开裂处理范文（精选10篇）
开裂处理 第1篇
马钢某钢厂200/63t铸造起重机已使用约10年, 点检人员在日常检查中发现:主梁下部电气仓内靠近仓门、电缆穿线孔处均有不同程度的开裂。具体开裂部位见图1。
由于此行车为吊运熔融液态金属的铸造吊, 安全性要求特别高。为此公司组织了多方面专家及技术人员讨论行车开裂现象, 研究开裂现象是如何形成的, 对行车的整体结构将产生什么样的影响, 以及后续如何处理等问题。
相关方面的专家一致认为:靠近仓门、电缆穿孔处的裂纹均由于应力集中造成的;产生应力的原因有几个方面, 主要为仓门转角、电缆穿孔拐角处的应力集中, 这些应力为制造应力;其次由于使用中不均衡载荷导致应力集中加剧, 长期使用后导致了裂纹的产生。
此200/63t铸造起重机属于双偏轨梁结构形式, 开裂处位于电气仓侧辅助承重梁端, 尚未对主要承重梁产生重大影响, 因此对该行车的安全运行未产生致命性的影响;但倘若不能及时发现、处理这些裂纹, 长时间的使用不仅会加剧裂纹的扩展, 而且会导致行车整体结构失衡, 影响行车的安全运行。
2 修复方案
根据各方面专家的意见, 马钢采纳了制造厂家如下的修复方案:采用着色渗透探伤对裂纹进行检查, 确认裂纹产生位置及长度;同时检查主梁所有相同部位;确认后沿裂纹扩展方向在离开裂纹端头3~5 mm钻Ф6 mm的止裂孔;采用碳弧气刨将产生裂纹的腹板从主梁内侧清除2/3δ深;清理腹板所有需焊接的位置, 焊缝两边各50 mm处不得有油污、油漆、铁锈、焊疤、氧化皮等杂物;焊接必须由培训合格的持证焊工担任;采用气体保护焊, 选用H08Mn2Si AФ1.2mm焊丝, 电流为110~180 A、电压为20~24 V;采用手工电弧焊, 选用J506或J507焊条, 封底选用Ф3.2 mm焊条, 电流为90~130 A, 填充和盖面选用准4 mm焊条, 电流为140~180 A (焊条按规定烘干, 保温使用) 。焊前局部预热100℃并采用适当的保温措施。采用多层多道焊工艺, 每焊完一层均应进行清渣及锤击的消除应力处理。主梁内侧焊缝完成后, 在主梁外侧进行清根处理, 采用碳弧气刨剔除裂纹, 清理腹板所有需焊接的位置, 焊缝两边各50 mm不得有油污、油漆、铁锈、焊疤、氧化皮等杂物。对清磨后的焊道经着色探伤检查确认无裂纹的情况下方可进行焊接。焊缝超探合格后须进行打磨处理。焊缝盖面时应和母材圆滑过渡, 余高小于1 mm, 焊后打磨使焊缝圆滑过渡。完成后经检验合格即可投入运行, 行车电气仓门处理具体方法见图2。
3 结语
通过以上对行车的处理措施, 我们对行车梁开裂的原因及防护有了新的认识, 值得同类企业在行车制造、使用中借鉴:行车腹仓开门时, 其最佳尺寸上下按直径650mm制成半圆, 减小仓门的应力集中;电缆穿孔的孔洞制作成圆孔, 可减少应力集中;在所有可能开孔处均尽可能做成圆弧状。这些措施将在实际运行中起到很好的作用, 能减少起重机械开裂、应力集中等隐患, 确保起重机械的安全稳定运行。
摘要：针对起重机械钢结构开裂问题, 讨论了开裂的原因、处理方法, 并对如何减少开裂现象提出了一些建议。
室内抹灰开裂处理方案 第2篇
水泥砂浆收缩是引起墙面裂缝最常见的因素之一，它主要包括化学减缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩及塑性收缩。每种收缩都有其自身特点，在引起抹灰墙面开裂时表现各不相同；同时装修施工工艺的不当造成抹灰空鼓开裂（即外力影响因素）。
（1）化学减缩，又称水化收缩。水泥水化会产生水化热，使固相体积增加，但水泥-水体系的绝对体积减小。所有胶凝材料水化后都有这种减缩作用。大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后体积减缩量为7%-9%，在硬化前，抹灰砂浆水化所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间，使水泥石密实，而宏观体积减缩；硬化后的抹灰砂浆宏观体积不变，而水泥-水体系减缩后形成许多毛细孔缝，影响了抹灰砂浆的性能。
（2）干燥收缩是指抹灰砂浆停止养护后，在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。
（3）自收缩是指抹灰砂浆初凝后，水泥继续水化，在没有外界水分补充的情况下，抹灰砂浆因自干燥作用产生负压引起的宏观体积减小。自收缩从初凝开始，主要发生在早期。
（4）抹灰砂浆的温度收缩又称冷缩，是抹灰砂浆内部由于水泥水化温度升高，最后又冷却到环境温度时产生的收缩。温度收缩的大小与热膨胀系数、抹灰砂浆内部最高温度和降温速率等因素有关。
（5）抹灰砂浆的塑性收缩是指抹灰砂浆硬化前由于表面的水分蒸发速度大于内部从上至下的泌水速度，而发生塑性干燥收缩就会出现裂缝。
（6）装修工程中外力影响，如剃打线槽、线盒、开孔等会造成墙面抹灰空鼓开裂现象。处理措施：
（1）确定空鼓开裂的具体位置，使用粉笔画出切割线，切割线比空鼓开裂部位边缘宽出至少不小于100mm。
（2）用切割机对画线部分进行切割，且周边切割成斜坡，禁止直接用锤子打凿，防止对周边抹灰层的影响，造成二次空鼓开裂。
（3）切割后必须保证基层干净；并对基层进行充分润湿。（4）采用建筑胶加水泥浆基层扫毛（刷浆）。（5）粘贴玻纤网格布，喷雾状水浆其润湿。
（6）采用1:3水泥砂浆并添加水泥用量的0.5%建筑胶水进行修补。
试论T型梁开裂分析处理及预防 第3篇
关键词：T型梁；开裂；处理；预防
1引言
桥梁是公路工程中的重要结构物，桥梁梁体的制作又是桥梁施工中的重要一环，由于受运输条件的限制，大多需要在施工现场进行预制或现浇，如何利用现场条件保证制梁质量，满足设计要求，这是施工中需要认真细致研究并慎重实施才解决的问题。某高速公路第一合同段共有桥梁5座，上部构造均采用后张预应力T型梁，共有T型梁230片，其中30mT型梁75片，40mT型梁155片。混凝土强度等级为C50。现已预制30m长T型梁5片，每片梁体混凝土数量为21.30，重为56.6t。制梁场地设在桥头路基处。制梁从2005年9月下旬开始，经过15～20天后，发现一部分梁体（没有进行预应力张拉）开裂，严重的已经沿梁体横断面全面裂透，并呈多处裂缝；轻微的梁体下部开裂，也是呈现多处。
2情况调查
2.1设计情况
梁体横断面的梁端及梁底部40cm厚，腹板厚18cm，上翼缘厚14cm，上板宽160cm，沿梁上分布有6个对称的横隔板，每片梁留直径7cm的预应力孔道4个。
梁体底部布置Φ12钢筋6根，纵向构造筋由庐8钢筋26根组成（每边13根，梁两端3．9m长增加20根，每边10根），箍筋由拳Φ8钢筋制成，沿梁长每20cm布置一根（两端受剪区每10cm布置一根）。预应力筋由270级Φ'J15．24mm钢绞线4束组成，每束7根钢绞线，张拉力为140.6TF。
2.2使用原材料
水泥：雪峰普硅42.5。
砂子：河砂，产自溆蒲，MX=2.46，含泥量为1.7％。
碎石：产自竹山秀丰，最大粒径31.5mm。
外加剂：山西城南RC-3，掺量1％。
2.3施工情况
原材料经自动计量，通过料斗进入双卧轴强制式搅拌机搅拌，搅拌时间2min，由小翻斗车运送到浇筑地点后，用龙门吊起吊到梁体横板顶部入模，以插入式振动棒振动为主，梁体每边布置3个附着式振动器，随混凝土浇筑进展而倒换位置使用，浇筑混凝土的方向从梁的一端向另一端推进，浇筑一片梁的时间约需150min。抽拔胶管时间（形成预应力孔道）为浇筑混凝土后3-4h，拆模时间为24h，拆边模时以龙门吊为主，千斤顶及倒链（3t，5t各一个）辅助进行，有时辅以大锤及撬棍。
2.4养护
侧面混凝土采用喷雾器喷水养生，顶板采用浇水养护，洒水养护规定为7天，但养护次数不均。
2.5梁体基座
梁体基座分浆砌片石底座和砖砌底座两种。
2.6地基
地基在半山坡推就而成，土质属亚黏土及砂砾土，挖方部分很结实，填土部分经碾压检测满足密实要求（K>90％）。
2.7混凝土强度
检查混凝土试件，n=26，R28=64.6MPa，Rmin=61.9MPa，Rmax=71.5MPa。都满足设计要求，一般都超过C50。
2.8气候条件
风少雨多，施工期的气温在19-25℃，雨天较多。
2.9混凝土梁体裂缝情况
混凝土梁体裂缝分三种情况。一是梁体裂缝都从梁的下部开裂，裂缝从下至上发展，裂缝最短为53cm，最长达130cm，裂缝宽度都在0.2mm以下，裂缝呈下宽上窄状态。第二种裂缝情况如图3所示。梁体一共有5条裂缝，中间有两处沿横断面全部裂透，其他断面几乎从翼板以下全部裂透（制作承台是片石基础混凝土承台），裂缝最大宽度达0.22mm，开裂比较严重。第三种情况是梁底部下面有局部开裂，裂缝向上延伸10～40mm，宽度在0.06～0.12mm之间。
3分析讨论
（1）从原材料情况看，品质指标都符合有关标准要求，水泥安定性合格，裂缝也不具备粗大网状裂缝的特征。因此无游离CaO与游离MgO造成的体积膨胀，故此项因素排除。
（2）从裂缝的表观状态看，裂缝不平行于约束方向，裂缝的两边缘较为整齐，无凹凸不平现象，阴面裂缝与阳面裂缝一致，无多少之分，缝中渗透物无乳白色半透明的凝胶，不具备因碱骨料反应形成无规则网状裂缝的特征。
（3）使用的混凝土组成材料中，没有引起钢筋锈蚀的成分，尤其是混凝土外加剂经检验对钢筋无锈蚀作用，而且时间很短，因此不会因钢筋锈蚀而引起膨胀。
（4）由于梁体模板是用大块钢模板拼装而成，与混凝土面接触大，拆模时虽用倒链并辅以撬棍和锤敲，但拆模后多次观察，没有发现因拆模不当引起的裂缝。
（5）混凝土配合比在掺用外加剂的条件下，水灰比为0．26，水泥用量为500kg／m3，均符合一般规定，且配料时各种材料有严格的自动计量，混凝土搅拌时间在2min以上，施工中对混凝土坍落度的检测记录说明混凝土和易性适宜（在110～130mm内）满足设计和施工要求，不存在产生裂缝的潜在因素。
（6）混凝土浇筑捣固过程中，没有发生混凝土离析现象，捣固到位，无漏振现象，混凝土表面没有发现蜂窝麻面，因此也不存在因振捣不当引发开裂的可能。
以上六个方面的原因都一一排除，经过仔细调查，梁体开裂的原因，下面的分析比较趋于合理。
