預(yù)制混凝土構(gòu)件常見裂縫的形成及防治
2012-12-31 00:00:00楊濤尹喜恩陳燕霞
【摘要】本文分析了混凝土構(gòu)件施工中常見的幾種裂縫產(chǎn)生的原因，并針對其產(chǎn)生的原因提出了預(yù)防此類裂縫產(chǎn)生的措施及裂縫產(chǎn)生后的處理方法。從而使預(yù)制混凝土構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫得到有效控制。
【關(guān)鍵詞】混凝土構(gòu)件；裂縫；形成及防治
預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件在受到施工工藝、溫度、濕度等不同條件影響以及一些外力作用下，會出現(xiàn)不同程度的裂縫；有害裂縫會使混凝土內(nèi)部鋼筋產(chǎn)生腐蝕，降低了鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久能力及抗?jié)B能力，不僅影響建筑物的使用壽命，甚至威脅建筑物的安全性能。下面從幾方面對預(yù)制混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的原因和防治進(jìn)行介紹。
1.預(yù)制板常見非典型裂縫形成的原因及防治如下
（1）發(fā)生在大跨度、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋空心板中的裂縫，當(dāng)熱處理主筋張拉后放張回縮時使保護(hù)層混凝土劈裂，在板端可產(chǎn)生長向縱裂縫。其原因是板端雖配置橫向箍筋但卻在預(yù)應(yīng)力筋上面，未起防止混凝土劈裂作用。若板端橫向筋改為箍住預(yù)應(yīng)力筋即可防止。
（2）發(fā)生在大型屋面板縱肋端部的開花裂縫和水平裂縫，是由于放松預(yù)應(yīng)力筋時回縮鋼筋對周圍混凝土產(chǎn)生很大擠壓力的緣故。防治措施最好是沿預(yù)應(yīng)力筋端部增設(shè)螺旋箍筋。
（3）發(fā)生在大型屋面板縱肋端部的豎向裂縫和縱肋端部的斜向裂縫，是由于放松預(yù)應(yīng)力筋時，縱肋受壓而端肋卻被胎膜頂住，無法隨從縱肋移動，致使端肋受剪、受彎、縱肋受剪的緣故。防治辦法是減小端肋高度，并在端肋縱肋間增設(shè)鋼筋網(wǎng)片。
（4）預(yù)制板在運輸堆放過程中容易產(chǎn)生裂縫。預(yù)防措施要點是：①構(gòu)件堆放時支點位置不應(yīng)引起混凝土發(fā)生過大拉應(yīng)力；②堆放場地應(yīng)平整夯實，有排水措施；③宜水平分層堆放，層間用墊木隔開，不宜側(cè)立堆放；④堆放時墊木要規(guī)整，位于同一直線上；⑤堆放高度視構(gòu)件強(qiáng)度、地面耐壓力、墊木強(qiáng)度和堆垛穩(wěn)定性而定。
2.預(yù)制梁裂縫形成原因及防治
（1）梁的縱向受力筋在跨中切斷，有時會在切斷處產(chǎn)生斜裂縫或豎向裂縫，預(yù)防辦法參照規(guī)范，縱向受拉鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷。
（2）梁的縱向受力筋如在梁端的錨固長度不足，或梁端混凝土不密實，往往容易在支撐處附近產(chǎn)生較陡的斜裂縫。預(yù)防措施是按設(shè)計規(guī)范要求，將縱向受力筋伸入梁的支座范圍內(nèi)。這時要注意兩個問題：①伸入支座范圍內(nèi)的受力鋼筋必須有足夠的凈距以保證梁端混凝土的密實；②如錨固長度不符合上述要求，應(yīng)采取在受力筋上加焊錨固件的有效措施。
（3）如I形薄腹梁中箍筋與架立筋未連接好，或箍筋在上翼緣內(nèi)錨固不好，或因混凝土收縮等原因，在上翼緣與肋交接處可能發(fā)生水平裂縫。防治方法是確保箍筋與架立筋的連接和肋部箍筋的錨固要求。
（4）薄腹梁可能在靠近下翼緣的腹板處和下翼緣上出現(xiàn)豎向裂縫。靠近下翼緣和下翼緣處的裂縫細(xì)、短、密；而離下翼緣稍遠(yuǎn)處的裂縫粗、長、疏，產(chǎn)生此裂縫的原因往往是：①腹板薄，混凝土強(qiáng)度低，截面抗裂性能差；②混凝土收縮，溫度變化大，腹板內(nèi)腰筋配置不足。防治措施是薄腹梁應(yīng)進(jìn)行抗裂性設(shè)計和裂縫寬度驗算，在主筋以上1/2梁高范圍內(nèi)腰筋的直徑不宜小于￠8，間距不宜大于100MM。
（5）可能發(fā)生在薄腹梁吊環(huán)根部上翼緣處呈傾斜狀得裂縫，并可發(fā)展至腹板中部，有時吊環(huán)根部混凝土被壓碎。其原因是吊環(huán)附近箍筋過少，起吊時吊環(huán)受力不均勻的緣故，可用如下防止：①吊環(huán)鋼筋及其錨固必須按受拉、受剪、受彎狀態(tài)驗算；②吊環(huán)兩側(cè)必須設(shè)置雙箍筋；③吊環(huán)應(yīng)放置在平臥起吊梁的下側(cè)。
