据设计或构造要求。

(7)墙高超过4m时,墙体半高处应设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平圈梁。

墙长超过5米,应增设间距不大于3m的构造柱。

(8)窗台标高处设置通长现浇钢筋混凝土板带,厚度不小于60mm,内配通长纵筋3Φ8,横向筋Φ6@200。或在窗台第一皮砌块下灰缝内设置加固钢筋纵筋3Φ8,横向筋Φ6@200,伸入窗间墙不少于600mm。各工程具体措施要结合当地要求。

(9)混凝土砌块及加气砼砌块墙与门窗框联结时,应采用砼预制块,随砌块同时砌入,每侧不少于三块。

(10)在冬季进行砌筑,要做好保温防冻措施。2.3加强抹灰质量控制

(1)水泥、砂、石灰、外加剂等原材料应符合质量要求。水泥:PC.32.5复合水泥,水泥进场使用前,应分批对其强度、安定性进行复验。砂子:中砂,含泥量不超过3%,过5mm孔径筛。底层灰砂浆强度同砌块强度近似,不宜过高。

(2)尽量避免负温下抹灰施工,尤其是室外抹灰,在工期较紧,采取可靠保温措施条件下可进行室内砌筑、抹灰。

(3)抹灰前要认真处理基层,对凹凸不平的墙面必须剔凿平整,凹处用1:3水泥砂浆分层填实找平;清除表面油污、油漆、隔离剂等;对于加气混凝土砌块,应清理表面浮灰和鱼鳞状颗粒;混凝土基层必须凿毛或甩浆。

在不同材料墙体之间必须挂钢丝网,钢丝网孔眼10mmХ10mm,每边搭接长度15厘米。基层处理要作为一道工序进行管理,(4)抹灰前墙面应浇水,在常温下一般隔夜进行浇水两遍即可,以水浸入加气块面内8-10mm为宜。对气候和操作环境变化大的,应根据实际酌情掌握。

(5)抹灰前,应用界面处理剂或用1:1水泥素浆加环保型胶先薄薄刮一层,紧跟着进行抹底层灰。待底层灰6-7分干时,罩上层灰,每层抹灰6-8mm,不得超过10mm。

篇3:预防箱梁开裂的措施

建设工程质量砌块建筑墙体开裂是砌块生产应用中存在的问题, 它在一定程度上阻碍了砌块建筑的发展。

房屋墙体开裂的原因为:a.屋盖与墙体温差形成的温度应力导致墙体开裂;b.墙体本身干缩引起裂缝;c.地基的不均匀沉降引起开裂;d.墙体局部受压不均引起墙体开裂。现主要在防止平顶刚性屋面砌块多层房屋墙体开裂问题谈几点有效措施, 重点是防止温度应力引起顶层墙体的开裂与渗漏。

1 防止砌块建筑墙体裂、渗的构造措施

1.1 防止或减轻砌块房屋顶层墙体开裂

1.1.1 采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋

盖, 屋盖上部须设置保温隔热层, 或在檩条上挂瓦。1.1.2平顶屋面保温层的刚性面层及砂浆找平层设置分隔缝, 间距不大于6m。要与女儿墙分离, 宽度不小于30mm (坡屋盖或瓦屋盖分隔缝间距可稍大) ;若为现浇混凝土屋盖且房屋较长, 可在屋盖设置温度伸缩缝, 一般情况下伸缩缝间距不大于20m。1.1.3在顶层混凝土圈梁上面, 设置混凝土遮阳板 (宽400-500mm, 厚度40mm) , 以免圈梁因日光照射膨胀而将顶层墙体拉裂。1.1.4顶层屋面板下部设置圈梁, 沿内外墙拉通, 圈梁高190 mm, 纵向配筋4φ12, 房屋两端圈梁下面的墙体内还应适当设置水平钢筋。1.1.5砌块房屋顶层挑梁末端下墙体灰缝内要设置3道焊接钢筋网片。纵向钢筋不宜少于2中4, 横筋间距不大于200 mm, 钢筋网片自挑梁末端伸人两边墙体不小于1000 mm。1.1.6平顶刚性屋面砌块房屋不宜设置女儿墙 (因屋面防水不好处理) 。若设置女儿墙, 女儿墙应有插筋芯柱 (间距不大于0.6m) 或构造柱 (间距不大于4m或每开间设置) 。插筋应伸人至女儿墙顶, 并与现浇混凝土压顶浇于一体。1.1.7顶层墙体门窗洞口过梁上的砌体, 每皮砌块水平灰缝内应该设置2φ4钢筋网片, 并伸人过梁两端墙体内部, 伸人距离为600-1000 mm。应加强顶层芯柱或构造柱与墙体的拉结, 拉结钢筋网片的竖向间距为400mm, 伸人墙体内部长度为1000mm。1.1.8砌块房屋顶层东西山墙两端第一、二开间的内纵墙长度大于3m时, 可在墙体中增加设置插筋芯柱, 并设置横向水平钢筋网片。山墙可设置水平钢筋网片亦可增设插筋芯柱或构造柱。在山墙内设置钢筋网片时, 长度为400 mm;在山墙内增设插筋芯柱或构造柱时, 间距为3m。房屋顶层横墙在窗口高度中部可设置3-4道钢筋网片。