对于示形成的裂缝，经过进一步观察发现，预制台座建立在填方场地上，台座用黏土砖砌成，在进行混凝土梁体顶面洒水养护时向翼板两侧流水至地面，由于地面排水不畅，进而渗透到台座基础以下的土壤里，导致台座承载力降低，出现不均匀沉降，由此使梁体下部承受拉应力，裂缝从梁体底部开始产生，裂缝呈下宽上窄状态，随沉降的加剧，裂缝往上扩展。
对于梁体裂缝，其台座建立在挖方地段坚实的场地上，并且台座基础是浆砌片石，台座部分用C20混凝土浇筑而成，具有良好的刚性及承载能力，不存在地基的不均匀沉陷问题。从开裂状态来看，梁体裂缝初期在梁体的腹板开始，逐渐向上向下扩展，最后导致全断面裂透的程度。该梁体从浇筑到裂缝发展严重的时间是21天（没有进行预应力张拉），问题是拆模后没有及时喷洒混凝土养护液，养护不及时也不充分，再加上日光照射时间长，混凝土产生不均匀收缩，从最薄弱的部分先开裂，逐渐发展直到全断面裂透。
有梁体的预应力实施在设计上有两个重要的约束条件，即混凝土龄期要不少于10天，施加预应力时的混凝土强度必须达100％，因此在监理单位的监督下，施工单位认为只要混凝土龄期足够长，混凝土强度达到设计要求后再施加预应力，预制梁质量肯定得到保证。实际情况是混凝土配合比7天强度达到44．3MPa，随着气温的上升，达到设计强度的时间只需4～5天。尽管如此，混凝土仍不能施加预应力。如果当混凝土强度已达到可施加预应力时，及时对梁体施加预应力，使混凝土产生一定的压缩变形，就可以提高梁体抵抗开裂的储备能力，防止裂缝的产生。根据有关资料显示，工程实践中结构物裂缝的原因，属于变形变化（温度、收缩、不均匀沉陷）引起的约占80％以上，由荷载引起的约占20％左右，因此如何预防变形变化引起的裂缝显得更为重要。
4处置
對于第一和第二种开裂情况，由于已占混凝土梁和大部分横截面积，梁体已失去了安全使用的功能，因此决定报废。
对于第三种开裂情况，经过计算不影响设计要求，进行适当修补，其做法要点如下：（1）先用冷錾子沿裂缝轻击混凝土，剔除裂缝表面松散混凝土；（2）将裂缝缝VI凿成“V”字形槽，槽深以2～4mm，槽宽以4～6mm为宜，并用细铁钩将裂缝
中残渣和表面散裂混凝土剔除，用压缩空气除尽缝内浮尘；（3）用工业丙酮反复清洗缝VI后，在缝口涂刷一层薄薄的环氧树脂纯浆，再用橡皮刮板将事先制作好的环氧胶泥抹压进裂缝中，最后将缝口修补面抹平抹光即可。
5结语
后张法预应力预制T型梁工程是一个系统工程，在现场预制条件下，应根据不同的环境和条件，制定出切实可行的措施并落实到位，这样做既可满足设计要求，又防止了不必要的经济损失。
海岛油库油泵基础开裂处理技术研究 第4篇
1油泵基础开裂原因
1.1泵非正常工作时振动
1.1.1 泵的汽蚀
泵在运行时产生各种频率的噪音,情况严重时可听见泵内有“噼噼啪啪”的爆炸声,同时引起机组的振动。这是因为当泵内叶轮入口附近最低压力小于该温度下输入液体的饱和蒸汽压,液体在叶轮入口处发生汽化与溶解在液体中的气体混合形成大量小气泡。形成的气泡随液体流经压力较高处时,液体压力高于气泡气化压力,此时气泡破灭,形成空穴。周围液体以极高速度冲击空穴,液体相互撞击,局部地区压力陡升,造成泵内液体无法正常流动。如果碰撞发生在叶道壁面附近,则以极高频率运动的液体连续冲击金属表面。金属表面长期被冲击容易疲劳脱落。如果气泡中夹杂氧气等活性气体,借助气泡凝结以及冲击时放出的热量,使内壁发生电化学腐蚀,加快金属剥落速度[2]。
1.1.2 未在最佳工作流量范围
任何油泵都有设计流量,在此流量下运行时,振动在可控范围。测试发现,当流量大幅度提高或者减少时,泵体两端轴承及出口管道振动强烈。泵体内发出有频率的噪音。如果长时间运行,则泵内零部件出现较大磨损,严重时轴承崩断。一般来说,振动的变化量随能量密度、比转速及汽蚀比转速的增加而增加。
离心泵除了在泵的特征曲线上变现出的最小连续流量外还有一个最小连续热流量。小流量运行时,部分液体的能量升高,使入口处液体的温度升高,当有效汽蚀余量等于或小于泵内液体在该温度下必须汽蚀余量时,就会产生汽蚀现象,加强了振动[3]。
1.2基础不稳定
1.2.1 地质状况差
在我国沿海地区分布有沧东断裂带、镇海—温州断裂带、台湾断裂带、苏北—南黄海断裂带、东南沿海断裂带、鸭绿江断裂带、郯庐断裂带、四会—吴川断裂带和防城—灵山断裂带等。
同时我国沿海地区普遍分布着软土等特殊类岩土。软土等特殊类岩土体的工程地质问题是海岛重大工程建设需要防范的普遍问题。软土具有压缩性大、含水量高、透水性弱、易触变、承载力小等工程地质特征,因此土体剪切变形能力差,施工经常遇到路堤填到一定高度出现滑塌,造成路堤失稳。土体完成固结沉降所需时间必然较长,对施工工期影响较大。
在地震力作用下易出现震陷,是工程地质问题多发和灾害严重的地区。
另外海岛主要受风积、风蚀、冲蚀等等自然环境引起的工程地质问题。台风频繁,雨水充足是海岛气候特点。降雨量大,降雨对山体表面起剥蚀作用,局部陡坡陡崖发生滑坡崩塌,并在山区前缘形成了剥蚀丘陵区。丘陵山区在流水冲刷、冲蚀作用下形成冲沟。降雨后,汇流的水向平原冲刷、侵蚀,造成水土流失,影响地基稳定。
1.2.2 人为工程作用
人为工程作用引起的地面不稳定性。海岛水利工程较多,人工开挖工程活动日益增多,如矿山开采、开挖船坞、劈山造路、修造码头、削坡建房等等。类似的人工活动,破坏了山体的自然形态,经破坏后的岩体边坡稳定性受到严重破坏,而且遗留的边坡坡度一般比较陡峭。人工对植被的破坏,剥离了山体的保护层.岩体风化速度加,雨水也容易渗入岩缝,这些都正是诱发地质灾害的“有利”条件。
2解决方案
2.1减弱振动
2.1.1 提高吸入装置有效汽蚀余量
有效气蚀余量指油品由吸入罐经吸入管达到泵入口处的的压力能。反映吸入装置对汽蚀的影响。
式中:pA——吸入罐液面压力,Pa
∑hA-S——吸入管路(A-S)内流动能量损失
zs-za=zg,即泵的安装高度,m
改变公式右端任一参数都将增大泵吸入时有效汽蚀余量。所以降低泵的安装高度或者提高泵入口处压力,使油品正压进泵可以防止汽蚀,保证泵安全正常运转。
减少吸入过程中能量损失时防止汽蚀的重要手段。具体方法有减少吸入管路上的弯头,阀门等局部部件;尽可能增大吸入管直径,以降低油品流速;尽量缩短吸入管路的水平距离等。通过降低操作泵时液体温度降低液体饱和蒸汽压Pv,防止液体在泵中汽化。
2.1.2 提高泵本身抗汽蚀性能
泵必须的汽蚀余量表示油品从泵入口到泵内压力低点的全部能头损失。有伯努利方程推出:
式中:c0——叶片进口截面的绝对速度,m/s
ῶ0——叶片进口截面的相对速度,m/s
λ1——阻力系数,介于1.0～1.3之间
λ2——阻力系数,一般液体无冲击流过叶片时在0.2～0.4之间
通过改进泵入口结构设计,使λ1,λ2,c0,ῶ0减小。即适当加大叶轮入口,出直径,减小轮毂直径和加大叶片进口的过流面积,以减小速度c0,ῶ0;适当增大叶轮前盖板进口段的曲率半径和减少叶轮表面粗糙度以减小阻力系数λ1,λ2。
采用双吸式叶轮,时每侧叶轮流过的流量为总流量的一半,从而使c0减小。
在泵第一级叶轮前面装诱导轮,当液体流经诱导轮时,对液体做工而使液体增加能头,使液体在进入离心泵前已增压,提高泵的吸入性能。
2.1.3 使泵在高效区工作
当工作流量为设计流量80%～120%区间内时泵正常运行,操作人员需经常检查工作点流量保证振动不超标。如果无法避免使用较小流量操作工况,可在泵出口与入口处容器设回流管,此法增加了装置能耗但能保证泵安全运作。也可以在保持泵外壳不变的情况下,通过改变叶轮参数来改变泵的输出流量。也可通过改变叶轮的进出口角度降低作用在叶轮上的径向力,减小振动。
前两种方法目的是防止泵的汽蚀,第三种方法通过改变流量。目标都是通过避免泵的过度振荡,减弱泵基础压力,从源头出发避免泵基础的开裂或者损坏。
2.2基座加固技术
2.2.1 对于已建油库油泵基础
可采用我国现有的加固技术,主要有预应力加固法[4]、增大截面加固法、外包钢加固法、粘钢加固法[5]、粘贴碳纤维板材加固法 (包括嵌人式和预加应力法) 、局部置换法等。下面主要介绍预应力加固法:
预应力加固法分为高效预应力加固法和预应力拉杆横向收紧加固法两种。高效预应力加固法是指将经过防腐处理的带有套管的钢绞线或镀锌钢绞线布置于泵基础外,通过千斤顶张拉钢绞线达到加固目的的一种加固方法。预应力拉杆横向收紧加固法采用的是强度较高的公用钢筋作为补强装置于泵基础上,通过人为作用,横向收紧螺栓的方法使钢筋横向拉伸产生预应力,达到加固的目的。
其特点是通过预应力手段驱使后加的拉杆或撑杆部分受力,改变原结构内力分布并降低原结构所受应力水平,导致一般加固结构中所特有的应力出现的应变滞后现象得以完全消除,因此,后加部分能与原结构形成整体,共同工作,同时总的结构的承载能力可显著提升。预应力加固法具有加固基础、卸载负荷、改变结构内应力的三重效果,适用于大型横跨结构加固,以及一些采用一般方法无法加固或加固效果很不理想的,处于较高应力应变状态下的大型结构加固。
2.2.2 对于在建或待建油库油泵基础
需要解决的关键问题是基础的稳定和变形,遇到泵基础开裂或损坏时,应对基础范围内的地基进行加固,提高地基的承载力和抗剪能力,以保证基础和地基的稳定。
在油气储运工程建设中,当天然地基不能满足构筑物对地基的要求时,需对天然地基进行加固改良,形成人工地基,以满足构筑物对地基的要求。地基处理的目的时利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性。如提高地基土的抗剪强度,降低地基土的压缩性,改善地基土的透水、动力等不良特性。目前工程中常用的地基处理方法[6]有:
(1)换填垫层法:挖除浅层软弱土或不良土,分层碾压或夯实换填材料可提高持力层的承载力,减少沉降量;消除或部分消除土的湿陷性和膨胀性;防止土的冻胀作用及改善土的抗液化性。适用于浅层非饱和软弱土层、膨胀土、季节性冻土和杂填土。
(2)振密、挤密法:采用一定的手短,通过振动、挤压使地基土孔隙率减小,强度提高。分为表层压实法,重锤夯实法,
强夯法,振冲挤密法,土桩和灰土桩法、沙桩法和爆破法等。
(3)排水固结法:软土基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙率减小,产生固结变型。
(4)置换法:以沙、碎石等材料置换软土,与为加固部分形成复合地基,达到提高地基强度的目的。有振冲置换法,石灰桩法,强夯置换法,水泥粉煤灰碎石桩法等。