（6）由于橫臥支模，地基局部沉陷，或橫向運輸、堆放不當(dāng)可能使梁發(fā)生橫向彎曲變形產(chǎn)生的單面豎向裂縫。預(yù)防措施是：橫臥制作時必須使胎膜堅實；長度9M以上的屋面梁應(yīng)在拖車平板上搭設(shè)支架運輸；堆放時采用靠放或插放法。
（7）連續(xù)預(yù)制梁端受力筋與埋設(shè)在柱中的受力筋焊接后，容易在梁柱連接處發(fā)生豎向裂縫。其原因是該梁主筋施焊系一次焊完，熱量集中、溫度過高，冷卻后梁的收縮受到柱的約束力因而產(chǎn)生裂縫。防止辦法是改受力筋坡口對接一次焊成為多層間斷施焊，各焊層間停歇時間以溫度降至手能觸摸焊件為準(zhǔn)。
（8）后張自錨預(yù)應(yīng)力魚腹式或折線式吊車梁經(jīng)常發(fā)現(xiàn)以下裂縫：①支座端頭斜向裂縫；②上翼緣豎向裂縫；③下翼緣縱向裂縫。
發(fā)生斜向裂縫原因是：①梁端切成斜頭使截面削弱，當(dāng)輪壓作用在梁端一側(cè)時在支座鋼板附近產(chǎn)生與裂縫方向垂直的主拉應(yīng)力；②張拉預(yù)應(yīng)力筋時梁端混凝土產(chǎn)生橫向劈拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂的趨向與斜裂縫一致；③安裝時支座鋼板與牛腿預(yù)埋鋼板焊接，支座鋼板受熱膨脹使鋼板周圍混凝土受拉；梁受預(yù)壓力后沿縱向不斷縮短，而柱卻約束著梁的縱向變形，使梁內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。
改進(jìn)措施是增加梁端構(gòu)造筋；增加梁端直線部位高度，以減少梁端截面削弱，將支座鋼板外伸，減輕電焊燒灼影響等。
發(fā)生上翼緣豎向裂縫原因：張拉梁一側(cè)預(yù)應(yīng)力筋時使上翼緣另一側(cè)混凝土受拉，預(yù)防辦法是分階段張拉預(yù)應(yīng)力筋；蒸養(yǎng)時將蒸汽直接沖到梁的表面上，由于升溫太快，混凝土凝固后收縮值大，致使上翼緣乃至腹板上出現(xiàn)發(fā)絲狀裂縫；梁長期堆放在現(xiàn)場，環(huán)境溫、濕度變化對梁底影響小而對梁的表面尤其上下翼緣影響大。
發(fā)生下翼緣縱向裂縫主要原因是下翼緣孔洞邊緣混凝土層太薄，改進(jìn)方法是減小孔道直徑或加厚下翼緣并在下翼緣內(nèi)增設(shè)封閉箍筋。
3.預(yù)制柱常見的裂縫形成原因及防治如下
（1）預(yù)制單階柱起吊點位置不妥，起吊后支點滑移至柱頂，致使上柱下截面受彎開裂。預(yù)制單階柱安裝就位偏差。有兩種可能：①安裝前發(fā)現(xiàn)柱身彎曲②安裝后發(fā)現(xiàn)柱身傾斜。這兩種情況都要按照實際偏差進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗算，驗算時保持對下柱的垂直偏差為最小，又考慮柱偏位后屋蓋和吊車梁系統(tǒng)安裝無困難。驗算后如對柱的承載力有影響，則要采取糾偏措施；如對柱承載力和吊車運行均無影響，則可只修改連接構(gòu)造做法；如對柱承載力無影響而對吊車運行有影響，則必須切斷柱的受力筋改用角筋加固。
（2）施工時因地基不好，臨時加深基礎(chǔ)埋置位置，致使底層柱高度增加。這時，如果沒有考慮因柱的長細(xì)比增加而修改柱的設(shè)計，仍按原柱截面施工，則可能造成柱承載力降低而在柱身中部發(fā)生橫向裂縫。
（3）梁柱接頭處柱的箍筋很難綁扎。當(dāng)沒有這個部位的筑箍筋時，柱頭縱向受力筋容易在很大的豎向壓力下向外壓屈，迫使此處縱向受力筋的混凝土保護(hù)層崩裂。
（4）現(xiàn)澆柱當(dāng)縱向受力筋很粗時，由于受力筋承受很大壓力，致使縱筋綁扎街頭處受力筋端部的混凝土發(fā)生局部受壓崩裂。預(yù)防措施是將綁扎箍筋加密區(qū)域延伸至接頭以外10～15D處。
（5）預(yù)制門式剛架梁柱轉(zhuǎn)角節(jié)點處容易出現(xiàn)腹部斜裂縫，在橫梁鉸接點處容易出現(xiàn)局部受壓的枝狀裂縫如圖。前者是門式剛架的受力特點，應(yīng)加設(shè)轉(zhuǎn)角處腹部構(gòu)造腰筋和箍筋。后者系構(gòu)造不嚴(yán)密所致，應(yīng)在短臂處加設(shè)受力筋，同時注意此受力筋應(yīng)有足夠錨固長度。此外，有的門式剛架柱拉區(qū)還發(fā)生橫向裂縫，主要系未進(jìn)行門式剛架柱的抗裂度設(shè)計所致，應(yīng)增加這方面的驗算。
4.結(jié)束語
通過對鋼筋混凝土裂縫質(zhì)量通病的分析，我們工程技術(shù)人員在以后的施工中要加強(qiáng)施工過程控制，并且盡可能采取有效的技術(shù)措施進(jìn)行裂縫控制。從而保證鋼筋混凝土質(zhì)量，確保工程創(chuàng)優(yōu)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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