预应力混凝土空心板裂缝原因分析及控制
桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制
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桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制预应力混凝土空心板是桥梁的主要承重构件,对整个工程的质量至关重要。
混凝土表面出现裂缝是桥梁工程的常见问题之一。
裂缝分宏观裂缝和微观裂缝两类,混凝土的微观裂缝为混凝土所固有,我们通常所指的裂缝为肉眼可见的宏观裂缝,其宽度在0.05m以上。
表面裂缝不影响空心板的正常使用,但可使混凝土顶面抗拉强度降低,使用中会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露表面增大,易使混凝土早期老化,降低混凝土的强度,从而影响其耐久性。
本文分析裂缝的成因并提出控制措施一、预应力空心板裂缝成因分析(一)混凝土材料本身的性质1、收缩裂缝混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。
当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
2、温度裂缝混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
特别是由于水化放热作用,使混凝土内部与外表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力。
由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先到达并超过混凝土抗拉强度,而产生间距大致相等的直线裂缝(称温差裂缝)。
3、徐变影响长时间受力作用下,混凝土徐变逐渐增加。
较大的徐变给构造带来的附加被动内力,使板或箱粱构件弯矩产生重分布,增大的弯矩增加了板的剪应力,因此造成了板裂缝出现。
(二)设计方面的因素1、设计计算阶段,构造计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;构造受力假设与实际受力不符:荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;构造安全系数不够:构造设计时不考虑施工的可能性:设计断面缺陷;钢筋设置偏少或布置错误等都有可能出现板中混凝土实际应力超过混凝土抗拉强度而导致开裂。
2、混凝土配合比不合理。
水泥用量过大使混凝土凝结收缩量大,容易造成表面产生裂缝。
预应力混凝土空心板梁端部裂缝成因分析及处理
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关键词 : 预应力 ; 裂缝 ; 荷载 ; 成因
中图分类号 : 45 7 U 4 .
预应力混凝土空心板 梁是桥 梁结构 中常见 的一 种结构
形式 。以其抗弯 、 抗扭性 能好 , 整体稳定 性能高 , 并有足够 的 混凝土截面来承受正 负弯矩 的作 用等优点 , 近几 年在 中、 小 跨径的桥梁结构 中应用较 多。经过近几年 的施工实践发现 ,
() 4 控制混凝土 内表温差不超过 2 。 5 () 5 浇筑、 振捣混凝土过程尽量紧凑。混凝土收浆后及 时进行养 生 、 覆盖。做到表面不干 , 常保湿润 , 且延长养生时 间。同时做好 防雨 、 防风措施。
33 原 材料 及 配 合 比 的 选 用 .
() 1 选用水化热较小和收缩 、 徐变较小 的水泥。 () 2 严格控制水泥 的用量 。
类则是 由变形引起 的, 称之为非 结构性裂 缝 , 构件 内部 在 产生内应力 , 当内应力超过 混凝土允 许应力 时 , 起混凝 土 引
一
工序的技术交底工作 , 使各道工序作业有章可循 , 法可依 。 有 实行规 范化作业 , 程序化施工。 () 3 建立质量 责任 制 , 强化 经济 激励机 制 , 质量与 工 使 资奖金挂钩 。 () 4 加大质量管理监督力度 , 建立健全的质量保证体系。
1 施工方法及施工工艺不当 () 1 抗裂钢筋位 置不 当。在 预 制空心 板梁 顶板 钢筋 中
桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制
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V0 1 . 3 2 No. 11
企 业 技 术 开 发
TECHNOLOGI CAL DEVELOPMENT 0F ENTERPRI SE
2 0 1 3 年 4月
Ap r . 2 01 3
桥 梁 工 程 预 应 力 空心 板 裂 缝 原 因分 析及 控 制
1 . 1 混凝 土材 料
计算没有计算或者计算不完整 ; 计算模型不合理 ; 荷载出
现少算或者漏算 , 没有正确估量地震和台风等特殊载荷 ; 次 结构物 的沉降差异 的计算错误 ; 无法正确 毫无疑问的是 , 混凝土的干燥过程是从表面开始 的, 而 应力作用忽略 ; 由此造成钢筋用量不足。上述设 后从表面直达而逐步扩展内部的 , 由此这就使混凝土内部 的计算构建断面的尺寸 ,
正常使用 , 然而其 由于会增加混凝土的渗透性 , 造成混凝 土在长期应力的作用下而导致徐变随着时 间的增长而持 土表面大量暴露而导致混凝土的过早老化 , 从而致使混凝 续增 长 。据相 关 研究 指 出 , 混凝 土 的徐 变 一般 是在 1 个月 土的强度降低而导致混凝土的使用寿命降低。 本文分析了 之后 完成 一半 作 的徐变 , 而在 接 下来 的两 年 时 问里则 可 预应 力 混凝 土空 心板 出现裂 缝 的原 因 , 并 提 出 了相 应 的对 以基本完成徐变 。然而 , 较大的徐变会导致预应力空心板 策。 的构件出现弯矩而增加预应力空心板 的剪应力 , 最后就会
1 预应力空心板裂缝形成的原因
一
出现 裂缝 。 1 . 2 设 计 问题
般来说 , 预应力空心板裂缝形成的原因主要包括混 1 . 2 . 1 设 计计 算 阶段 在设 计计 算 阶段 的主要 问题 包括 以下 几个 问题 : 结构 凝土材料问题 、 前期设计问题和后期施工的问题 。
先张法预应力空心板施工裂缝原因及防治措施
