摘 要:大跨預應力混凝土結構是當前建筑工程施工中一種比較常見的結構形式,由于其自身具備強度大、穩(wěn)定性高的特點,因此受到了很多施工單位的喜愛。但是,在實際的大跨預應力混凝土結構施工過程中,常常會出現(xiàn)溫度裂縫的質量通病,不僅對建筑物的美觀造成了極大的破壞,還嚴重影響了混凝土結構的穩(wěn)定性。由此,我們也可以看出,加強對混凝土結構溫度裂縫的控制是十分有必要的。以下,筆者就具體對溫度裂縫產(chǎn)生的原因進行了深入的研究分析,并提出相關有效的解決措施,從而確保工程項目的建設質量。 

  關鍵詞:大跨預應力;混凝土結構;溫度裂縫;成因分析;控制措施 

  一直以來,溫度裂縫都是在大跨預應力混凝土結構中十分常見的質量問題,對于建筑物結構的穩(wěn)定性有著重要的影響。因此,在實際的施工過程中,施工單位必須加強對施工階段的質量監(jiān)管,并對以往同類型工程施工中溫度裂縫產(chǎn)生的原因進行分析,同時采取相應的處理對策,選擇先進的施工技術與抗裂性較高的施工材料,從而避免安全隱患的發(fā)生,進一步提高建筑物的使用質量,促進我國建筑事業(yè)的長足發(fā)展。為此,本文也對如何控制大跨預應力混凝土結構溫度裂縫進行了簡要的探討論述,從而得出以下相關結論,以供參考。 

  1 混凝土結構溫度裂縫 

  1.1 混凝土裂縫的常見類型和成因分析 

  1.1.1 荷載過大產(chǎn)生的裂縫。通常情況下,當混凝土構件中的主拉應力超出了混凝土自身所能承受的主拉應力時,就很容易導致混凝土結構表面出現(xiàn)裂縫。 

  1.1.2 混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫。在混凝土澆筑施工完成之后,在其硬化過程中,如果水分流失過快,混凝土結構就會發(fā)生變形,而當這種變形在受到一定條件約束時,將會產(chǎn)生具有強度的拉應力,此時,如果拉應力是大于混凝土最大抗拉強度的情況下,就會引起收縮裂縫的產(chǎn)生。一般施工人員可以采用降低水量,或是其他養(yǎng)護措施來對收縮裂縫進行控制。 

  1.1.3 溫度變化產(chǎn)生的裂縫。在實際的工程施工過程中,無論是水泥的攪拌工序,還是在澆筑施工時,都會釋放出大量的水化熱。而對于大體積的混凝土結構來說,常常會由于內(nèi)外溫差較大而產(chǎn)生一定的溫度應力,最終引起溫度裂縫。這種裂縫比較常見于一些大跨預應力混凝土結構施工中。其次,當混凝土接結構隨著溫度變化而發(fā)生形變時,如果受到了內(nèi)部鋼筋的約束,也會出現(xiàn)裂縫。 

  1.2 溫度收縮裂縫 

  大部分的混凝土裂縫類型屬于非荷載裂縫,其主要是由于溫度變化以及在受到收縮作用下而引起的,這類的裂縫具體存在以下幾方面的特點: 

  1.2.1 由于該類型的裂縫是在同時受到溫度變形和收縮作用下而產(chǎn)生的,其通常都會隨著周圍環(huán)境溫度、濕度的變化而發(fā)生改變。 

  1.2.2 我們可以具體根據(jù)工程裂縫的變化情況、分布特征和形成時間等方面,將其主要分類兩種形式:一種是以因溫度變形引起的裂縫,而另一種則是由于收縮變形而產(chǎn)生的裂縫。筆者通過多年的工作觀察發(fā)現(xiàn),其中以收縮變形為主的溫度裂縫發(fā)生的次數(shù)最頻繁,基本平均在每半月發(fā)生一次,只有在混凝土結構澆筑完成一年內(nèi)左右才會趨于穩(wěn)定的形勢。 

