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摘要:随着社会经济的发展,建筑行业也在不断发展着,其中钢筋混凝土施工在建筑工程中占有十分重要的地位。然而,在钢筋混凝土的施工过程中,经常会看到各种各样的裂缝。本文根据笔者多年来的施工经验,就钢筋混凝土结构温度裂缝产生的原因进行了分析,并针对存在的问题提出了相应的解决措施。
关键词:钢筋混凝土;结构;温度裂缝;控制措施
引言
按照裂缝的成因,这些裂缝可以分为由外部荷载导致的裂缝和变形引起的裂缝,其中以温度变形裂缝和收缩变形裂缝最为常见。随着建筑施工水平的提升,施工难度和技术要求也在不断提高,例如大体积混凝土施工、建筑高度不断增加、混凝土的强度等级不断提升等。在施工过程中,随着施工机械化水平的提高,采用泵送混凝土施工已成为必然,但这同时也使得混凝土构件出现裂缝的趋势有所增加。虽然这些裂缝的产生不会对构件本身的整体质量造成致命的影响,但是一旦构件的表面出现了一些裂缝,会大大降低构件的使用寿命和耐久性。
1钢筋混凝土构件温度裂缝形成的原因
混凝土在结硬的过程中发生收缩,温度变化时会热胀冷缩,当这两种变形受到约束后,在结构内部就会产生收缩应力和温度应力,这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝。超长钢筋混凝土结构中较多见的是在收缩应力和温度应力共同作用下所产生的温度收缩裂缝。
2钢筋混凝土构件温度裂缝的特点分析
2.1裂缝的产生主要是受收缩和温度的影响
在工程施工过程中,钢筋混凝土构件在硬结时产生裂缝,裂缝的分布主要集中在收缩明显及温度和环境湿度变化较为明显的构件部位。一般情况下,钢筋混凝土构件的这些部位容易产生收缩应力和温度应力而开裂。裂缝的长短及裂缝的宽度往往会受到时间的影响,随着时间的变化,钢筋混凝土构件的裂缝也在发生变化,沿着收缩应力和温度应力的分布部位延伸。钢筋混凝土构件产生的裂缝与通常所见的裂缝不同,尤其是在土建工程施工中的重要施工部位处的构件,一旦出现裂缝要给予足够的重视,以免产生严重的后果。
2.2以不同的成因来划分不同的裂缝
根据具体工程裂缝出现的时间、发展与变化,以及分布、形状、尺寸等特征,一般可分为以收缩变形为主或以温度变形为主,实际工程中较常见的是以收缩变形为主的温度收缩裂缝,一般发生在混凝土浇筑后一年内,但是多见半月至数月之内。
2.3钢筋混凝土构件产生裂缝的分布规律
根据多年来的施工经验,钢筋混凝土构件在施工过程中产生的裂缝主要集中在构件的底层、结构承重梁板柱、基础梁以及栏板等外露位置。由于这些构件在施工中外露,受温度和湿度变化的影响较为明显,同时这些构件受到的应力作用也比较集中,因此很容易出现裂缝。一般在房屋建筑比较容易看到这类裂缝。
2.4梁板裂缝的特点
板裂缝呈现不同分布和特征,梁缝一般垂直于纵向,分布在两侧面,两头细、中间宽、枣核形,裂缝为表面,深进或贯通,单向板缝等间距平行于短边,双向板缝较重于单向板缝,两个方向板缝纵横交错,不规则,缝多为贯通,板面缝一般宽于板底缝。
3钢筋混凝土构件温度裂缝的控制措施分析
3.1设置混凝土后浇带,减少温度裂缝
在大型钢筋混凝土工程施工过程中,为了更好地保证混凝土工程质量,减少由于混凝土温度收缩产生的影响,通常采用设置混凝土后浇带的方法来减少混凝土收缩裂缝的产生。一般情况下,钢筋混凝土在浇筑完成后的数月内能够完成一半以上的收缩,在这个过程中为其收缩留足空间,一般要求预留宽度在1m左右。当现浇混凝土基本完成收缩之后,再对预留的后浇带进行浇筑,这种在施丁阶段采取防裂措施,是较常用的减少混凝土收缩不利影响的有效方法。设计时后浇带的设置一般需要注意以下几个要求:第一,后浇带位置上。板钢筋采用搭接接头,以使两侧混凝土各自自由收缩,梁主筋断开困难较多,可不断开;第二,对后浇带处的板梁在钢筋绑扎过程中要采用附加钢筋的方法进行处理,以保证后浇带处的钢筋密实,一般为断开处钢筋面积的一半;第三,后浇带应从受力影响较小的部位通过,如梁板1/3跨度处,连粱跨中等,不必在同一截面上,可曲折而行,只要将建筑物分开两段即可;第四,在后浇带的两侧要设置钢筋网片,避免在主体构件浇筑过程中混凝土流入后浇带中,以保证后浇带的预留宽度;第五,对于后浇带的浇筑要采用与主体混凝土强度等级不同的混凝土进行施工作业,一般要求混凝土的强度等级要高于主体混凝土。在后浇带施工过程中,拆模要等到混凝土达到一定的强度后才能进行。
3.2采取构造措施进行应力控制
执行以防为主的原则进行设计,对结构应力集中部位及温度变化较大部位采取措施,加强结构整体性,提高构件抵抗变形开裂能力。第一,可以从建筑构件的保温方面人手,对钢筋混凝土构件在浇筑完成后的表面采取一定的保温措施,或是在建筑过程中采用自保温的材料进行保温;第二,也可以对有嵌固(梁或墙)的现浇板,应沿支撑周边配置上部构造钢筋,而且在板角处沿两个方向布置或按放射状布置;第三,对于温度变化较大的施工部位(如浇筑的第一层或是顶层),要采取一定的措施,例如表面可以增加双向的温度收缩钢筋,以保证支座处满足受力要求;第四,当框架梁与现浇梁的腹板未高出规定值时,可以设置腰筋进行处理,腰筋的设置要符合施工规范的要求。檐口板和外露栏板要设置双向双面钢筋,上下端各配置温度抵抗筋。对钢筋混凝土板的浇筑,不宜采用强度等级较高的混凝土,否则会产生更大的收缩力,不宜控制裂缝的产生。
3.3采用UEA补偿收缩混凝土进行施工
由于后浇带延长工期.钢筋断后的搭、焊接和清理凿毛均给填缝施工带来一定麻烦.处理不好将留下隐患,可以采用UEA加强带取代后浇带连续浇筑超长建筑的施工方法。利用UEA补偿收缩混凝土在硬化过程中产生的膨胀作用,在结构中产生少量预压应力用来补偿混凝土在硬化过程中产生的温度和收缩拉应力,从而防止收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝范围内。
3.4采用预应力钢筋混凝土结构
在土建施工过程中,也可以采用预应力钢筋混凝土构件进行施工。通过预应力钢筋产生的预压应力,可以很好地抵消由于混凝土温度变化产生的轴向拉应力,从而达到在施工过程中不设置混凝土后浇带的目的。与此同时,采取这种措施还可以很好地提高混凝土构件的刚性。
4结语
在钢筋混凝土的施工过程中,由于受到各种因素的影响,往往使得浇筑的构件出现裂缝,影响建筑的整体性和耐久性。为了提升建筑物的整体质量,需要提升建筑施工水平,采取一定的措施来解决问题,以减少裂缝的发生,保证钢筋混凝土结构的施工质量。
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