钢筋砼屋面梁温度裂缝的分析与处理

钢筋砼屋面梁温度裂缝的分析与处理（推荐5篇）

钢筋砼屋面梁温度裂缝的分析与处理 篇1

摘要：本文着重探讨在本实例中，钢筋砼屋面梁温度裂缝产生的原因，并具体予以分析与处理，希望能够为设计及施工人员提供一点经验教训，引起大家在生产中对温度裂缝的重视。

关键词： 钢筋砼屋面梁、裂缝、梁体的室内外温差、裂缝宽度。

一、工程概况

某综合楼建筑面积1500m，为钢筋砼框架结构建筑，基础为锤击沉管灌注桩基础。工程于1999年

12~○5轴天面横向框架梁及次梁月开工，1999年6月完成框架并开始做室内砌体及粉刷。2000年1月发现○2在支座处梁面及梁两侧出现垂直裂缝。裂缝宽度在0.2~0.5mm。裂缝位置和情况如图

1、图2所示。选择几条较宽的裂缝，在清除表面批荡层后，发现裂缝沿梁截面高度呈上宽下窄状。为表面裂缝,基本未贯穿梁底。

图1图2

二、设计的验算复核

现以开裂的横向框架梁进行裂缝宽度验算。夏季，横向框架梁梁面与梁底的温差为20°C，梁顶受热变形大于梁底。此时，温度效应产生的弯矩与屋面荷截效应产生的弯矩在梁支座处同向，为不利组合。

查阅设计计算结果，该处梁支座的弯矩（恒载+活载）标准值为Mk=-27.085kN·m。设定两端嵌固计，由梁上、下表面温差造成的梁支座弯矩：

Mt=-аttoEI/h=1×10-5×20×2.55×104×200×6003/(12×600)=-30.6 kN·m 其中аt为砼线膨胀系数，取1×10/C；E为砼弹性模量，C20取2.55×10 N/mm；to=t1-t2，其中

-5 o

42t1为梁底温度，t2为梁顶温度，to取20oC；矩形梁惯性矩为 I=bh3/12，其中b为梁宽200mm，h为梁高度600mm。

梁支座弯矩Ms=Mk +Mt=27.08+30.6=57.68 kN·m 为尊重历史现实，裂缝开展仍采用原设计当时的执行规范，即GBJ10-89规范的公式计算。使用阶段的钢筋应力 бss=Ms/0.87hoAs=57。68×10

6/(0.87×565×308)=381N/mm

2配筋率 ρte=As/0.5bh=308/0.5×200×600=0.0051 砼抗拉ftk=1.5N/mm，钢筋不均匀系数 2 ψ=1.1-0.65ftk/ρ裂缝宽度 teбss=1.1-0.65×1.5/0.0051×381=0.598 wmax=2.1ψбss(2.7c+0.1d/ρte)ν/Es

=2.1×0.598×381×(2.7×25+0.1×14/0.0051)×0.7/(2.0×10)=0.573mm 其中Es为Ⅱ级钢筋弹性模量, 取2×10；c为钢筋砼保护层厚度，取25mm ；ν为纵向钢筋表面特

5征系数，Ⅱ级钢筋取ν=0.7。

三、裂缝产生的原因分析及处理措施

1、根据天面砼试件资料及对天面砼梁进行现场回弹，砼强度等级均超过C20,符合设计要求，故可排除因梁身砼强度等级不足而引起梁开裂的可能。

2、该工程采用锤击沉管砼灌注桩基础，复打法施工，质监部门对50%的桩做了小应变检测，并未发现断桩，桩成形大致良好。查阅测沉记录，该楼共设9个沉降观测点，最大沉降量是7mm，最小沉降量为3mm，最大沉降差为4mm，整体沉降均匀。故亦可排除由于桩基础沉降过大而引起梁开裂的可能。

3、研究施工单位实际操作，当时由于资金问题，工程在完成顶层粉刷，天面未铺隔热砖的情况下暂停了下来。屋面仅做了水泥砂浆找平。江门地处亚热带地区，夏季气候炎热。笔者曾用温度计测量楼面阳光直射处，温度可达50°C以上，而室内梁底温度则为30°C左右。因屋面仅有一层2cm厚的水泥砂浆，故屋面的隔热性很差，梁体的室内外温差在炎热的夏日中午至少在20°C以上。