(5)加筋法:通过在土层中埋设强度较高的人工合成材料、拉筋、受力杆件等提高地基承载力、减小沉降、维持构筑物或土坡稳定。
(6)胶结法:在软弱地基中的部分土体内渗入水泥、水泥砂浆以及石灰等固化物。形成加固法,与未加固部件形成复合地基,以提高地基承载力和减小沉降。
(7)冷热处理法:分为冻结法和烧结法,通过人工冷却,渗入压缩的热空气和燃烧物使地基达到理想的承载能力。
3结论
海岛油库油泵在运行时的振动在所难免,但油泵振动的危害属可控制范围。针对泵基础的开裂原因:①泵非正常工作时振动;②基础不稳定;可确定相应措施如保证泵正常运行,加固基础等尽量避免泵的振动。保证油泵的正常工作,保障油库的安全作业。
参考文献
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混凝土楼板开裂原因及处理方法 第5篇
目前住宅工程混凝土楼板和填充墙出现裂缝的现象比较常见，现根据有关资料并结合我公司的情况，对现浇混凝土楼板和砌块填充墙裂缝的原因和对策分析如下，供大家在工作中参考。
一、住宅现浇混凝土楼板裂缝的类型
1.纵向裂缝：即沿建筑物纵向方向的裂缝，出现在板下皮居多，个别上下贯通。
2.横向裂缝：即在跨中1/3范围内，沿建筑物横向方向的裂缝，出现在板下皮居多，个别上下贯通。
3.角部裂缝：在房间的四角出现的斜裂缝，板上皮居多。4.不规则裂缝：分布及走向均无规则的裂缝。
5.楼板根部的横向裂缝：距支座在30cm内产生的裂缝，位于板上皮。
6.顺着预埋电线管方向产生的裂缝。
二、楼板产生裂缝的原因
1.设计方面
1.1 设计结构时安全储备偏小，配筋不足或截面较小，使梁板成型后刚度差，整体挠度偏大，引起板四角裂缝。
1.2 设计板厚不够，又不做挠度验算，整体挠度偏大，引起板四角裂缝。
1.3 房屋较长时未设置伸缩缝，在薄弱环节产生收缩裂缝。（美
国混凝土学会的资料认为混凝土有干缩和温度变形两种，干缩变形每30.48m约收缩19mm.温度变化引起的变形为，37℃ 的温度变化每30.48m 收缩或延长19mm 左右。国内有人认为40m 长的楼板因硬化凝固产生的纵向收缩量为8—20mm。）。
1.4基础设计处理不当，引起不均匀沉降，使上部结构产生附加应力，导致楼板裂缝。
1.5 楼板双向受力，按单向板配筋，引起裂缝。2.商品混凝土原因
2.1 水灰比大，水泥用量大。
2.2 高效缓凝剂用量过大，在未凝固前石子下沉，产生沉缩裂缝，常发生在梁板交接处。
2.3 砂石质量不好，级配不好，含泥量大，含粉量大。
3、施工原因
3.1 养护不到位，强制性规范要求混凝土养护要苫盖并浇水，现在大多数不苫盖，浇水也不能保证经常性湿润。
3.2 施工速度过快，上荷早，特别是砖混住宅楼板，前一天浇筑完楼板，第二天即上砖、走车，造成早期混凝土受损。3.3 冬时期间受冻。
3.4 拆模过早或模板支撑系统刚度不够。
3.5 混凝土表面浮浆过厚，表面强度不够。
3.6 施工时楼板混凝土负筋被踩弯、踩倒，保护层过厚，承载力下降。
三、防止楼板混凝土裂缝的措施
1.设计方面
1.1 在使用小直径钢筋的情况下，适当提高配筋率，可提高混凝土的极限拉伸应变。
1.2角部负筋双向配置，单向板也四面均配置负筋。
1.3 在相同配筋率的情况下，采用直径较小的钢筋，缩小钢筋间距，可提高现浇板的抗裂能力。
2.施工方面
2.1现浇楼板尝试设置伸缩缝，伸缩缝的间距可取14m 左右或住宅楼一个单元的纵向长度，设在楼板支座处，缝宽10mm，中间加软体材料，混凝土断而筋不断。
2.2钢筋绑扎时保证间距均匀，保证负筋位置不变，浇筑混凝土时设置马道，不踩负筋。
2.3 采用平板振捣器，两次抹压交活，第二次抹压在终凝前进行。
2.4 在预埋电线管下加钢丝网，预埋管尽量顺着受力钢筋的方向布置。
2.5 采用苫盖加浇水的方法养护，苫盖并浇水是强制性规范的要求，目前我们大多只浇水，不苫盖，浇的水干后不能保证及时补充，养护期内不能保证混凝土处于连续湿润状态，达不到应有的养护效果。
2.6 混凝土达不到1.2MPa 不得上人，不过早拆模，或采用早拆体系，拆模后保持竖向支撑。
3、搅拌站方面
3.1 保证按设计的坍落度生产，到现场发现离析现象要进行二次搅拌。
3.2 保证水泥、砂石质量，保证配合比科学合理。
3.3 减缩剂不久将面市，混凝土中掺入减缩剂后可减少收缩裂缝。
四、楼板混凝土裂缝处理
4.1 裂缝宽度小于0.3mm的可采用6202胶泥等封闭。4.2 裂缝宽度大于0.3mm 进行化学灌浆处理，做法如下：
（1）凿缝：沿裂缝进行剔凿，根据开裂情况凿出宽、深各15～20mm的V型槽。
（2）埋设灌浆管：沿裂缝方向每隔50cm钻孔一处，埋设灌浆嘴，用胶固定住。
（3）封闭裂缝：用结构胶骑缝反复刮实，同时封闭周围裂缝及分支裂缝。
（4）吹气试压：补封漏气部位。
（5）灌浆：配制灌浆液注入灌浆器，由空压机加压0.2MPa，从一端灌浆嘴起进行灌浆，一般从邻近灌浆嘴溢出灌浆液后停止灌浆，并封闭灌浆嘴，依次进行下次灌浆。
（6）拆嘴，封闭灌浆嘴。
一、现浇楼板裂缝控制、处理
钢筋混凝土的裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一，现浇混凝土楼板裂缝是公认的建筑施工中最难解决的问题之一，这些裂缝不仅影响建筑物的美观，而且影响建筑物的使用功能，大大降低了房屋结构的耐久性；破坏结构的整体性、降低其刚度；引起钢筋腐蚀。因此如何解决这种常见的混凝土裂缝，是设计者和施工者都不可忽视的问题。
（一）裂缝表现
斜向裂缝：多分布在房屋外墙转角所在房间的楼板上，裂缝一 般成45o斜向，有时一只角同时出现两条裂缝，裂缝基本上为上下贯通。如某七层框架商住楼工程，结构总长度约为100m，设有两道温度缝，其基础一侧为条形基础，其余为独立承台基础。在工程交接时后两个月左右突然发现在靠其中一条温度缝的一跨柱角楼板有45。裂缝，从三层至六层楼板每层均有3条，但均未贯穿楼板。
纵横向裂缝：主要表现为纵横向裂缝。如某教学楼，其现浇钢筋混凝土楼板大面积出现宽度0.1－0.3mm不等的纵横向裂缝。
表面龟裂:此类裂缝主要表现在施工过程中产生的裂缝，容易控制与处理。如某在建工程，因板面面积大，在晚上浇混凝土，第二天早上派人浇水，但前面浇，后面就干掉，到中午时板面出现龟裂缝，用肉眼可辩识。
（二）混凝土楼板裂缝产生的原因 1.混凝土组成材料的影响。
水泥方面的影响：水泥的收缩值般取决于C3A、SO3、石膏的含量及水泥细度等。即C3A含量大，细度较细的水泥收缩较大。石膏含
量不足的水泥，具有较大的收缩，而SO3的含量对混凝土收缩的影响显著。
骨料方面的影响：混凝土收缩随骨料含量的增加而减小，随骨料弹性模量的增加而减小，同时，又随骨料中粘土含量的增加而增大。另外，在预拌混凝土中，其骨料的级配不十分合理也是造成混凝土出现裂缝的主要因素。
混凝土配合比方面的影响：包括单位用水量，单位水泥用量，水灰比，砂率及灰浆比等参数。混凝土收缩主要取决于单位用水量和水泥用量，而用水量的影响比水泥用量大；在用水量一定的条件下，混凝土干缩随水泥用量的增大而增加，但增大的幅度较小；在骨灰比一定条件下，混凝土干缩随水灰比的增加而明显增大；在配合比相同条件下，混凝土干缩随砂率的增大而加大，但增大的幅度较小。
外加剂的种类和掺量方面的影响：掺用化学外加剂会使混凝土收缩有不同程度的增大。掺减水剂用于改善混凝土和易性，增大坍落度时，掺减水剂的混凝土收缩略大于不掺的收缩值；掺减水剂用于减水，提高强度或节约水泥时，掺减水剂混凝土的收缩接近或小于不掺的收缩值。
2.施工方面的原因
水灰比的变化对混凝上强度值的影响十分明显，基本上分别是水和水泥量变动对强度影响的叠加，故此，水、水泥、外加剂的计量变化，将直接影响混凝土的强度。对于大流动性的混凝土，其塑性收缩值为200×l0-4，中等流动性混凝土，其塑性收缩值约为×l0-4。表
现较明显的是：满足坍落度大、流动性好的泵送条件的泵送混凝土，较易产生粗骨料少、砂浆多的现象，混凝土脱水凝固时，就会较易产生塑性收缩裂缝。
混凝土是由砂、石、水泥等粗细骨料按一定的配合比，经过水化反应而形成的水硬性胶凝材料，如果混凝土材料中的砂、石颗粒级配不好，则浇灌出的混凝土强度将降低，抵抗外界应力的能力也同时减弱，极易造成混凝土裂缝。
施工过程中过分振捣混凝土后，粗骨料沉落，水、空气被挤出，混凝土表面因泌水而形成竖向体积缩小沉落，从而成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，容易形成塑性收缩裂缝。
模板、垫层在浇筑混凝土前淋水不足，过分干燥，浇筑混凝土后，因模板吸水量大，导致混凝土的收缩，产生塑性收缩裂缝。
工程施工中各工种交叉作业，楼面负筋位置的正确性难以得到有效的保证，经踩踏后钢筋弯曲、变形，减低了部分板负筋的有效高度，使该位置钢筋混凝土楼板上部抗拉能力大幅降低，从而导致该部混凝土楼板出现裂缝。
浇筑混凝土后过分抹平压光，会使较多的细骨料浮到混凝土表面，形成含水量很大的水泥浆层。空气中的二氧化碳与水泥浆中的氢氧化钙发生作用生成碳酸钙，其化学反应式为CO2+Ca2=CaCO3+H20，于是浇筑硬化后期引起混凝土明显收缩，即碳化收缩，导致混凝土楼板出现裂缝。
混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要，特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水，并大量减少混凝土初期收缩裂缝的产生。过早的养护会影响混凝土的胶结能力；而过迟的养护，混凝土会因受日晒风吹令其表面游离水分过快蒸发，水泥由于缺乏必要的水化水，从而产生急剧的体积收缩，此时的混凝土早期强度低，未能抵抗该种收缩应力而产生开裂。特别是在夏、冬两季，因昼夜温差较大，养护不当最容易产生温差裂缝。
三、混凝土裂缝的控制措施优选水泥品种。混凝土结构引起裂缝的主要原因之一是由于水泥水化热的大量积聚致使混凝土出现早期升温及后期降温而产生的温差变化，为此，在施工中可采取一些措施，如选用矿渣水泥、粉煤灰水泥等低热水泥品种来配制混凝土。
控制材料的使用。根据施工的具体条件降低水灰比，减少水的用量，提高混凝土的密实度，可以减少混凝土的泌水、离析等现象，使混凝土的收缩变形减小。施工时尽可能选用良好的颗粒级配方案，用颗粒级配大的粗中砂来拌制混凝土，严格控制砂、石中的含泥量。另外，还应控制施工工期，尽量不要在高温季节施工，可减少温差应力对混凝土变形的影响。