1.2 防止或减轻砌块房屋顶层和底层两端第一、二开间门窗洞墙体开裂

1.2.1 在门窗洞口两侧设置不少于1φ12

钢筋, 浇筑C20混凝土, 钢筋应在楼层圈梁或基础锚固。1.2.2在门、窗洞口两边墙体的水平灰缝中, 可设置长900 mm, 竖向间距400 mm的2φ4钢筋网片。1.2.3在顶层和底层设置通长钢筋混凝土窗台梁, 窗台梁高度为砌块高的模数, 纵筋不少于4φ10, 箍筋中6间距200mm, 用C20混凝土灌实。

1.3 防止砌块房屋墙体渗漏

1.3.1 在底层室内地面以下或防潮层以下

的砌体、无圈梁的檩条和钢筋混凝土楼板支承面下的一皮砌块, 均应用C20混凝土灌实砌块的孔洞。未设置混凝土垫块的屋架梁等构件支承处, 用C20混凝土灌实宽600 mm、高600mm的砌块孔洞。挑梁支承部位的内外墙交接处, 纵横墙用C20各灌实3个孔洞, 灌实高度为3皮砌块。1.3.2砌块复合墙体的外墙, 可选用强度等级不低于MU7.5的抗渗防水砌块。砌块砌体的砌筑砂浆强度等级不低于M7.5, 非抗震地区不低于M5。1.3.3卫生间、厨房间纵横墙体最底层的一皮砌块, 应采用C20混凝土灌实孔洞。

2 砌块房屋的施工技术与管理

目前一些施工单位对砌块材性、规格尺寸、砌筑方法等尚不熟悉, 若仍按一般砖混结构房屋施工会导致质量事故, 应严格加强管理。

2.1 施工前的准备工作

2.1.1 进入现场的砌块必须有出厂合格证

(28d) 和检测合格证, 不合格者不得进人现场。其他原材料也要求符合国家标准的要求。2.1.2施工队伍必须进行为期7d的技术培训。2.1.3配制混凝土与砌筑砂浆时必须采用机械搅拌。

2.1.4 必须按设计图编绘砌块平立面排块图。

2.1.5 砌入墙体内的各种建筑构件、钢筋网片、

拉结钢筋、不同部位的实心砌块和异形砌块应预制加工完成。

2.2 砌筑施工

2.2.1 多层砌块房屋砌筑砂浆强度等级不

应低于M5, 必须符合设计要求。2.2.2砂浆须有良好的和易性。采用普通混凝土砌块时, 稠度为50~70mm;采用轻骨料混凝土砌块时, 砂浆稠度为90mm左右。砌块房屋±0.000以上砌体采用混合砂浆, ±0.000以下砌体采用水泥砂浆。砌筑砂浆强度必须在同一验收批砌筑砂浆试块强度等级, 并以标准养护、龄期28d的试块强度结果为准。每一检验批不得超过一楼层或250m3砌块砌体各种类型与强度等级的砌筑砂浆。

2.2.3 砌筑墙体时, 必须以主规格砌块

(390mmxl90mmxl90mm) 为主辅以辅助砌块, 并将砌块底面朝上砌筑 (即反砌) , 并严禁与其他墙材混砌。上下皮砌块对孔砌筑且竖缝相互错开1/2主规格砌块长度。2.2.4墙体的转角和内外墙交接处应同时砌筑, 并相互交错搭接。当有临时间断处时, 应砌成斜槎, 严禁留直槎, 斜槎长度等于斜槎高度。2.2.5墙体砂浆饱满度水平灰缝必须达到90%;竖缝必须达到80%, 灰缝厚度8-12mm。2.2.6房屋门窗洞口两侧的砌块孔洞可浇筑C20混凝土, 使门窗与墙体连接。2.2.7设计规定或施工需要的孔洞、管道、沟槽和预埋件等, 必须在砌筑墙体时预埋或预留, 不得在已砌筑墙体上打洞或凿槽。2.2.8每一楼层砌完后必须校核墙体轴线尺寸和标高。2.2.9墙体抹灰工程应在屋面工程全部完工后进行, 墙体湿度满足要求后抹灰, 效果较好。

