第一篇:轉(zhuǎn)換層梁裂縫檢測(cè)鑒定及治理對(duì)策(最終版)
轉(zhuǎn)換層梁裂縫檢測(cè)鑒定及治理對(duì)策
摘要:結(jié)合某高層建筑轉(zhuǎn)換層梁在施工過(guò)程中出現(xiàn)不同程度裂縫的工程實(shí)例,分析、研究其產(chǎn)生裂縫的主要原因,并綜合比較其它加固方案提出一種經(jīng)濟(jì)合理的加固方案——外包復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固法,為處理此類結(jié)構(gòu)的類似問(wèn)題提出可供參考的方法。
關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換層梁結(jié)構(gòu);裂縫分析;復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固
1引言
建筑工程在施工過(guò)程中會(huì)由很多因素而導(dǎo)致工程出現(xiàn)問(wèn)題,比較多見的就是建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在拆模后會(huì)出現(xiàn)不同原因的各種裂縫,對(duì)于結(jié)構(gòu)裂縫必須進(jìn)行及時(shí)的加固處理,以保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性。本文針對(duì)一實(shí)際工程,對(duì)其產(chǎn)生裂縫的原因進(jìn)行分析,并采用高性能復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固
法[1]對(duì)其進(jìn)行處理。
2工程概況
某在建工程,整體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),主樓的結(jié)構(gòu)體系為框支-抗震墻,裙樓為框架體系;主體共有19層,其中地下1層,地上18層,主體總高度56m,設(shè)計(jì)使用年限50年,建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí),按地震烈度6度抗震設(shè)防。
該樓轉(zhuǎn)換層樓面(二層樓面)框支梁均采用C35混凝土,框支梁上部支承為異形柱及短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。
該樓主體結(jié)構(gòu)已施工完畢,在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)二層(轉(zhuǎn)換層)梁結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)了不同程度的裂縫,為確保結(jié)構(gòu)安全及正常使用,故對(duì)(3a-1)~(3a-3)×(3a-D)及(3a-3)~(3a-6)×(3a-A)兩根框支梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)裂縫安全性檢測(cè)和加固。
3現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
3.1裂縫檢測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該層梁裂縫進(jìn)行檢測(cè),現(xiàn)場(chǎng)照片如圖
1、圖2所示,圖
3、圖4為梁裂縫示意圖。
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),兩根框支梁的兩側(cè)立面均發(fā)現(xiàn)有大量斜裂縫及直裂縫,縫寬0.1mm~0.5mm不等;兩根梁均為外側(cè)立面裂縫數(shù)量較多,而內(nèi)側(cè)立面裂縫數(shù)量相對(duì)較少,內(nèi)側(cè)立面裂縫多為與外側(cè)貫穿的較大裂縫,包括跨中和兩端均有出現(xiàn)。此外,梁底面基本未發(fā)現(xiàn)裂縫,但與框支梁相交的次梁或小次梁端部側(cè)面,也發(fā)現(xiàn)有部分斜向裂縫出現(xiàn)。
3.2梁混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)
采用回彈法對(duì)兩根框支梁混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽檢,檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
回彈結(jié)果表明,該兩根框支梁混凝土抗壓強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)要求。
3.3梁鋼筋檢測(cè)與評(píng)定
3.3.1采用鋼筋探測(cè)儀對(duì)梁進(jìn)行箍筋測(cè)量
箍筋檢測(cè)結(jié)果表明,兩根梁箍筋間距及大小基本滿足原設(shè)計(jì)要求;但次梁與框支梁交接處,未見按設(shè)計(jì)要求的兩側(cè)各加密3個(gè)箍筋。
3.3.2采用鋼筋探測(cè)儀對(duì)梁腰筋探測(cè)
對(duì)兩根梁的腰筋檢測(cè)結(jié)果表明,兩根梁的腰筋保護(hù)層厚度均基本滿足原設(shè)計(jì)要求,腰筋大小及間距、數(shù)量也基本滿足原設(shè)計(jì)要求。4計(jì)算復(fù)核
