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[摘要]預(yù)應(yīng)力混凝土是一種跨度較大、自重輕、耐用性高、成本較低的混凝土工程建設(shè)方式,因為其各項優(yōu)勢十分明顯,所以迅速的普及開來,但是在大量的應(yīng)用之下,許多施工單位的預(yù)應(yīng)力混凝土施工都出現(xiàn)了大量裂縫現(xiàn)象,雖然在理論上這種現(xiàn)象是不可避免的,但是因為出現(xiàn)頻率異常,所以說明現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土施工還存在問題,需要通過監(jiān)理方式來進(jìn)行管控。
[關(guān)鍵詞]預(yù)應(yīng)力混凝土;裂縫控制;監(jiān)理控制
1預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫產(chǎn)生原因
1.1溫度原因
混凝土在硬化之前對于溫度十分敏感,當(dāng)其內(nèi)部或者外部溫度出現(xiàn)大幅度上漲或者下落現(xiàn)象時,就會導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)較大的內(nèi)外溫差,影響混凝土內(nèi)、外凝結(jié)的速度,在速度不等的前提下,內(nèi)、外結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)拉應(yīng)力,而在拉應(yīng)力的不斷運作、加強(qiáng)之后就會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)現(xiàn)代大部分施工狀況來看,溫度所引起的預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫通常維護(hù)配筋薄弱位置,因為這個位置的混凝土層厚度相對較薄,所以對于拉應(yīng)力的抵抗能力并不強(qiáng),更容易出現(xiàn)裂縫[1]。
1.2塑性收縮原因
混凝土初期近液態(tài)到完全硬化的過程當(dāng)中,不但會提高自身的硬度等性能,伴隨而來的還有體積上的縮小變化,這種現(xiàn)象被稱為塑性收縮,在力學(xué)理論上,混凝土縮小的過程中會產(chǎn)生強(qiáng)大的應(yīng)力,此時在預(yù)應(yīng)力混凝土整體結(jié)構(gòu)上,如果縮小過程的速度不等,就說明其應(yīng)力之間不匹配,同樣會產(chǎn)生拉應(yīng)力,最終形成裂縫現(xiàn)象,同時在施工角度上,其使用混凝土的目的在于約束建筑組成結(jié)構(gòu),那么用于結(jié)構(gòu)約束的力即為約束力,當(dāng)混凝土收縮應(yīng)力與約束力相互之間出現(xiàn)不協(xié)調(diào)關(guān)系,也會造成裂縫。根據(jù)相關(guān)研究了解到,一旦預(yù)應(yīng)力混凝土出現(xiàn)塑性收縮裂縫,其最初會表現(xiàn)在混凝土的表層,此時裂縫的影響力很小,但是隨著持續(xù)的施工,這種裂縫主要會逐漸向內(nèi)部擴(kuò)張,向四周擴(kuò)張的動力很小,由此可見這種裂縫的影響力,而當(dāng)內(nèi)部擴(kuò)張達(dá)到臨界點,還可能形成環(huán)向裂縫,這種裂縫是一種隱蔽性較強(qiáng)、負(fù)面影響范圍設(shè)計結(jié)構(gòu)整體的裂縫。
1.3支撐體系原因
因為現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土施工規(guī)模龐大,所以在施工當(dāng)中常常需要建設(shè)支撐架構(gòu),例如手腳架支撐架構(gòu)等,此類支撐架構(gòu)不但本身自重較大,還需要承擔(dān)施工人員施工活動時的動態(tài)應(yīng)力,并且與預(yù)應(yīng)力混凝土主體結(jié)構(gòu)相連,此時如果預(yù)應(yīng)力混凝土主體結(jié)構(gòu)的承載能力與支撐架構(gòu)所帶來的應(yīng)力不匹配,就會因為施工人員的動態(tài)應(yīng)力以及架構(gòu)自重的向下應(yīng)力導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)局部開裂。另外,在早拆模板施工方法當(dāng)中,在拆模時也可能造成裂縫。上述裂縫相對來說影響力較小,因為其產(chǎn)生的原因更傾向于人為,但是一旦形成還是會給預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)帶來較大的負(fù)面影響。根據(jù)相關(guān)研究了解到,此類裂縫多數(shù)表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)表面,且動態(tài)發(fā)展能力相對較弱,只會在相近水平之下向單一方向發(fā)展,并且不具備隱蔽性,很容易被發(fā)現(xiàn),而其存在一個較大的特點,即一旦出現(xiàn)規(guī)模要大于其他裂縫的同期規(guī)模,圖1支撐體系造成的預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫。