2.3 插芯柱与构造柱施工

构造柱施工。a.按绑扎钢筋→砌筑砌块墙体→支模板→浇灌混凝土的顺序进行。b.墙体与构造柱连接处必须砌成马牙槎, 形成宽100mm高200mm的凸凹口, 墙体与构造柱间用2φ6插筋拉结, 间距400-600mm, 拉结筋伸人两边墙体长1000 mm;构造柱两边侧模板应贴紧墙面, 支撑必须牢固, 严禁漏浆。c.构造柱混凝土的坍落度为50-70mm, 保护层厚20mm, 不应小于15mm。d.构造柱混凝土浇灌前应清扫落地灰浆等杂物, 并将模板浇水湿润, 先浇筑与混凝土配合比相同的水泥砂浆 (厚50mm) , 再分层浇筑混凝土并振捣。

2.4 施工管理制度

凡大面积 (5万m2以上) 的砌块建筑施工现场, 必须设现场指挥机构并建立严格的施工管理制度。

2.4.1 施工前对6个施工队进行技术培训,

15d。2.4.2建立严格控制小砌块质量的制度。凡运进现场的小砌块, 均须经检查出场年月和出示的试验报告, 并抽查其外观质量、几何尺寸等, 不合格者一律退货。2.4.3砌块墙体砂浆灰缝饱满度, 水平灰缝应达到100%, 竖缝应达到90%, 不符合规定者一律推倒重砌。2.4.4建立严格施工档案制度。现场指挥机构对每幢砌块建筑建立档案, 砌块房屋编号、施工队名称、施工负责人、技术职称、开工日期、事故处理及工程质量情况等, 由甲乙双方和监理进行认定并签字。

篇4:预防箱梁开裂的措施

关键词:凝土;楼板开裂;原因;预防措施

中图分类号:TG115 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)14-0152-02

众所周知,在修炼楼房的过程中,凝土楼板开裂是不可避免的,我们并不能完全消除这些问题,但是,凝土楼板开裂的程度是有一定的限度,如果凝土楼板开裂的程度超过了国家规定的标准,那么它会严重地影响了楼房的质量,甚至会威胁到人们的生命安全。

1 凝土楼板开裂的原因

承载能力检验和短期荷载作用下的变形检验。所抽取板块的基本概况,见表1。

1.1 混凝土自身的特性以及温度变化的影响

我们知道,混凝土是修建楼房不可缺少的原料之一,它的好坏直接影响着所修建楼房的质量问题。另外,混凝土最显著的特性就是其厚度远远大于其长度以及宽度,从而使得混凝土暴露在空气中的面积比较大,同时也使得它的水分蒸发的比较快。例如,在温度非常高、空气湿度比较小、以及在刮风下雨的情况下,混凝土表面的水分都极其容易被蒸发。而即使在这种环境条件下,混凝土内部的水分并不会被蒸发,这就使得混凝土内部和表面产生了相互抵抗的两种作用力,从而极其容易引起混凝土表面出现开裂的现象。我国大部分地区昼夜温差比较大,白天温度比较高,而晚上温度比较低,这就使得混凝土因为承受不了长时间的温差而出现开裂的现象。

1.2 施工质量控制不严格

施工质量控制不严格是引起凝土楼板开裂的主要原因之一,它在楼房修建过程中起到了至关重要的作用,到目前为止,我国仍然有许多的建筑师在修建过程中对于质量控制不够严格,从而降低楼房的质量。例如,在施工过程中,由于部分施工人员的技术水平比较低,在施工过程中不能严格按照国家规定的标准来进行施工。还有一部分施工单位为了减少施工的时间,在施工过程中不按照设计来施工,甚至出现偷工减料的现象,从而引起了钢筋安放位置不恰当、钢筋间距过小或者过大等现象,进而引起了凝土楼板开裂,最终大大地降低了建筑楼房的质量。