提高操作水平。加强混凝土振捣，可以提高混凝土的密实性和抗拉强度；加强对混凝土成品的保护和养护，避免温差裂缝的产生；对已浇筑好的混凝土应在浇筑后lO到12小时内及时做好浇水养护，以使混凝土有足够的湿度保持水化反应，并且连续养护日期一般不少于半个月。这样，不仅有利于混凝土在规定龄期内达到设计要求的强度，而且还可以在养护时降低混凝土的表面温度，减少混凝土内部的约束作用，防止收缩裂缝的产生。
控制钢筋位置。在绑扎构造钢筋时为防止钢筋走位，可以用一些技术措施进行控制，从而有效地控制和减少板面裂缝的发生。
四、混凝土裂缝处理依据混凝土裂缝宽度，深度以及扩展情况，采取不同的处理方法。
对于浅表面裂缝，缝宽小于0.5m，可用下列方法： 1.裂缝表面清理干净，用水泥浆刮抹。
2.稍深一些的裂缝，沿裂缝凿去薄弱部分，用水冲洗后，用1：2水泥砂浆修补。
裂缝较深
1.注射环氧树脂黏合剂。注射前，用电吹风吹干裂缝，然后用注射器把黏合剂缓慢注入，至全部充满。
2.裂缝口扩成v型，用毛刷清除粉末，用电吹风吹干，在扩口内填入环氧树脂胶泥即可。
综上所述，现浇楼板的裂缝问题并不是一个无法跨越的难题，只要我们严格把好材料进场关，系统控制施工工艺，严格操作程序，现浇混凝土楼板的裂缝问题可以得到有效解决，为社会的安全稳定作出更大的贡献，为企业自身创造出更好的经济效益。
现浇混凝土裂缝预防措施及处理方法
一、裂缝产生的原因
1、混凝土水灰比、塌落度过大，或使用过量粉砂混凝上强度值 对水灰比的变化十分敏感，基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此，水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差，将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大，抗拉强度低，容易因塑性收缩而产生裂缝，泵送砼为了满足泵送条件：坍落度大，流动性好，易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象，此时，砼脱水干缩时，就会产生表面裂缝。混凝土施工过程中过分振捣，模板、垫层过于干燥混凝土浇筑振捣后，粗骨料沉落挤出水分、空气，表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落，造成表面砂浆层，它比下层混凝土有较大的干缩性能，待水分蒸发后，易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够，过于干燥，则模板吸水量大，引起混凝土的塑性收缩，产生裂缝。
2、混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙，引起表面体积碳水化收缩，导致混凝土板表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护，由于受风吹日晒，混凝土板表面游离水分蒸发过快，水泥缺乏必要的水化水，而产生急剧的体积收缩，此时混凝土早期强度低，不能抵抗
这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季，因昼夜温差大，养护不当最易产生温差裂缝。
3、楼板的弹性变形及支座处的负弯矩施工中在混凝土未达到规定强度，过早拆模，或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形，致使砼早期强度低或无强度时，承受弯、压、拉应力，导致楼板产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护，把板面负筋踩弯等，将会造成支座的负弯矩，导致板面出现裂缝。此外，大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负穹矩造成横向裂缝。
4、后浇带施工不慎而造成的板面裂缝为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工未留企口缝；板的后浇带不支模板，造成斜坡搓；疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
二、裂缝的预防措施
1、严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确配合比。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子，减小、空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。值得注意的是近十几年来，我国一些城市为实现文明施工，提高设备利用率，节约能源，都采用商品混凝土。因此加强对商品混凝土进行塌落度的检查是保证施工质量的重要因素。
2、在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
3、混凝土楼板浇筑完毕后，表面刮抹应限制到最小程度，防止在混凝土表面撒干水泥刮抹，并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后，对板面应及时用材料覆盖、保温，认真养护，防止强风和烈日曝晒。
4、严格施工操作程序，不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片，承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
5、后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案，杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝，以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板，支柱拆除而导致梁板形成悬臂，造成变形。
三、裂缝的处理方法
1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂，可先将裂缝清洗干净，待干燥后用环氧树脂浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时，可用抹压一遍处理。
2、其它一般裂缝处理，其施工顺序为：清洗板缝后用1：2或1：l水泥砂浆抹缝，压平养护。
3、当裂缝较大时，应沿裂缝凿八字形凹槽，冲洗干净后，用1：2水泥砂浆抹平，也可以采用环氧树脂胶泥嵌补。
4、当楼板出现裂缝面积较大时，应对楼板进行静载试验，检验其结构安全性，必要时可在楼板上增做一层钢筋网片，以提高板的整体性。
5、通长、贯通的危险结构裂缝，裂缝宽度大于0．3mm的，采
用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。
现浇商品混凝土楼板裂缝成因
0 引言
随着粉煤灰和混凝土外加剂应用技术的不断发展，以及建筑领域的节能、降效、减排和施工现场文明施工管理要求的日益提高，近年来商品混凝土应用也更加迅猛发展。同时，商品混凝土的大量使用也在建筑工程施工中产生了一些质量问题，其中比较突出的是使用了商品混凝土的现浇楼板经常产生裂缝问题。似乎现浇商品混凝土楼板裂缝成为目前不可克服的一种质量通病，这种情况既困扰着施工单位，如果处理不妥，轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，使用户和施工单位、房产商（建设单位）的之间因质量缺陷产生矛盾和纠纷，严重的将威胁到人民的生命、财产。根据多年实践，加强商品混凝土原材料、运输、施工过程等各环节质量控制，现浇楼板混凝土裂缝是可以控制、避免的。现浇商品混凝土楼板裂缝成因
商品混凝土是一种由粗细骨料（砂石）、水泥、水及其他掺合料和外加剂混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，容易使混凝土产生裂缝。从微观上看，商品混凝土又是由水泥、砂、石、空气、水等多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原
因可以有很多种：①商品混凝土原材料质量方面：不同型号水泥，水泥含碱量不一样。水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，会析出胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。砂、石含杂质异物多和级配层次不合理等因素也会产生混凝土裂缝。②商品混凝土下料计量偏差，如砼水灰比、坍落度大，造成砼收缩性大、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。③砼运输不及时，到现场的砼时间间隔超过或已过初凝或终凝时间，使新旧砼在结合部位收缩不同而产生裂缝。④振捣和压光时机掌握不当，未能有效消除因砼内、外温差产生的表面拉应力超过砼抗拉强度形成的温差裂缝。⑤当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。（尤其被太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象）。⑥在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。⑦养护期失控，终凝尚未完成即载荷使用或养护期内载荷超过混凝土已增长的强度。构件承受荷载所产生的裂缝：如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。⑧当结构的基础出现不均匀沉降或在混凝土浇捣过程中模板刚度不足产生挠度过大时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂
缝会进一步扩大。现浇商品混凝土楼板裂缝的施工控制措施
针对现浇商品混凝土楼板裂缝的成因分析，不难看出，除了要掌握商品混凝土本身具有的特性，严格把握商品混凝土原材料质量、拌制计量和运输关，更重要的控制重点还在施工环节这一关。一般可以从商品混凝土拌制现场和施工现场控制两大方面人手，严格控制、严格把关、全过程监督。
2.1 商品混凝土拌制现场控制措施 ①施工单位在使用商品混凝土之前，一般均要考察供应单位并与供应商签订供应合同。合同中不仅应注明混凝土强度等级与供应时机，更应明确施工实际需要的混凝土的水灰比及坍落度、初凝和终凝的时间等技术指标要求②施工单位根据供应合同并结合施工方案等技术文件，更应注重对商品混凝土单位的现场质量监控。即要控制商品混凝土原材料（水泥、粗细骨料、掺合料与外加剂等）的质量，更要控制商品混凝土配合比下料计量的准确性，确保拌制后并经过运输的混凝土的水灰比及坍落度、初凝和终凝的时间等技术指标满足施工现场的实际需要。
2.2 商品混凝土施工现场控制措施 ①当使用商品混凝土运输至施工现场时，首先应在浇筑前做坍落度测试，并掌握混凝土的初凝和终凝的具体时间，按实际测试的坍落度要求控制施工进度和划分浇筑区段和分层厚度。②在浇筑混凝土前按施工方案认真模板及支架的刚度、强度及稳定性，并浇捣过程中监控模板的变形情况，控制不致因为模板及支架挠度过大而影响混凝土挠动，并尽量避免由于提前拆模
某游泳场馆开裂成因分析及加固处理 第6篇
当工程建设发展到一定阶段, 建筑工程的维护改造将成为一项主要的建设模式。特别是建筑物在使用过程中出现的一些工程结构安全问题, 如:1) 设计、施工及管理存在先天性缺陷;2) 使用不当, 环境、火灾、自然灾害等影响;3) 建筑物接近或超过其设计年限;4) 无法满足现有使用功能。我国也出台了相应的结构加固改造国家规范及规程, 而混凝土结构加固改造的前提是对其进行检测鉴定, 根据鉴定结果进行加固改造。所以, 建筑结构鉴定与加固改造已成为我国基本建设急需解决的重大问题[1]。
1 游泳馆检测
1.1 工程概况
某市新建体育中心为地下一层、地上二层现浇钢筋混凝土框架结构体育场馆, 建筑面积约为20000m2, 总高度为23.51m, 上部结构由 (1-10) - (A-K) 轴篮球馆及 (11-23) - (A-K) 轴游泳馆两个结构单元组成, 主体结构于2014年建成, 其中游泳馆于2015年7月投入运营。在使用过程中发现游泳馆泳池区域部分梁板出现不同程度的开裂、渗水现象并有扩展迹象。通过对游泳馆场馆开裂梁板的裂缝普查、监测状况可知:监测期间发现该游泳馆池底区域梁板裂缝存在增大、扩展迹象, 且部分裂缝宽度已达到或超过《危险房屋鉴定标准》 (JGJ 125-99) 规定的危险点限值要求, 存在一定的安全隐患。
1.2 建筑物现状调查、勘测结果
1.2.1 建筑、结构布置及使用功能调查
通过对现状建筑结构进行调查检测, 发现该游泳馆在后期装修交付使用过程中, 存在部分结构布置及使用功能与原设计不符、局部偷工减料, 使用荷载明显增大等现象。主要存在问题如下:
(1) 经现场调查、勘测, 部分隔墙与原设计不符, 部分房间使用功能未按原设计进行使用, 使用荷载超过原设计荷载, 其余各层建筑、结构平面布置与原设计基本相符。
(2) 泳池壁外侧原设计30mm厚保温砂浆抹面未施工。泳池底板面层做法与原设计存在变更, 原设计底板面层做法由上至下为:机械升降池底、泳池专用瓷砖、素水泥面、20mm厚1:4干硬性水泥砂浆、素水泥砂浆结合层一道、C20细石混凝土找坡、2mm厚水泥基聚合物防水涂层、30mm厚内掺有机硅防水砂浆。现底板面层由上至下为:900mm~1200mm高塑胶升降池底、泳池专用瓷砖、干硬性水泥砂浆、700mm厚加气混凝土垫层、水泥基聚合物防水涂层, 取消了细石混凝土找坡及30mm厚内掺有机硅防水砂浆;
1.2.2 上部结构及构件工作状况检查
(1) 游泳馆池底区域梁板裂缝检查
根据梁板裂缝普查及发展状况监测报告, 游泳馆池底区域梁板在监测期间, 出现原有裂缝增大、扩展现象, 且新增部分裂缝, 部分裂缝宽度已达到或超过规范规定的限值要求。该游泳池板底裂缝分布图详见下图2。
(2) 游泳馆泳池侧壁裂缝普查
所检游泳馆 (1/11-1/13) - (2/D-H) 轴热身池、 (1/15-2/21) - (1/D-1/G) 轴泳池侧壁裂缝均为竖向裂缝, 裂缝分布较均匀, 多数裂缝贯通截面 (渗漏) , 裂缝宽度两端小、中间大, 表现出较为典型的混凝土墙体收缩裂缝特征。实测最大裂缝宽度已超过规范规定的限值要求。
(3) 非泳池区域构件工作状况检查
经现场检查, (17-19) - (C-D) 轴部分三层板板底钢筋锈蚀、混凝土胀裂, 部分楼板开裂、渗水, 部分外墙出现竖向裂缝, 其余构件未见明显开裂、变形等异常现象。
1.2.3 上部结构构件施工质量检测
通过现场检测, 所检框架柱墙、梁构件截面尺寸基本符合设计要求。
采用回弹法对泳池区域砼强度进行检测, 所检梁柱混凝土推定值均符合设计要求。
钢筋配置检测主要存在以下问题:所检泳池侧壁水平、竖向钢筋间距不符合设计要求;部分梁柱箍筋、板底钢筋间距未按设计图纸要求施工, 后期使用需进行加固处理。
2 游泳馆鉴定
根据现场检测数据, 结合竣工图纸, 采用PKPM软件进行结构承载能力验算分析, 并采用MIDAS有限元分析软件进行复核验算。计算参数如下:
(1) 建筑结构的安全等级、抗震等级、风荷载均同原设计。
(2) 楼面荷载及装饰荷载:除结构使用功能变更部分按变更后荷载取值, 其余均按原设计荷载取值。
(3) 附加荷载:泳池满载工况下水压对池壁下端的附加扭矩取45k N·m/m, 水平力取45k N/m, 原设计未考虑该部分荷载。
(4) 根据检测数据并结合设计图纸, 泳池侧壁及8.7m标高层梁取C25, 其余各层框架柱、梁砼强度等级均取C30。
2.1 上部结构承载能力验算
⑴在泳池满载工况下, 部分一、二层框架柱承载能力不满足规范要求, 部分二、三层梁抗弯承载能力不满足规范要求;2L- (12) - (D-E) 靠 (E) 轴端、2L- (15-16) - (1/D) 靠 (16) 轴端、2L- (15-16) - (1/G) 靠 (16) 轴端梁截面剪扭超限, 其余各层框架柱、梁构件承载能力基本满足规范要求。
(2) 变更后的设备用房 (12-17) - (D-E) 区域板承载力不足。
2.2 有限元分析验算
采用MIDAS有限元分析软件对泳池区域底板应力进行复核验算分析。工况一:采用近似方法, 即原设计仅考虑泳池水压直接作用于底板。工况二:采用实体建模, 考虑水压对侧壁及周围构件的影响, 如图3~4所示。
从以上验算分析结果可以看出, 框架柱周边板底区域应力集中, 未考虑侧壁水压作用时, 泳池底板在框架柱顶处最大拉应力为6.04MPa, 已超过泳池底板混凝土抗拉强度;考虑侧壁水压作用工况下各项内力均大于近似计算的结果, 且泳池底板在框架柱顶处最大拉应力为6.85MPa, 底板应力集中区分布与实测的泳池底板裂缝分布图相吻合, 故在后续加固设计时应特别注意底板柱顶应力集中区, 在节点构造上予以加强。
3 加固处理方案
根据鉴定报告的鉴定结果及现状, 结合MIDAS分析结果, 采用PKPM重新进行整体建模分析。计算结果表明, 在不考虑侧壁水压的影响下, 原结构构件承载力基本满足规范要求;考虑侧壁水压影响, 部分梁柱承载力存在超限。
鉴于泳池周边大部分构件均存在开裂现象, 设计时根据计算结果及两种工况下的对比分析, 考虑采用加大截面法来增加结构刚度。原泳池设计拟采用机械升降平台控制泳池水深, 在交付使用后, 业主采用泡沫混凝土填充700mm, 存在加大截面空间。主要加固方案如下:
梁加固:对于泳池内梁构件采用梁上反向加大截面法, 可有效提高泳池刚度。对于泳池外梁构件, 如截面满足要求情况下, 采用粘钢或包钢法进行加固, 如图9所示。
板加固:对于泳池内板构件采用板面增加叠合板, 板底采用粘贴碳纤维布加固。这样可有效提高板的承载力及耐久性。对于泳池外, 承载力相差较多的构件, 采用加大截面加固;承载力相关较小的构件, 采用粘贴碳纤维面, 如图10所示。
柱加固:由于上部荷载的增加, 导致部分柱承载力不满足要求。大部分柱均采用包钢法加固, 个别构件承载力相差较多, 采用加大截面法加固, 如图11所示。
侧壁加固:采用内侧加大截面, 新增扶壁柱, 提高侧壁整体刚度, 避免新的裂缝产生。
泳池应力集中区加固:柱顶板面新增叠合板区域附加抗剪筋, 以提高底板应力集中区的抗裂性能, 如图12所示。
裂缝处理:采用压力注浆法封闭裂缝, 同时采用粘贴碳纤维布以封闭其表面, 以防止裂缝继续扩展, 最后采用钢丝网片聚合物砂浆进行防护。
通过验算, 采用以上加固方法, 该泳池整体结构满足国家相关规范要求, 原承载力不足构件经加固后均满足规范要求。
4 结语
通过对该游泳馆的鉴定可以看出, 对已有建筑的鉴定, 其结果对于整个加固过程起到方向性的指导作用。加固设计前只有针对建筑物存在问题进行认真分析、找出重点, 才能使后期加固方案更具有针对性。同时, 对于这种上刚下柔的框架结构泳池, 原设计单位对泳池侧壁水压力作用考虑不周, 故建议设计人员在进行同类型泳池设计时, 宜采用有限元软件对泳池底板及侧壁应力状况进行有限元模拟分析, 对应力集中区梁板采取加强措施, 以防泳池开裂渗水。建议业主在建筑结构使用过程中, 严格按照设计要求进行使用, 如有使用功能变化应及时通知设计单位进行复核验算, 避免结构出现安全问题, 造成人员及财产的损失。
摘要：对出现开裂渗水病害的某游泳场馆进行检测鉴定, 并结合MIDAS有限元软件模拟分析泳池满池工况下的受力特征, 对泳池区域梁板的开裂原因进行了分析;提出了上刚下柔的框架结构泳池池壁底应考虑水平推力及其附加扭矩的影响作用, 为后续同类型游泳场馆设计及使用提供借鉴。
关键词：结构鉴定,有限元分析,游泳馆,加固
参考文献
[1]张鑫, 李安起, 赵考重.建筑结构鉴定与加固改造技术的进展[J].工程力学, 2011, 28 (1) :1-11.北京:冶金工业出版社, 1997.
[2]中国建筑科学研究院.GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准[S].北京:中国建筑工业出版社, 2004.