采用中科院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件PK-PMCAD,對(duì)該兩根框支梁按原設(shè)計(jì)條件進(jìn)行計(jì)算復(fù)核。計(jì)算結(jié)果表明,在該兩根框支梁的當(dāng)前截面積及配筋量條件下,結(jié)構(gòu)能滿足承載力要求,但梁的計(jì)算裂縫寬度顯示超標(biāo),表明梁的鋼筋配筋量略有不足。這是框支梁出現(xiàn)大量裂縫的原因之一。
此外,該框支梁上裂縫亦具有混凝土收縮裂縫特征,且主次梁交接處未見加密;故這也是框支梁出現(xiàn)大量裂縫的原因。
根據(jù)分析結(jié)果,為保證結(jié)構(gòu)安全性必須對(duì)該兩根框支梁進(jìn)行加固處理,并確保加固后梁配筋面積滿足計(jì)算配筋要求。
5加固設(shè)計(jì)方案
根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析為保證整體結(jié)構(gòu)安全性該兩根框支梁必須及時(shí)進(jìn)行加固處理,綜合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與其它加固方案,考慮施工的可行性與經(jīng)濟(jì)性[2],采用整體外包高強(qiáng)復(fù)合砂漿
鋼筋網(wǎng)進(jìn)行加固處理,該加固方法是利用高性能復(fù)合砂漿的物理學(xué)性能及界面劑優(yōu)良的粘結(jié)作用,使加固層與原構(gòu)件有較好的整體工作性能,加固圖如圖5。
6加固施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
在對(duì)二層樓面兩根框支梁采用外包復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固法處理之前首先對(duì)縫寬大于0.3裂縫進(jìn)行注膠處理。
6.1砼構(gòu)件鋼筋網(wǎng)抗裂復(fù)合砂漿施工工藝為:表面鑿毛,壓力水清洗→布置鋼筋網(wǎng)、植錨固筋→涂刷WJJ界面劑→分三次抹摻HPPC的抗裂復(fù)合砂漿40厚,養(yǎng)護(hù)。
6.2植筋施工工藝如下:
要求:除注明外,鋼筋植入深度為15d。
順序:定位→鉆孔→注膠→植筋→固化
①定位:按設(shè)計(jì)要求彈線,定出植筋位置。
②鉆孔:在預(yù)定位置鉆孔,孔徑比所植筋大4~6mm。
③注膠:灌入結(jié)構(gòu)膠,用專用灌膠槍灌入。
④植筋:將所需植筋旋轉(zhuǎn)插入預(yù)定深度即可。所植鋼筋外留長(zhǎng)度為避免焊接溫度對(duì)膠的影響,稍長(zhǎng)為佳,且必要時(shí)可在焊接時(shí)在植鋼筋根部放濕布降溫。
⑤固化:固化過(guò)程不可對(duì)所植鋼筋擾動(dòng),待固化后即可進(jìn)入其它工序的施工。
6.3施工時(shí),如發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)質(zhì)量或構(gòu)造有嚴(yán)重問(wèn)題,應(yīng)停止施工并通知相關(guān)人員處理。
在確保加固質(zhì)量滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范[3-4]、規(guī)程要求條件下,該框支梁可按原設(shè)計(jì)條件使用。
7結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)某一在建工程中出現(xiàn)裂縫的轉(zhuǎn)換梁,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、評(píng)定,提出采用整體外包高強(qiáng)復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)這種新型的加固技術(shù)來(lái)提高構(gòu)件承載力,并取得良好的加固效果。這種新型的加固方法為以后處理類似問(wèn)題提供借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]卜良桃,高偉,葉蓁.高性能復(fù)合砂漿鋼筋網(wǎng)加固某RC框架梁施工技術(shù).工業(yè)建筑2006,36(8):89~91.[2]建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.GB50009-2001[S].[3]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2002[S]
[4]卜良桃等.混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范算例.北京,中國(guó)
建筑工業(yè)出版社,2008-03.
第二篇:橋面砼鋪裝層裂縫分析及處理對(duì)策
橋面砼鋪裝層裂縫分析及處理對(duì)策
4月初,根據(jù)廳質(zhì)監(jiān)局關(guān)于交工檢測(cè)相關(guān)工作的要求,各駐地辦對(duì)所轄施工單位的所有橋面系進(jìn)行了交工驗(yàn)收檢查,檢查中發(fā)現(xiàn)橋面混凝土現(xiàn)澆層出現(xiàn)了不同程度的裂縫。指揮部領(lǐng)導(dǎo)了解情況后高度重視,責(zé)成質(zhì)量管理處在詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,對(duì)裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行相關(guān)分析,并提出合理可行的處理措施。
下面分三個(gè)部分進(jìn)行匯報(bào):第一部分裂縫現(xiàn)狀、第二部分原因分析、第三部分防治措施。第一部分