1.3 设计方面的问题

设计是楼房修建的基础,为了避免楼房修建过程中出现凝土楼板开裂的现象,我们必须要认真对待楼房设计这一环节。然而到目前为止,设计方面的问题仍然是引起凝土楼板开裂的主要因素之一。例如,一部分企业为了减少企业的支出,选择聘请一些专业水平比较低的设计师来设计,由于他们对于设计过程中应该注意的问题并不是完全了解,从而极其容易引起设计不恰当的问题。另外,还有一部分设计企业仅仅是为了完成任务,而忽略了设计过程中应该注意的一些关键事项。例如,钢筋之间的间距以及钢筋的安放位置等。另外,当楼板的计算厚度减少时,就会在混凝土中产生拉应力,这种拉应力也会引起混凝土楼板开裂。

另外,在建筑设计方面,部分建筑师为了更好的满足建筑采光以及建筑造型的需求,在设计过程中使得单体布置凹凸较多,即转角也越多,这些转角处的受压力能力较其他地方较为薄弱,因此,一旦受到混凝土收缩及温差变化就非常引起裂痕的产生。在结构设计过程中为了更好的控制造价指标,从而可以节省大量的投资,板厚多取设计下限。另外,设计人员对板的构造设计不够重视,例如:板角未设置放射钢筋,板表面未设置温度收缩钢筋,板的最小厚度未考虑楼板中大量预埋管线从楼板中穿过的影响等。

2 预防凝土楼板开裂的措施

2.1 材料选择方面

材料的选择是避免楼房出现凝土楼板开裂的主要方法之一。例如,在选择材料的过程中,我们必须要让专业的建筑师去选择材料。另外,我们必须要选择符合国家规定的材料,并且应该到具有国家合格证的市场去购买材料。

应该尽量选择抗裂能力以及收缩能力较强的材料。在选择配置混凝土的水泥时应该尽量避免选择收缩性较大的水泥。同时,我们还应该减少水和灰的比例。最后,在选择钢筋时必须要注意其抗裂能力,从而可以很好的避免楼房出现凝土楼板开裂的现象。

2.2 施工方面

为了预防凝土楼板开裂现象的发生,施工单位在施工过程中必须严格按照国家规定的标准进行施工,另外,施工单位还必须严格按照设计进行施工。例如,施工单位可以聘请一些专业的施工人员来担任这一重任。同时,施工单位还可以制定一个合理的考体系,定期对施工人员进行技术考核,对于考核不合格的人员要进行培训,从而不断的提高他们的技术水平。施工单位也应该不断地提高自身的责任意识,坚决避免出现偷工减料现象。最后,我们还可以成立专门的监督小组,定期到施工现场进行监督和管理,认真检查施工过程中的每一个环节,对于不按照国家规定的标准进行施工的工作人员,必须要给予严厉的惩罚。

2.3 设计方面

为了更好的避免设计过程中出现问题,设计单位必须要选择专业的设计师。在设计过程中,设计师必须要结合当地的天气情况以及地理位置,从而更好的增加楼房的稳定性以及抗外界干扰的能力。例如,在天气较为干旱的地方,设计师应该注重建筑材料的选择,可以适当增加钢筋的厚度以及抗裂能力。另外,设计单位必须要定期对设计师进行培训,不断地提高他们的设计水平。还可以定期对设计师进行考核,对于考核成绩优秀的设计师必须要给予一定的奖励。最后,设计师必须要对建筑材料有一定的了解,并能结合不同材料的不同特性来进行设计。

当进行设计时,我们也可以尽量选择使用直径比较小的钢筋,这种小直径的钢筋可以更好的提高钢筋率,进而可以增加混凝土的拉伸应变能力。角部负筋应双向配置,单向板也应四面均配置负筋。如果我们所选择钢筋的钢筋率都相同,应该首先比较各个钢筋的直径,然后选择直径最小的钢筋,这样可以更好的缩小各个钢筋之间的间距,从而更好地提高混凝土楼板的抗裂痕能力。

3 结 语

尽管近几年来,我国相关政府在建筑楼房方面投入了大量的精力和时间,并且取得了一定的成就,但是凝土楼板开裂这一问题却始终不能得到彻底的解决。为了尽快改变这一现状,我国相关政府必须要尽快制定并且颁布相关的政策。施工单位也应该不断地提高自身的责任意识,严格按照国家规定的标准,避免出现在施工过程中出现偷工减料的现象,进而不断地提高我国修建楼房的技术水平。

参考文献:

[1] 李海荣.浅析民用建筑现浇混凝土楼板开裂原因以及预防措施[J].青海科技,2010,(3).