连续箱梁底板开裂的原因分析与处理 第7篇
无锡某大桥主跨跨越运河, 全桥按左右两半幅设计, 每半幅主桥上部采用 (51+85+51) 预应力变截面连续箱梁, 采用对称悬浇施工工艺, 11号梁段为中跨合拢段。预应力混凝土设计强度为C50。箱梁顶板横坡为2%, 底板横向水平, 桥面横坡由幅板高程调整, 梁高横桥向为变值。梁部为单箱单室的变高度直腹板箱形梁, 梁底采用圆曲线, 曲线半径R=308.992m, 跨中梁高2.11～2.29m, 支点处梁高4.71～4.89m, 箱梁顶板厚0.3m, 底板厚0.3～0.65m, 腹板厚0.5～0.8m。悬臂长3.625m, 底宽9.0m, 顶宽16.25m。桥面铺装6cm混凝土+8cm沥青混凝土。箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系, 预应力钢束分布为合龙段顶板4束 (15-12) , 底板36束, 其中28束为15-12, 8束为15-13, 通过底板的张拉力为82482kN。
1 左幅桥 (西侧半幅) 底板开裂前后情况
主跨悬臂浇筑过程中, 施工单位基本上严格按照施工图和施工技术规范要求进行施工。2005年8月30日凌晨0:00施工单位开始浇筑左幅桥跨中合拢段混凝土。在此之前, 跨中合拢段两端采用砂袋进行了配重, 张拉了临时合拢段两端预应力钢束, 所配重量等于合拢段箱梁的重量, 张拉力符合设计规定。浇筑混凝土过程中, 逐步卸除加载配重砂袋, 于8月30日凌晨2:30合拢段混凝土浇筑完毕。
2005年9月4日, 经试压同条件养护的混凝土试件, 抗压强度达到45.39MPa, 强度达到设计强度的90.8%, 符合设计要求。2005年9月4日上午开始张拉左幅桥主跨合龙段预应力钢束, 晚上12点左右张拉完成, 张拉时施工单位和监理旁站记录和监督, 张拉过程中未发现异常情况, 张拉顺序为先长束后短束, 对称张拉。9月5日, 施工单位准备进行压浆工作时, 发现跨中合拢段底板和两侧10号块件底板边缘混凝土出现裂缝, 箱梁腹板底部距倒角向上5cm处开裂, 从底板倒角向内3.5m范围内全部鼓出, 局部混凝土脱落, 空鼓现象基本对称, 底板顶层钢筋和混凝土未有异常现象。9月6日, 发现合拢段底板和两侧10号块件底板混凝土大面积脱落, 底板出现多条纵向裂缝且宽度大于1mm。9月7日, 裂缝有所发展, 底板连同底层钢筋整体脱落至两侧9号块件, 波纹管全部脱离原位呈直线状。9月8日, 纵向裂缝发展到两侧8号块件。整个过程中, 共计5个块件18m长箱梁底板底层混凝土和底层钢筋脱落 (合拢段两侧各两块和中跨合拢段) ;有多条通长至8号块的纵向裂缝大于1mm;部分波纹管被撕开。
2 原因分析
问题发生后, 为了分析原因, 研究处理方案, 业主和施工、设计单位的领导、相关专家多次到现场实地察看, 并由业主召开专家分析会议, 经过认真的研究和讨论, 专家们分析设计和施工两方面可能存在的原因主要如下。
2.1 设计方面
(1) 设计院在设计细节上, 箱室布置和梁底曲线的选用与构造措施不够协调, 有可能导致底板产生过大的径向应力。
(2) 设计单位对连接底板钢筋钩筋的作用交待不清楚, 弯钩长度不足, 梅花型布置, 60cm间距偏大。
(3) 经结构验算, 各阶段箱梁应力值虽在允许的范围之内, 但跨中底板预应力束数量过大 (36束) , 管道净距仅5cm, 导致预应力度偏大;成桥后混凝土压应力储备达到3MPa, 压应力储备偏大;设计中没有仔细考虑混凝土理论与实际的差异。
(4) 预应力束布置主要分布在底板中间, 束数较多, 合龙后一次性张拉, 容易产生“崩裂”。
2.2 施工方面
(1) 施工单位对底板钩筋的功能和作用认识不明, 并按照架立筋布置。
(2) 底板钢筋未能和腹板钢筋有效地形成整体。
(3) 预应力波纹管道偏位, 可能导致预应力张拉时产生底板混凝土的破坏。
(4) 混凝土保护层过薄, 可能引起底板开裂。
原因提出后, 施工方面在监理、业主、设计院、检测中心的监督下, 进行底板波纹管位置检查, 波纹管中心位置到底板下边缘的距离在14.7～16cm之间, 符合设计要求。混凝土的净保护层在2.7～3.3cm之间, 也符合设计要求。对各块件进行了取芯检查, 混凝土强度符合设计要求。钩筋的长度和形状与设计图纸一致, 单位面积内的数量与图纸相同, 且全部按照架立钢筋设置。
设计院方面结合专家组建议, 对设计参数的选取进行了比较计算, 也发现原设计施工阶段底板的压应力储备较大, 提出了跨中合拢段预应力束张拉采取分三批张拉 (包括预留4束通车两年后再张拉) 。原设计对桥墩不均匀沉降取用的参数“边墩15mm, 中墩20mm”改为“边墩5mm, 中墩10mm”, 跨中底板下缘最小应力差值为0.7MPa;桥面板温度升降7度, 跨中底板下缘最小应力差值为0.1MPa, 综合上述两项参数的调整, 预应力效应可下降0.8MPa。同时在箱室内设置小梗梁, 增加结构的刚度。
3 处理方案
本着“保桥”的原则, 对已损伤的左幅桥底板处理范围为8号～10号块件及合拢段, 对还未完成施工的右幅桥进行调整设计。
右幅桥 (东幅) 已经合拢, 但在左幅桥 (西幅) 出现问题后施工单位没有张拉, 设计单位进行了调整设计, 具体方案如下。
(1) 在南面8号块件至北面8号块件底板接缝处和其他各块件之间增加有束区开孔, 尺寸为40cm×60cm, 每排6个, 孔内增加底板钢筋之间连接钢筋, 并用UEA混凝土填充所开孔的底板。
(2) 在接缝处增加12道截面为30cm×60cm的地梁 (腹板处种植钢筋) , 连接同一断面的补强孔以增加底板的刚度。
(3) 分三批张拉底板32束、顶板4束预应力钢束, 留底板4束通车两年后张拉。
左幅桥因预应力张拉后产生底板开裂, 结合国内特大桥施工经验, 具体处理程序和方案如下。
(1) 恢复合拢段合拢前临时锁定。
(2) 分批放松跨中底板预应力钢束;采用金刚链锯切割合拢段, 使桥梁体系恢复到悬臂状态, 并凿除合拢段混凝土, 保留钢筋, 方便钢筋连接。
(3) 设置纵向贝雷梁适当降低腹板下缘的残余应力。
(4) 分批张拉提升贝雷梁, 凿除8号块件 (部分) 、9号块件、10号块件底板混凝土, 重新浇筑。
(5) 重新进行合拢段混凝土浇筑施工时, 增加底板两层钢筋网之间的钩筋数量, 由60cm×62.5cm变更为30cm×25cm间隔布设;增加底板钢筋和腹板钢筋的焊接要求;底板混凝土的净保护层由3cm变更为4cm。按照右幅的处理方法, 在7号～9号块处增加小地梁
(6) 分两批张拉合龙段28束底板和顶板4束预应力钢束, 预留底板8束两年后张拉。
本桥施工完成后, 业主请质量检测单位对左右幅主桥进行了静动载试验, 桥梁结构性能符合设计和使用要求。
4 设计和施工须重视的问题
预应力连续箱梁设计和施工已经很普遍, 特别是大跨径悬臂浇筑的预应力连续箱梁在国内已经取得了长足的发展, 同种类型的桥梁不断涌现, 跨径越来越大。但近年来连续箱梁底板出现裂缝和开裂的问题多次出现, 在设计和施工方面我们都不能轻视。
4.1 设计须重视的问题
针对设计方面, 为了尽量避免像本桥主跨发生底板开裂的情况, 应切实重视以下几个方面的问题。
(1) 桥梁设计中应与施工相结合, 认真验算各工况下梁体的应力, 特别是施工的关键工况, 如本桥的合龙段预应力施工等, 并用来指导施工。
(2) 对于大跨度预应力变截面连续箱梁, 梁底曲线的设计应尽量协调, 多采用抛物线, 特别是主跨悬浇段位于曲线段时, 更应该考虑梁底曲线的曲率, 避免梁底出现“崩裂”。
(3) 合龙束范围内的箱梁底板在张拉之后将承受巨大的压应力, 底板的普通双层钢筋必须要通过钩筋使他们形成一个整体, 特别是在预应力管道束处要适当加密。对于这种特殊钢筋, 要在图纸中阐明其作用, 并说明如何进行施工。
(4) 预应力钢束的数量和布置要从受力方面进行详细的验算, 底板的压应力度要适中, 避免过大或过小。控制好波纹管之间的净距, 加强对波纹管定位筋的设计, 并指出其作用, 同时预应力束的位置应靠近腹板布置, 必要时布置成双层或多层。
(5) 合理的选择箱梁断面, 必要时选用单箱多室的结构形式。
4.2 施工须重视的问题
本桥主跨底板预应力束张拉后产生裂缝, 原因是多方面的, 但是如果施工单位在施工过程中能够及时发现问题并与设计单位积极沟通, 定会减少损失和避免此质量问题发生。为了防止以后施工中出现相类似的情况, 施工单位也应重视以下几个方面的问题。
(1) 施工单位应认真审阅图纸, 对关键部位要与其他相类似的桥梁进行比较, 凭借丰富的施工经验, 对设计图纸要勇于提出疑问, 经常与设计单位进行沟通。此桥图纸中预应力管道束布置较密集, 预应力材料的数量比其他类似桥梁多出很多, 在此之前虽有人提出, 但并没有引起足够的重视。如果施工单位及时把问题反映出来, 设计单位重新验算之后, 调整设计是可能的。
(2) 施工单位对底板钩筋的作用理解不够深刻, 把它当作架立筋来处理。虽然类似桥梁是如此做法, 但每座桥的具体情况不同, 这种做法是不严谨的, 没有按照图纸进行施工。施工单位必须加强自身业务素质的学习, 熟悉图纸中钢筋的作用, 了解设计单位的设计意图。如遇不理解的地方, 应及时提出疑问与设计单位沟通并协调解决问题。
(3) 施工单位应在预应力张拉过程中进行全方位的监测。对于这种特殊的关键工序, 监测就显得举足轻重, 能为工程质量提供可靠的保障。本桥在前期施工过程中没有采取监测措施, 底板预应力张拉完成1d之后, 施工单位才发现底板开裂已很明显。底板何时产生裂缝, 现在无法查证。反之, 如果采取了监测措施, 过程中就能发现微裂缝, 立即停止预应力张拉, 分析成因, 可以阻止事态的进一步发展, 损失也就会减小到最低程度。
(4) 施工单位应该广泛地收集各种质量信息, 加强质量预控;主跨预应力束张拉后底板出现裂缝和开裂的问题, 在国内其他的桥梁施工中也多次出现, 如果能及时得到这方面的信息, 加强沟通, 在本工程中完全可以避免出现类似的问题。
5 结语
经过一个多月的桥梁修复和加固施工, 施工单位严格按照设计院的调整设计方案实施, 施工期间, 专家组成员多次到现场进行指导, 对修复施工的结果十分满意。本桥在2005年12月下旬顺利完工, 不久, 全桥通过动静载试验, 结果完全满足设计要求。鉴于本工程出现的质量问题, 无论是设计还是施工及业界人士应该去认真面对和思考。
摘要：某大桥主跨连续箱梁合拢之后, 在预应力张拉施工的过程中出现底板开裂的现象。本文介绍了此次质量问题前后的施工情况, 事故原因的分析, 处理的方法, 并对设计和施工中应该重视的问题进行了讨论。
斗轮堆取料机立柱开裂检测及处理 第8篇
关键词：斗轮堆取料机,立柱,应力检测,修复
0 引言
