混凝土屋架裂縫產(chǎn)生的原因及解決對策

1、<p>　　混凝土屋架裂縫產(chǎn)生的原因及解決對策</p><p>　　摘要：混凝土屋架裂縫是一個很普遍的技術(shù)問題，工程的破壞與倒塌大多是從小裂縫的擴展開始的。通過對混凝土屋架裂縫開展的調(diào)查、試驗、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，文章對混凝土屋架裂縫產(chǎn)生的原因及其解決對策進行了一些分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：混凝土屋架；裂縫；原因；解決對策 </

2、p><p>　　中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　0 前言 </b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和基本建設規(guī)模不斷擴大，混凝土屋架在建設工程中的應用日益廣泛。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生產(chǎn)了各種類型的鋼筋混凝土屋架，并遇到了各類型的裂縫

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)問題；有的經(jīng)處理后降級使用；損壞嚴重者則報廢處理。根據(jù)多年的工程實踐經(jīng)驗，對其產(chǎn)生的原因及解決對策做一簡要分析。 </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)護期間，弦桿上表面曾出現(xiàn)大量垂直于桿件

4、的細微裂縫，縫寬在0.1 mm左右。產(chǎn)生原因主要是養(yǎng)護不好，表面失水過快，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裂。屋架制作時，隔離劑涂刷不好，也會引起這種裂縫。如某廠生產(chǎn)車間的18 m折線形屋架，端部第二個支墩處底模漏涂隔離劑，結(jié)果該處粘結(jié)，起模時上弦被拉裂，裂縫寬度達2 mm。對細裂縫一般不做處理。裂縫寬度在0.1 mm左右的用環(huán)氧樹脂漿液涂刷封閉，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>　　預應力屋架張拉時，有時在端部出現(xiàn)縱向裂縫，縫寬0.05 mm~0.1 mm。原因是在放張后，出現(xiàn)與預應力方向垂直的拉應力引起的。消除措施是在屋架端部適當加構(gòu)造箍鋼筋，提高抗裂性。處理時，采用環(huán)氧樹脂漿液封閉處理。 </p><p>　　1.3下弦縱向裂縫 </p><p>　　產(chǎn)生原因是制作時拔管過快或過晚，

6、冬季施工孔道灌漿時，如保溫不好，孔道內(nèi)灰漿受凍也會引起下弦縱向開裂。處理時對一般裂縫采用環(huán)氧樹脂表面封閉；對裂縫比較嚴重且伴有混凝土坍陷的，應鑿去局部混凝土，用高標號細石混凝土搗實修補。 </p><p>　　1.4腹桿端部裂縫 </p><p>　　這種裂縫是屋架在起模、運輸，拼裝過程中受外力作用而引起的。如某車間24 m預應力屋架塊體拼裝時支撐不牢，屋架傾斜將腹桿壓裂。處理時，裂縫用環(huán)

7、氧樹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)，脫模時受扭，或運輸中受碰沖、振動，或堆放時傾斜等原因，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，不過其彎曲應力很小)，它雖然是一個鋼筋混凝土桿件，但受力主要是靠縱向鋼筋，混凝土的設計受拉強度很低(300號混凝土為17.5公斤力/厘米)，施工時制作混凝土屋架下弦對縱向鋼筋的要求是很嚴格的。 </p><p>　　1.下弦鋼筋宜選用螺紋鋼筋，因為螺紋鋼與混凝土的握裹力好，在下弦受拉時，對防止出現(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級鋼[1]，設計受拉強度Rg=3400公斤力/厘米2。如因材料供應問題而改用Ⅲ級鋼時，所以不得采用Ⅲ級鋼的設計受拉強度(Rg=3800公斤力/厘米2)，只能用Ⅱ級鋼的設計受拉強度。因為鋼筋混凝土受拉桿件的鋼筋受拉強度用高了，在屋面使用荷載下，屋架下弦桿混凝土就伸長變形，容易出現(xiàn)裂縫，其裂縫開展往往易超過規(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，需要進行鋼筋直徑代換時，宜選擇小直徑鋼筋。因為鋼筋直徑小了，根數(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，裂縫往往都是細而密。 </p><p>　　4.如屋架下弦縱向鋼筋長度不夠，需要對焊連接時，應先進行鋼筋對焊，隨后對鋼筋進行冷拉，這樣可對鋼筋