篇5:现浇板开裂处理方法以及预防措施

裂缝的形成原因也是多样的,但给我们带来的除了损失之外恐怕就只有教训和经验了。

大都会A区5#楼1单元30楼1号主卧中楼板裂缝

一、楼板裂缝产生的原因分析

造成楼板裂缝的原因是多方面的,与建筑设计、建筑材料、施工质量都有很大的关系。

1、受力产生的裂缝常见的楼板受力裂缝,主要是由建筑物不均匀沉降、混凝土强度及混凝土板厚严重不足及灾害、事故等因素产生的。(1)、地基不均匀沉降 由地基基础不均匀沉降产生的楼板裂缝,同时伴随着有沿建筑物高度方向自下而上部分混凝土构件及内外墙体开裂等特征。

(2)、混凝土强度、混凝土板厚严重不足

该裂缝形式与楼板的受力特征相一致,即楼板部分开间板面沿支承墙体四周产生裂缝,板底有中间向四面延伸的斜裂缝。

(3)、灾害和事故

这类因素比较多,如地震、台风等等。此外地下水浮力也可以引起,地下水浮力作用引起地下室及上部结构的楼板、梁、柱裂缝及上浮现象,部分楼板严重开裂。

2、非受力产生的裂缝常见的非受力裂缝,主要是由温度、收缩和膨胀及施工等因素产生。裂缝出现的时间有早有晚,早期的干缩裂缝在浇筑完成后约2-4个小时就出现,部分温度裂缝在竣工验收后3个月至半年内才出现。(1)早期收缩裂缝

① 现在高层建筑均已采用了商品混凝土,由于商品混凝土需经过二次运输,为确保混凝土的合易性,其塌落度均较大,且有时商品混凝土的粉煤灰掺量较大,使混凝土保水性降低,容易出现收缩裂缝。

② 某些工程在主体结构施工中,采用了收缩性较大的矿渣水泥,或水泥用量过多、使用过量的粉砂,致使标准稠度的用水量较大,若养护不当,极易造成早期收缩裂缝。

此外,若使用了安定性不合格的水泥,会直接导致混凝土内部结构普遍遭到破坏,混凝土楼板出现大面积龟裂现象。

(2)温度裂缝 目前,这种裂缝最为普遍。近年来,在厦门新建的住宅小区内均有不同程度的出现,主要形式有楼板角部45°裂缝,有楼板中部裂缝,还有些为不规则裂缝。分析温度裂缝出现的原因:

由于照时间长,日温差及室内外的温差均较大。由于温度应力的作用,容易造成楼板开裂。特别是已竣工后,在尚未交付使用这段时间内,住宅门窗均全关闭,没有良好的通风造成室内外的温差加剧,楼板极易产生温度裂缝。

温度裂缝主要集中出现在楼板角部45°、PVC线管等应力集中和相对薄弱中位。通常,砖混结构较框架结构更易出现裂缝。这些裂缝多数为贯穿裂缝,且相同部位板面裂缝较板底的宽。经调查,空置住房关闭的时间越长,裂缝就越宽;空置关闭时间一年以上的住宅,楼板混凝土板面的裂缝宽度中达到0.5~1.0mm以 上。

(3)施工因素引起的裂缝

① 负筋保护层偏大

主要表现是裂缝沿板面负筋范围内的角部45° 裂缝产生的主要原因为施工时踩踏钢筋严重,导致负筋保护层偏大,失去作用造成的。另外,某些工程施工时楼板混凝土板厚超厚,造成实际负筋保护层偏大,也容易造成板面负筋范围内角部 45°裂缝。② 板底混凝土保护层不足及砂的氯盐含量超标

在施工时使用的是海砂或板底钢筋保护层不足造成钢筋锈蚀从而导致混凝 土楼板裂缝。另外,由于野蛮施工、模板变形、模板的支撑下沉及混凝土早期未采取严格的养护措施等因素,都会使混凝土早期已出现微小的裂缝,当温度变化时,由于温度应力的作用,使原先的微裂进一步开展,形成肉眼可见的较大宽度的裂缝。

二、处理方法

就大都会A区5#楼1单元30楼1号主卧中楼板裂缝进行分析:

裂缝出现在楼板角部大约45°,可能是温度裂缝。

1、鉴于楼下正在装修,优先处理楼下

(1)、将裂缝用粉笔或其他东西标记,然后将裂缝两边20CM的腻子全部用铲刀清除干净。

(2)、用打磨机将表面未清楚干净的腻子、表面凸出以及松动的混凝土.(3)将板面用毛刷。吹风清理干净,不留灰尘。

(4)将碳纤维布用环氧树脂粘贴好。(环氧树脂要涂刷均匀,粘贴密实,不留气泡)

(5)恢复面层。

(1)、将楼板上表面地坪剔除,并用打磨机将混凝土板面凸出以及松动的混凝土打磨掉。

(2)、用切割机沿着裂缝切出V形槽

(3)将板面用毛刷。吹风清理干净,不留灰尘。(4)然后将环氧树脂沿着V形槽灌满。

(5)待V形槽内环氧树脂干后,在用碳纤维布贴一层。

(6)修补地坪。修补前前充分浇水润湿,扑上钢丝网,然后在修补地坪。

在修补完成后,我们应当吸取这次的教训,作为一个施工单位,我们该如何预防?