裂縫現(xiàn)狀
一、干縮裂縫
二、縱向裂縫
三、網(wǎng)狀裂縫
四、龜狀裂縫
第二部分
原因分析
一、砼鋪裝層與梁板頂面粘結(jié)不牢
在砼鋪裝層施工前,一是沒(méi)有將梁頂面的油污、浮漿、松散混凝土、其他雜物等清除干凈;二是沒(méi)有將梁板上的6#、7#預(yù)埋鋼筋復(fù)位;三是梁板表面未鑿毛或鑿毛的密度和深度不夠。這些都大大降低了橋面混凝土現(xiàn)澆層與梁面之間的結(jié)合力,破壞了水泥混凝土層的整體性,通車后車輪的沖擊和荷載的作用使橋面產(chǎn)生裂縫。
二、鋼筋網(wǎng)位置不準(zhǔn)確
施工設(shè)計(jì)文件中要求鋼筋網(wǎng)凈保護(hù)層為4cm,但在實(shí)際施工過(guò)程中,采用的支墊措施不到位,致使鋼筋網(wǎng)偏離設(shè)計(jì)值過(guò)多,甚至有的直接貼于梁頂面。在澆筑混凝土過(guò)程中,常受施工人員人為踩踏、運(yùn)輸機(jī)具碾踏和混凝土的自重等因素影響,導(dǎo)致鋼筋網(wǎng)變形,向下移位,削弱了鋼筋網(wǎng)的抗裂能力,因此出現(xiàn)橋面裂縫等病害。
三、水灰比大、收漿不到位、養(yǎng)生不好
一些施工單位為成型方便,在施工過(guò)程中隨意加大水灰比,造成混凝土干縮性增大,強(qiáng)度降低,導(dǎo)致混凝土表面開裂。操作工人在澆筑后沒(méi)有根據(jù)需要多次抹面收漿,對(duì)最后一次收漿的時(shí)機(jī)把握不準(zhǔn),有的甚至放棄了最后一次收漿,引起砼鋪裝層出現(xiàn)干縮裂縫?;炷翝仓笪醇皶r(shí)覆蓋養(yǎng)生,且養(yǎng)生期不到就停止養(yǎng)生,致使水分蒸發(fā)過(guò)快,砼產(chǎn)生干縮和溫縮裂縫。
四、混凝土振搗不密實(shí)
混凝土澆筑時(shí),有的施工單位僅采用振動(dòng)梁進(jìn)行振搗,振搗不到位,致使混凝土不密實(shí),出現(xiàn)蜂窩、氣孔多、強(qiáng)度降低等質(zhì)量缺陷,破壞砼鋪裝層的整體性、降低了抗裂、抗沖擊的能力。
五、通車過(guò)早
有的施工單位在橋面現(xiàn)澆層完成幾天后就開放交通,造成橋面在強(qiáng)度不高的情況下過(guò)早承受重載,這也是造成裂縫產(chǎn)生的原因之一。
第三部分
防治措施
一、增強(qiáng)砼鋪裝層與梁頂面的層間結(jié)合力
橋面鋼筋網(wǎng)安裝前必須徹底清除梁板頂面的浮漿、松散砼、油污、其它雜物等,應(yīng)將梁板預(yù)埋的6#、7#鋼筋復(fù)位,對(duì)梁體頂面進(jìn)行鑿毛處理,清掃后用高壓水將梁板沖洗干凈,澆筑混凝土前灑水濕潤(rùn)梁頂,但不得有積水。
二、準(zhǔn)確定位鋼筋網(wǎng),提高現(xiàn)澆層抗裂性能
采用短鋼筋支撐定位法對(duì)鋼筋網(wǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。鋼筋長(zhǎng)度為鋪裝層厚的80%左右,雙向間距約75cm,對(duì)鋼筋網(wǎng)實(shí)行多點(diǎn)焊接支撐。澆筑混凝土前,禁止一切車輛和閑雜人員在綁扎好的鋼筋網(wǎng)上通行,澆筑時(shí)上料應(yīng)使用泵車或吊車,禁止料斗車、罐車等直接在鋼筋網(wǎng)上行走,以避免鋼筋網(wǎng)扭曲變形、移位,從而提高現(xiàn)澆層的抗裂性能。
三、控制好配合比、加強(qiáng)養(yǎng)生 嚴(yán)格控制砼施工配合比,控制摻水量,并密切監(jiān)控拌和站機(jī)打數(shù)據(jù),若發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時(shí)找出原因、進(jìn)行整改,并盡量配合使用真空吸水。落實(shí)專人做好砼的抹面收漿工作,掌握好收漿的遍數(shù)和時(shí)機(jī),最后一遍收漿后就立即拉毛。橋面鋪裝澆筑后,應(yīng)及時(shí)覆蓋養(yǎng)生,在施工期7天內(nèi)確保砼始終處于飽和水養(yǎng)生狀態(tài)。
四、加強(qiáng)振搗,提高強(qiáng)度
混凝土澆筑必須采用平板振動(dòng)器配合振動(dòng)梁進(jìn)行振搗,以保證混凝土的密實(shí),保證砼鋪裝層與梁頂形成一個(gè)整體,從而提高混凝土強(qiáng)度,減少裂縫的產(chǎn)生。
五、加強(qiáng)交通管制
現(xiàn)澆層施工完成后,應(yīng)加強(qiáng)交通管制,不能人為地提前開放交通?;炷廖催_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度以前,禁止任何施工機(jī)械在上面作業(yè)或通行。
第三篇:預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因及對(duì)策研究
預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫成因及對(duì)策研究
劉燕明
中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司,河北 石家莊 050227
摘 要:預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁有害裂縫的存在,會(huì)威脅到結(jié)構(gòu)安全,降低結(jié)構(gòu)的使用壽命,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。文中分析了裂縫分類及產(chǎn)生原因,并闡述裂縫防治措施。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁;裂縫;成因;對(duì)策
