預(yù)應(yīng)力溷凝土簡(jiǎn)支梁裂縫分析及研究

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1、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁裂縫分析及研究摘?要：本文結(jié)合施工實(shí)踐，針對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁預(yù)制過(guò)程中常見(jiàn)的一些裂縫形式，重點(diǎn)從施工操作中剖析裂縫的成因，并探討施工中具體的防治措施。關(guān)鍵詞：?裂縫???成因???防治措施?目前，預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的生產(chǎn)逐步由工廠化預(yù)制向現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制過(guò)渡，由于受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、設(shè)施、技術(shù)水平等影響，難免會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的裂縫，有的甚至在還未承受活載之前就出現(xiàn)了裂縫。裂縫的出現(xiàn)和一定限度的開(kāi)展并不意味著梁體的破壞，但裂縫寬度如果開(kāi)展過(guò)大，不僅導(dǎo)致梁體的強(qiáng)度降低，而且影響梁體的使用壽命。梁體常見(jiàn)的裂縫有腹板豎向裂縫、斜裂縫、縱向裂縫、水平裂縫及表面龜

2、裂等，以下分別敘述。1．腹板豎向裂縫腹板豎向裂縫是一種常見(jiàn)也是較為嚴(yán)重的裂縫，通常發(fā)生在薄腹部分，裂縫方向垂直于梁的軸線，間距和寬度較大，多為中間大兩頭小，大體是由梁的半高線向上、向下延伸，一般縫寬在0.15~0.3mm，有時(shí)亦發(fā)生在腹板與橫隔板相連接處。1.1原因分析1.1.1設(shè)計(jì)不當(dāng)：當(dāng)前設(shè)計(jì)也講究“最優(yōu)化”，而有些設(shè)計(jì)人員為減輕梁體自重，不斷壓縮腹板尺寸，且縱向水平鋼筋既細(xì)又少，僅考慮了設(shè)計(jì)符合要求，卻忽視了施工過(guò)程中的合理誤差。1.1.2預(yù)應(yīng)力不足：為加快制梁臺(tái)座周轉(zhuǎn)次數(shù)，現(xiàn)大多數(shù)梁均在制梁臺(tái)座進(jìn)行初張拉以承受梁體自重，初張拉時(shí)臺(tái)座與梁體底面出現(xiàn)摩

3、阻力，而這一項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失在設(shè)計(jì)中是未予考慮的，由于預(yù)應(yīng)力損失增大而使初始張拉力不足以承受自重，從而導(dǎo)致下翼緣所受的拉壓力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度，截面即開(kāi)裂，裂縫方向垂直于拉應(yīng)力，故產(chǎn)生豎向裂縫。1.1.3配比不適：混凝土中減水劑與水泥不相容，砂子級(jí)配不良，含泥量超標(biāo)，砂率過(guò)大等因素均會(huì)引起梁體收縮裂縫。1.1.4溫差過(guò)大：大體積混凝土常因水泥水化熱導(dǎo)致內(nèi)外溫差過(guò)大，所引起的溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土早期抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生收縮裂縫。蒸養(yǎng)時(shí)升、降溫過(guò)快，拆模過(guò)早或養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷，此類情況多發(fā)生在混凝土硬化初期。1.1.5施工操作不規(guī)范：混凝土澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

4、，坍落度大，連接性差而引起豎向裂縫。1.2防治措施1.2.1提高混凝土施工質(zhì)量。根據(jù)施工要求和混凝土和易性要求確定配合比，選擇級(jí)配良好的粗、細(xì)骨料及水化熱較小的水泥，嚴(yán)格控制坍落度及骨料的含泥量，準(zhǔn)確計(jì)量水、水泥及外加劑的摻量，充分振搗，以提高混凝土的密實(shí)性及拉伸強(qiáng)度。1.2.2控制梁體內(nèi)外溫差。降低混凝土澆筑溫度，如選擇較低氣溫時(shí)澆筑，用冰水拌合混凝土等，混凝土澆筑后及時(shí)覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，蒸養(yǎng)時(shí)嚴(yán)格控制升、降溫速度，拆蒸養(yǎng)棚時(shí)內(nèi)外溫差不得大于15℃。1.2.3及時(shí)初張拉。梁體拆模后需及時(shí)進(jìn)行初張拉和自然養(yǎng)護(hù)，張拉力計(jì)算必須考慮梁體與臺(tái)座的摩擦阻力這一項(xiàng)損失。

