混凝土屋架裂縫產(chǎn)生的原因及解決對(duì)策

1、<p>　　混凝土屋架裂縫產(chǎn)生的原因及解決對(duì)策</p><p>　　摘要：混凝土屋架裂縫是一個(gè)很普遍的技術(shù)問(wèn)題，工程的破壞與倒塌大多是從小裂縫的擴(kuò)展開(kāi)始的。通過(guò)對(duì)混凝土屋架裂縫開(kāi)展的調(diào)查、試驗(yàn)、研究，得知混凝土材料裂縫的出現(xiàn)是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)展的結(jié)果，文章對(duì)混凝土屋架裂縫產(chǎn)生的原因及其解決對(duì)策進(jìn)行了一些分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：混凝土屋架；裂縫；原因；解決對(duì)策 </

2、p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和基本建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，混凝土屋架在建設(shè)工程中的應(yīng)用日益廣泛。在工業(yè)與民用建筑中，屋架是房屋的重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件之一，建筑工程的施工單位在近十年來(lái)生產(chǎn)了各種類(lèi)型的鋼筋混凝土屋架，并遇到了各類(lèi)型的裂縫

3、事故。有的經(jīng)采取措施后防止了裂縫的產(chǎn)生；有的經(jīng)處理后仍在工程上使用，未再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題；有的經(jīng)處理后降級(jí)使用；損壞嚴(yán)重者則報(bào)廢處理。根據(jù)多年的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其產(chǎn)生的原因及解決對(duì)策做一簡(jiǎn)要分析。 </p><p>　　1混凝土屋架裂縫的產(chǎn)生原因 </p><p>　　1.1弦桿橫向裂縫 </p><p>　　屋架平臥重疊澆灌生產(chǎn)，在養(yǎng)護(hù)期間，弦桿上表面曾出現(xiàn)大量垂直于桿件

4、的細(xì)微裂縫，縫寬在0.1 mm左右。產(chǎn)生原因主要是養(yǎng)護(hù)不好，表面失水過(guò)快，表層濕度，溫度收縮受到下部混凝土或胎模的約束而引起開(kāi)裂。屋架制作時(shí)，隔離劑涂刷不好，也會(huì)引起這種裂縫。如某廠生產(chǎn)車(chē)間的18 m折線形屋架，端部第二個(gè)支墩處底模漏涂隔離劑，結(jié)果該處粘結(jié)，起模時(shí)上弦被拉裂，裂縫寬度達(dá)2 mm。對(duì)細(xì)裂縫一般不做處理。裂縫寬度在0.1 mm左右的用環(huán)氧樹(shù)脂漿液涂刷封閉，粘模斷裂的在上弦第一節(jié)間用鋼套箍加固。 </p><

5、;p>　　1.2端部縱向裂縫 </p><p>　　預(yù)應(yīng)力屋架張拉時(shí)，有時(shí)在端部出現(xiàn)縱向裂縫，縫寬0.05 mm~0.1 mm。原因是在放張后，出現(xiàn)與預(yù)應(yīng)力方向垂直的拉應(yīng)力引起的。消除措施是在屋架端部適當(dāng)加構(gòu)造箍鋼筋，提高抗裂性。處理時(shí)，采用環(huán)氧樹(shù)脂漿液封閉處理。 </p><p>　　1.3下弦縱向裂縫 </p><p>　　產(chǎn)生原因是制作時(shí)拔管過(guò)快或過(guò)晚，

6、冬季施工孔道灌漿時(shí)，如保溫不好，孔道內(nèi)灰漿受凍也會(huì)引起下弦縱向開(kāi)裂。處理時(shí)對(duì)一般裂縫采用環(huán)氧樹(shù)脂表面封閉；對(duì)裂縫比較嚴(yán)重且伴有混凝土坍陷的，應(yīng)鑿去局部混凝土，用高標(biāo)號(hào)細(xì)石混凝土搗實(shí)修補(bǔ)。 </p><p>　　1.4腹桿端部裂縫 </p><p>　　這種裂縫是屋架在起模、運(yùn)輸，拼裝過(guò)程中受外力作用而引起的。如某車(chē)間24 m預(yù)應(yīng)力屋架塊體拼裝時(shí)支撐不牢，屋架傾斜將腹桿壓裂。處理時(shí)，裂縫用環(huán)