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先张法预应力空心板施工裂缝原因及防治措施摘要:本文根据多条高速公路的施工经验,就先张法预应力空心板存在的裂缝通病,重点从原材料及现场施工工艺控制方面进行了分析,并提出了一些实用的预防措施,在实际施工中取得了较好的效果。
多年来,先张法预应力空心板普遍应用于高速公路桥梁设计中,设计上更加趋于合理,施工工艺控制也越来越成熟。
但是现场施工中依然存在着或多或少的通病,影响了桥梁运营时的安全性及后期的耐久性。
因此,施工过程中的控制显得尤为重要。
一、施工裂缝产生的原因1、施工工艺因素(1)混凝土的拌合时间过短,影响了混凝土的均匀性。
水灰比过大,混凝土干缩量加大,产生干缩裂缝。
(2)混凝土浇筑振捣时出现过振现象,混凝土表面粗细集料离析。
(3)混凝土养生不及时。
夏季高温期施工时,很容易导致顶板因养护不及时出现干缩裂纹。
冬季施工蒸汽养生时,温度控制不均很容易导致裂纹产生。
(4)张拉控制不规范,或钢绞线放张时间过早,放张时混凝土强度没达到设计要求,都容易导致跨中起拱过大,板顶出现裂纹。
2、混凝土内箍筋的影响因素(1)施工中芯模上浮,容易导致板顶混凝土保护层厚度变薄甚至露出箍筋。
再加上钢筋和混凝土膨胀率的差异,钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率,混凝土表面的拉应力小于钢筋的膨胀所产生的应力,从而使混凝土表面拉裂。
(2)施工班组人员责任心差,致使箍筋外侧保护层厚度不够。
3、混凝土自身应力形成的裂缝(1)收缩裂缝:混凝土凝固时,一些水分与水泥颗粒结合,使体积减少,称为凝缩。
另一些水分蒸发,使体积减小,成为干缩,凝缩和干缩合称为收缩。
混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部,在混凝土内呈现含水梯度。
因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉力,内部混凝土承受压力。
当表面混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
(2)温度裂缝:混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝。
浅析预应力混凝土空心板裂纹的成因及预防措施实用1份
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浅析预应力混凝土空心板裂纹的成因及预防措施实用1份浅析预应力混凝土空心板裂纹的成因及预防措施 1某工程施工中,应用了预应力混凝土,但是施工后在合同某标段中出现了20m空心板的竖向裂缝,该裂缝受到了技术部门的关注,针对其裂缝的出现技术人员进行了仔细的研究调查,尤其针对其与之过程进行了分析,并结合相关资料以及工艺流程,找出裂缝的出现原因,并针对性的提出了防治措施,使得空心板的裂缝现象得到有效控制,同时也对相似工程的空心板结构裂缝提供了防治参考资料。
2 裂缝的出现在完成浇筑以及拆模后,空心板竖向便出现了长度范围大于50mm小于150mm宽度大于0.02mm小于0.08mm的裂缝,且裂缝主要沿着连接筋方向发展;另外顶部也同样出现长度大于50mm,小于100mm 的裂缝,且裂缝宽度相对较宽,(0.02mm 至0.12mm)。
上述裂缝深度小于5mm,因而可以判定可能为温度裂缝或者收缩裂缝。
这两种裂缝不会对空心板的使用造成影响,但是考虑预应力钢绞线放张后,由于抗拉强度的降低,混泥土结构中的裂缝就有可能继续发展扩大,所以,就需要仔细对裂缝的出现因素进行研究,并对其针对性的进行防治。
在完成浇筑后的24 小时内,裂缝便会产生,此时混泥土结构最为敏感极易受到外界伊苏的影响而发生裂缝(沉陷、收缩、震动)。
一旦发生早期裂缝,那么混凝土结构便会遭到破坏,渗透性便会加大,使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加,其耐久性以及使用寿命便会受到影响。
3 原因分析针对空心板出现裂缝的各个因素,文章对其进行了详细的分析,为预应力混凝土空心板防治裂缝提出了理论基础。
3.1 原材料该工程中使用南通海螺P.O42.5 水泥,经过检验该型号水泥符合施工标准要求。
在施工中523kg/m3高强混凝土由于其水泥用量大多在(400~600kg/m3),该用量超出了普通混凝土中水泥的用量,约为1.5 至2倍。
这样的配比使该种混泥土在凝结过程中收缩体积便会高于其他混凝土,因而更容易出现收缩裂缝。
桥梁工程预应力混凝土空心板质量通病及防治措施
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桥梁工程预应力混凝土空心板质量通病及防治措施一、空心板上部病害1、铰缝损伤:铰缝损伤主要表现为铰缝混凝土松散、破碎、剥落以及铰缝构造钢筋断裂等,铰缝损伤到一定程度,引起对应位置的桥面铺装层出现纵向裂缝。
2、梁体结构损伤:主要表现为板底出现纵横向裂缝,通常中梁损伤较大,边梁损伤较小。
3、面铺装破损:铺装层破损现象非常普遍,主要有桥面破损、坑槽、以及明显的横向裂缝和纵向裂缝等。
4、损伤:主要表现为表层混凝土发生碳化、钢筋锈蚀、外露、以及混凝土保护层胀裂或剥落等。
5、支座其他损伤:空心板支座脱空、支座剪切变形等。
(二)空心板病害原因分析空心板梁的病害不是独立的,而是相互影响、相互制约的。
譬如最常见的病害支座脱空危害较大,支座脱空势必造成其他支座反力增大,超过支座承载能力,易引起支座本身的损坏;支座脱空会大大增加板梁横向弯矩,易引起板梁板底纵裂;支座脱空对铰缝的工作状况会产生不利影响,会加剧铰缝损坏,进而会形成单板受力,最终造成对板梁本身的损伤。
1、设计原因对铰缝的验算理论不完善,原设计中采用铰接板理论计算铰缝剪力较实际作用偏小忽略了铰缝与预制空心板接触面之间的粘结作用。
空心板铰缝破损引起的“单板受力”问题是空心板简支梁桥最常见同时也是最致命的病害。
在我国,目前还没有明确规定铰缝如何进行抗剪计算,在以往的计算中,通常是以将铰缝混凝土看作圬工材料,按圬工结构(《圬工规范》)直接受剪来计算铰缝抗剪强度。
由于《圬工规范》未考虑铰缝属于先后浇混凝土粘结,导致铰缝抗剪承载力计算值往往远远大于其设计值。
2、施工原因铰缝浅而窄,不利于铰缝混凝土的振捣,导致混凝土不密实,强度达不到要求。