1.4預(yù)應(yīng)力混凝土原料原因
預(yù)應(yīng)力混凝土同樣需要進(jìn)行原料配比、拌和施工,在此兩項工作當(dāng)中涉及到原料質(zhì)量、原料比例、拌和工藝三個方面。在原料質(zhì)量上,當(dāng)某種原料本身的質(zhì)量出現(xiàn)不足,就會直接對之后混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響,導(dǎo)致承載力不足等現(xiàn)象,此類混凝土就很容易出現(xiàn)裂縫;在原料比例上,因為多種原料的性能決定了混凝土的綜合性能,如果某個原料過多或者過少,就會導(dǎo)致混凝土綜合性能出現(xiàn)傾斜或者缺陷,同樣容易造成裂縫。
2預(yù)應(yīng)力混凝土監(jiān)理控制措施
2.1強(qiáng)調(diào)溫度管控
針對溫度造成的預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫,在監(jiān)理工作當(dāng)中應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注,針對溫度的實際變化情況,采用相應(yīng)的溫度管理措施來維持混凝土內(nèi)外溫差的平衡。通常情況下,可以在預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑過程當(dāng)中預(yù)埋測溫管,目的在于監(jiān)控混凝土內(nèi)外的溫度高低,同時需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂驙顩r,預(yù)設(shè)溫度調(diào)節(jié)設(shè)施,例如在氣溫較高的環(huán)境下可以預(yù)埋冷水管,如果氣溫較低,那么需要先設(shè)置暖棚以及供暖設(shè)施。應(yīng)用當(dāng)中監(jiān)理人員需要實時了解測溫管中的溫度變化,一旦溫度接近規(guī)范溫度區(qū)間的上限或者下限,就需要通過上述設(shè)施來實現(xiàn)降溫或者保溫。
2.2塑性收縮應(yīng)力與約束力的協(xié)調(diào)關(guān)系計算
通過上文了解到,塑性收縮裂縫主要是因為塑性收縮應(yīng)力與約束力不協(xié)調(diào)導(dǎo)致的,所以在監(jiān)理工作當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)圍繞此點計算。一般情況下,塑性收縮的應(yīng)力不能夠超過溫應(yīng)力的3/1,所以約束力同樣也需要依照此標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行計算。此外,因為現(xiàn)代施工的動態(tài)變化較多,單純依靠計算難以得到有力保障,因此在計算完成之后,應(yīng)當(dāng)對計算結(jié)果進(jìn)行實驗,確保計算結(jié)果的有效性、可行性。
2.3支撐體系設(shè)計圖紙審查
支撐體系在現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土施工當(dāng)中不可取代,但是針對其造成的裂縫現(xiàn)象,監(jiān)理人員需要重視對該體系圖紙的審查工作。在審查工作當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注支撐體系的布局以及應(yīng)力參數(shù),在布局上因為部分施工可能會將支撐體系設(shè)計的十分集中,導(dǎo)致局部應(yīng)力過大,此時就容易導(dǎo)致局部出現(xiàn)大量裂縫;在應(yīng)力參數(shù)上,主要針對體系的局部應(yīng)力以及整體應(yīng)力進(jìn)行審查,確認(rèn)應(yīng)力達(dá)標(biāo)即可。
2.4預(yù)應(yīng)力混凝土原料管理
在監(jiān)理方面針對上述三個部分進(jìn)行分析。原料質(zhì)量上,需要對每一種原料的質(zhì)量進(jìn)行查看,結(jié)合實際規(guī)范需求,剔除不符合標(biāo)準(zhǔn)的原料;原料配比上,需要在實際配比之前,結(jié)合工程需求對原理配比進(jìn)行計算,同時進(jìn)行小規(guī)模實驗,確認(rèn)計算結(jié)果的可靠性。
3結(jié)語
本文主要分析了預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫控制的監(jiān)理控制措施,分析當(dāng)中首先介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,包括溫度原因、塑性收縮原因、支撐體系原因、預(yù)應(yīng)力混凝土原料原因。最終針對性的提出了相關(guān)控制措施。
參考文獻(xiàn)
[1]張紅鋒.預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋裂縫成因分析及處理措施[J].工程技術(shù):引文版,2016(11):180.
作者:徐文東 單位:江西宏創(chuàng)工程監(jiān)理咨詢有限公司