7、氧樹(shù)脂處理后改用于伸縮縫處。 </p><p>　　1.5上、下弦斜向裂縫 </p><p>　　在屋架制作過(guò)程中，由于地基局部下沉或隔離層失效與底模粘結(jié)，脫模時(shí)受扭，或運(yùn)輸中受碰沖、振動(dòng)，或堆放時(shí)傾斜等原因，使屋架上、下弦出現(xiàn)斜向裂縫。 </p><p>　　2 防止混凝土屋架裂縫產(chǎn)生的原因 </p><p>　　2.1控制下弦裂縫 <

8、;/p><p>　　下弦是一個(gè)拉桿(如考慮下弦自重產(chǎn)生的彎曲影響，就是彎曲受拉桿件，不過(guò)其彎曲應(yīng)力很小)，它雖然是一個(gè)鋼筋混凝土桿件，但受力主要是靠縱向鋼筋，混凝土的設(shè)計(jì)受拉強(qiáng)度很低(300號(hào)混凝土為17.5公斤力/厘米)，施工時(shí)制作混凝土屋架下弦對(duì)縱向鋼筋的要求是很?chē)?yán)格的。 </p><p>　　1.下弦鋼筋宜選用螺紋鋼筋，因?yàn)槁菁y鋼與混凝土的握裹力好，在下弦受拉時(shí)，對(duì)防止出現(xiàn)裂縫及控制裂縫

9、寬度都有好處。 </p><p>　　2.現(xiàn)在下弦鋼筋一般都是采用Ⅱ級(jí)鋼[1]，設(shè)計(jì)受拉強(qiáng)度Rg=3400公斤力/厘米2。如因材料供應(yīng)問(wèn)題而改用Ⅲ級(jí)鋼時(shí)，所以不得采用Ⅲ級(jí)鋼的設(shè)計(jì)受拉強(qiáng)度(Rg=3800公斤力/厘米2)，只能用Ⅱ級(jí)鋼的設(shè)計(jì)受拉強(qiáng)度。因?yàn)殇摻罨炷潦芾瓧U件的鋼筋受拉強(qiáng)度用高了，在屋面使用荷載下，屋架下弦桿混凝土就伸長(zhǎng)變形，容易出現(xiàn)裂縫，其裂縫開(kāi)展往往易超過(guò)規(guī)范所規(guī)定的最大裂縫寬度允許值。 </

10、p><p>　　3.如屋架下弦桿鋼筋直徑規(guī)格不全，需要進(jìn)行鋼筋直徑代換時(shí)，宜選擇小直徑鋼筋。因?yàn)殇摻钪睆叫×?，根?shù)可多一些，這樣鋼筋與混凝土的接觸面大，有利于增加混凝土與鋼筋的握裹力，對(duì)防止出現(xiàn)裂縫及控制裂縫寬度都有利，屋架在屋面使用荷載下一旦出現(xiàn)裂縫，裂縫往往都是細(xì)而密。 </p><p>　　4.如屋架下弦縱向鋼筋長(zhǎng)度不夠，需要對(duì)焊連接時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行鋼筋對(duì)焊，隨后對(duì)鋼筋進(jìn)行冷拉，這樣可對(duì)鋼筋

11、對(duì)焊接頭進(jìn)行一次受拉考驗(yàn)。 </p><p>　　5.對(duì)于下弦縱向鋼筋，建議均進(jìn)行冷拉處理(但不得用其冷拉后的鋼筋強(qiáng)度)。因冷拉對(duì)鋼筋亦是進(jìn)行一次調(diào)直處理，這樣對(duì)防止下弦出現(xiàn)裂縫及控制裂縫擴(kuò)展都有好處。同時(shí)鋼筋由于冷拉而伸長(zhǎng)，亦可附帶得到一些經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　2.2保證上弦混凝土質(zhì)量 </p><p>　　屋架上弦一般是屬于小偏心受壓桿件，主要由上弦

12、混凝土來(lái)抵抗彎壓應(yīng)力，因此保證上弦混凝土的施工質(zhì)量具有特殊的重要意義。某工程由于上弦混凝土施工質(zhì)量不好，混凝土標(biāo)號(hào)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，曾作破壞試驗(yàn)，結(jié)果下弦鋼筋還未達(dá)到流限，上弦即提前脆斷破壞。所以在施工澆灌混凝土?xí)r，對(duì)于上弦一定要認(rèn)真施工: </p><p>　　1.要確?；炷恋脑O(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)，嚴(yán)格控制水灰比。 </p><p>　　2.混凝土須振搗密實(shí)，并做好養(yǎng)護(hù)。 </p>&

