预应力箱梁裂缝原因及处理措施.
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预应力箱梁裂缝原因及处理措施
1、裂缝产生的原因
一类是由外荷载引起的裂缝,也称结构性裂缝或受力裂缝,表示结构承载力可能不足或存在严重问题。
对设计荷载进行全面考虑可以防止裂缝的产生;另一类裂缝是由变形引起的,也称非结构性裂缝,指变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许应力时,引起混凝土开裂。
引起该类裂缝的原因主要有:
(1)混凝土浇筑后处于塑性阶段,由于混凝土骨料沉落及混凝土表面水分蒸发而产生裂缝。
(2)混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。
(3)由于温度变化产生的裂缝。
结构随着温度的变化受到约束时,在混凝土内部产生应力,当此应力超过混凝土抗裂强度,混凝土便开裂,即产生温度裂缝。
(4)施工不当产生裂缝。
如果施工方案合理,施工工艺符合质量控制要求,混凝土配合比、坍落度满足要求,而现场地施工温度高达25℃以上,那么裂缝的主要原因是因温度应力引起的。
(5)模板、支架、移动模架等设备构件结构不合理,构件强度、刚度及稳定性不符合要求而引起结构的变形;基础发生不均匀沉降或水平方向位移;支架预压不符合规定等都会加大结构的主应力及附加应力,从而产生裂缝。
(6)如预应力张拉时间过早,张拉时虽然强度满足要求,但因混凝土龄期短、弹性模量未同步增长而影响后期变形。
另外结构浇筑、构件的制作、拆模的时间、运输、堆放、拼装及吊装过程中施工工艺不合理也会降低施工质量而产生纵、横、斜方向的裂缝。
(7)混凝土是一种脆性材料,抗拉强度较低,混凝土浇注后若没有采取有效的措施,降低混凝土内外部温差或采取养护措施不当,使混凝土产生温度收缩裂缝;养护不周,时干时湿,表面干缩变形也会导致裂缝的发生,因此施工中要最大限度的降低温差和减少收缩。
2、防止裂缝产生的措施
对于发现的裂缝,应进行观测、分析,找出裂缝发生的原因,选择合适的材料及施工工艺,对裂缝进行必要的整治,整治裂缝应以“治本为主,治表为辅,表本结合,综合治理”为原则,才能达到良好的效果。
2.1控制及改善水灰比
减少砂率,增加骨料用量,严格控制坍落度,混凝土凝固时间不宜过短,下料不宜过快,高温季节注意采取缓凝措施,避免水分剧烈蒸发,混凝土振捣密实,改善现场混凝土的施工工艺,同时注意混凝土的施工防雨、养护及保温工作。
2.2布置防裂钢筋
通过在结构内部增设防裂钢筋,以提高混凝土的抗裂性能;一旦裂缝出现,先将混凝土表面清理,沿缝凿宽8mm~10mm,深度大于10mm,用钢丝刷沿缝槽将灰尘、浮渣及松散层彻底清除,用丙酮将其油垢擦洗干净、晾晒,其含水率不大于6%。
然后在清洁的混凝土槽内,薄而均匀地涂刷环氧底胶料,不得有漏涂和留坠现象。
涂完底胶料后,自然固化12h后,然后用玻璃布或嵌刀将环氧砂浆分层封堵,每层厚度不大于5mm,用沟缝条压平压实。
环氧砂浆自然固化24h后,用环氧底胶料封闭,封闭宽度应大于环氧砂浆缝宽,且每边要超出2mm~3mm。
封堵后要保持干燥,用碘钨灯烘烤。
通过配置足够的温度应力钢筋、增加结构的安全储备等措施来防止裂缝的产生(比如在腹板加一倍的纵向钢筋);同时在施工时,应尽量选择温度低的时间浇筑混凝土(利用早、晚进行施工)。
热天浇筑混凝土时,应降低水温拌制,选用水化热小和收缩小的水泥灰比,合理使用减水剂,加强振捣以减少水化热,提高混凝土的抗拉强度,并注意混凝土湿润,同时可以在腹板留通气孔,达到张拉强度及时张拉压浆。