11、對焊接頭進行一次受拉考驗。 </p><p>　　5.對于下弦縱向鋼筋，建議均進行冷拉處理(但不得用其冷拉后的鋼筋強度)。因冷拉對鋼筋亦是進行一次調(diào)直處理，這樣對防止下弦出現(xiàn)裂縫及控制裂縫擴展都有好處。同時鋼筋由于冷拉而伸長，亦可附帶得到一些經(jīng)濟效益。 </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、混凝土來抵抗彎壓應力，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，混凝土標號達不到設計要求，曾作破壞試驗，結(jié)果下弦鋼筋還未達到流限，上弦即提前脆斷破壞。所以在施工澆灌混凝土時，對于上弦一定要認真施工: </p><p>　　1.要確保混凝土的設計標號，嚴格控制水灰比。 </p><p>　　2.混凝土須振搗密實，并做好養(yǎng)護。 </p>&

13、lt;p>　　3.箍筋的綁扎與彎鉤，必須符合施工規(guī)范要求。對于受壓桿件及小偏心受壓桿件，箍筋施工質(zhì)量對混凝土受壓承載能力起著重要的作用。 </p><p><b>　　2.3節(jié)點施工 </b></p><p>　　節(jié)點是幾根桿件的匯合點，在這些桿件中，有拉桿，有壓桿，所以節(jié)點中的應力是比較復雜的。按規(guī)定受壓腹桿的縱向受力鋼筋伸入上、下弦節(jié)點內(nèi)的錨固長度不得小于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)點內(nèi)的錨固長度不得小于30d，伸人下弦節(jié)點內(nèi)的錨固長度不小于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度，伸入節(jié)點內(nèi)的鋼筋往往是互相交叉的。加上節(jié)點內(nèi)的箍筋較密，所以綁扎鋼筋和澆灌節(jié)點混凝土時，都需要精心施工以保證質(zhì)量。 </p><p>　　2.4扶直、吊裝屋架時應該注意的問題[3-5] </p><

15、p>　　在扶直屋架時要防止受扭；吊裝時要防止屋架上弦出現(xiàn)較大的拉應力和下弦出現(xiàn)較大的壓應力。因為屋架設計時上弦受壓，下弦受拉，所以在施工吊裝時，一定要按照設計吊點進行吊裝。發(fā)現(xiàn)有疑問或要求改變吊點位置時，應事先與原設計人商量，取得同意后再改變吊點位置。改變吊點位置(往屋架跨中移動，這樣吊索可以短一些，吊索的高度可以小一些)會造成屋架上弦桿出現(xiàn)拉應力，下弦桿由于受壓而失穩(wěn)并向側(cè)向(平面外)撓曲，促使上弦開裂(出現(xiàn)多條裂縫，裂縫上寬下

16、細，從上弦桿的上緣開始往下發(fā)展)，因此屋架在吊裝時，其受力狀態(tài)應接近于屋架堆放時的受力情況[6]。 </p><p><b>　　處理措施: </b></p><p>　　1)上下弦已斜向斷裂破碎的，報廢不用； </p><p>　　2)裂縫嚴重，但尚未破碎、裂透的，將裂縫部位鋼筋保護層打去，外包鋼絲網(wǎng)一層，如鋼筋扭曲伸長已達到流限，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的細石混凝土，并加強養(yǎng)護； </p><p>　　3)一般下弦橫向、斜向裂縫用環(huán)氧樹脂玻璃布封閉，在每孔內(nèi)加1根預應力鋼絲加強； </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)問題。 </p><p>　　對于混凝土屋架裂縫事故的處理還存在一些要進一步解決的問題，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到的目的。通過查看資料[8]，分析和計算以及現(xiàn)場測試，做出綜合評定，必須嚴格控制屋架的成型質(zhì)量、嚴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，應引起重視的問題較多，這些問題將有待于進行更深入的研究，并在實際工作中加以應用。 </p><p><b>　　參考文獻: </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]袁國干.配筋混凝土結(jié)構(gòu)設計原理[M].上海:同濟大學出版社，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:中國建筑工業(yè)出版社,2008 </p><p>　　[4]周國均,牛青山,陳鳳英.混凝土工程裂縫調(diào)查及補強加