一般情況下,混凝土結(jié)構(gòu)均是帶裂縫工作,但若裂縫超過(guò)限值,不僅會(huì)影響工程的外觀質(zhì)量,還會(huì)降低抗?jié)B和抗凍能力,并會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕,影響結(jié)構(gòu)物的耐久性。研究混凝土箱梁裂縫類別、成因及對(duì)策,是十分必要的。預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫現(xiàn)象
1.1 預(yù)應(yīng)力筋錨固處的裂縫
通常發(fā)生在梁端或預(yù)應(yīng)力筋錨固處,裂縫比較短小。發(fā)生在梁端時(shí)多與鋼絲束方向一致,在錨固處時(shí)與梁縱軸多呈30°~ 45°角。在運(yùn)營(yíng)初期有所發(fā)展,但不嚴(yán)重,以后會(huì)趨于穩(wěn)定。這種裂縫主要由于端部應(yīng)力集中,混凝土質(zhì)量不良所致。
1.2 腹板收縮裂縫
大多在脫模后2~3天內(nèi)發(fā)生,裂縫通常從上梁肋到下梁肋,整個(gè)腹板裂通,寬度一般為0.2~0.4mm,施加預(yù)應(yīng)力后大多會(huì)閉合。這種裂縫多為混凝土收縮和溫差所致,如極低的外界溫度,混凝土未保溫養(yǎng)生等,使應(yīng)力分布不均。
1.3 懸臂梁剪切裂縫
剪切裂縫出現(xiàn)在腹板上,看起來(lái)近似按45°角傾斜,一般出現(xiàn)在支點(diǎn)與反彎點(diǎn)之間的區(qū)域。剪切裂縫產(chǎn)生的主要原因是:預(yù)應(yīng)力不足;超載的永久荷載;二次應(yīng)力;溫度作用等;此外,設(shè)計(jì)中缺乏對(duì)多室箱梁腹板內(nèi)剪力分布的認(rèn)識(shí),設(shè)計(jì)時(shí)未考慮橫截面的實(shí)際變形,沒(méi)有重復(fù)檢算力筋截?cái)嗵幍淖笥医孛媸芰η闆r等,也可導(dǎo)致此類裂縫的出現(xiàn)。
1.4 懸澆箱梁錨固后接縫中的裂縫
懸澆箱梁在連續(xù)力筋錨固齒板后面的底板內(nèi)會(huì)產(chǎn)生裂縫,并有可能向著腹板擴(kuò)展,裂縫與梁縱軸呈30°~45°角。產(chǎn)生這種裂縫的原因是由于預(yù)應(yīng)力筋作用面積小,產(chǎn)生的局部應(yīng)力過(guò)大,或者由于頂?shù)装逯辛铄^具之間水平方向錯(cuò)開的距離太小等。
1.5 底板裂縫
箱梁底板上發(fā)生不規(guī)則裂縫,是由于腹部與底板受力不均所致。
1.6 箱梁彎曲裂縫
混凝土抗拉能力不足,會(huì)導(dǎo)致箱梁彎曲裂縫的產(chǎn)生。在節(jié)段澆筑箱梁中,一般出現(xiàn)在接縫內(nèi)或接縫附近,梁底裂縫可達(dá)0.1~0.2mm。彎曲裂縫一般很小,結(jié)構(gòu)不受損傷,但在荷載反復(fù)作用下(汽車動(dòng)力荷載及溫度梯度)裂縫有可能會(huì)擴(kuò)大。
1.7 連續(xù)梁彎曲裂縫
在連續(xù)梁中,正彎矩區(qū)的梁底部和負(fù)彎矩區(qū)的頂部可能發(fā)現(xiàn)這種裂縫。彎曲裂縫主要是由于混凝土抗拉能力不足引起的。
1.8 預(yù)應(yīng)力梁下翼緣的縱向裂縫
這種裂縫為預(yù)應(yīng)力梁中最嚴(yán)重的一種裂縫,多發(fā)生在梁端第一、二節(jié)間的下緣側(cè)面及梁底,或腹板與下翼緣交界處,少數(shù)發(fā)生在腹板上。這種裂縫一般處于最外的一排鋼絲束部位,寬度為0.05~0.1mm.。產(chǎn)生原因是由于下翼緣受到過(guò)高的縱向壓力,保護(hù)層太薄或混凝土質(zhì)量不好所致。裂縫分類
預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁裂縫大致可分為兩類[1],一類是由外荷載引起的裂縫,也稱結(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;另一類裂縫是由變形引起的,也稱非結(jié)構(gòu)性裂縫,指變形得不到滿足,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),引起混凝土開裂。
混凝土裂縫形成的原因非常復(fù)雜,往往是多種不利因素綜合作用的結(jié)果。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì),施工不規(guī)范造成的混凝土裂縫占80%左右,材料質(zhì)量差或配合比不合理產(chǎn)生的裂縫占15%左右,設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的裂縫可能占5%。結(jié)構(gòu)性裂縫成因
結(jié)構(gòu)性裂縫可分為直接應(yīng)力裂縫、次應(yīng)力裂縫兩種。
3.1 直接應(yīng)力裂縫
直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有:
(1)設(shè)計(jì)階段:計(jì)算模型不合理,結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠;結(jié)構(gòu)計(jì)算漏項(xiàng);設(shè)計(jì)斷面不足;鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)剛度不足;構(gòu)造處理不當(dāng);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)未考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。