A电厂输煤系统的DQL1000/1250.30型斗轮堆取料机, 投入生产环节已经多年, 且在机器的运作过程中未出现明显问题。但是技工人员却在最近的日常维护中, 发现斗轮机出现了裂纹现象。具体表现在立柱两侧上翼缘变截面的木材以及焊缝出现了裂缝, 同时左右主腹板出现裂纹且呈纵向分布。其中右侧立柱根部主腹板出现的裂纹整条贯穿, 右侧立柱上翼缘的母材也出现的母材开裂, 左侧立柱根部上翼缘母材开裂严重。立柱是斗轮机的重要部分, 承载着钢结构件。当前出现裂纹, 必须对其进修修复, 才能保证生产的安全。而若要进行修复就必须找到引起裂纹的原因所在, 这是设备是否修复成功的首要条件。
1 对立柱结构的应力测试
通过现场查看立柱结构的实际开裂情况, 简单修补设备的开裂部位, 尽可能使设备的状态恢复到受损前, 同时委托专业的设备质量检验测试中心对该设备的应力情况进行测试。通过这一方式来确定斗轮堆取料机立柱根部钢结构在正常运行过程中的受力状态, 是否存在应力过高的现象。
在应力测试过程中, 将测点放置在立柱开裂最明显的部位, 布置14个测点, 4个截面 (见图2) 。检测立柱结构在臂架变幅过程中的受力情况是此次应力测试的主要目的。在轮臂架位于水平位置, 变幅钢丝绳成松弛状态时, 把此状态拟定为零位, 在此基础上, 对以下工作情况进行测试:
(工况1) :提升臂架, 使煤堆和斗轮分离;
(工况2) :斗轮臂架变幅到最高位置;
(工况3) :斗轮臂架变幅到最低位置。
通过对以上三个工况进行测试, 在本次测试中, 当斗轮臂架变幅到最低位置, 立柱结构最大的应力出现, 在D截面测点10, 最大应力为152.2MPa最大应力的测得是由臂架变幅引起, 可以说其实际应力不止152.2MPa, 且远远大于这个数据, 而设备的设计可用应力为120MPa。从测试结果可以分析出, 造成立柱根部结构出现严重开裂的主要因素之一是结构应力过大, 下一步将解决的是找出应力过大的原因。
2 臂架着地力及门架上部稳定性测试
通过分析臂架的着地力测试和斗轮堆取料机门架以上部分的稳定性, 以此来找出立柱结构应力过大的原因。因为着地力和重心位置变化, 立柱结构的受力分布会直接受到影响。
对臂架着地力的测试是在斗轮堆取料机根据设计值确定配重的状态下进行的。具体过程是:斗轮悬臂呈水平状态的时候, 放在临时钢结构架上, 变幅钢丝绳为放松状态, 汽车起重机使用拉力传感器将前臂架斗轮吊起, 这样就从传感器的输出值计算出斗轮着地力。
从检测结果可看出, 斗轮堆取料机臂架在水平位置时, 该机斗轮体头部的着地力值为5.9t。相关设计资料显示, 此斗轮机的着地力在设计时, 其着地值应在3t左右, 因此实际着地力也大于设计值。在查找原因时, 采用了稳定性测试, 在测试中出现重心偏距大于正常值, 可以确定臂架着地力过大的主要因素是重心前倾。
为测试斗轮堆取料机门架上部的稳定性, 可通过对斗轮堆取料机平台回转装置的四个支腿的腿压的测试来获得, 并计算出在目前状况下斗轮堆取料机门架及以上部分的重心位置。此次测试使用100t荷重传感器, 共2个进行。
测试结果为:
用门腿荷重值来计算这种情况下斗轮堆取料机上部的重心位置, 重心位置向前偏离回转中心1.08m, 比较相关联的设计资料, 该重心的偏距还未超过倾覆偏距, 但已经大于正常的运行偏距。
3 对立柱结构的修复处理
通过上述对立柱结构的应力测试、着地力以及稳定性的测试分析, 我们可以看出该设备出现问题的原因主要是:由于回转上部存在重心前倾, 从而引起臂架着地力过大, 并使转柱结构立柱在受力时分布情况发生变化, 导致斗轮机在臂架堆、取料变幅的过程中承担了大大超过设计值的交变应力, 极大的减少了设备的使用寿命, 况且原立柱结构的设计强度等也存在着一定的问题, 多方面的原因致使立柱结构出现了裂纹。因此, 在对立柱进行修复处理时, 还需从立柱的结构形式下手, 加固立柱结构的主腹板、翼缘板、内部横隔板。
由于钢结构不能在承载状况下进行加固, 因此在焊接时卸下配重, 斗轮臂架搁在临时钢结构架上, 在钢结构件释放配重及臂架引起的应力状态下进行焊接。
根据斗轮机修复前结构应力测试结果, 转柱梁开裂部位结构应力变化达到152.2MPa, 实际变形及开裂情况与动应力测试结果相符合, 因此对该部位结构必须进行加固。加固设计如下:
1) 上翼缘板加固
由于开裂处上翼缘板厚为10mm, 同前部上翼缘板厚为24mm相比相差较大, 开裂处正是变截面, 为了消除该部位应力集中等不利因素, 采用增大该部位截面。
原断面:
F=284.4cm2;
Jc=360.1mm;
Jx=394 000cm4。
加固后断面:
F=528cm2;
Jc=602.9mm;
Jx=988 000cm4。
加固后断面面积增加1.67倍;
Jx增加2.5倍。
因此上翼缘板加固后应力将大幅度降低, 且容易施工。
2) 腹板加固
原腹板厚6mm, 加上腐蚀作用实际厚度达不到6mm。造成应力大的部位腹板变形与开裂。针对腹板厚度不够问题, 将变形与开裂部位腹板除去并更换为厚度10mm腹板。为了确保焊接后腹板的整体强度, 新制作腹板与与其相连腹板采用切割坡口拼接。并在最后一块腹板焊接时, 腹板开孔, 采用塞焊焊接。
3) 横隔板加固
由于横隔板数量不够也是造成腹板变形与开裂一个因素, 为了解决腹板变形与开裂问题, 在腹板变形与开裂部位增加横隔板, 板厚采用10mm钢板。
4修复后应力检测
修复处理完成后, 对立柱结构又进行了一次应力测试, 同样进行了相同的三个工况, 具体测点见图6。
具体测试结果见表3。
注:测点1~6与加固前测点位置基本相近。
从立柱结构修复处理后应力测试结果分析, 立柱结构相同截面测点最大应力比修复前下降了57%, 应力结果明显小于设计许用应力。
5结论
在发现斗轮机存在问题后, 通过针对性的测试分析, 查找出了致使立柱结构出现严重开裂的根本原因, 同时以根本原因为着手点, 加固了立柱结构, 以使该设备能保持长期安全运行的要求得到最终实现。
参考文献
开裂处理 第9篇
近年来, 在高等级公路建设中较多采用先张预应力空心板和预应力混凝土梁, 特别是简支梁先张预应力空心板的跨径在10～20 m以内和预应力混凝土梁的跨径在20～40 m以内的两种结构与其它形式的结构相比, 具有变形小、使用年限长、造价低、施工方便等优点, 因此, 以上两种结构有着极强的竞争力, 采用也相当普遍。在施工中, 有些板梁存在不同程度的开裂, 缩短了桥梁的使用寿命, 甚至增加了许多养护、维修费用。产生裂缝的原因主要有混凝土、钢筋存在质量缺陷;板梁设计环节、施工质量、气候环境等因素。本文结合近年的工作实践, 对其裂缝成因及其处理防范措施, 与同行们共同探讨。
1 预应力混凝土板梁裂缝内部成因分析
1.1 内应力
在混凝土构件中内应力因温度、收缩与徐变而产生, 此为不同纤维中的约束应变所致, 任何这种差别在超静定结构中将引起外约束力, 由于这些约束力引起的应力超过了混凝土的抗拉强度从而导致裂缝产生, 桥梁上许多裂缝都是受此影响产生的。
1.2 普通钢筋用量不当
设计时由于普通钢筋用量过少或间距不足, 致使裂缝宽度没有保持在允许范围之内, 但也可能是普通钢筋在混凝土局部用量过大或间距过密, 从而阻止混凝土正常凝固收缩, 而导致裂缝产生, 这两种情况主要发生在早期开裂。
1.3 薄厚构件的连接
将一薄一厚的混凝土部件相连接是危险的, 与厚部件相比薄部件更易受到温度、收缩和徐变等因素的影响而使薄部件更易开裂。
1.4 水泥的水化热作用
混凝土在拌和、振捣、运输、凝结、硬化的过程中, 水泥和水发生水化反应。水化反应过程中释放出大量的热能, 在水化反应时有两次升温和两次降温过程, 内部温度升高, 板面温度却因外界气温有所降低。混凝土内部体积因升温而膨胀, 混凝土表面因降温而收缩, 当混凝土内部膨胀所产生的压应力和混凝土表面收缩所产生的拉应力超过其抗压强度和抗拉强度时, 梁板表面就将发生裂缝现象。
1.5 矿物成分与水起水化反应
水泥与水接触后, 水泥中的矿物成分与水发生水化反应, 生成水化物, 水化物的体积是水泥体积的2倍多, 伴同水化物的生成在混凝土中会产生大量的热量, 当内外差产生时, 裂缝便形成。
1.6 碱骨料反应
施工中, 多数为硅酸盐骨料, 活性集料中含有无定型氧化硅成分, 在碱环境中石料本身会产生膨胀, 当混凝土拌和后, 随着水泥中的碱不断溶解, 这时碱液与活性骨料中的硅酸盐物质发生化学反应, 胶状的碱-硅胶析出, 当胶从周围介质中吸取水分而产生的拉应力超过其抗拉强度时, 将会出现裂缝。
1.7 混凝土的干缩作用
混凝土在凝结、硬化过程中, 少部分水分参加水化反应, 大部分水分逐渐蒸发, 使混凝土体积发生干缩变形。由于在水泥浆形成水泥石的过程中, 其极限干缩接近3 000微应变, 这种干缩作用使混凝土内产生程度不同的拉应力。由于混凝土硬化初期抗拉强度较小, 一旦干缩产生的拉应力超过其抗拉强度时, 就将会出现裂缝现象。
2 预应力混凝土板梁裂缝外部成因分析
2.1 混凝土局部应力过大
由于预应力筋锚垫板下会产生很大的局部应力, 周围混凝土很容易产生细微裂缝, 但此裂缝危害较小, 但是, 当锚垫板下混凝土不密实或养生不够时则易产生较大裂缝, 此裂缝危害较大。
2.2 主要受力钢筋数量不足
预应力钢筋在设计或施工时不足, 导致钢索线形布置有误差, 使受拉区变形过大, 混凝土拉应力超过其抗拉强度而导致裂缝产生。
2.3 混凝土配比不合理
预应力板梁混凝土设计标号较高, 跨径20 m以上约为50号, 跨径10 m、13 m和16 m为40号较好。在混凝土配比设计时, 通常施工人员偏于保守, 水泥用量往往超过高限, 特别是在新混凝土评定标准提高后, 新标准的水泥用量较以前增加了5%左右, 由于水泥的用量增加, 使混凝土凝结缩量大, 造成表面产生裂缝。
2.4 水灰比过大
在拌制混凝土过程中, 个别拌和设备计量不准, 特别是用水量控制不精确, 随意性较大, 当水灰比过大时就会自下造成离析现象, 其结果粗骨料沉于下部, 多余水分上升, 并且导致振捣后水泥浆上浮到板顶, 使混凝土强度不均匀, 下部分强度较大, 顶板强度较低, 这种混凝土强度较弱区往往是裂缝容易发生的部位。当底板浮浆过多发生收缩现象较为明显时, 就会在每根箍筋处顶板横向产生较为严重裂缝隙。
2.5 砂、石料含泥量超限
在施工过程中, 由于砂、石料含泥量超限, 它们与水泥之间的胶结力有所下降, 从而造成混凝土的强度和抗渗性均降低, 同时产生网状裂缝。
2.6 内模胶囊上浮
预应力空心板在混凝土浇筑过程中, 胶囊被混凝土的较大浮力支撑, 一旦胶囊固定不牢, 就会发生胶囊上浮现象, 从而导致顶板厚度减小, 在这种情况下也极易产生裂缝。
2.7 抽拔胶囊过早