4、根据该综合楼的结构施工图，当时按六度四级抗震设计，出现裂缝的横向框架梁截面为20×60，支座钢筋为2Ф14。

由以上计算可知，本工程横向屋面梁产生温度裂缝的原因是在长时间未铺隔热砖的情况下，梁顶、梁底温差造成温度弯矩与梁支座处由荷载引起的弯矩同向叠加。而设计时，未有考虑温差作用，钢筋配置不足，从而产生裂缝。

发现裂缝后，为了观察裂缝的发展趋向，设计让施工单位对裂缝用石膏和红油作上标记，并立即铺上架空隔热砖，经过三个月观测，裂缝末有发展，已趋于稳定。鉴于裂缝宽度较小，其处理方法为：凿去裂缝两侧各5cm宽的批荡层及找平层，用水冲洗裂缝，再刷掺有107胶的水泥浆，最后用1：2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。再经过一年的跟踪观测，无发现新裂缝产生，故此认为以上分析及处理是正确的。

四、结束语

砼结构一般不计算由于温度、收缩产生的内力。温度应力对结构的影响是很复杂的问题，并非凭计算就能完全解决的，一方面建筑物温度场分布和收缩参数等都很难准确地决定；另一方面砼又不是弹性材料，它既有塑性变形，还有徐变和应力松弛，实际的内力要远小于按弹性结构的计算值。

因此钢筋砼框架结构的温度收缩问题，由构造措施来解决。

实际上在设计中也没有都进行温度应力计算，但并不因此而出事。我看关键是在设计思想上重视温度热胀冷缩应力的影响，从多方面采用措施，避免构件表面长期暴晒，减少构件表面温度剧烈变化，设置屋面隔热层是行之有效的办法。结构设计中，利用概念设计，对可能受温度应力影响的构件，部分进行加强处理，也是可行的。

经验不多，不当之处，望大家指正。

参考文献：

1．GB 50010—2002 混凝土结构设计规范。

钢筋砼屋面梁温度裂缝的分析与处理 篇2

濮阳市一办公楼2004年8月开工,于2005年12月竣工交付使用,建筑面积3643m2,为一幢5层框架及部分砖混结构建筑。钢筋混凝土梁式条基,五层局部楼面及屋面为井格梁结构。于2007年3月发现①〜⑤轴、A～D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。在清除表面粉刷层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状,宽度约0.5～1mm,多为表面裂缝,基本未贯穿梁底,且大都分布在跨中区域,在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁,同时井格梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位。

2 裂缝原因分析

(1)该楼共设8个沉降观测点。根据基础沉降观测结果,由于为桩基础,沉降量均较小,最大沉降量10.4mm,最小沉降量9.3mm,最大差异沉降仅1.1mm,故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。

(2)对梁体进行回弹测得混凝土强度等级达到C20,符合原设计要求,故可排除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。

(3)该井格梁结构系夏季施工,原定屋面做法为刚性防水层上用1:10水泥珍珠岩找坡,再做架空层隔热,而后考虑铝白色膜面SBS防水卷材具有反光、防漏的双重作用,而改用铝白色塑膜面SBS防水卷材替代架空层。通过实地检查发现,该防水材料已老化变质,其上铝白色也已退尽。濮阳地区冬季最低室外温度在-10℃左右,室内温度可达到10℃,夏季室外温度可达到38℃左右,在阳光直射处则可达到45℃以上,室内温度为30℃左右。该井格梁层面上虽做有加气混凝土砌块找坡层,但厚度较薄,且其上铝膜面SBS防水卷材已失去原有的反光作用,故该层面保温性较差,梁体的室内外温差无论冬夏季至少在10℃以上。

3 设计计算的复核

现以LB梁为例进行裂缝宽度复核。该构件的裂缝控制等级应为三级,最大裂缝允许宽度为0.3mm.复核工作分两部分进行。

(1)按受弯构件验算梁体裂缝宽度,其最不利情况应是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。因该梁是夏季施工的,冬季则产生收缩变形,梁顶与梁底的温差使梁顶收缩大于梁底,因此,冬季温度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的,即冬季二者的影响是叠加的。

经计算得屋面综合荷载q=7.58kN/m2,区格的长a和宽b分别为3.4m和3m,则荷载效应产生的弯矩

M1=0.34qa2b=0.34×7.58×3.42×3=4kN。m

而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt:

其中:

E—C20混凝土弹性模量,取2.55·104N/mm2;

a-C20混凝土线膨胀系数,取1×10-5;

I一构件截面惯性矩,矩形时为bh^3/12,(b构件宽250mm,h构件高度700mm);

Δt—构件上、下表面温差,取为10℃。

因而M=M1+Mt=89.4+26=115.4kN·m

按《混凝土设计规范》GBJ 10-89受弯构件公式算得最大裂缝宽度Wmax=0.215mm<0.3mm。

(2)按受拉构件验算梁体裂缝宽度。由于该梁为夏季施工,冬季则产生收缩变形,但受支座的约束,在混凝土内产生拉应力。如夏季施工时的温度为35℃,冬季按0℃计算,则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算,则可算得最大裂缝宽度Wmax=0.82mm>0.3mm,由计算过程中得知,温度变形产生的伸缩应力很大(本例为781kND,虽然计算中已考虑了钢筋混凝土构件同砖混结构的协同变形因素,但由于两者的线膨胀系数不同,砖混部分还是对构件产生了较大的约束。

(3)很明显,本工程屋面井格梁侧面出现裂缝的主要原因是,由于冬夏季温差引起的混凝土收缩变形以及冬季室内外温差所产生内力效应的影响叠加于荷载效应的综合作用结果。因该梁是在夏季施工的,而且保温隔热措施较差,在冬季的低温下,沿梁长方向产生收缩。当收缩变形受到支座的约束时,在梁体内产生了拉应力。由于混凝土的抗拉强度较低,当拉应力超过抗拉强度时,便产生裂缝。此外,设计中没有按构件由于温度收缩变形引起的拉应力进行抗拉强度验算,抗拉筋明显不足,也是导致井格梁构件裂缝的主要原因之一。由于LA1、LA2梁配筋大于LB梁,故裂缝在LB梁上分布较广。

4 处理措施

该工程从竣工到发现裂缝已经过两年多时间,此后又经过近三个月的现场裂缝发展的观测,证实裂缝的开展已处于稳定状态。引起构件裂缝的主要因素——混凝土收缩变形由于各种井字梁及其支承系统的协调变形已趋稳定,同时按温度效应与荷载效应组合验算构件抗弯强度证明梁截面承载力能够满足使用要求,故工程上仅按温度裂缝的因素对构件作了如下处理。

(1)改善屋面保温性能。考虑到原有屋面SBS防水材料已老化变质,为防止屋面渗漏,揭去重做。同时重新在屋面上铺设了架空层,以降低梁体的冬夏季温差与室内外温差。

(2)鉴于构件裂缝宽度较小,故采用表面处理法施工。具体方法为:凿去裂缝两侧各宽5cm范围内的粉刷层,对裂缝处用水冲洗,然后刷掺有107胶的水泥浆,最后用1:2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井格梁边梁与支承墙体间的错位处,先贴上宽300mm的铅丝网,再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修补后经过一年左右的跟踪观测,没有发现新裂缝产生,因此可以认定以上分析结果以及裂缝处理方法是正确的。

5 结语

对于象井格梁构件这类体量较大,相互之间约束又较多的混凝土构件,为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施:

(1)选择适宜的季节浇注混凝土.因为混凝土的抗拉强度较低,为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力,应尽量选择温度低的季节浇注。必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井水拌制,或设置简易的遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。

(2)选用水化热小和收缩小的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),选用级配良好的骨料,并严格控制砂、石子的含热量,尽量降低水灰比,合理使用减水剂,加强振捣,以减少水化热,提高混凝土的密实性和抗拉强度。

(3)做好保温隔热工作,尽量减少构件的冬夏季温差和室内外温差。

(4)加强设计验算工作,对构件因冬夏季温差引起的伸缩变形和室内外温差引起的弯曲变形进行裂缝宽度验算,配足抗拉钢筋。

(5)尽量采用独立的结构形式,使构件能够进行自由的伸缩变形。

参考文献

[1]东南大学，等．混凝土结构(高校土木工程专业教材)

钢筋砼屋面梁温度裂缝的分析与处理 篇3

1.裂缝成因

钢筋砼梁出现裂缝的原因很复杂，主要有材料或气候因素、施工不规范、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等，通常可总结为以下几种：

（1）水泥水化硬化时的裂缝。水泥在水化及硬化过程中，散发大量热量，使砼内外部产生温差，超过一定值时，因砼的收缩不一致而产生裂缝。

（2）混凝土尚处于未完全硬化状态时，如干燥过快，则产生收缩裂缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小。