(2)施工階段:不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。
(3)使用階段:超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過(guò)橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。
3.2 直接應(yīng)力裂縫力學(xué)原理分析
混凝土箱梁腹板的主拉應(yīng)力公式為(拉應(yīng)力為負(fù)):
?zl??hx??hy2???hx?hy4?2?2
式中,σzl為箱梁腹板的主拉應(yīng)力,σhx為箱梁腹板軸向的正應(yīng)力,σhy為箱梁腹板豎向的正應(yīng)力,τ為箱梁腹板剪應(yīng)力。
按照經(jīng)典梁理論(平截面假定),箱梁腹板的σhy=0,中性軸附近剪應(yīng)力最大,由上式可知,在腹板的中性軸主拉應(yīng)力最大,如主拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,則腹板會(huì)產(chǎn)生斜裂縫。對(duì)于現(xiàn)代大跨度混凝土箱梁橋,特別是橫隔板較少的箱形梁在荷載作用下箱梁的變形并不完全符合經(jīng)典梁理論平截面假定,定會(huì)出現(xiàn)截面畸變變形[2]。計(jì)算表明,大跨度混凝土箱梁腹板的豎向正向應(yīng)力與腹板的軸向應(yīng)力在同一個(gè)數(shù)量級(jí)。按照上式,計(jì)入腹板豎向正應(yīng)力的影響,很明顯在腹板的上緣、下緣的主拉應(yīng)力容易超過(guò)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定,由于板上下緣處的剪應(yīng)力為0,主拉應(yīng)力的方向與腹板豎向方向基本相同,所以一般在上緣產(chǎn)生水平裂縫。腹板豎向正應(yīng)力作用同樣使得在中性軸附近的主拉應(yīng)力易超過(guò)規(guī)范的規(guī)定而產(chǎn)生斜裂縫。一般情況下有關(guān)設(shè)計(jì)院很難對(duì)箱梁畸變變形進(jìn)行分析,這是導(dǎo)致箱梁腹板開裂的主要[3]原因之一。
箱梁頂板、底板的裂縫是由于箱梁畸變和橫向彎曲產(chǎn)生的附加就應(yīng)力導(dǎo)致的,按照上式計(jì)算箱梁頂?shù)闹鲬?yīng)力,必須考慮頂板、底板的橫向的正應(yīng)力。由于在箱梁的頂板和底板的剪應(yīng)力相對(duì)較小,所以主應(yīng)力的方向大致與箱梁的頂板、底板的橫向方向基本相同,那么產(chǎn)生的裂縫方向大致與橋軸方向平行。
3.3 次應(yīng)力裂縫
次應(yīng)力裂縫指由外荷載引起的次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因有:
(1)在設(shè)計(jì)外荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算不考慮,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
(2)橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要鑿槽、開洞、設(shè)置牛腿等,在常規(guī)計(jì)算中難以用準(zhǔn)確的圖式進(jìn)行模擬計(jì)算,一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置受力鋼筋。研究表明,受力構(gòu)件挖孔后,力流將產(chǎn)生繞射現(xiàn)象,在孔洞附近密集,產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。
實(shí)際工程中,次應(yīng)力裂縫是產(chǎn)生荷載裂縫的最常見原因。次應(yīng)力裂縫多屬?gòu)埨?、劈裂、剪切性質(zhì)。次應(yīng)力裂縫也是由荷載引起,一般不計(jì)算僅按常規(guī)構(gòu)造,但隨著現(xiàn)代計(jì)算手段的不斷完善,次應(yīng)力裂縫也是可以做到合理驗(yàn)算的。非結(jié)構(gòu)性裂縫成因
除荷載作用外,還很多非荷載因素[4],如混凝土收縮、溫度變化、基礎(chǔ)不均勻沉降、塑性坍塌、冰凍、鋼筋銹蝕以及堿-骨料化學(xué)反應(yīng)等,均可引起裂縫。
4.1 材料原因
(1)粗細(xì)集料含泥量過(guò)大,造成混凝土收縮增大,易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生;
(2)骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量越多,收縮量越大;(3)混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng),嚴(yán)重增加混凝土收縮;
(4)水泥品種原因:礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬土水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大;