板梁铰缝接触面混凝土未进行粗糙处理,或凿毛后没有清除松动混凝土块,从而降低了预制板与铰缝混凝土间的粘结强度。
铰缝混凝土浇注前,应将梁体侧面湿润,否则新老混凝土接触面粘结性能较差。
支座安装不平导致支座脱空,形成“三条腿”现象。
车辆通过时造成空心板的振动,使铰接缝混凝土处于很不利的受力状态,久而久之,铰接缝混凝土逐渐破碎脱落。
预应力空心板裂缝的分析和防治
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预应力空心板裂缝的分析和防治预应力混凝土空心板在施工过程中,易产生裂缝。
影响因素有:温度应力,气囊变形,施工工艺等。
加强施工过程主要工序的管理,特别是混凝土的养护对消除混凝土的表面裂缝尤为关键。
标签:空心板;裂缝;分析;处理;防治1 工程概况本工程桥梁与河道斜交40,5。
,采用两跨2m×16m简支梁结构,上部结构采用先张法预应力空心板梁,16m梁高均为80cm,梁宽均为124cm,梁间缝宽1cm,结构简支。
全桥由108片中板和16片边板组成,边板悬挑均为25cm。
预应力钢筋采用φ15.2(1×7)高强低松弛钢铰线,其标准强度f=1860MPa。
预制空心板混凝土强度达到设计强度的85%以上(且龄期不小于7d)方可逐步放松预应力钢铰线。
2 裂缝特征本工程所有空心板均由专业预制厂进行预制。
在前期预制的空心板中,在混凝土浇筑完成拆模后,发现有6片空心板出现裂缝的缺陷,通过现场调查,裂缝产生在沿连接筋竖向方向和空心板顶面。
采用多功能表面裂缝宽度观测记录仪以及采用灌墨查看经验方法,观测得出沿连接筋竖向产生长度50~160mm,宽度为0.05~0.08mm的裂缝,板顶面出现80~200mm,宽度为0.8~0.15mm的裂缝,裂缝深度在0~10mm之间。
3 裂缝原因分析针对这几片空心板出现裂缝的情况,项目部非常重视,技术人员对预制厂预制的全过程进行了调查分析,查阅了有关试验资料,对施工工艺做了详细了解,根据出现裂缝的几种可能性进行分析,总结出出现裂缝的原因。
混凝土在硬化后和使用过程中,受各种因素影响而产生变形,主要有化学收缩、干湿变形、温度变形及荷载作用下的变形等。
这些变形是使混凝土产生裂缝的重要原因之一,直接影响混凝土的强度和耐久性。
首先,可以排除掉荷载作用下的变形这个原因。
混凝土裂缝是在浇筑后第一个24h内产生,因此,外荷载不是该批空心板产生裂缝的原因。
由于裂缝在浇筑后24h内产生,这时混凝土最敏感产生震动裂缝、温度裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。
预应力空心板裂缝的原因分析及预防措施
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预应力空心板裂缝的原因分析及预防措施摘要: 就预应力空心板裂缝的产生,根据现场施工实际情况及有关理论进行分析,最终达到消除裂缝、保证工程质量的目的。
关键词: 裂缝原因预防工程介绍预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构,保证混凝土的预制质量至关重要,南邓高速公路桥涵项目队预制厂预制空心板的数量624片,均为先张法预应力混凝土空心板,其中有156片梁板为跨径为20米的50号混凝土,表面易产生裂纹,下面是20米预应力空心板施工的有关参数。
结构类型:跨径20m预应力混凝土空心板。
混凝土设计强度:50MPa。
混凝土配合比:水泥∶砂∶碎石∶水∶减水剂=1∶1.22∶2.66∶0.36∶0.008。
水泥用量:465kg/m3。
水泥类型:伏牛山PO52.5R。
砂:歪子镇白河料场。
碎石:南阳蒲山石料场。
水:机井水。
减水剂:淄博产NOF-2B型高效减水剂(3.72kg/m3)。
空心板在混凝土浇筑完成拆模后,发现梁板顶面出现长度在50~100mm,宽度为0.02~0.12mm的裂缝。
凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0~5 mm之间,初步判定为收缩裂缝或温度裂缝。
不影响空心板的正常使用,但考虑预应力钢绞线放张后,有使混凝土顶面抗拉强度降低,致使裂缝长度、宽度和深度增长的可能,为此,分析裂缝产生的原因和改进措施是完全必要的。
混凝土裂缝在浇筑后第一个24h内产生,这时混凝土最敏感产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。
早期裂缝一旦发生,会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加,这使混凝土早期老化, 裂缝的产生使混凝土渗水性增大,严重降低混凝土的强度,从而影响其耐久性。
并缩短其使用寿命。
二、裂缝产生的原因分析鉴于预应力混凝土空心板产生裂缝,技术人员立即对施工中的各个环节进行了分析。
1、原材料因素。
水泥采用伏牛山PO52.5R,经检验符合规范要求,水泥用量:465kg/m3,按照配合比施工用量。
高强混凝土由于其水泥用量大多在(450~600kg/m3),是普通混凝土的1.5~2倍。
预应力混凝土空心板桥纵向裂缝原因分析
![预应力混凝土空心板桥纵向裂缝原因分析](https://img.taocdn.com/s3/m/72a4658cb9d528ea81c779fd.png)
因为混凝土收缩而产生的。 在环境温度 、 湿度 、 载等 因素 的作 荷
用下 , 这些微观裂缝就可能发展为 肉眼可见 的宏观裂缝 。因此 可 以说微裂缝的形成是宏观裂缝产生 的充分条件 , 微裂 的扩展 程度就是材料破损程度的标 志。 1 . 钢筋 、 .2 2 预应力材料 由于混凝土质量较差或保护层厚度不足 , 混凝土保护层受
表 面氧化膜破坏 , 钢筋 中铁离子与侵入到混凝 土中的氧气和水
分发生锈蚀 反应 ,其锈蚀 物氢氧化铁体积 比原来 增长约2~ 4
倍, 从而对周围混凝 土产生膨胀应力 , 导致混凝土保护层开裂、
浆质量较难保证 等等 。
1 . 深狭缝形 式对 整体性能 的影 响 :3 1
大桥的湿接缝设计采 用深狭缝形式 , 深铰与窄缝通过 填充 混凝土 , 传递弯矩作用 较弱 , 其受力形式基 本符合横 向铰 接板 ( 法的假定。深狭 缝空心板 , 梁) 其主要的优点是接缝狭 窄 , 其截
能发生 。由此可见深狭缝 的设计对桥面受力有着不 利的影 响 , 这也是大桥桥面出现纵 向裂缝 的原 因之一 。
12 材 料 方 面 的 原 因 .
