目前,在中國房地產的品質競爭時代,“住宅砼樓板裂縫”已成為居民住宅質量投訴熱點。許多砼結構在建設和使用過程中出現了不同程度、不同形式的裂縫,如表面龜裂、斜向裂縫等。這是一個相當普遍的現象,是長期困擾著建筑工程技術人員的技術難題。雖然這些裂縫對使用沒有多大影響,但由于精神作用、建筑裝飾效果及美觀方面的原因,它常常影響建筑物的使用。這是一個迫切需要解決的技術難題,在實際施工中有必要對其進行有效控制。而控制裂縫應該防患于未然,首先盡量預防裂縫。下面我們從施工操作方面來剖析裂縫的原因,探討施工過程中砼裂縫的具體防治措施。

裂縫產生的原因分析模板及其支撐不牢,導致變形并局部沉降,使支座產生負彎距造成橫向的裂縫。

拆摸過早或者在砼未達到終凝時間就上荷載,這些因素都可能直接造成砼樓面早期強度低或無強度,在承受彎、壓、拉應力時,導致樓板產生內傷或斷裂。

過度的抹平壓光使砼的細骨料過多浮到表面,形成水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳接觸引起表面體積碳水化收縮,導致砼板表面龜裂。

養護不當最易產生溫差裂縫,冬季施工時,拆除保溫材料時溫差過大,引起裂縫,當烈日曝曬后沒有適當保護,突然降雨,產生裂縫。

砼水灰比,配合比不當,粉砂、黃砂含泥量大,砼收縮大,抗拉強度低,容易產生塑性收縮裂縫。

大體積砼由于水化熱,使內部與表面溫差過大產生裂縫。

主筋位置嚴重位移或施工中不注意鋼筋的保護,導致板面負筋或支座的負彎距使結構受拉區(板面)出現裂縫。

砼初凝后又受到振動,對施工中施工縫留置處理不當,產生裂縫。

后澆帶施工不慎,不完全按設計要求施工,疏松砼未徹底鑿除,砼配合比不當都可能造成板面的裂縫。

上述這些因素都會造成砼較大收縮,產生龜裂或疏松裂縫,致使砼微觀裂縫迅速擴展,形成宏觀裂縫。

裂縫的預防控制根據砼裂縫的成因,采取適當措施進行預防要比事后補救有效的多,也就是采取以防為主的方法,歸納起來,可以從以下幾個方面著手。

在設計上要注意到那些容易開裂的部位,如深基與淺基,高低跨處等,都應考慮到。由于地基的差異沉降或結構等原因而引起的薄弱環節,要在設計上加以解決。

在構件截面允許配筋率不變而且澆筑方便的前提下,鋼筋直徑越細,間距越小則對預防開裂越有利。

對影響砼結構性能的缺陷,必須會同設計等有關單位研究處理。

良好的施工方案與預防、控制裂縫有很大的關系,施工方案主要應確定一定澆筑量、施工縫間距、位置及構造、澆筑時間、運輸及振搗等。一次澆筑長度由垂直施工縫分割,最好位置在變截面處或承受拉、剪、彎應力較小部位。

在施工階段控制住了裂縫,則在使用階段開裂的可能性就很小了,因此在施工階段首先嚴格控制砼施工配合比,根據工程要求、組織材料質量、施工方法等因素,通過實驗室計算及試配確定,砼強度的試配強度比設計的砼強度標準值,提高一個數值,提高砼抗縫強度,減小空隙率和砂率的減少縮量。尤其是近年來大多數城市為了實現文明施工,提高設備利用率,節約能源,都采用商品砼,因此泵送砼的塌落度應嚴格控制,宜為80~180mm,最小水泥用量為300kg/m3,砂率宜控制在40~50%,通過0.135mm篩孔的砂率應不小于15%.砼澆筑要求為避免產生離析,砼自高處傾落的自由高度不應超過2m,澆筑前應先將基層和模板澆水濕透,澆搗過程中盡量做到既振搗充分又避免過度,合理布置施工縫,在施工澆砼前,施工縫處先鋪水泥漿,砼應細致搗實。

砼澆筑后養護應在12h以內加以覆蓋和澆水,防止在砼表面干水泥刮抹,防止烈日曝曬等。

冬季施工配制砼所用的水泥,應優先用活性高,水化熱量大的硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,水泥強度等級不應日低于42.5,最小水泥用量不小于300kg/m3,水灰比不應大于0.6.嚴格按施工規范操作,杜絕過早上荷載和過早拆模,在砼澆筑過程中要有專人護筋,避免踩彎面筋,使板面負筋變成支座負彎距。

裂縫的缺陷處理對結構構件承載力無形影響的細小裂縫處理,可將裂縫處加以沖洗干凈,待干燥后用1:2或1:1水泥砂漿抹補或用環氧漿液灌縫或用表面涂刷封閉。

如果裂縫較大、較深時,應將裂縫附近的砼表面鑿毛或沉裂縫方向鑿深為15~20mm,寬為100~200mm的V形凹槽,掃凈并灑水沖洗濕潤,先刷一層水泥砂漿,然后用1:(2~2.5)水泥砂漿分2~3層涂抹,總厚度控制在10~20mm,并壓實抹光。