(5)水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)原因:水泥等級(jí)越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對(duì)混凝土開裂影響越大;混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高,混凝土脆性越大、越易開裂。
4.2 施工原因
(1)混凝土生產(chǎn)時(shí)原材料計(jì)量誤差大,尤其外加劑的摻加隨意性大;沒(méi)有根據(jù)砂、石料的實(shí)際含水率及時(shí)調(diào)整施工用水量,造成混凝土水灰比增大。此外,在混凝土運(yùn)輸及泵送過(guò)程中加水的現(xiàn)象也比較普遍;
(2)采用整體式鋼模板臺(tái)車施工,混凝土澆筑時(shí)不振搗或漏振,混凝土均質(zhì)性差;(3)盲目追求施工進(jìn)度,隨意提前脫模時(shí)間,混凝土彈性模量尚未達(dá)到設(shè)計(jì)值便過(guò)早承受荷載;
(4)夏季施工時(shí)砂、石料露天堆放,無(wú)切實(shí)有效的降溫措施,混凝土入模溫度高;冬季施工時(shí)采取的防寒保溫措施不力。
4.3 使用原因
(1)基礎(chǔ)不均勻沉降,造成沉降裂縫;
(2)橋梁所處環(huán)境惡劣,酸、堿、鹽等化學(xué)物均可引起裂縫。防治措施
5.1 結(jié)構(gòu)性裂縫防治方法
(1)設(shè)計(jì)時(shí)各截面的箍筋不能僅按構(gòu)造配筋,必須按腹板豎向拉應(yīng)力大小進(jìn)行配筋,其配筋形式應(yīng)采用小直徑和密集的箍筋,箍筋的保護(hù)層厚度按規(guī)范宜取下限。在采用小直徑和密集箍筋配筋后如能滿足要求,則完全可以取消腹板的豎向預(yù)應(yīng)力配筋[5]。
(2)對(duì)于輕而薄、跨間少設(shè)或不設(shè)橫隔梁的箱梁,應(yīng)進(jìn)行能反映箱梁畸變(或稱歪扭)及橫向彎曲應(yīng)力的空間分析,驗(yàn)算施工及成橋使用階段腹板的正截面拉應(yīng)力及控制截面的主拉應(yīng)力不超過(guò)規(guī)范值。
(3)由于箱梁活載的橫向分布引起的扭轉(zhuǎn)、畸變(或稱歪扭)及橫向彎曲引起造成各腹板承擔(dān)的荷載分布有很大差別,橫向荷載分配系數(shù)應(yīng)充分考慮扭轉(zhuǎn)、畸變(或稱歪扭)及橫向彎曲引起的增加的部分。
(4)適當(dāng)合理增加構(gòu)造鋼筋布置,注意適當(dāng)布置表面鋼筋以增強(qiáng)混凝土防裂性能。
5.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫處理措施
5.2.1材料選擇和混凝土配合比設(shè)計(jì)方面
(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí),盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥[6]。
(2)選用級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
(3)積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份,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。
(4)正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對(duì)膨脹劑應(yīng)充發(fā)考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過(guò)大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。
(5)配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng),依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。
5.2.2現(xiàn)場(chǎng)操作方面
(1)澆搗工作:澆搗時(shí),振搗捧要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過(guò)振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
(2)混凝土養(yǎng)護(hù):在混凝土裂縫的防治工作中,對(duì)新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要,以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮,主要是控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。對(duì)于大體積混凝土,有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14~28天。
(3)混凝土的降溫和保溫工作:對(duì)于大體積混凝土,施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問(wèn)題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。
(4)避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。
(5)夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫人模、低溫養(yǎng)護(hù),必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。結(jié)語(yǔ)