如前所述 , 导致预应力混凝土空心板梁底产生纵向裂缝的原 因是多方面的, 涉及设 计计算 、 设计的构造配筋 、 施工工艺 、 气候
条件、 l E 常养护等各个方面 。 下面以某大桥为例 , 计、 、 从设 材料 施
预应力 混凝土空 心板 桥梁底产 生纵 向裂缝 的原 因是 多方 面 的, 涉及设计计算 、 设计 的构造配筋 、 施工工艺 、 气候条件 、 日 常养护等各个方面 , 用一个综合考虑各种 因素 的统一模型来分 析 预应 力混凝土空 心板梁桥梁底纵 向开裂 的原 因及 各种 因素 的影 响程度是极其 困难 的。 本文主要对 预应力混凝土空心板梁
后张法预应力混凝土空心板裂缝分析与防治
![后张法预应力混凝土空心板裂缝分析与防治](https://img.taocdn.com/s3/m/1e79bf3f67ec102de2bd8935.png)
现了2 0米预应力混凝土空心板竖向裂缝的现象 ,此事引起 了技术人 员的
重 视 , 预制 厂 预 制 的全 过 程 进 行 了 调查 分 析 , 施 工 工 艺 做 了详 细 了解 , 对 对 找 出了 产 生 裂 缝 的 原 因 , 出 了 改 进 措 施 , 预 应 力 混 凝 土 空 心 板 表 面 裂 提 使 缝 得 到 了控 制 , 效 地 防 止 了 混凝 土 表 面 裂 缝 的 再 次 发 生 。 有
由于钢筋和 混凝土膨胀率 的差异 ,钢材 的膨胀率 大于混凝土 的膨胀 率, 混凝土表面 的拉应 力小于钢筋 膨胀所产 生的应力 , 而使混凝土表面 从
拉裂 。
3 5混 凝 土 自身 应 力 形 成 的裂 缝 . 3 5 i 缩 裂 缝 .. 收 混 凝 土 凝 固时 , 些 水 份 与 水 泥 颗 粒 结 合 , 体 积 减 少 , 为 凝 缩 。 另 一 使 称
现场施 工采用插入 式振动器振 导密实 , 振捣 过程 出现过振现 象 , 致使
混 凝 土 表 面 粗 细 集 料 离 析 , 近 模 板 的混 凝 土 表 面 细 集 料 集 中 。 靠
3 3 3混 凝 土 养 生 。 ..
现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生 , 空心 板 项 面 裸 露 在 大 气 中 , 季 最 高 气 温 达 3 ℃ , 快 了 水 份 的 蒸 发 , 使 表 面 干 缩裂 缝 。 夏 5 加 致 3 4混凝 土 内 箍 筋 的 影 响 因 素 .
些 水 份 蒸 发 , 体 积 减 小 , 为 干 缩 , 缩 和 干 缩 合 称 为 收 缩 。 混 凝 土 的 使 称 凝
干 燥 过 程 是 由表 面 逐 步扩 展 到 内 部 的 , 混 凝 土 内呈 现 含 水 梯 度 。 因此 产 在 生表 面 收缩 大 , 部 收缩 小 的 不 均匀 收缩 , 使 表 面 混 凝 土 承 受 拉 力 , 部 内 致 内
空心板纵向板缝开裂的原因及防治
![空心板纵向板缝开裂的原因及防治](https://img.taocdn.com/s3/m/122469759b6648d7c0c74600.png)
空心板纵向板缝开裂的原因及防治摘要:本文作者根据多年建设工程质量工作监督实践,结合预应力混凝土空心板纵向板缝开裂比较普遍的实际状况,分析了造成开裂的原因,并提出了防治的措施。
关键词: 预应力混凝土;纵向板缝;开裂;措施Abstract: in this paper the author construction project quality supervision work experience and combining with the prestressed concrete hollow slab longitudinal board slit the actual status of the more commonly, this article analyzes the causes of cracking reasons, and puts forward the control measures.Keywords: prestressed concrete; Longitudinal seam board; Cracking; measures0 引言预应力混凝土空心板(以下简称空心板)因为它经济、施工方便、快速的特点而在建筑工程,尤其是砖混结构的多层住宅工程中作为承重构件得到广泛的应用。
然而,板的纵向缝开裂是一种常见的质量通病,直接影响工程质量,尽管它不危及建筑结构的安全,但轻者影响美观,重者造成板缝渗漏水,影响房屋的正常使用功能,甚至影响邻里关系。
造成板缝开裂的原因是多方面的,既有设计上的原因,也有施工操作、建筑材料和使用等原因,以下主要分析设计、施工方面造成开裂的原因。
1 设计方面的原因(1)混凝土强度等级不同引起板缝开裂。
设计选用的楼板是C30预应力混凝土板(板安装时混凝土强度至少也达到75%以上),而灌缝用的细石混凝土是C20,加上施工时选用的石子粒径大、混凝土浇筑后养护差,致使板缝混凝土强度远低于楼板的混凝土强度,当楼板受荷载作用时引起板缝开裂。
浅谈预应力混凝土空心板裂缝分析与防治
![浅谈预应力混凝土空心板裂缝分析与防治](https://img.taocdn.com/s3/m/0af65932376baf1ffc4fad40.png)
混 凝 土养 护不 论 是 收 缩 裂 缝 还 是 温 度 裂 缝 ,混 凝 土 的 养 护 最 为关 键 。 混 凝 土 脱 模 之 后 才 开 始 洒 水 养 护 的方 法 是 错 误 的 。 凝 土浇 注 收 等 混
泥的品种 、 泥的用量 、 水 水灰 比 、 骨料 、 外加 剂的性质和用量有关 。 5、 境 条件 引起 的裂 缝 由环 如环境温 、 湿度变化 , 心板两面 的温湿度之 差等引起裂纹 。混凝 空 土成型后 , 硬化过程 中 , 在 水泥水化 产生大量 的水化热 , 聚集在 混凝 土 内部 , 不 易 散 发 , 致 内部 温 度 急 剧 上 升 , 混 凝 土 表 面 散 热 较 快 , 而 导 而 形 成较大的 内外温差 , 造成 内部与外 部热胀冷缩 的程度 不同 , 使混凝土 表 面 产 生 一 定 的 拉 应 力 ,当 拉 应 力超 过 混 凝 土 的抗 拉 强 度 极 限 时 混 凝 土 表面就会产生裂缝。 6预应力混凝土空心板在剪筋时易产生受力裂缝 、 当 混 凝 土 强 度 未 达 到 设 计 的 7 %时 , 开 始 剪 筋 , 时 构 件 混 凝 土 0 即 此 受 压 应 不 足 以抵 抗 钢 筋 回 缩 的 压 力 , 得 受 拉 区 混 凝 土 受拉 力 过 大 , 使 而 产 生 裂 缝 。 有 时 , 应 力 钢 筋 突 然 剪 筋 放 松 , 构 件 端 部 受 到 一 个 相 当 预 使 大 的 压 力 , 果 在端 部 未 配 置 加 强 钢 筋 , 凝 土 强 度 又不 足 以 抵 抗 这 个 如 混 压 力 , 在端 部 或侧 面产 生 斜 向 裂缝 。 便 7、 原材料堆放 、 在 运输等 其它方 面产生的裂缝 由于原 材料质 量产 生裂缝的主要部分是 水泥 ,水泥缺乏 安定性或 安定性性能不好 时, 使混凝 土在硬化过程 巾产生 裂缝 , 此种情况 属材料