1、改善商品砼的性能

目前已普遍采用泵送商品砼进行浇筑,但受剧烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的砼处掺剂,以及细度模数低、含 泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。因此控制好原材料质量,选用高效优质砼外掺剂,改善和减小混凝土的收缩值,建立好控制体系,是一项改 善商品砼质量和性能的根本性工作。另一方面承包商在订购商品砼时,应根据工程的不同部位和性质提出对砼品质的明确要求,不能片面压价和追求低价格、低成本 而忽视了砼的品质,导致砼性能下降和收缩裂缝增多。同时现场应逐车严格控制好商品砼的坍落度检查,以保证砼熟料的半成品质量。

2、施工中应采取的主要技术措施

(1)、重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施

钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝产生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层 前提下才能确保有效。在实际施工中,楼面下层的钢筋网在受到砼垫块及模板的依托下保护层比较容易正确控制。但当垫块间距放大到1.5米时,钢筋网的合理保 护层厚度就无法保障,所以纵横向的垫块间距限制在1米左右。

与此相反,楼面上层钢筋网的有效保护,一直是施工中的一大较难问题。其原因为:板的上层钢筋一般较细较软,受到人员踩踏后就立即弯曲、变形、下 坠;钢筋离楼层模板的高度较大,无法受到模板的依托保护;各工种交叉作业,造成施工人员众多、行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏;上层钢筋网的钢筋 设置间距过大,甚至不设(仅依靠楼面梁上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑)。

在上述原因中,前二条是客观存在,不可能也难于提出措施加以改进(否则楼面负筋用钢量将大大增加,造成浪费)。但后二个原因却在施工中必须大大 加以改进,对于最后一个原因,建议楼面双层双向钢筋(包括分离式配置的负弯矩短筋)必须设置钢筋小撑马,其纵横向间距不应大于700毫米(即每平方米不得 少于2只),特别是对于Φ8一类细小钢筋,小撑马的间距应控制在600毫米以内(即每平方米不得少于3只),才能取得较良好的效果。

(2)、预埋线管处的裂缝防治

预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较小,并且房屋的开 间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重于(即垂直于)砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且 线管的敷设走向又重合于(即垂直于)砼的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集散处,应设垂直于线管的短钢筋网加强。

(3)、材料吊卸区域的楼面裂缝防治目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5~7 天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层砼浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间 雪上加霜。除了大开间的砼总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂 缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。对这类裂缝的综合防治措施如下:

1主体结构的施工速度不能强求过快,○楼层砼浇筑完后的必要养护(一般不宜≤24小时)必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6~7天一层为宜,以确保楼面砼获得最起码的养护时间。科学 安排楼层施工作业计划,在楼层砼浇筑完毕的24小时

○以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不允许吊卸大宗材料,避免冲 击振动。24小时以后,可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减小冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等 大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。

3在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就

○位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。

4对计划中的临时大开间面积材料吊卸放区域部位(一般约40

○平方米左右)的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间 距均不宜大于800毫米)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑砼表面上铺设旧木 模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。

篇6:混凝土开裂的原因及预防措施

关键词:混凝土,开裂,干燥收缩,收缩率,坍落度,养护

0 引言

在混凝土结构的施工过程中, 混凝土结构并未按设计承受全载, 除因施工荷载处理不当引起个别部位出现开裂外, 大多数是因为施工方法不当, 以及由于变形引起的非荷载裂缝。混凝土的裂缝主要是由于温度变化及干燥收缩造成的, 混凝土伴随着硬化而产生干燥收缩, 这主要是由于水泥的性质决定的。混凝土中水泥浆的含量越大, 收缩率也越大。干硬性混凝土的干燥收缩率约为 (3~4) ×10-4;而比较稀、坍落度较大的混凝土的干燥收缩率约为 (4~5) ×10-4。现在混凝土浇筑大多采用泵送法施工, 要求坍落度大, 这就更需要探讨其开裂的问题。混凝土的施工, 从控制其开裂的角度来看, 不仅仅需要有关混凝土材料、配合比方面的知识和经验, 而且还需要具有模板、钢筋、混凝土制造、运输、浇筑、捣实、养护和质量管理方面的知识和经验, 也必须具有关于钢筋混凝土工程的知识和经验。下面就混凝土施工过程中引起的开裂问题进行分析, 并提出预防措施。