本文分析了預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁常見裂縫類型,裂縫的成因及預(yù)防裂縫產(chǎn)生的措施。根據(jù)筆者在京滬高鐵預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工的實(shí)踐表明,裂縫預(yù)防措施及處理措施是有效的,希望能夠?qū)σ院箢愃乒こ唐鸬浇梃b作用。
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Box Girder LIU Yan-ming CR17BG N0.3 Engineering Co.,Ltd, Hebei 050227, Shijiazhuang, China Abstract: The deleterious fratures on the prestressed concrete box girder can threaten the structure’s safety, decrease the structure’s life, and threaten the durability badly.In this article, the species and the caused reasons of the fratures are discussed in detail, and the treatments are also discussed.Key words: prestressed concrete box girder;fratures;reasons;treatments
劉燕明(1984-),男,安徽靈璧人,助理工程師,2009年畢業(yè)于安徽理工大學(xué),工學(xué)學(xué)士。
郵箱:liuym11238@sina.cn 聯(lián)系電話:(0)***
第四篇:后勤工程檢測(cè)中心構(gòu)件裂縫鑒定報(bào)告
后勤工程檢測(cè)中心構(gòu)件裂縫鑒定報(bào)告
005補(bǔ)P4101001300533
9.2.1向騎縫鑿出槽深和槽寬均為20mm的“U”形溝槽,然后用改性環(huán)氧樹脂或彈性填縫材料充填,并粘貼纖維復(fù)合材以封閉表面即可。
9.2.2對(duì)裂縫處理完畢后,委托方和業(yè)主應(yīng)加強(qiáng)觀察,若發(fā)現(xiàn)未出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件有新的開裂現(xiàn)象,以及已有的裂縫繼續(xù)發(fā)展,應(yīng)立即采取措施。
10附件
附件一:建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)委托書(1頁(yè)); 附件二:裂縫性狀示意圖(1頁(yè));
附件三:現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)景照片(1頁(yè));
附件四:梁配筋檢測(cè)結(jié)果匯總表(1頁(yè))。
以下無(wú)正文
第五篇:淺談鋼筋混凝土梁裂縫及加固措施
淺談鋼筋混凝土梁裂縫及加固措施
一、前言
鋼筋砼梁在外荷載的直接應(yīng)力和次應(yīng)力作用下,引起結(jié)構(gòu)彎曲而裂縫,構(gòu)件在使用過(guò)程中受到四季溫差的長(zhǎng)期作用,當(dāng)溫差的脹縮應(yīng)力大于構(gòu)件極限抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)裂縫。構(gòu)件裂縫原因很多,包括構(gòu)件設(shè)計(jì),基礎(chǔ)不均勻沉陷,施工質(zhì)量、材料質(zhì)量、環(huán)境影響等,無(wú)論何種原因產(chǎn)生的裂縫,都會(huì)給建筑物肢體結(jié)構(gòu)帶來(lái)影響,因此,為確保結(jié)構(gòu)的安全性,對(duì)構(gòu)件實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)加固。
二、裂縫的部位
1、梁受拉區(qū)裂縫:由于澆筑混凝土?xí)r施工管理不到位,使用了不達(dá)標(biāo)的低劣鋼筋,造成梁受拉區(qū)鋼筋強(qiáng)度不夠,施工中提前拆模,施工荷載超過(guò)設(shè)計(jì)荷載,或者混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,以及使用不當(dāng),使用荷載大大超過(guò)原設(shè)計(jì)荷載,使梁受拉區(qū)產(chǎn)生裂縫。
2、梁在支座附近的斜裂縫:梁的混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,箍筋未加密,抗剪鋼筋不足,也有因超載,提前拆模時(shí)混凝土強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度值,造成抗剪能力低而產(chǎn)生剪切裂縫。
3、梁受壓區(qū)裂縫:梁的高度小,有的梁沒(méi)有經(jīng)過(guò)抗裂驗(yàn)算,混凝土振搗不密實(shí),梁長(zhǎng)期在年溫差和日溫差的作用下產(chǎn)生溫差變形,長(zhǎng)期處于干燥狀態(tài)的環(huán)境下干縮變形,梁在溫差和干縮的綜合作用下裂縫,縫上寬下窄,有貫通、不貫通的。裂縫長(zhǎng)度為梁高的3/5---4/5,底部不裂。
三、裂縫形成原因