空心板梁常见裂缝的形成原因及维修处理措施
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空心板梁常见裂缝的形成原因及维修处理措施赵阳(吉林市市政设施管理处吉林132011)摘要:空心板梁是我国常用的小跨径梁体,但其在使用过程中混凝土常出现许多裂缝,本文通过对空心板梁各种类型的裂缝的汇总和成因分析,提出各类裂缝的防治和加固处理措施。
关键词:空心板梁;荷载裂缝;非荷载裂缝;裂缝形成的原因;维修处理措施1 引言空心板梁是目前我国中、小桥上部结构使用最为广泛的结构类型,其工作状态直接关系到桥梁的安全,而空心板梁日常使用中最常见的病害就是裂缝,虽然裂缝在规范里是作为正常使用状态中耐久性来评价,但结构损坏乃致倒塌往往是从裂缝的扩展开始的,随着时间的推移桥梁结构逐渐由安全状态转化为危险状态,因此需准确分析空心板梁裂缝形成的原因,为其养护维修或加固提供技术依据。
空心板梁常见裂缝主要有两类:荷载裂缝和非荷载裂缝,在预应力混凝土梁和非预应力混凝土梁中两者的存在情况也不一样,预应力混凝土中以非荷载裂缝居多,而普通钢筋混凝土空心板梁常出现的裂缝为荷载裂缝,因此在裂缝分析中需准确测量其宽度和深度,判断裂缝的性质和成因,评价裂缝对结构安全的影响,提出养护或维修加固措施。
2 空心板梁荷载裂缝2.1 普通钢筋混凝土空心板梁2.1.1 梁底横向裂缝普通钢筋混凝土空心板梁梁底横向裂缝是最为常见的裂缝类型,这种裂缝通常横向贯通梁底,裂缝位置基本位于空心板梁,基本位于1/4~3/4跨,这些裂缝是空心板梁在荷载作用下产生的正弯矩裂缝。
此类裂缝在检测过程中应注意裂缝的宽度,当裂缝宽度小于规范规定的限值(《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2003)和《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)规定的钢筋混凝土梁裂缝宽度限值分别为0.20mm、0.25mm,以下简称规范),不影响桥梁的承载能力,是正常的荷载裂缝;当裂缝宽度大于规范规定的限值,且梁底裂缝向两侧腹板延伸,尤其是跨中挠度出现较大变形,裂缝宽度扩展至空心板梁理论计算的中性轴高度时,此类病害往往出现在空心板梁对应的桥面铺装出现纵向贯通裂缝,梁间剪力铰遭到破坏,形成单梁受力状态,空心板梁受拉区钢筋处于屈服阶段或受压区混凝土中和轴的高度在不断上移,是空心板梁即将破坏的预兆,应引起足够的重视,应及时进行加固或更换梁板,典型图见图1。
桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制
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黑龙江交通科技
HELONGJANG I L I JAOT ONG J KE l
No 3,0 0 . 2 1
( u o1 ) S m N .9来自 3桥 梁 工程 预应 力 空心板 裂缝 原 因分 析及 控 制
黄 松 雄 , 新 利 袁 ( 南路桥建设集团公司 ) 湖
摘
要: 预应力混凝土空心板是桥梁 的承重构件 , 在施工 中容易发生裂 缝。分析 了空心 板裂缝产 生的原 因,
并提 出了控制措施 , 为空心板的施工提供 了参 考。 关键词 : 预应力 ; 空心板 ; 裂缝 ; 因分析 原
中图分类号 : 4 57 U 4 .
1 裂缝 产 生 的 原 因 分 析
II 混凝土原材料 因素 . () 1 钢筋用量不 当。设计时 由于钢筋 用量不 足 , 致使 裂 缝宽度超过允许范 围 , 但也有 可能是钢筋在混凝上局部用量 过大或间距过 密 , 钢筋 阻止混 凝土 正 常凝 固收缩 而 产生 裂 缝, 这两种情况主要 发生在早期开裂 ; () 2 水灰 比过 大。 由于水灰 比过 大 而 自下 造成 离析 现
土配合比设计。在混凝土配合比设计 中, 在满足混凝土坍落度 要求的前提下 , 尽可能采用减水剂, 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 ;2 严格控制原材料质 () 量 。按照质量要求 , 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: 较大的骨料要用水进行冲洗。 针对混凝土施工过程 中的不 当而引起 的裂缝 , 应在混凝 土施工过程中采取如下措施 : 1 混凝上拌 和。细致 分析 混 ()
致骨料与水泥之 间的胶结力下降 , 混凝 土的强度 和抗渗 造成 () 4 抽拔胶 囊过 早。空 心板 抽拔 胶囊 的时 间与养护 温 度和混 凝 土 的质 量 有 关 , 般 要 求 当 混 凝 上 强 度 达 到 一 性降低且易产生 网状裂缝 ; () 4 水泥 的水化热作用 。混凝 土在拌 和 、 运输 、 振捣 、 凝 0 6— . P 时为 抽拔 胶 囊 。抽 拔 过 早会 出现 “ 皮 ” . 0 8M a 粘 现 结、 硬化 的过程中 , 水泥与 水发生水 化反 应。水化 过程 中释 象 , 对混凝上质量有影 响, 当顶 板厚度减 小或是顶板 浮浆过 放出大量的热能 , 化反 应有 两次升 温和两 次降温过 程 , 厚时 , 水 内 裂缝 容易发生 , 这种原 因出现 的裂缝多为纵横裂缝 ; 部温度升高 , 而板面温度 因外界气温有所降低 。升温使混凝 () 5 温差过大 。裂缝容易发 生在温差 过大的季节 , 温度 上内部体积膨胀 , 降温使 混凝上 表面 收缩 , 胀时混 凝上 内 膨 的急剧变化或大风造成混凝上表面 急剧冷缩或干缩 , 从而增 部产生压应力 , 收缩时混凝 上表 面产生拉 应力 , 当压应 力和 大 了混凝上表面的拉应力 , 加速 了混凝 土早期裂缝的形成 。 拉应力超过其抗压强度 和抗拉强度 时 , 空心板表面均会产生 3 裂缝控制措施 裂缝。 针对混凝土原材料因素而引发的裂缝 , 可以在混凝土原
预应力混凝土空心板裂缝分析与防治
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预应力混凝土空心板裂缝分析与防治摘要:预应力混凝土空心板在施工过程中,易产生裂缝。
影响因素有:温度应力,原材料质量,施工工艺等。
加强施工过程主要工序的管理,特别是混凝土的养护对消除混凝土的表面裂缝尤为关键。