5、2．腹板斜裂縫腹板斜裂縫多發(fā)生在距支座一定距離（通常大約等于一個(gè)梁高），離跨中越遠(yuǎn)傾斜角越大，反之較小，傾角約在15°~45°之間，縫寬一般在0.3mm以下。2.1原因分析2.1.1設(shè)計(jì)有缺陷。一般設(shè)計(jì)人員對(duì)于正截面強(qiáng)度都比較重視，而對(duì)斜面強(qiáng)度或主拉應(yīng)力則重視不夠，或?qū)ψ畈焕M合的工況考慮不細(xì)，在支座附近梁體下部既有彎距又有剪力，因彎距產(chǎn)生的拉應(yīng)力和因剪力產(chǎn)生的剪應(yīng)力形成斜向的主拉應(yīng)力，當(dāng)主拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，即產(chǎn)生與主拉應(yīng)力相垂直的斜向裂縫。2.1.2模板變形。有的工地模板安設(shè)粗糙，檢查不細(xì)致，澆筑時(shí)走動(dòng)，導(dǎo)致腹板減薄而產(chǎn)生斜裂縫。2.1.3混

6、凝土不密實(shí)。通常梁端鋼筋布置密集，混凝土下料比較困難，不易振搗密實(shí)，尤其預(yù)應(yīng)力筋錨固處，當(dāng)混凝土不密實(shí)時(shí)，由于端部應(yīng)力集中而產(chǎn)生與梁縱軸呈30°~45°的斜向裂縫。2.2防治措施2.2.1嚴(yán)格控制幾何尺寸。簡(jiǎn)支梁取證對(duì)外形外觀檢查有37個(gè)主要項(xiàng)點(diǎn)，其中關(guān)鍵項(xiàng)點(diǎn)有五項(xiàng)，這不僅是為了保證梁體架設(shè)安裝準(zhǔn)確的需要，更是為了保證梁體力學(xué)性能的需要，梁體寬度超差或內(nèi)外側(cè)偏離設(shè)計(jì)位置超標(biāo)有可能導(dǎo)致梁體受扭而產(chǎn)生扭曲破壞。2.2.2加強(qiáng)混凝土振搗。針對(duì)梁體鋼筋布置情況，合理選擇骨料粒徑及水灰比，制定科學(xué)合理的施工工藝，采用附著式振動(dòng)器振搗，確保梁體混凝土密實(shí)。3．縱向裂縫

7、縱向裂縫是預(yù)應(yīng)力梁中最嚴(yán)重的一種裂縫，多發(fā)生在梁端第一、二節(jié)間的下緣側(cè)面及梁底或腹板與下翼緣交界處，也有少數(shù)發(fā)生在腹板上，此種裂縫一般處于最外的一排預(yù)應(yīng)力筋部位，寬度一般為0.05~0.1mm。3.1原因分析3.1.1張拉力過(guò)大。預(yù)應(yīng)力筋張拉是預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁預(yù)制過(guò)程最為關(guān)鍵的一道工序，張拉力設(shè)計(jì)值由計(jì)算確定。張拉力過(guò)大，則可能使梁體上翼緣混凝土產(chǎn)生豎向裂紋，下翼緣混凝土產(chǎn)生縱向裂紋，還可能使預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)很大塑性變形而易于斷裂。張拉力不足，則降低梁的抗裂性能，在荷載作用時(shí)，下翼緣開(kāi)裂，影響梁的使用壽命。3.1.2保護(hù)層過(guò)薄或摻加含氯鹽的外加劑，下翼緣受到過(guò)高的

8、縱向壓力而沿下翼緣主筋方向產(chǎn)生裂縫。3.1.3溫差影響。由于梁體底