  1.2.3 一般時候,大多數(shù)的溫度裂縫普遍會對底層梁板構件、欄板等構件產(chǎn)生較大的影響。 

  2 大跨預應力混凝土結構溫度裂縫的控制措施 

  2.1 設置伸縮縫 

  加強對伸縮縫的合理設置是至關重要的,其不僅能夠大大縮短混凝土結構的長度,還可以有效降低了溫度裂縫的可能性。 

  2.2 預留后澆帶 

  如果在實際的施工過程中,施工設計圖紙中明確要求了建筑物結構不允許設置伸縮縫,為了避免大跨預應力混凝土結構出現(xiàn)收縮裂縫,施工人員可以采用后澆施工帶的施工方法,其主要的施工原理是在施工階段保留暫時性的變形縫,當澆筑施工完成以后,只要利用高膨脹的混凝土對其進行填充即可,此時的變形縫將會自動消失。 

  根據(jù)大量實踐調(diào)查表明:幾乎所有的混凝土收縮裂縫都是發(fā)生在施工早期階段中。因此,施工人眼在對其進行后澆帶設置時,一定要確;炷两Y構真正得到了規(guī)定的強度要求之后,才可以進行后續(xù)的澆筑施工。這樣不僅能夠促使結構變形更好的發(fā)生,進一步保障了大跨預應力混凝土結構的完整性。 

  通常將后澆帶設置在內(nèi)力較小處,一般從梁、板的1/3跨中部位或柱跨中1/3區(qū)間通過,每隔30~40m設一處,留置寬度不宜小于1000mm,也不宜過大,上部結構以800mm為宜。后澆帶要上下對齊貫通整個結構,遇到梁、板、墻均需斷開。后澆帶部位的鋼筋既可斷開,也可連續(xù),但連續(xù)時可避免同一截面鋼筋搭接接頭超限,所以后澆帶部位的鋼筋連續(xù)是最好的。 

  2.3 補償收縮 

  除了上面兩種方法,還可用UEA補償收縮混凝土來防止收縮裂縫的發(fā)生。后澆帶通常要40~60d后才能填縫,并且在澆筑后澆帶前要進行清洗、鑿毛處理,還要對后澆帶處的結構受力鋼筋進行斷開或彎曲一段等工序。可見采用后澆帶會存在施工麻煩,延長工期等問題,并且會留下滲、漏水的隱患,相比之下,利用補償收縮混凝土對于大跨預應力混凝土結構進行“無縫設計” (“無縫設計”是指在結構區(qū)段長度超過規(guī)范規(guī)定的范圍時,可通過在混凝土中摻人一定比例的微膨脹劑,形成補償收縮混凝土,它膨脹時可抵消一部分由于收縮產(chǎn)生的拉應力,故不需伸縮縫和后澆的施工處理方法),這樣會大大縮短工期,降低施工難度,并且還能有效保證施工質量,目前在高層建筑的底板和剛性防水屋面均有大量采用。 

  2.4 在樓蓋板內(nèi)同時采用預應力 

  對大跨連續(xù)結構施加預應力時,若只在大梁中施加預應力,而梁、板存在較大的剛度差,在梁預應力張拉時,會導致梁軸向壓縮,同時又受到板的約束,這樣便會在梁和板內(nèi)產(chǎn)生拉應力,剛度較小的板就容易產(chǎn)生裂縫。所以最好在梁板中同時施加預應力,使它們同時受到壓縮變形,產(chǎn)生裂縫的可能性便會降低。梁板內(nèi)同時施加預應力可提高大跨梁板的剛度,還可在樓蓋內(nèi)建立預壓應力,抵消一部分混凝土的收縮變形產(chǎn)生的拉應力。 

  2.5 增設溫度筋或摻人一定比例的復合纖維 

  在大跨混凝土結構中增加構造筋含量,使其起到溫度筋的作用,這樣能有效控制裂縫的發(fā)展,分散裂縫的分布。溫度筋的配置要小間距、細直徑。還可在混凝土中摻人一定比例的復合纖維,這樣可改善混凝土的脆性,提高混凝土的韌性,從而使基體的變形能力和抗裂能力都得到改善和提高。 

  結束語 

  溫度裂縫是大跨預應力混凝土結構的常見質量病害之一,如果控制措施不當,裂縫可能影響到建筑的耐久性和結構安全。所以應從原材料、設計和施工等方面來采取有效的措施,最大限度地減少溫度裂縫,提高建筑質量。 

  參考文獻 

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