关键词:预应力混凝土空心板在中郝高速公路施工中,某合同段出现了20米预应力混凝土空心板竖向裂缝的现象,此事引起了技术人员的高度重视,对预制厂预制的全过程进行了调查分析,查阅了有关试验资料,对施工工艺做了详细了解,找出了产生裂缝的原因,提出了改进措施,使预应力混凝土空心板表面裂缝得到了控制,有效地防止了混凝土表面裂缝的再次发生。
一、概述预应力空心板是桥梁工程的主要受力结构,保证混凝土的预制质量至关重要,该预制厂预制空心板的数量600片,均为先张法预应力混凝土空心板,下面是20米预应力空心板施工的有关参数。
结构类型:跨径20m预应力混凝土空心板。
混凝土设计强度:50MPa混凝土配合比:水泥∶砂∶碎石∶水∶减水剂=1∶1.3∶2.3∶0.3∶0.01水泥用量:500kg/m3水泥类型:赛马P.O42.5#R砂:中宁小洪沟料场。
碎石:中宁清水河石料场。
水:机井水。
减水剂:湛江产FDN-5型高效减水剂。
二、裂缝的产生空心板在混凝土浇筑完成拆模后,沿连接筋竖向产生长度50~150mm,宽度为0.02~0.08mm的裂缝,顶面也出现50~100mm,宽度为0.02~0.12mm的裂缝。
凿开混凝土裂缝发现,裂缝深度在0~5mm之间,初步判定为收缩裂缝或温度裂缝。
不影响空心板的正常使用,但考虑预应力钢绞线放张后,有使混凝土顶面抗拉强度降低,致使裂缝长度、宽度和深度增长的可能,为此,分析裂缝产生的原因和改进措施是完全必要的。
混凝土裂缝在浇筑后第一个24h内产生,这时混凝土最敏感产生震动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。
早期裂缝一旦发生,会增加混凝土的渗透性,并使混凝土暴露于易损伤环境的表面增加,这使混凝土早期老化,裂缝的产生使混凝土渗水性增大,严重降低混凝土的强度,从而影响其耐久性。
预应力空心板张拉常见问题及处理措施分析
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预应力空心板张拉常见问题及处理措施分析在后张法预应力空心板施工过程中,张拉工序至关重要,它决定着空心板的质量,决定着空心板能否最终浇筑合格并能使用,同时张拉工序又是一道特别危险的工序,如果出现不同的环节出现问题,则后果不堪设想。
下面我们就预应力混凝土空心板张拉过程中出问题及解救措施共同来探讨一下。
标签:后张法预应力,空心板,张拉过程,故障,解救措施一、以后张法空心梁板在张拉过程中.梁端也有出现类似先张法的纵向裂缝,甚至有的在张拉时发生梁端底板混凝土压裂破碎等现象。
分析原因:1、设计上对张拉时梁端混凝土局部应力集中考虑不周;2、张拉时,张拉顺序不当,张拉速度过快;3、梁体混凝土质量低劣、或张拉时间过早,以及锚垫板附近的混凝土不密实,导致梁端混凝土在张拉后出现碎裂。
解决措施1、预应力筋张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时,宜采取分次、逐级对称张拉。
张拉时.均匀加载,不宜过快,以尽可能减小张拉过程出现局部应力集中。
2、严格梁(板)混凝土浇筑时的施工控制,确保梁(板)混凝土浇筑质量,特别要加强对锚垫板后的混凝土振捣。
3、张拉前,应对梁体进行检验,是否符合质量标准要求;张拉时,混凝土强度应达到设计要求二、张拉过程中锚环突然抖动或移动,张拉力下降。
有时会发生锚杯与锚垫板不紧贴的现象。
分析原因:锚垫板安装时没有仔细对中,垫板面与预应力索轴线不垂直。
造成钢绞线或钢丝束内力不一,当张拉力增加到一定程度时,力线调整,会使锚环突然发生滑移或抖动,拉力下降。
预防措施1、锚垫板安装应仔细对中,垫板面应与预应力索的力线垂直。
2、锚垫板要可靠固定,确保在混凝土浇筑过程中不会移动。
处理方法另外加工一块楔形钢垫板,楔形垫板的坡度应能使其板面与预应索的力线垂直。
三、钢绞线断丝、滑丝原因分析1、锚夹片硬度指标不合格,硬度过低,夹不住钢绞线或钢丝;硬度过高则夹伤钢绞线或钢丝,有时因锚夹片齿形和夹角不合理也可引起滑丝或断丝。
2、钢绞线或钢丝的质量不稳定,硬度指标起伏较大,或外径公差超限,与夹片规格不相匹配。
预应力空心板裂缝成因分析与预防
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预应力空心板裂缝成因分析与预防预应力混凝土空心板在施工过程中,容易产生裂缝。
主要影响因素为温度应力,原材料质量,施工工艺等。
本文通过对产生裂缝原因的分析提出了解决方法。
标签:预应力空心板裂缝预防预应力空心板因其节省材料、自重轻、结构简单、安全可靠、便于安装等优点在桥梁施工中得到广泛应用。
但在施工过程中因材料质量、施工质量等原因使空心板表面出现裂缝,有些裂缝在使用荷载或者外界化学因素的作用下不断扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使空心板的强度和刚度受到影响,缩短使用寿命。
1预应力空心板梁裂缝产生的原因1.1原材料的影响1.1.1水泥安定性不合格。
水泥中含有过量的游离氧化钙、氧化镁,水化速度较慢,水泥硬化后仍在继续水化,引起结硬的水泥石内部产生应力,降低混凝土强度,导致混凝土开裂。
另一方面,水泥出厂时强度不足或者受潮、过期使混凝土强度降低,引起空心板混凝土产生裂缝。
1.1.2砂石骨料。
砂石料级配不良、空隙大,含泥量超标,将导致水泥和拌和用水增加,影响混凝土强度,从而产生裂缝。
1.2混凝土自身收缩的影响1.2.1混凝土拌和物在刚成型后,固体颗粒下沉,表面产生泌水从而形成的体积缩小。
1.2.2混凝土终凝后水泥水化因起的体积缩小。
1-2.3混凝土在未饱和的空气中由于失水引起的体积缩小。
1.2.4混凝土由于空气中二氧化碳的作用引起的体积收缩。
1.3温度的影响。
混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝,由于水化热作用,使混凝土内部与外表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力。
由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度,而产生间距大致相等的直线裂缝。
1.4张拉台座及张拉设备的影响1.4.1张拉台座强度和抗倾覆性不满足要求,在空心板混凝土浇注后产生变形或者位移,使混凝土表面产生裂缝。
桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制
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桥梁工程预应力空心板裂缝原因分析及控制桥梁工程作为基础建设的重要组成部分,其建造涉及到许多细节问题。
其中,预应力空心板的裂缝问题,一直是工程施工中的难点。
预应力结构往往采用预应力钢筋或钢缆在混凝土内进行拉应力预制的方法,从而形成一种内应力状态,让结构在荷载的作用下产生强大的抵抗能力。