空心板抽拔胶囊所需时间与养护温度高低和混凝土的质量有关, 一般混凝土强度控制在0.6 MPa～0.8 MPa时为宜。如果过早抽拔则会出现“粘皮”现象, 影响混凝土的质量, 当顶板厚度减小或是顶板浮浆过厚时, 裂缝很容易发生, 在这种原因下出现的裂缝多为纵横裂缝。
2.8 保护厚度不均匀
在钢筋成型时, 有时不能准确控制尺寸, 造成空心板顶板和主梁翼缘的上下部保护层过小或过大, 这种情况也会导致裂缝产生。
2.9 内模变形
在制造质量或施工中, 空心板内模胶有损坏, 造成混凝土浇筑过程中发生漏气现象, 气压降低;在混凝土几乎没有强度的情况下, 箱梁内模变形, 顶板混凝土将发生下陷, 可能会造成难以补救的事故。
2.1 0 侧模拆除时间过早
当拆除侧模板时, 混凝土抗压强度达不到2.5 Mpa时, 由于操作时发生震动, 较窄的竖向裂缝易在侧面出现。
2.1 1 预埋钢筋被碰撞
在养生或操作中, 当混凝土抗压强度很低时, 碰撞板梁顶预埋钢筋, 这时混凝土的抵抗外力的能力基本没有, 从而生裂缝。
2.1 2 气温变化大
在温差变化大的季节, 裂缝容易发生, 大风化或气温的急剧变化造成混凝土表面急剧冷缩或干缩, 从而使混凝土表面的拉应力增大, 加快混凝土早期裂缝的形成。
2.1 3 养护不及时
当混凝土施工完毕后, 没有按时很好地养护, 导致混凝土表面水分过快蒸发, 从而形成干缩裂缝。当外界温度在5℃以下时, 如果没有及时覆盖保温材料, 也容易出现裂缝。
2.1 4 墩台下沉和落架过早
梁底支架拆除过早或墩台不均匀下沉造成梁的挠度变形过大, 在超静定结构中导致桥墩支承点处较大内应力, 顶部混凝土拉应力超过抗拉应力, 有较大裂缝出现, 对桥梁危害性较大。
3 裂缝防治及措施
3.1 设计中普通钢筋的合理配置
结构计算之后设计人员必须详细检查细节设计, 特别是力筋和钢筋的布置, 必须符合合理的保护层和间距数值的要求, 禁止为节省材料而试图减薄腹板和板的厚度。
3.2 薄厚构件的连接设计
薄厚构件连接处设计时要尽量使两构件的厚度一致, 同时还要使连结钢筋合理配置, 施工时最好不要采用两次浇筑。
3.3 控制梁根部变形
超静定结构墩台基础底地基易产生不均匀下沉, 如不易改造或地质状况不好, 则应选用其它静定结构。梁底支架不可过早拆除, 这样会导致梁的挠度变形过大, 多孔桥应同时对称落架。
3.4 合理进行混凝土配合比设计
在设计混凝土配合比中, 不要为了提高保证率而过分增加水泥用量, 在满足混凝土坍落度要求的前提下, 一定要采取可靠的减水剂, 合理调整混凝土配合比, 使水泥与水的用量降低, 以减少混凝土的凝结收缩量。
3.5 严格控制原材料
按照质量要求, 严格选料, 对不符合要求的石料、砂和水泥禁止进场, 对含泥量较大的骨料要先用水冲洗, 严禁使用过期和不同标号的水泥, 尽量采用发热量及收缩量较小的水泥。
3.6 选择好天气浇筑混凝土并应连续进行
注意天气预报, 尽量在较好的天气时浇筑空心板, 尽量避开下雨和温差较大的天气浇筑。夏天浇筑混凝土, 注意不宜在白天进行, 在冬季应在温度较高的时间浇筑混凝土, 并要采取适当的冬季施工措施。在浇筑空心板过程中严禁间断施工, 底板混凝土振平之后, 应立刻放内模并浇筑第二层混凝土, 尽量将施工缝处上下两部分混凝土的施工时间差缩短, 确保混凝土浇筑的连续性。
3.7 适时收浆二次抹平
混凝土在初凝前常常会出现裂缝, 这时必须及时收浆二次抹平, 这样处理有两个好处, 一是使混凝土表面的密度增加, 二是使混凝土表面产生的裂缝愈合, 这是消除混泥土早期裂缝最有效的措施。
3.8 严格检查胶囊漏气, 防止胶囊上浮
要经常打压和检查使用的胶囊, 发现漏气者应及时修补。要准确定位下料, 生根要牢固, 一般应定在钢绞线上为好, 防止胶囊上浮, 出现顶板厚度变小, 最终引起早期裂缝的现象。
3.9 加强混凝土养生
混凝土浇筑完毕, 要及时盖草或塑料膜, 并经常洒水使之保持湿润。当外界气温低于10℃, 要加保温材料, 进入冬季后应采用蒸气养生。在早期养生时防止碰预留胶缝筋, 更不要在其上行走。
3.1 0 严格控制拆模时间
根据现场混凝土强度制定抽内模的时间, 最好通过试块来确定, 严禁过早拆除侧模、内模, 要待混凝土达到一定强度后, 方可拆除。
3.1 1 裂缝的维修及加固措施
(1) 早期裂缝一般无需处理, 但裂缝宽度较大和深度较深时, 应做些处理, 面对较严重的裂缝可以凿成三角槽, 用环氧树脂砂浆修补。
(2) 裂缝严重时可在裂缝内注入环氧树脂浆液加固。
(3) 先在裂缝内注入环氧树脂浆液再用环氧树脂黏结钢板, 或用环氧树脂砂浆黏结钢板于裂缝处加固, 二者结合起来效果更好。当混凝土与钢板一起共同受力, 可以防止裂缝产生, 并增加承载力。为了加强防水性, 可以向裂缝注入树脂, 防止混凝土老化以及内部钢筋和预应力钢筋锈蚀而使用寿命减少。
(4) 板梁出现裂缝, 最好集中在一孔上安装, 将桥面铺装混凝土做成防水混凝土, 适当增加桥面钢筋, 这样会补救裂缝对板梁的影响。
3.1 2 预制梁吊装时的注意事项
(1) 起吊梁板可用吊钩钩住吊环或通过预留孔用钢丝绳起吊, 当起吊开始时注意不得损伤混凝土。
(2) 梁、板吊装前, 应检查混凝土质量及截面尺寸, 如有缺陷要及时修补, 以免安装时发生困难。
(3) 可用平板车或大型拖车运输梁、板, 运输时构件要平衡放正, 作用在特制的固定架, 防止倾复, 并采取防止构件产生过大的负弯距的措施, 以免断裂。
(4) 构件吊装前, 在每片梁板两端要标出竖向中心线, 并在墩台面上放出梁的纵向中心线、支座纵横中心线、梁板端位置横线以及每片梁板的具体位置。
参考文献
[1]唐业清.土力学基础工程[M].北京:中国铁道出版社, 1989.
[2]顾晓鲁, 刘慧珊, 等.地基与基础 (第二版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
[3]中交公路规划设计院.公路钢筋混泥土及预应力混泥土桥涵设计规范[S].JTGD62-2004.北京:人民交通出版社, 2004.
[4]中国建筑科学研究院.混泥土结构设计规范[S].GB50010-2002.北京:中国建筑工业出版社, 2002.
开裂处理 第10篇
在施工及使用塑胶时也暴露一些技术问题,大部分是塑胶开裂造成的一系列问题,如维修、色差、老化等等,下面我将塑胶施工的事前、事中、事后发生的相关问题进行一下阐述,并提出解决的方案以供参考。
一、造成塑胶开裂的原因及分析
施工前现场勘察不明确,地质报告不详尽或没有地质报告,不了解地基基础的承载力,原地基是否为回填工程,盲目的施工。造成承载力达不到要求,造成基础下沉开裂,从而导致塑胶面层开裂。
改进措施:施工前勘察现场,根据地质报告检查是否存在暗河、暗沟、土质松软均向甲方及监理单位提出换填方案,避免此类问题。
二、排水沟下沉导致面层塑胶的开裂,也是塑胶经常发生的问题
造成下沉的原因:松软土层原因。一般设计认为排水沟深度在500mm-800mm之间,不存在问题所以排水沟基础不做任何处理。当上部荷载全部加上俩侧砖墙的集中荷载会造成地板下沉或断裂。很多设计方基础只有一层垫层并且不放置任何的钢筋,无砖墙压顶。
改进措施:我公司98年已经开始施工塑胶场地,对这方面提出一些建议,首先排水沟开挖至底标高以上200mm,避免基础层扰动,浇筑C15混凝土,垫层上部配置φ10@250双向钢筋,浇筑100mm厚C25混凝土基础层,上部再砌筑墙体,墙体压顶150厚必须要有并且按要求配置钢筋才能保证整体性,我公司这种方案施工的场地未出现过下沉现象;当开挖后有淤泥图纸在开挖一米范围内需换填3:7灰土,再按上部工序施工。
三、温差原因导致塑胶面层的开裂
昼夜温差较大,冻融造成成品的破坏;低于5摄氏度施工。以上俩点均会造成塑胶面层局部出现开裂破坏。
改进措施:一般塑胶施工温度在15摄氏度以上,机械加热施工可以在5摄氏度以上即可。严禁低于5摄氏度施工,对于低温下塑胶施工胶水的拌合尤为重要,必须搅拌均匀,过于黏稠的胶水根据厂家说明可询问是否可以胶水加热处理,有的胶水可以加热,有的胶水不可以,具体根据产品说明和厂家咨询。当有冻融天气时,底层黑胶粒当天施工的塑胶层用塑料纸或其他防水材料覆盖。如果是面层减少面层施工面积或是暂停施工,这样才能保证施工质量。
四、原材料的质量问题导致塑胶收缩开裂
加工塑胶颗粒的原料比较差,原因为制作的成品塑胶颗粒应为轮胎内胎无拉丝部分或是天然橡胶打制黑胶粒,胶粒才有相应的拉力,制作过程中附着在胶粒上的胶粉需要清除,胶粉影响胶粒与胶水之间的附着力。胶粒判别好差其中一点就是胶粒的表面的粉的附着多寡。最重要的还是胶粒的弹性,弹性越好的胶粒拉伸率也越高,抗裂效果越好。2、胶水的质量影响了整个塑胶成品的质量,如果用混凝土来比喻的话,胶水就相当于水泥,胶粒就是骨料。改进措施:胶水的粘结力起着至关的重要性,一般现场时检查合格证制作样块,检测其抗弯及抗折的比率,检测合格按照胶水比例施工。不合格检查问题出现在胶水还是胶粒中,不符合要求的材料进行更换,到场除通知监理外还需要重复小样制作检测的程序。
五、配比不正确造成的开裂
工程施工中一般为赶工期,一般按厂家配比,来不及试配做小样检测,导致施工完毕后胶水不足造成缺少拉伸力,热胀冷缩2个冻融期后就出现开裂情况,胶水也不宜过多,过多会造成塑胶的起鼓,一般胶水与胶粒的配比为1:6。如果厂家有具体要求的根据产品说明配比,做样块检测。为保证配比的准确性一般用电子称每机料称重,搅拌均匀,现场必须要求有专职的监督检查人员。
六、施工人员的施工不当造成的塑胶开裂
塑胶施工除了施工机械外,人员的技术要求较高,必须经过专业培训并经过2年以上实际施工经验才能独立的进行塑胶的施工,一般也是老师傅带出来,手艺还是靠自己孰能生巧。尤其在喷涂机的使用上,眼光很重要,喷多了就糊了,喷少了就透底,再喷一遍颜色就出现色差,施工时一般是正斜喷和反斜喷各一遍,在塑胶的边缘易损坏、踢脚的位置需加厚喷。这个角色一般是5年以上老师傅担当,毕竟塑胶是一次性成活无法让新手多来几遍。
七、塑胶老化和管理不善造成的开裂
塑胶按工艺分为透气型和混合型俩种类型,混合型耐老化时间要倍数于透气性,一般透气性耐老化为10年,混合型为20年。塑胶场地严禁机动车和非机动动车行走、不允许在塑胶场地上踢足球等其他运动,在附场区厚度达不到钉鞋的钉长,注意伤脚等问题。使用如果学校或体育馆维护、管理、保养得当,塑胶的使用时间还能相应的延长。
八、结语
对于以上的一些问题及解决措施均为实践中总结而来,我们将全心全意为业主服务,让孩子、老人有一个健康和安全的娱乐健身环境而努力奋斗。
摘要：对于塑胶场地施工中存在的质量隐患及通病进行归纳总结便于对问题进行优化、控制在可控范围内,以便保证工程质量并延长塑胶的使用寿命。
关键词：开裂,下沉,配比,原材料
参考文献
[1]邓学均,路基路面工程,北京:人民交通出版社,2000。