1 混凝土浇筑速度过快引起的开裂及预防措施

现在的钢筋混凝土工程其混凝土工程量都较大, 在大、中城市中基本都采用商品混凝土, 产量100m3/h以上, 而混凝土泵的输送能力也达到80 m3/h左右, 但工地上的振捣能力往往有限, 这样经常导致振捣速度跟不上浇注速度, 由于速度过快, 混凝土结构往往会发生开裂。

混凝土浇筑过快时, 混凝土侧压力会使模板产生变形, 由于沉降而发生开裂。因此浇筑混凝土时, 速度不宜过快, 要按预定计划进行。同时, 在满足施工需要的前提下, 尽量选用坍落度小的混凝土, 并且混凝土要振捣充分, 保证其密实。

2 模板变形引起开裂及预防措施

现在的工程施工中, 有些模板支撑系统比较松弛, 混凝土浇筑时, 因混凝土侧压力作用导致模板胀模, 从而引起混凝土开裂。因此施工过程中, 模板要支设牢固, 关键部位的模板支撑系统还要进行受力验算。施工过程中对模板容易鼓胀的地方, 应采取补强加固措施。

3 模板支撑下沉引起的开裂及预防措施

模板支撑安放不当, 特别是在地基上支撑的模板, 很容易引起支柱下沉, 使模板鼓胀, 这不仅影响混凝土构件的观感, 而且也成为混凝土开裂的原因。

由于支撑底部承载力差, 引起支撑下沉, 造成梁板交接面表面开裂。这种裂缝一般在混凝土初凝前已发生。此外, 梁板模板支撑过早拆除、施工荷载过大、施工时板面堆积混凝土过厚也可导致模板支撑系统压曲产生变形, 也将导致混凝土鼓胀和开裂。此外在有预留洞的地方, 堆放过多的施工材料及器具也会引起裂缝, 这些都需要注意。因此支模时必须注意支柱下是否坚固, 并有足够的承载力;模板支撑系统不宜过早拆除, 施工过程中尽量减小施工荷载, 施工时板面不宜堆积过厚的混凝土, 预留洞附近也不宜过多地堆放施工材料和器具。

4 混凝土浇筑过程中水分过分蒸发引起开裂及预防措施

当外界温度较高或风力较大时, 混凝土在浇筑过程中或者刚浇筑完后, 水分自混凝土表面迅速蒸发, 如果进一步发展, 混凝土表面将形成干燥状态, 产生开裂。因此, 在夏季或风力较大的情况下浇筑混凝土时, 应采取一定的防护措施, 防止水分过分蒸发。

5 混凝土养护过程中的开裂及预防措施

(1) 过早的加载或受到冲击。混凝土浇筑后, 强度还没有充分发展就受到扰动、加载或堆放建筑材料, 都很有可能造成混凝土局部受到破坏, 产生裂缝。因此, 建议当混凝土强度达到1.2N/mm2时, 才允许上人或堆放建筑材料, 并且堆放建筑材料时要加设支撑, 并分散堆放, 防止受力集中, 产生破坏。

(2) 要注意冻害的早期防治。由于早期养护不足, 再加上面层受冻, 对混凝土的质量影响最为突出。冬季施工的混凝土, 要按冬季施工的具体要求, 采取必要的防冻措施, 并按冬季施工的要求, 加强养护, 防止混凝土出现裂缝。

6 日照、风、温度的作用引起的开裂及预防措施

沉降裂缝一般沿着水平钢筋上表面发生。如沿着梁和板的上部分水平钢筋上表面, 或沿着梁板交界处产生的早期开裂, 这些都是由于沉降产生的。

沿着水平上部分钢筋的开裂, 裂缝的深度多达到钢筋表面, 会使粘结力降低, 日后还会引起钢筋的锈蚀, 这种沉降裂缝发生于泌水过程中。在混凝土浇筑后1~2h进行二次振捣, 可消除这种沉降裂缝。