鋼筋混凝土梁出現(xiàn)裂縫的原因很多、很復(fù)雜,主要有材料或氣候因素、施工不當(dāng)、設(shè)計(jì)和施工錯(cuò)誤、改變使用功能和使用不當(dāng),可歸納一下幾種:收縮裂縫、混凝土尚處于完全硬化狀態(tài)時(shí),如干燥過(guò)快,則產(chǎn)生收縮裂縫,通常發(fā)生在表面上,裂縫不規(guī)則寬度小。水泥硬化時(shí)裂縫,水泥在水化及硬化過(guò)程中,散發(fā)大量熱量,使混凝土內(nèi)外部產(chǎn)生溫差,超過(guò)一定值時(shí),因混凝土收縮不一致而裂縫。溫度裂縫:水泥在硬化期間,混凝土表面與內(nèi)部溫差較大,導(dǎo)致混凝土表面急劇溫度變形而產(chǎn)生較大降溫收縮,而受到內(nèi)部混凝土的約束而裂縫。
設(shè)計(jì)欠周全。如鋼筋混凝土梁載面不夠、跨度過(guò)大,高度偏小,或者計(jì)算錯(cuò)誤,受力鋼筋截面偏小,配筋不當(dāng),節(jié)點(diǎn)不合理,出現(xiàn)混凝土梁結(jié)構(gòu)裂縫。
施工質(zhì)量造成裂縫。
①、由于混凝土施工標(biāo)號(hào)低于設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào),受力鋼筋截面偏小,截面尺寸不符和設(shè)計(jì)要求,而混凝土出現(xiàn)裂縫。②、由于施工不當(dāng),模板支撐下沉過(guò)早超模形成。③、由于施工現(xiàn)場(chǎng)管理不到位,在梁上部堆載,而形成。
四、混凝土裂縫的補(bǔ)強(qiáng)加固措施
①外包混凝土法:
外包混凝土和鋼筋混凝土是增大構(gòu)件截面積和配筋的一種常見加固法。該法常用于梁的加固。是在原受彎構(gòu)件一側(cè)、雙側(cè)、三側(cè)、四側(cè)澆一層新的混凝土,并補(bǔ)加一定量的鋼筋,以提高原構(gòu)件的承載力,補(bǔ)澆的混凝土在受拉區(qū)時(shí)對(duì)補(bǔ)加的鋼筋起到粘結(jié)和保護(hù)作用。當(dāng)補(bǔ)澆的混凝土在受壓區(qū)時(shí),增加了梁的有高度,從而提高了梁的抗彎、抗剪能力,且增加了梁的剛度,關(guān)鍵是要保證新老混凝土的可靠粘結(jié)。在實(shí)際施工中,在梁上宜配置螺紋12-25mm縱筋,光園6-8mm箍筋,四面澆筑混凝土,這樣即增加了梁的受拉區(qū)鋼筋的強(qiáng)度,也保證了梁受壓區(qū)的有效高度,從而提高了該梁的抗彎、抗剪承載能力。后澆混凝土宜采用硅酸鹽水泥摻入適量的膨脹劑以補(bǔ)償收縮,后澆混凝土強(qiáng)度等級(jí)比原混凝土高出一個(gè)等級(jí),一般不應(yīng)低于C20級(jí)。外包混凝土的最小加固厚度不應(yīng)小于5cm,骨料粒徑不宜大于外包混凝土層厚度的1/2及鋼筋最小間距的1/4.新澆層小于10cm應(yīng)選用細(xì)石混凝土。②粘鋼加固法
粘剛加固法是最近幾年剛發(fā)展起來(lái)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固法,是用粘接劑將鋼板貼于已開裂構(gòu)件的加固部位上,以提高結(jié)構(gòu)承載力的一種適用較為廣泛的加固法,加固時(shí)可從鋼筋混凝土構(gòu)件單側(cè)或雙側(cè)粘接鋼板,不僅用于工業(yè)與民用,而且用在了橋梁、公路的補(bǔ)強(qiáng)加固,這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)稱粘鋼加固法。它有以下特點(diǎn):
1、工藝簡(jiǎn)單,速度快,只需對(duì)需加固梁表面進(jìn)行處理干凈,用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板牢靠的粘接在一起,使鋼板和梁共同工作。
2、所需施工場(chǎng)地小,勞動(dòng)力投入小,且鋼板粘接在梁上2天即可受力,對(duì)特殊位置的梁應(yīng)急搶修尤為適用。
3、不破壞原有結(jié)構(gòu),而且加固效果好。
4、粘接鋼板厚度一般為4.5mm-6。0mm,加固后不影響外觀,只增加很少的重量。④、注漿加固法
注漿加固法可分為水泥注漿和化學(xué)注漿。化學(xué)注漿和水泥注漿相比,具有可塑性好,能控制凝結(jié)時(shí)間,以及有較高的粘接強(qiáng)度和一定的彈性,適用于各種情況下梁的修補(bǔ)加固,化學(xué)注漿多采用環(huán)氧樹脂類粘合劑進(jìn)行加固,在不影響生產(chǎn)生活情況下能達(dá)到預(yù)期效果強(qiáng)度,優(yōu)點(diǎn)是:
1、采用緩慢加壓連續(xù)注漿,以確保樹脂液注入每個(gè)細(xì)小部位。1能控制注入量,必要時(shí)可二次注漿。
3、注漿量可以目測(cè),根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整壓力,以達(dá)到注漿要求。
4、材料易于購(gòu)買,施工操作方便,粘結(jié)密度高、成本低。
總結(jié):工程建設(shè)中,我們應(yīng)選擇適合本工程的加固方法,同時(shí)應(yīng)綜合考慮具有良好的科學(xué)性、施工性、經(jīng)濟(jì)性等方面,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和建設(shè)施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,新型建筑材料不斷涌現(xiàn),補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)方面會(huì)有更深更全面的研究,會(huì)有更大的選擇空間供我們?nèi)ヌ接憽?/p>