3、模板支撑体系施工不当引起的裂缝
3.1 裂缝现象预应力结构中,在部分或全部拆模后,出现的大梁承载能力不足的结构性裂缝也很常见,这种裂缝在跨中垂直梁底,下宽上窄,呈正截面受弯裂缝,两端为斜向受剪裂缝。
3.2 原因分析
(1)支撑拆除过早。某工程预应力大梁拆底模时,混凝土强度标准值达设计强度的115%,但没有建立预应力,拆模后大梁和板均出现裂缝,并形成较大的板梁连通裂缝。
(2)一般情况下,预应力结构跨度大,构件截面尺寸大,施工荷载也大,支撑体系的承载力不足也是一个原因,尤其对支撑直接搭设在地面或回填土上的工程,支撑系统更易变形或下沉。
(3)采用早拆模板施工方法时,保留的支撑承载力不足,使结构过早受力。
3.3 控制措施
(1)混凝土施工规范规定,侧模宜在预应力张拉前拆除,底模不应在结构构件建立预应力前拆除。预应力建立前,即使构件混凝土达到或超过设计值,仍不可拆除底模,这也是与普通混凝土结构的一点区别,否则,预应力构件即使有承载能力,也易因挠度过大而引起裂缝。在大跨度结构中,构件的主要荷载是自重,其自重弯矩大,自重应力高,提前拆模对结构更不利,更易产生结构裂缝。
(2)对预应力工程应单独编制施工方案,其模板和支撑系统必须进行设计计算。若支撑体系直接支撑在回填土上,还须对支撑面进行特殊处理,首先,回填土必须分层分批夯填密实,最好用压路机碾压数遍,否则支撑应直接置于基础或基底老土层上。其次,在预应力框架大梁宽1.8-2.0m的范围内,应铺设道渣,设置垫木。
(3)做好场地防排水措施。预应力工程施工工期较长(一般在20d以上),阴雨天气出现的机会多,产生的后果严重。因此,大梁排架施工前要有技术保证措施,可在大梁下铺设塑薄膜防水层,并及时排走场内雨水,防止雨水对土层和支撑系统的影响。此外,浇筑混凝土前还要对支撑体系进行全面检查和加固,以确保支撑稳固可靠。
(4)预应力工程施工周期长,整体拆模时间较普通结构迟,为提高周转材料的利用率,减少施工投入,常采用主次模板体系分开支设的办法,在符合普通混凝土结构拆模的条件后,可在预应力张拉前拆除非预应力构件的模板及支撑。对预应力大梁,也常采用早拆模板方法施工,根据跨度情况,在适当位置处,保留若干支撑点模板与支撑不拆而拆除其余部位的模板与支撑。采用这种方法施工时,必须对保留支撑进行验算和加固。对保留支撑而言,即使立杆和梁底模没有拆除和松动,整体排架和牵杠的拆除,也会影响保留支撑的刚度和稳定性,降低承载力,故应进行必要的加固。另一方面,次梁板等非预应力构件模板和支撑拆除后,这些构件的自重以及上部施工荷载全部通过结构体系传递到主梁上,主梁荷载明显增大,故必须进行支撑验算和加固,加固时不得松动保留的支撑和模板,并且须做到先加固后拆除。
4、由预应力张拉工艺而引起的裂缝
4.1 裂缝现象
(1)张拉端裂缝。如端部沿预应力方向的裂缝,以及在梁端非预应力区内出现的拉剪裂缝。
(2)在临近构件上产生的裂缝。如在张拉端边梁上出现的垂直裂缝及在板面出现的斜向裂缝。
4.2 原因分析
(1)在梁端非预应力区内出现的拉剪裂缝,是由于锚固区局部受压过大,在该区及边缘产生剪、拉应力。
(2)在张拉端边梁及板面上出现的裂缝,是由于预应力张拉后,在应力传递或次应力作用下产生的。
4.3 控制措施
(1)设计时应尽量减少预应力的偏心程度,非预应力筋能解决问题的,尽量少用预应力,以降低预压总应力,否则应视情况增加承压钢筋网片。
(2)张拉结束后,预应力并没有停止工作。甚至仍然继续在增长。因此除了在张拉操作中必须严格按照张拉顺序及张拉力伸长量来控制之外还应在张拉结束后,继续观察具体变化,禁止张拉一结束就进行钢绞线的切割施工作业。禁止立即在梁体上施加荷载。
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