13、lt;p>　　3.箍筋的綁扎與彎鉤，必須符合施工規(guī)范要求。對(duì)于受壓桿件及小偏心受壓桿件，箍筋施工質(zhì)量對(duì)混凝土受壓承載能力起著重要的作用。 </p><p><b>　　2.3節(jié)點(diǎn)施工 </b></p><p>　　節(jié)點(diǎn)是幾根桿件的匯合點(diǎn)，在這些桿件中，有拉桿，有壓桿，所以節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)力是比較復(fù)雜的。按規(guī)定受壓腹桿的縱向受力鋼筋伸入上、下弦節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不得小于2

14、0d(d為鋼筋直徑)[2]；受拉腹桿的縱向受力鋼筋，按規(guī)定伸人上弦節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不得小于30d，伸人下弦節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固長(zhǎng)度不小于35d，且宜伸到下弦下排鋼筋處。為了滿足各桿件縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度，伸入節(jié)點(diǎn)內(nèi)的鋼筋往往是互相交叉的。加上節(jié)點(diǎn)內(nèi)的箍筋較密，所以綁扎鋼筋和澆灌節(jié)點(diǎn)混凝土?xí)r，都需要精心施工以保證質(zhì)量。 </p><p>　　2.4扶直、吊裝屋架時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題[3-5] </p><

15、p>　　在扶直屋架時(shí)要防止受扭；吊裝時(shí)要防止屋架上弦出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力和下弦出現(xiàn)較大的壓應(yīng)力。因?yàn)槲菁茉O(shè)計(jì)時(shí)上弦受壓，下弦受拉，所以在施工吊裝時(shí)，一定要按照設(shè)計(jì)吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝。發(fā)現(xiàn)有疑問(wèn)或要求改變吊點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)事先與原設(shè)計(jì)人商量，取得同意后再改變吊點(diǎn)位置。改變吊點(diǎn)位置(往屋架跨中移動(dòng)，這樣吊索可以短一些，吊索的高度可以小一些)會(huì)造成屋架上弦桿出現(xiàn)拉應(yīng)力，下弦桿由于受壓而失穩(wěn)并向側(cè)向(平面外)撓曲，促使上弦開(kāi)裂(出現(xiàn)多條裂縫，裂縫上寬下

16、細(xì)，從上弦桿的上緣開(kāi)始往下發(fā)展)，因此屋架在吊裝時(shí)，其受力狀態(tài)應(yīng)接近于屋架堆放時(shí)的受力情況[6]。 </p><p><b>　　處理措施: </b></p><p>　　1)上下弦已斜向斷裂破碎的，報(bào)廢不用； </p><p>　　2)裂縫嚴(yán)重，但尚未破碎、裂透的，將裂縫部位鋼筋保護(hù)層打去，外包鋼絲網(wǎng)一層，如鋼筋扭曲伸長(zhǎng)已達(dá)到流限，則加焊短受

17、力鋼筋及箍筋(或鋼絲網(wǎng))，重灌一層厚3.5 cm的細(xì)石混凝土，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)； </p><p>　　3)一般下弦橫向、斜向裂縫用環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布封閉，在每孔內(nèi)加1根預(yù)應(yīng)力鋼絲加強(qiáng)； </p><p>　　4)封閉后用于伸縮縫處(或端跨)。經(jīng)處理后使用數(shù)年，未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。 </p><p>　　對(duì)于混凝土屋架裂縫事故的處理還存在一些要進(jìn)一步解決的問(wèn)題，首先是要重視處理前的鑒

18、定工作，弄清楚產(chǎn)生裂縫的原因，裂縫損傷的程度以及要求達(dá)到的目的。通過(guò)查看資料[8]，分析和計(jì)算以及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，做出綜合評(píng)定，必須嚴(yán)格控制屋架的成型質(zhì)量、嚴(yán)格控制混凝土的施工質(zhì)量和屋架吊裝的質(zhì)量控制。在混凝土屋架裂縫事故處理中，應(yīng)引起重視的問(wèn)題較多，這些問(wèn)題將有待于進(jìn)行更深入的研究，并在實(shí)際工作中加以應(yīng)用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn): </b></p><p&g

19、t;　　[1]鐘善桐.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)[M].哈爾濱:黑龍江科技出版社，2009. </p><p>　　[2]袁國(guó)干.配筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2011. </p><p>　　[3]卓尚木.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)事故分析與加固[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008 </p><p>　　[4]周?chē)?guó)均,牛青山,陳鳳英.混凝土工程裂縫調(diào)查及補(bǔ)強(qiáng)加