浅谈大面积混凝土地面变形缝成因与防.doc

浅谈大面积混凝土地面变形缝成因与防冶 施　永　忠 摘要：通过对青岛市邮件处理中心工程地面施工的论述，介绍了大面积混凝土地面变形缝的成因与防治。 关键词：大面积混凝土地面、沉降变形裂缝、温度伸缩裂缝、表层平整度、耐磨层质量。 一、工程概况 青岛市邮件处理中心工程生产主楼长165米，宽90米，占地面积14613.1m2，建筑面积15268.18 m2 ，地上一层（局部设有夹层），为大跨度门式刚架轻钢结构体系。该楼横向共五跨，每跨18米，纵向21榀，间距8.1米（局部为6.3米）。该楼是邮件处理车间，地面面积13000多平方米。设计每平米活荷载10KN,地面面层有一定耐磨度。地面施工时间在2004年7月份。 二、大面积地面施工中控制难点 沉降变形裂缝、温度伸缩裂缝、表层平整度、耐磨层质量。 1、沉降裂缝 1产生的原因 由于地基回填土没有压实或压实不均匀是产生地面沉降裂缝的主要原因。在使用过程中,局部集中荷载不能有效的扩散而产生混凝土破坏，导致局部沉降。 1.2控制措施 1.2.1基层压实 回填土一般采用压路机按规范规定分层碾压,每层碾压3～4遍，对边角处宜人工小型夯实机械夯实。要求回填土压实系数大于0.94。还需要与当地地质部门联系，根据实际土质情况，确定回填土最实际的压缩系数。回填土压实是防止地面沉降的主要措施。 1.2.2局部集中荷载 在实际操作中，回填土压实系数很难做到百分百达到要求，故在回填土层上再加300mm厚碎石垫层。在受到集中荷载时，碎石垫层能将集中荷载有效的扩散，并均匀传递到回填土层，防止回填土不均匀沉降变形。碎石垫层需反复碾压密实。 由于大面积混凝土地面多采用分仓施工，施工缝处钢筋是断开的。集中荷载对施工缝两侧混凝土产生变形不完全一致，易出现两侧混凝土上下错台现象。施工中采用钢筋传力杆，确保地面受力均匀扩散，在模板中部0.50m间距设置传力杆（Φ18，长50cm），拆模后在传力杆外露端套PVC套管（内径Φ20）。如下图所示： 注意：传力杆在PVC套管处能水平自由滑动。 2温度伸缩变形缝控制 1产生原因 混凝土中产生裂缝有多种原因，主要是温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合格（如碱骨料反应）。 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩变形受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104， 1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。2.2 温度应力的分析 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段： 2.2.1早期：自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束，一般约30天。这个阶段的两个特征，一是水泥放出大量的水化热，二是混凝弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化，这一时期在混凝土内形成残余应力。2.2.2中期：自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止，这个时期中，温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起，这些应力与早期形成的残余应力相叠加，在此期间混凝的弹性模量变化不大。2.2.3晚期：混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起，这些应力与前两种的残余应力相迭加。自生应力：边界上没有任何约束或完全静止的结构，如果内部温度是非线性分布的，由于结构本身互相约束而出现的温度应力。约束应力：结构的全部或部分边界受到外界的约束，不能自由变形而引起的应力。3 温度的控制和防止裂缝的措施 为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 控制温度的措施如下： （1）2）拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；3）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；4）在寒冷季节采取保温措施；1）合理地分缝分块；避免