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时间:2018-08-28
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1、预应力空心板裂缝形成原因及防治措施 摘要:结合多年来的设计与施工经验,分析、总结出预应力空心板裂缝的形成原因,并有针对性的提出防治措施,以避免在以后的工作中出现类似的问题。 关键词:预应力;空心板;裂缝;形成原因;防治措施 中图分类号:TU74文献标识码:A 空心板的裂缝位置基本都在板端部附近,在板的顶面,裂缝多出现在箍筋处,沿截面高度呈上宽下窄状,深度不大,在梁底板处,多出现在横向钢筋处,裂缝沿板纵长方向,多属于深进或部分贯穿裂缝,根据多年的设计与施工经验,裂缝多由以下原因造成: 原材料方面 水泥用量偏高 新桥规实施后,混凝土评定标准提高
2、,其水泥用量比以前增加了5%左右,一般施工人员偏于保守,水泥用量容易超过高限,由于水泥用量的增加使混凝土凝结收缩量增大,造成表面裂缝。 骨料含泥量超标 在施工过程中,有时因自然条件限制或为节约成本选用劣质骨料,沙、碎石的含泥量超标,这样水泥与骨料的胶结力下降,造成混凝土的强度和抗渗性降低,产生网状裂缝。 干缩作用 混凝土在凝结、硬化过程中,大部分水分逐渐蒸发,仅很少一部分水分参加水化反应,使混凝土产生干缩变形,干缩作用使混凝土内产生不同程度的拉应力,由于混凝土抗拉强度小,如果未设置合理的受力钢筋,将会出现大量裂缝。 碱骨料反应 混凝土拌和后,水
3、泥中的碱不断溶解,产生的碱液与活性骨料的硅酸盐物质产生化学反应,析出胶状的碱-硅胶,胶从周围介质中吸收水分而发生膨胀,产生的拉应力超过抗拉强度时,会出现裂缝。 施工方面 水灰比过大 在混凝土的拌制过程中,由于拌制机械的原因或人为的操作失误,导致水灰比过大而造成离析现象,其结果是振捣后粗骨料沉于下部,水泥浆上浮到顶板,从而使混凝土强度上下不均匀,下部强度大,顶板强度小,往往造成在顶板每根箍筋处横向裂缝较为严重。 混凝土配比不合理 由于工期较长,原材料分批次运进,造成施工实际配比与实验配比不同,导致混凝土强度偏低,形成裂缝。 内橡胶气模上浮 施工
4、中,基于经济及拆模方便的考虑,预应力空心板一般采用充气橡胶内模,在混凝土浇筑过程中,混凝土对气模有较大的浮力,如果气模固定不牢,会产生上浮现象,造成顶板厚度减小,进而出现裂缝。 内气模变形 气模因为制造质量或在施工中有所损坏,造成在混凝土浇筑过程中漏气,气压降低内模变形,在混凝土几乎没有强度的情况下,顶板混凝土将发生下陷,造成难以补救的事故。 内气模抽拔过早 内气模抽拔时间一般控制在混凝土强度达到~时为宜,抽拔过早会出现“粘皮”现象,当顶板厚度减小或顶板浮浆过厚时,就容易产生纵横裂缝。 钢筋被碰撞变形 在钢筋笼吊装或在混凝土浇筑过程中,由于碰撞
5、等导致空心板钢筋变形,其抵抗力丧失,从而使拉应力超过混凝土拉应力允许值发生裂缝。 养生不及时 空心板混凝土浇筑完毕后,没有及时地养护,混凝土表面水分蒸发过快,从而形成干缩裂缝,外界温度在5℃以下时,如果不及时覆盖保温材料,也容易出现裂缝。 设计方面 普通钢筋用量不当 对于板端封锚区等应力集中处,由于设计普通钢筋用量或间距不足,致使裂缝宽度超出规范要求,或是普通钢筋在局部用量过大、间距过密钢筋阻止了混凝土正常的凝固收缩而产生裂缝。 对水化热考虑不足 水泥水化过程中会释放出大量的热能,水化反应有两次升温和两次降温过程,内部温度升高,而板面温度因外
6、界气温相对偏低,升温使混凝土内部体积膨胀,降温使混凝土表面收缩,膨胀时混凝土内部产生压应力,收缩时混凝土表面产生拉应力,当压应力和拉应力超过其抗压强度和抗拉强度时,梁板表面将发生裂缝现象。 忽视温差应力 由于对施工季节白昼温差估计不足,因气温的急剧变化或大风造成混凝土表面急剧冷缩或干缩,从而增大了混凝土表面的拉应力,造成空心板早起裂缝的形成。 原材料方面 严把原材料质量关 必须按照相关设计、施工规范的质量要求,严格进行选料,对不符合要求的砂、石料和水泥不许进场,对含泥量较大的骨料要用水冲洗严禁使用过期的和不同标号的水泥,尽量采用发热量及收缩量较小
7、的水泥。 确定合适的水泥用量 应通过现场试验确定合适的水泥用量,尽量减少高标号水泥的用量,并可掺加适量的矿物混合料,以减少裂缝产生。 施工方面 施工阶段是裂缝控制的关键阶段,决定着空心板最终质量的好坏,应注意以下几个方面: 确定合理的水灰比、配比 在混凝土现场配合比设计、试验中,不要因为偏于保守而过多的增加水泥用量,在满足混凝土坍落度要求的前提下,尽量采取可靠的减水剂,合理调整配合比,降低水泥与水的用量,以减少混凝土的凝结收缩量。 严格检查胶囊是否漏气,防止胶囊上浮 对于使用的气模要经常打压检查,发现漏气时应及时修补,同时,气模定位要准确,
8、生根要牢固,一般需设置专用的气模固定钢筋,以防止气模上浮导致板厚度
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