但是,随着时间的推移,这种内部应力状态可能会受到许多因素的影响,发生裂缝等问题。
那么,究竟是什么原因导致了预应力空心板的裂缝问题呢?首先,设计不合理是导致预应力空心板裂缝的一个主要原因。
由于桥梁工程复杂性较高,很多时候设计方案的合理性并不能够得到完全的保障,导致在施工过程中一些细节问题被忽略。
例如,在预应力空心板的设计中,钢筋的选用应根据荷载的大小和构造形式进行提前考虑,以确保整个预应力结构的承载能力。
同时,在预应力板的耐久性问题上,对于预应力钢筋的腐蚀、盐渍度等因素考虑不周也可能导致裂缝的出现。
其次,施工方法不当也是导致预应力空心板裂缝问题的原因之一。
在现代工程施工中,为了提高工效,施工方往往使用大型机械设备进行预应力板的制作和安装,但这种方式往往也会影响板的质量。
“一松一紧、一长一短”,往往是机械设备使用不当所产生的结果,从而导致预应力空心板内部出现了预制应力的分布状况不均匀,由此引发了裂缝问题。
最后,材料本身质量问题也会影响预应力空心板的质量和使用寿命。
随着现代生产技术的不断提高,混凝土的质量也得到了很大的提高。
但是,在实际施工过程中,进口水泥、掺和料等质量问题也可能会因操作不当而产生影响。
混凝土抗压强度削弱是导致预应力空心板断裂的又一原因。
预应力筋在内部传力时往往会受到混凝土包裹层的保护,而在安装过程中,由于施工人员操作不当,可能会导致预应力筋与混凝土包裹层出现摩擦,从而减弱了混凝土的承载能力,加速了预应力空心板的老化和脆裂。
为了很好地控制预应力空心板裂缝的问题,我们应该从以下几个方面进行有效的控制:首先,设计方案上应该引入优化设计理念,将思考点放在最终使用效果和可靠性而非单纯的效率上,减少不必要的施工环节。
小议预应力空心板裂缝形成原因及防治措施
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小议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;防治措施预应力混凝土空心板因具有使用年限长、变形小、造价低、施工方便等诸多优点而在公路桥梁中被广泛应用。
但有些空心板在使用期间普遍存在不同程度的开裂,以至于增加养护、维修费用,缩短桥梁使用寿命。
因此,总结其形成原因并提出相对应的防治措施以避免类似问题的发生就显得尤为重要。
1 裂缝形成原因空心板的裂缝位置基本都在板端部附近。
在板的顶部,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:1.1原材料方面1.1.1水泥用量偏高新桥规实施后,混凝土评定标准提高,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。
1.1.2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,砂、碎石的含泥量超标,这样水泥与之的胶结力下降,造成混凝土的强度和抗渗性降低,产生网状裂缝。
1.1.3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。
由于混凝土抗拉力强度小,如果为设置合理的受力钢筋,将会出现大量裂缝。
1.1.4 碱骨料反应混凝土拌和后,水泥中的碱不断溶解,产生的碱液与活性股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。
1.2施工方面1.2.1 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。
预应力混凝土空心板梁裂缝原因分析及表面裂缝的防治_secret
![预应力混凝土空心板梁裂缝原因分析及表面裂缝的防治_secret](https://img.taocdn.com/s3/m/d2e93efb2af90242a995e5bb.png)
浅谈预应力混凝土空心板梁裂缝原因分析及表面裂缝的防治预应力混凝土板梁结构在水电站建设中比比皆是,例如:电站厂房板梁结构、厂房对外交通公路桥等。
然而预应力混凝土建筑物的裂缝一直是一个常见问题,本文以引黄联接段公路桥为实例,对预应力混凝土心板出现裂缝的原因加以分析,并提出该类裂缝的预防措施,为今后在水电工程中的应用提供参考。
一。
以引黄联接段公路桥预应力混凝土空心板发生裂缝的实例,分析了种空心板的设计制造过程。
1工程概述xx省xx引黄工程联接段主体工程施工专用公路上共有4座跨汾河大桥。
其中,1#桥桥长112 m,设计标准跨度为20 m,桥面宽为7+2×1.25 m。
桥梁下部结构为柱式桥墩、桥台、灌注桩基础;上部结构采用装配式预应力混凝土空心板后张法钢绞线)。
桥梁设计荷载为汽-20,校核荷载为挂-100。
该桥共有空心面板梁38根。
在预应力混凝土空心板钢绞线张拉前,发现有部分已预制好的空心板跨出现不同程度的裂缝。
2桥梁面板的设计引黄联接段公路桥梁面板的设计,采用了中华人民共和国行业标准《公路桥涵标准图》(JT/GQB001-93),为后张法钢绞线预应力混凝土结构。
标准跨径为20 m,板梁高90 cm,宽125 cm;空心板的梁顶、底板厚度均为10 cm,肋板厚度为23cm;空心板主要受力钢筋为Φj15(7Φj15),高强度低松弛(1 570级)预应力钢绞线,普通构造钢筋为Φ8 ,间距为20 cm;混凝土等级强度为C40;预应力采用XM锚,预应力钢绞线张拉控制应力为0.75 Rby。
其断面型式见图1。
图中单位为cm,N1、N2为预应力钢绞线。
3裂缝分布情况根据现场统计,在已预制好的38根梁中有21根出现裂缝,其中边梁5根,中梁16根。
所有裂缝梁的裂缝位置基本都在梁跨中附近裂缝长度为240~900 mm,缝宽为0.05~0.15 mm,沿截面高度呈上宽下窄状,多属于深进或贯穿裂缝。
4裂缝原因分析据统计,已浇筑好的38根梁中,有20根在5:00~6:00浇筑,现有6根开裂;18根在15:00~21:00浇筑,现有15根开裂。
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预应力混凝土空心板裂缝原因分析及控制摘要:从混凝土原材料本身、设计和施工3方面分析了预应力空心板裂缝的成因,并提出了相应的预防措施,最后简要介绍了裂缝的预防和处理方法。
关键词:预应力空心板;裂缝;原因;预防;处理引言预应力混凝土空心板是桥梁的主要承重构件,对整个桥梁工程的质量至关重要。
混凝土表面出现裂缝是桥梁工程的常见问题之一,表面裂缝不影响空心板的正常使用,但可使混凝土顶面抗拉强度降低,使用中会使混凝土的渗透性能降低,并使混凝土暴露表面增大,使混凝土早期老化,降低混凝土的强度,从而影响其耐久性、工作性。
本文分析裂缝的成因并提出控制措施。