（3）温变裂缝。水泥在硬化期间，砼表面与内部温差较大，导致砼表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，受到内部砼的约束，而出现裂缝。

（4）设计失误。如钢筋砼梁的截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或者受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等，都会导致砼梁出现结构裂缝。

（5）施工质量造成的裂缝。由于砼标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致砼梁出现裂缝。由于施工不当、模板支撑下沉，或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝。施工控制不严，在梁上超载堆荷，而导致出现裂缝。

（6）预制钢砼梁在运输、吊装过程中，由于支撑不合理、吊点位置不符，以及较大的振动或冲击荷载，也会导致钢砼梁出现裂缝。

（7）在使用过程中，改变原来使用功能，将办公室改为会议室、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会出现裂缝。

2.裂缝的处理

根据裂缝的成因情况，可将裂缝分为两种类型：一类是由于材料、气候等造成的一般塑性收缩裂缝、干缩裂缝等。这类裂缝一般对承载力影响较小，可作一般处理或不处理；另一类裂缝明显影响了梁的承载能力，随着裂缝的扩展和延伸，钢筋达到屈服强度，受压区砼应变量增大，梁刚度大大降低，构件趋向破坏。此类裂缝必须及早采取加固补强，以满足结构安全需要。

对于裂缝的处理，首先要重视对裂缝的调查分析，确定裂缝的种类、程度、危害及加固的依据。调查可从裂缝宽度、长度、是否贯通、是否达到弹性极限应力的位置、有无潮气或漏水、工程地点环境以及施工图纸设计情况等多处入手，分析裂缝产生的本质原因，以采取相应的措施。

2.1经过调查分析，确认裂缝在不降低承载力的情况下，采取表面处理法、充填法、注入法等简易的处理方法：

2.1.1表面修补法

该法适用于缝较窄，用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用，常用的是沿砼裂缝表面铺设薄膜材料，一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。施工时先将砼表面用钢丝刷打毛，清水洗净干燥，将砼表面气孔由油灰状树脂填平，然后在其上铺设薄膜，如果单纯以防水为目的，也可采用涂刷沥青的方法。

2.1.2充填法

当裂缝较宽时，可沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽，使用树脂砂浆材料进行填充，也可使用水泥砂浆或沥青等材料。施工时，先将槽内碎片清除，必要时涂底层结合料，填充后待填充料充分硬化，再用砂轮或抛光机将表面磨光。

2.1.3注入法

当裂缝宽度较小且较深时，可采用将修补材料注入砼内部的修补方法，首先裂缝处安设注入用管，其他部位用表面处理法封住，使用低粘度环氧树脂注入材料，用电动泵或手动泵注入修补，此法在裂缝宽大于0.2mm时，效果较好。

2.2如果梁的裂缝情况影响了梁的承载能力，就应更慎重研讨，应会同设计人员共同研究处理办法、分析比较，结构非常复杂应进行专家论证，采用经济高效的方法，达到加固目的，可采用的方法有：

2.2.1钢箍加固法

此法适合于补强梁内特长箍筋及弯起筋不足，抗剪达不到要求的情况。具体方法是：用扁钢或圆钢制成垂直或斜形的钢箍，两端留有螺纹，套入钢板后用螺母拧紧。也可采用由两个U形钢箍套上后焊接，然后打入金属楔楔紧。采用钢箍时需在梁上刻槽以防滑。

2.2.2粘贴加固法

将钢板或型钢用改性环氧树脂粘结剂，粘结到构件混凝土裂缝部位表面，使钢板（或型钢）与混凝土连接成整体共同工作。粘结前，钢材表面进行喷砂处理，混凝土表面刷净干燥，粘结层厚度为3mm左右。

2.2.3梁的三面或四面加做围套法

在梁的刚度、强度或剪力不足且相差较大的情况下，采用梁的三面或四面加大，做钢筋砼围套加固较为适宜。采用四面围套时壁厚应据实际情况而定，一般两侧大于50mm，上下大于100mm为宜，纵向钢筋及箍筋通过计算确定。当梁受楼面限制时，可采用三面围套，此时两侧砼厚度宜大于100mm，纵向钢筋可用Φ25与原梁纵筋焊接固定，施工时在梁两侧板上间隔500mm凿洞以浇筋砼，箍筋可用开口箍或穿板封闭箍，并经计算确定配筋数量。