混凝土沉降开裂产生的时间, 在夏季是浇筑成型后1h;春秋季节为2h;冬季约为2h。根据不同施工时期, 仔细观察混凝土表面, 若出现裂缝, 即进行二次振捣处理。倘若二次振捣时间过早, 振捣后还会继续下沉;如果二次振捣时间太迟, 由于混凝土硬化, 则会造成混凝土质量缺陷。观察泌水量减少情况, 同步进行为最好。刚浇筑成型的楼板混凝土, 伴随着泌水而产生沉降, 上浮于表面上的水分蒸发而产生塑性收缩, 沉降与塑性收缩是同步进行的。在夏天高温天气施工的泵送混凝土, 混凝土脱模时经常发现开裂现象, 这往往是混凝土组成材料及当时的气象条件造成的。这需要调整配合比, 降低用水量及水泥用量, 控制坍落度在16cm以下, 并注意施工养护及采取相应措施, 这可以减少裂缝或避免出现裂缝。

7 较早拆模和拆除支撑引起的开裂及预防措施

何时拆模及拆除支撑, 要根据模板及支撑的合理存置期限的概念, 进行结构计算;并根据混凝土强度发展的程度, 以及结构设计中的跨厚比等条件;保证混凝土在拆模及撤除支撑后不会发生弯曲开裂等方面进行确定。一般情况下, 板下模板和支撑拆除不得少于3d的龄期;梁下面的支撑要分两次拆除。在混凝土强度不足的情况下拆模, 会产生弯曲开裂, 若是钢筋混凝土楼板, 就会加大板的挠度。

为了避免拆模过早而产生开裂, 要根据结构计算, 求出不致使混凝土构件发生弯曲开裂所需要的混凝土强度, 并根据温度推算出拆模时混凝土抗压强度所需要的龄期, 并最好在工地预留同条件养护试块, 拆模前送试验室试压验证拆模时的混凝土强度, 同时现场还可以进行回弹以对强度进行复核, 已确定是否拆模及拆除支撑。

8 混凝土中加入早强剂或使用早强水泥引起的裂缝及控制措施

为了抢工期, 工程施工中常常使用早强剂或使用早强水泥以提高混凝土早期强度, 加快拆模时间。但是早强水泥水化热很大, 混凝土表面往往发生开裂。使用早强剂配置的混凝土, 最高温度可达到37℃, 超过了混凝土发生开裂的临界温度, 所以这种使用早强剂的早强混凝土开裂的危险性就更大。普通混凝土的最高温度不超过34℃, 而混凝土发生裂缝的临界温度是36℃, 可以判定, 普通混凝土发生开裂的可能性较小。使用早强剂的混凝土容易开裂, 但早强混凝土的收缩变形较普通混凝土小。因此, 可以认为早强混凝土的开裂是一种温度引起的开裂。

工程实践证明, 采用早强混凝土的工程, 很多在脱模时就已发生裂缝。因此, 作为预防早强混凝土开裂的对策, 应在普通水泥中使用高强引气型减水剂, 这能有效提高混凝土的配合比强度。通过这个方法, 既确保了混凝土的早期强度, 又能控制混凝土的最高温度, 这对控制混凝土的开裂很有作用。

9 钢筋及配管的保护层不足引起的裂缝及预防措施

钢筋、配管的保护层厚度不足时, 混凝土干燥收缩应力集中到保护层部位, 这就会导致混凝土开裂。另外, 如果配管过粗, 在配管四周也容易产生干燥收缩开裂。也就是说, 干燥收缩开裂是由于混凝土收缩压力超过了混凝土的抗拉强度而发生的。有配筋、配管的地方, 抗拉侧有空洞, 造成裂缝集中, 要用钢筋补强。保护层不足时, 产生条纹状的花纹。因此, 设计时要按规范要求选择混凝土的保护层厚度, 保护层的厚度对结构的耐久性影响很大。

1 0 钢筋移位引起的裂缝及预防措施

板 (特别是悬挑板) 的受力钢筋发生移位时, 容易在弯矩或剪力最大部位产生裂缝。一般情况下, 现浇板的负弯矩钢筋、双层钢筋网片都应用钢筋撑脚垫起来, 防止受理钢筋发生移位。当泵送管架从钢筋上通过时, 往往会扰乱钢筋。因此泵送管架应专门采取防护措施。浇筑混凝土的过程中, 为防止人员踩踏钢筋, 应专门铺设行人通道。在浇筑过程中, 应安排钢筋工现场值班, 发现钢筋移位应及时纠正。

1 1 结语

总之, 在混凝土的现场施工中, 只要从以上几方面着手, 并不断总结经验, 相信施工过程中的混凝土开裂问题是完全可以避免的。

参考文献

[1]刘崇熙, 等.硬化水泥浆化学物理性质.华南理工大学出版社。

[2]富文权.混凝土工程裂缝分析与控制.中国铁道出版社, 2002。

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