一、预应力混凝土空心板裂缝的成因分析1、混凝土自身的因素(1)温度裂缝混凝土受水泥水化热、阳光照射、昼夜温差大等因素影响而出现冷热变化时,将发生收缩和膨胀,产生温度应力,温度应力超过混凝土抗拉强度时,即产生裂缝;特别是由于水化热作用,使混凝土内部与表面温差过大,这时内部混凝土受压应力,表面混凝土受拉应力,由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度,表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度,从而产生间距大致相等的直线裂缝。
(2)收缩裂缝混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的,在混凝土内呈现含水梯度,因此产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,致使表面混凝土承受拉应力,内部混凝土承受压应力。
当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
(3)徐变影响长时间受力作用下,混凝土徐变逐渐增加。
较大
的徐变给结构带来的附加被动内力,使板或箱梁构件弯矩产生重分布,增大的弯矩增加了板的剪应力,因此造成了裂缝的出现。
2、施工方面的因素(1)原材料因素
混凝土拌和采用的水泥必须经检验符合规范要求,且在拌和过程中要严格控制含水量;因为高强混凝土由于其水泥用量大多在450--600kg/m3 ,是普通混凝土水泥用量的1-2倍,所以在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土,出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土,同时在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也大于普通混凝土;碎石级配应符合规范要求,压碎值必须在8.3%<12%之间,含泥量等指标均应符合规范要求;砂的细度模数也须符合规范要求。
(2)混凝土拌和浇筑不当混凝土拌和不均匀(特别是掺加掺合料的混凝土),搅拌时间不足或过长,拌和完成到浇筑时间间隔过长;混凝土泵送时增加了用水量、水泥用量;浇筑顺序有误、浇筑不均匀;振捣不实,坍落度过大、骨料下沉、泌水;混凝土强度未达到设计强度就进行下道工序;连续浇筑间隔时间过长,接缝处理不当等。
(3)内模胶囊上浮预应力空心板在混凝土浇筑过程中,混凝土对胶囊有较大的浮力,如果胶囊固定不牢,就会发生胶囊上浮现象,造成顶板厚度减小,这种情况也极易造成裂缝的出现。
(4)抽拔胶囊过早空心板抽拔胶囊的时间与养护温度和混凝土的质量有关,一般控制在混凝土强度达到0.6 mpa—0.8 mpa时为宜。
胶囊抽拔过早会出现“粘皮”现象,对混凝土质量有影响,当顶板厚度减小或顶
板浮浆过厚时,裂缝容易发生,这种原因出现的裂缝多为纵横裂缝。
(5)混凝土养护不当,拆模时间过早
混凝土施工完毕后,没有适时进行养护,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。
在混凝土强度未达到设计强度时,拆除侧模板,由于操作时发生震动,侧面常常出现较窄的竖向裂缝。
(6)墩台下沉
墩台不均匀下沉造成空心板挠度变形过大,在超静定结构中造成桥墩支承点处较大内应力,顶部混凝土拉应力超过抗拉应力,出现较大裂缝,对桥梁危害性较大。
(7)预应力管道
预应力管道在施工放线过程中不够准确,导致预应力管道不够顺直、局部微段出现弯折的现象,造成预应力筋的实际位置与设计位置存在偏差,从而引起该处径向力的突变,从而造成裂缝的产生。
此外,预应力管道的定位钢筋间距过大,容易造成预应力管道在混凝土浇注过程中发生弯沉和起伏;同时,有的定位钢筋由于焊接不牢而脱落,预应力管道在混凝土浇注过程中发生横向偏移,使得预应力筋的线形发生改变,引起径向力的变化,从而造成裂缝的产生。
二、裂缝的预防和处理方法1、裂缝预防措施(1)原材料控制,合理配制混凝土进场材料必须经检验后合格方能使用,对高标号混凝土使用高标号水泥,减少水泥用量,水泥初凝时间必须大于
45min,细集料使用级配良好的中砂,细度模数应保持在2.6-2.9
之间,含泥量小于2%。
粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石,
含泥量小于0.5%,针片状颗粒含量应小于5%。
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,严格控制含水量,以减少混凝土的凝结收缩量;混凝土拌和时间适当,不能过短,也不能过长;经常检测混凝土的坍落度,以保证混凝土具有良好的均匀性和和易性。
(2)混凝土的浇筑和养护混凝土浇注应选择在一天中温度较低的时候进行,采用插入式振捣器振捣时,移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍,对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆,边振动边徐徐提起振动棒,避免过振,造成混凝土离析;振捣过程中避免触及钢筋和预埋件。
混凝土浇筑收浆完毕,即采用薄膜覆盖和洒水相结合养护,使混凝土表面始终保持在湿润状态,不允许混凝土在高温下裸露暴晒;由于水泥在水化过程中会产生很大的热量,混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热,以免混凝土由于温度过高,体积膨胀过大,在冷却后体积收缩产生裂缝;养护时间一般为7一14天。
(3)严格检查胶囊的密封性能,防止胶囊上浮对使用的胶囊要经常打压检查,发现漏气应及时修补。
胶囊下放要及时、准确。
胶囊固定要牢固,防止胶囊上浮,并避免钢筋或其他尖利物品划破胶囊,造成胶囊漏气。
(4)控制墩台变形超静定结构墩台基础底地基易产生不均匀下沉,如地质状况不好或不易改造,则应选用其他静定结构。
盖梁底支架不可过早拆除造成挠度变形过大,空心板架设时应同时对称落架。
2、裂缝处理方法
早期裂缝一般不必处理,但裂缝宽度较大和深度较深时,应做些处理,对较严重的裂缝可以凿成三角槽,用环氧树脂配固化剂、丙酮以1:0.5:0.25的配合比进行修补。
将裂缝周围5cm内的混凝土用钢刷刷干净,用酒精清洗后,再用丙酮擦洗一次,再涂环氧树脂混合液,贴玻璃布,之后再涂一层环氧树脂混合液。
玻璃布要求经5%浓度的纯碱水煮沸脱脂,这能保证日后运营过程中梁体内的钢筋不受大气腐蚀,提高结构的使用寿命;裂缝严重时可在裂缝内注入环氧树脂浆液加固;用环氧树脂砂浆黏结钢板于裂缝处加固或先在裂缝内注入环氧树脂浆液再用环氧树脂黏结钢板,二者结合起来效果会更好。
结语
预应力混凝土空心板裂缝的出现与混凝土材料本身性质有关,也与设计疏漏、施工不当有很大关系。
在实际工程中,应加强设计和施工的监管以防裂缝出现,并对已出现裂缝进行妥善处理,控制其发展,才不至于对结构产生危害。