2.2.4梁的单面加大截面法

单面加大截面法分两种，即上面加高或下面加厚。梁的上面加高适用于梁的支座抗弯强度不足的加固，所加砼靠焊在原梁上上部箍筋上的附加箍筋与原砼结成整体，上部荷载靠附加纵筋承受。梁的上部回厚，适用于梁跨中抗弯不足加固，当梁截面强度与要求相差不大时，可将梁下加厚80-100mm，配制新的纵筋与原钢筋焊接，做法同三面围套。当梁的截的下部增加100mm以上，按计算配置纵筋和箍筋。

采用围套及单面加厚法加固时，纵筋与支座连接有下述方法：梁支承在柱上时，新加纵筋可通过连接钢板或直接与柱内受力筋焊接在一起；梁支承在主梁上时，应在主梁上回设斜托支座，斜托钢筋与主梁中主筋焊接。对于梁的端支座，可将梁内部分纵向钢筋按45°或30°角曲折成斜筋焊于主梁内原纵筋上，或另加入浮筋，电焊连接新旧纵筋。

3.总结

钢筋砼屋面梁温度裂缝的分析与处理 篇4

(1) 有的现浇屋面板从设计理念上来说是属于双向连续板, 但是设计方面, 有些设计人员为了简便省事, 将板简化为双向简支板进行配筋计算, 在支座板面处仅按构造要求配置板支座负筋, 造成配筋不足。在支座处不能抵抗由荷载实际引起的支座负弯矩, 在板支座边出现塑性铰而引起裂缝。这就要求广大设计者在设计屋面板配筋时, 按照实际情况, 计算简图应正确, 所配置的支座负筋应足够能抵抗支座负弯矩, 避免在板边产生塑性铰, 避免裂缝出现。

(2) 未按规定留设伸缩缝。为了减少建筑物由温差引起的应力, 现行规定对于伸缩缝最大间距都有要求。据有关资料介绍1 m宽的混凝土板, 当温度每增加或减少1 ℃, 要伸缩0.01 mm, 如果一幢建筑物屋面长50 m, 夏天最高气温40 ℃, 冬天最低气温-20 ℃。则总的伸缩量为0.01×50× (40+20) =30 mm, 即3 cm, 若不事先与留几道伸缩缝, 则必然会开裂。在实际设计和施工过程当中, 有些房屋不设伸缩缝, 有的虽设了伸缩缝, 但伸缩缝间的间距超过规范要求。还有些屋面保温层设置不当, 导致在屋面板中产生较大的伸缩应力。引起裂缝或加速裂缝的开展。因此, 应按规定留设伸缩缝, 减少屋面板的收缩温度应力。同时要增设屋面保温层, 加强保温措施, 改善建筑物的热工性能, 减少屋面温度变化影响。还可以采取分段施工的方法, 建议在施工中用留后浇管的方法减少混凝土收缩的影响。留出后浇带后, 施工过程中混凝土可以自由收缩, 从而大大减少了收缩应力。后浇带的混凝土可在主体混凝土施工后两个月浇筑, 有困难时也不应少于一个月。

(3) 板的厚度不够, 导致受弯承载力下降而引起裂缝, 在施工过程中, 板厚明显不足, 致使该部位受弯承受力受厚度影响而降低很多, 荷载产生的弯矩超过开裂弯矩而产生裂缝, 有时甚至影响结构安全。如某工程, 屋面现浇板设计厚为10 cm, 随机抽查10个板厚控制点, 结果发现最大为9.6 cm, 最小7.2 cm, 平均8.3 cm, 最后经过核算, 屋面板受弯承载离降低18%左右。所以在浇筑屋面板时, 要做好板厚控制工作, 保证板厚的均匀性, 必要时可借助测量仪器进行控制。

(4) 板支座负筋保护层c过厚, 有效高度h0减少, 受弯承载力下降引起裂缝, 支座负筋绑扎好后, 由于各工程交叉作业, 加上施工单位自身管理不善, 常使负筋被踩下去, 设计中板保护层厚度一般为15 mm, 在浇筑混凝土时又未及时复位, 导致支座负筋保护层c增加, 有时甚至超过30 mm, 从而使板有效高度h0减少, 支座抵抗负弯距能力下降产生裂缝。这就要求在施工过程中应加强管理, 要保证板支昨负筋位置的正确。可以采取一些措施, 如采用钢筋制作的马凳 (一般采用直径为8或10园钢) ;在浇筑过程中, 派专职钢筋工随时调整, 上提复位。这样可以保证支座负筋的保护层不增厚, 有效高度h0不减少, 裂缝避免产生, 同时也保证了结构安全。

