关于现浇预应力混凝土施工结构的裂缝分析

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1、关于现浇预应力混凝土施工结构的裂缝分析关于现浇预应力混凝土施工结构的裂缝分析　摘要：本文主要针对预应力构件截面尺寸较大引起的裂缝；模板支撑体系施工不当引起的裂缝；预应力张拉工艺而引起的裂缝三种情况，对现浇预应力混凝土大梁施工结构裂缝提出了相应的预防措施。　　　　这类裂缝同一般结构工程裂缝，多由混凝土材料和施工方法不当引起，如沉缩裂缝、收缩裂缝、干缩裂缝等，可按一般防治措施防治。　　2．1裂缝的特征　　通常情况下，预应力结构构件几何尺寸厚大，例如预应力大梁截面宽度一般在400mm一600mm，梁高多在1000mm以上，这样的构件易出现收缩裂缝，其主要特征为：　　1）在梁侧梁高中间，呈中间宽、上下

2、窄状，少数裂缝延伸至整个梁高；2）梁侧模板拆除后，开始3d左右，裂缝有增多及扩展的趋势，3d后裂缝发展趋于缓慢；3）裂缝间距沿梁跨基本均匀分布，裂缝间距接近梁内箍筋间距的倍数。　　2．2原因分析　　1）截面较大的构件在混凝土硬化过程中，其体积收缩量也大，产生轴向拉应力，在结构体系的约束下形成凝缩裂缝。　　2）大截面构件凝固过程中，产生的水化热使构件温度升高，若过早拆除其侧模板，构件温度急降，会出现温差应力，同时构件表面水分迅速风干，混凝土收缩加剧，形成冷缩裂缝。　　3）经凿除裂缝处表面混凝土，发现多处裂缝发生在箍筋位置处，说明这种裂缝与箍筋存在一定的联系。a大梁所选用的箍筋规格较大，如φ12m

3、m，箍筋外的混凝土保护层变薄；b浇筑混凝土前，梁的箍筋已承受了梁自身上层钢筋的重量和次梁、板搁置的重量以及施工人员的活荷载，梁的箍筋受压弯曲，一定程度上呈“鼓”形。这两种情况使箍筋特别是梁中箍筋外的混凝土厚度变薄，形成了相对含砂多、含石少、咬合性差的砂浆层，从而导致裂缝。这种中间宽、两端窄的“枣核”形裂缝，因梁中腰筋小少而粗宽，上下端因主筋的约束而细小或没有。　　2．3控制措施　　1）厚大构件的混凝土配合比设计，应考虑减少混凝土体积收缩的措施。力求降低水泥用量，减小水灰比，有条件者可适当掺人改性外加剂。　　2）推迟大截面构件模板拆除时间。为减少模板对梁的约束，防止预应力损失，规范规定要在预应力

4、张拉前拆除其侧面模板，大梁侧模应依据执行，并尽可能推迟。　　3）应保证箍筋外保护层厚度。对较粗直径的箍筋而言，应保证箍筋外混凝土不少于15mm来确定主筋保护层，增加箍筋外混凝土抗裂能力。大梁腰筋设置相对宜粗宜密，规格不宜小于φ18mm，间距不宜大200mm，大梁腰筋的S型拉筋宜改用拉撑结合的办法，拉筋一端弯成90o角，待拉紧后再弯至135o，同时将一部分拉筋改为撑筋，保证梁箍筋不外弯，也不向内弯曲，撑筋也可结合波纹管支架钢筋同时布设。　　3．1裂缝现象　　预应力结构中，在部分或全部拆模后，出现的大梁承载能力不足的结构性裂缝也很常见，这种裂缝在跨中垂直梁底，下宽上窄，呈正截面受弯裂缝，两端为斜向

5、受剪裂缝。　　3．2原因分析　　1）支撑拆除过早。某工程预应力大梁拆底模时，混凝土强度标准值达到设计强度的115％，但没有建立预应力，拆模后大梁和板均出现裂缝，并形成较大的板梁连通裂缝。　　2）一般情况下，预应力结构跨度大，构件截面尺寸大，施工荷载也大，支撑体系的承载力不足也是一个原因，尤其对支撑直接搭设在地面或回填土上的工程，支撑系统更易变形或下沉。　　3）采用早拆模施工方法时，保留的支撑承载力不足，使结构过早受力。　　3．3控制措施　　1）混凝土施工规范规定，侧模宜在预应力张拉前拆除，底模不应在结构件建立预应力前拆除。预应力建立前，即使构件混凝土达到或超过设计值时，仍不可拆除底模，这也是与

6、普通混凝土结构的一点区别，否则，预应力构件即使有承载能力，也易因挠度过大而引起裂缝。在大跨度结构中，构件的主要荷载是自重，其自重弯矩大、自重应力高，提前拆模对结构更不利，更易产生结构裂缝。　　2）对预应力工程应单独编制施工方案，其模板和支撑系统必须进行设计计算。若支撑体系直接支撑在回填土上，还须对支撑面进行特殊处理。a回填土必须分层分批夯填密实，最好用压路机碾压数遍，否则支撑应直接置于基础或基底老土层上。b在预应力框架大梁宽—的范围内，应铺设道碴，设置垫木。C做好场地防排水措施。预应力工程施工工期较长，阴雨天气出现的机会多，产生的后果严重。因此，大梁排架施工前要有技术保证措施，可在大梁下铺设塑

7、料薄膜防水层，及时排走场内雨水，防止雨水对土层和支撑系统的影响。d浇筑混凝土前还要对支撑体系进行全面检查和加固，以确保支撑稳固可靠。　　3）预应力工程施工周期长，整体拆模时间比普通结构迟，为提高周转材料的利用率，减少施工投入，常采用主次模板体系分开支设的办法，在符合普通混凝土结构拆模的条件后，可在预应力张拉前拆除非预应力构件的模板及支撑。对预应力大梁，也常采用早拆模板方法施工，根据跨度情况，在适当