(5) 分布筋配置不当引起裂缝。众所周知, 屋面板属温度变化较大的构件。对于受力钢筋的配置, 一般能满足要求。而对于分布筋, 有些施工人员和设计人员未能引起足够重视, 有人认为分布筋不承受外力, 只起固定受力钢筋的作用。其实分布筋还有一个重要作用就是承受混凝土收缩和温度变化产生的内力, 并能分散裂缝, 控制裂缝宽度。所以分布筋间距应适当加密, 以不大于200 mm为宜。而不能任意减少。以使屋面板受力均匀, 增强抵抗屋面温度变化的能力。

(6) 骨料中含泥量过多, 严把原材料进货关, 严格控制所用砂、骨料粒径及含泥量, 并在工作中做好材料的分析, 这样就能减少空隙率和砂率收缩量, 提高砼的抗裂强度。

(7) 在屋面板浇筑混凝土过程中, 所用混凝土水灰比过大, 容易在早期就出现干缩裂缝。据调查, 水灰增减0.01, 则混凝土强度大致要增减10 N/cm2。所以在施工过程中要严格控制配合比, 水灰比, 改善混凝土质量, 加强浇筑后的养护, 减少干缩的影响。若发现有裂缝应及时抹平封闭, 以防继续发展。同时较为有效的措施是采用明矾石混凝土膨胀剂, 以微膨胀 (自由膨胀值0.05%～0.10%) 补偿混凝土的收缩, 因而提高了混凝土的抗裂, 抗渗性能。同时, 它还具有比较明显的干缩湿涨的特性, 对于屋面漏水效果良好。

综上所述, 在现浇混凝土屋面施工中, 只要严格按规范要求, 在设计, 施工中做好各自的工作, 尽量减少裂缝的产生, 即使屋面防水层有局部缺陷时, 也能起到良好的防水效果。处理好屋面防水层。那么现浇混凝土屋面渗漏这一质量通病应该能得到较好防治。 [ID:4265]

钢筋砼屋面梁温度裂缝的分析与处理 篇5

【关键字】预应力屋架；裂缝；灌浆树脂

营口某纺织厂厂房为两跨钢筋混凝土排架结构，其建筑面积为3334平方米，南北长90.74m，东西宽为36.74m，檐口高度7米，外围护为370厚承重粘土空心砖，主结构两跨，每跨排架由18m跨预应力钢筋混凝土折线形屋架与预制矩形钢筋混凝土柱构成，屋面为预应力混凝土屋面板。我院于2004年设计，2006年竣工并投入使用。其中屋架选用国标图集04G415-1《预应力混凝土折线形屋架》，屋架型号为YWJ18-2De。屋面板选自国标图集04G410-1《1.5m*6m预应力混凝土屋面板》。

2007年甲方进行屋面维护时未按规程操作，在其中一榀屋架上堆载造成屋架一段上弦两处严重裂缝，裂缝宽度最宽达到0.45mm，现场临时支顶后卸载。然后排查发现在一些屋架端部立杆有水平与竖向裂缝；屋架上弦的大型屋面板支点部位混凝土出现局部开裂与剥落，部分普通钢筋和埋件锈蚀；个别屋面板局部产生斜裂缝，因而进行现场检测与修复。

1、屋架检测

甲方请当地检测部门至现场对屋架进行检测。上、下弦的混凝土依据《回弹法、超声法和综合法检测长龄期混凝土抗压强度技术规程》（DB21/T834-2000），采用回弹测强对其中9榀屋架进行了强度实测，混凝土强度推定值为39.5MPa，测试结果表明混凝土的强度等级基本满足设计的要求。屋架偏斜度的实测，其中屋架的最大偏差为6mm，满足施工规范要求。大型预应力屋面板混凝土强度推定值为30.6MPa，安装最大偏差5mm，满足施工规范要求。施工单位在施工过程中，各种材料、构件及隐蔽工程均有完整的检验记录，施工资料及档案均较完整。

2、损坏屋架的加固处理

（1）裂缝处理：在确认支顶安全的情况下，首先对屋架进行裂缝调查，检测测量裂缝深度、走向、贯穿情况；对于宽度≤0.3mm的裂缝部分，先将缝两侧表面的灰尘等污物用钢丝刷清除，然后用毛刷蘸丙酮沿裂缝两侧20～30mm范围擦洗干净并保持干燥；对于宽度大于0.3mm的裂缝或较深裂缝，为有效封缝，沿缝凿成V形槽，并用钢丝刷及压缩空气将裂缝内碎屑粉尘清除干净。然后对于未凿槽的裂缝，先沿缝两侧涂一层环氧基液，然后抹一层厚约lmm、宽约30mm的环氧胶泥封缝，抹胶注意使其平整、密封；对凿V形槽的裂缝，先在v形槽面上用毛刷涂一层厚1～2mm环氧树脂浆液，再抹水泥砂浆封闭，注意检查封缝质量。最后将环氧树脂浆液用设备灌入缝隙中，灌浆压力控制在0.2Mpa，并用超声波检测灌浆效果。

（2）上弦加固：对混凝土上弦杆进行四面粘钢板加固，由于折线形混凝土屋架上弦主要为受压构件，存在局部弯矩，故加固仅为构造加固。裂缝的环氧树脂完全硬化后，选用4mm厚的Q235钢板，宽度为200mm，长度为1.2米（两个裂缝间距400mm）。首先处理混凝土表面，用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，用磨石将表面磨平，再用硬毛刷蘸洗涤液刷表面并用清水冲洗晾干。然后将配制好的双组分结构胶，用抹刀涂抹在已处理好的混凝土和钢板贴合面，使胶充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面。最后将钢板粘接于混凝土表面，用特制u形夾具夹紧，钢板的端部用膨胀螺栓固定，适当加压钢板表面，使胶液刚从钢板边缘挤出为宜，以膨胀螺栓作为钢板的永久附加锚固。验收合格后钢板外抹20mm厚钢丝网水泥砂浆作为保护层。

3、其它裂缝原因及处理

（1）屋架支座处垂直立杆上、下端的水平裂缝。此裂缝为上端在外侧，下端在内侧，裂缝宽度肉眼可见但很微小，一般在0.2mm以内。产生原因是混凝土屋架吊装前，下弦施加预应力时使下节点内移；吊装后上弦弧形斜杆受压使上节点外移，施工时预应力超张拉控制不好更容易产生此裂缝。此裂缝属于预应力施工过程中裂缝，受荷载稳定后裂缝不会发展，而且端杆仅受半跨屋面板的压力荷重。此种裂缝可以不加处理，考虑厂房有一定的潮湿，建议甲方用水泥浆把裂缝密封即可，较大裂缝可采用灌浆树脂灌注入整个缝隙，封闭处理粘合裂缝。

（2）屋架上弦预埋件位置处如预埋件安放有偏差则此处混凝土有剥落。其严重程度主要与埋件位置和平整度、屋面板的支承长度等有关，根据现场测量，情况一埋件有下移，最多下凹10mm，一般4mm的居多；情况二为埋件侧偏；情况三为埋件沿屋架偏移。无论哪种误差都会造成大型屋面板与钢板埋件接触面积不够，大型屋面板直接压在埋件侧面突出的混凝土上了，而且埋件预埋位置偏差越大，造成的裂缝越大。埋件下凹情况应凿除与磨平埋件外边缘混凝土面层，使混凝土表面低于埋件钢板表面，在原有埋件与大型屋面板之间填充厚度4mm以上的钢板，新填充的钢板与原有埋件和屋面板上的埋件均焊接牢固，其余部分用混凝土灌浆料填充。埋件平面位移情况应凿除与磨平埋件外边缘混凝土面层，并平接相同厚度的钢板埋件，平接钢板与原有埋件和屋面板上的埋件均焊接牢固，其余部分用混凝土灌浆料填充。

（3）大型屋面板在四角出现对角斜裂缝。这是由于板的四角安放不平，使得端横肋对纵肋压缩变形使板面产生空间挠曲，因而在四角出现对角线方向拉应力，加上收缩作用产生的斜裂缝。对轻微裂缝，在构件维护时用素水泥浆涂抹即可，基本上不影屋面板的响承载力。对于较大的裂缝可采用压注灌浆树脂的方法封闭缝隙，经检查合格，即可使用。

4、结束语