對樓板出現裂縫面積較大影響砼結構性能時,必須會同設計等有關單位專家進行靜載試驗,檢驗其結構安全性,如符合安全需要,必要時可在樓板上做一層鋼筋網片,重新澆筑。

通長貫通的危險裂縫、裂縫寬度大于0.3mm時,會同設計、檢驗其結構安全性,滿足使用要求的可采用結構膠粘扁鋼加固補強,板縫用灌縫膠高壓灌膠。

細石砼填補,當蜂窩比較嚴重或露筋較深時,應除掉附近不密實的砼和突出骨料顆粒,用清水洗刷干凈并充分潤濕后,再用比原強度等級高一級的細石砼填補并仔細搗實,水灰比宜控制在0.5以內,并滲水泥用量的0.01%的鋁粉,分層搗實,以免新舊砼的接觸上出現裂縫。

灌漿法,這種方法應用范圍廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。利用壓送設備(壓力0.2~0.4mpa)將補縫漿注入砼裂縫,達到閉塞的目的,也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫。

篇2:地裂縫活動對燃氣管道破壞采取措施

⊥65⊥前言

地裂縫是指與地震無直接關系的地面或房屋建筑物的開裂現象,地裂縫主要分布在平原和盆地中。西安市地裂縫是一種獨特的城市地質災害,自50年代后期開始,西安市及近郊出現7個地面沉降中心,最大累積降深達1.035m。1976年唐山大地震以后西安市地裂縫活動明顯加強,特別是進入80年代以來,由于過量抽汲承壓水導致的地裂縫兩側不均勻地面沉降進一步加劇了地裂縫的活動,地裂縫所經之處,破壞地面及各類建筑物,危及一些著名文物古跡的安全。

劇烈的地裂縫活動不僅破壞地面建筑,而且錯斷地下供水和輸氣管道。一方面造成了較大經濟損失,另一方面給西安市的居民生活帶來了嚴重的安全隱患。

⊥65⊥西安市天然氣工程情況

西安市天然氣工程是近年國內規模較大的城市天然氣工程。該工程氣源來自陜西省靖邊地區的大型天然氣田。工程供氣規模為120萬m3/d,總投資為6.3億元人民幣。工程主要內容有:門站一座,儲配站一座(設10000m3,PN1.06MPa球罐4座),高-中壓調壓站7座,高壓管道37kin(1.6MPa,DN600),中壓管道160km(0.4MPa,DN100~DN400)。該工程于1997年建成投產,從根本上解決了西安市的大氣污染問題,大大樹立起國際旅游城市的形象。

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西安地裂縫活動頻繁,不僅造成了對地面建筑的破壞(不少建筑物的墻體被拉裂,而且危及名勝古跡。地面沉降導致象征西安古代文明的鐘樓下沉395mm,而唐代的大雁塔竟向西北傾斜了1100多mm),而且地下供水、供氣管道被錯斷,給城市居民的生活帶來嚴重影響。

西安市對西安地裂縫的研究和防治極為重視,己花費了1000多萬元用于研究方面,建立了包括分層沉降標的地裂縫長期監測臺網。1988年經陜西省城鄉建設環境保護廳批準,頒布了《西安地裂縫場地勘察與·工程設計規程》,代號為DBJ240-6-88,要求在西安市建設必須給出地裂縫評價意見和防治措施。

但該設計規程主要針對地裂縫活動對地面建筑造成的破壞,規程以建筑物的重要程度為根據,將地裂縫場地劃分出:不安全帶、次不安全帶、次安全帶和安全帶。避讓區寬10m,設防區寬10-24m,40m以外為安全區。

但規程對于地裂縫對地下管線設施造成的破壞則未提出明確的處理措施。本文將結合西安市天然氣工程的實際情況,就天然氣管道穿越地裂縫的問題提出合理的處理措施和建議。

⊥6();?>5⊥波紋膨脹節在處理地裂縫問題中的應用

西安市天然氣工程于1992年開始設計,一期工程于1997年完成并投入運行。限于當時的實際情況,工程中的高、中壓管道幾乎全部采用鋼管。材質為Q235A。高壓管道設計壓力為1.6MPa,中壓管道設計壓力為0.4MPa,管壁厚度小于10mm。管道埋深一般在1.4~2.4m。根據《管道工程安裝維修手冊》,材質為Q235A的碳素鋼管,當壁厚小于10mm時,其額定許用應力為133MPa。西安市I級地裂縫的垂直活動速率每年大于30mm,最大速率可達到55.06mm/a。自1995年以后,西安市地裂縫活動進入超常活動階段,而地裂活動具有年變周期,大部分時間地裂縫處于相對穩定或蠕動狀態,此時不會對地下管線造成破壞(圖1);但是在短時間內會突然錯動產生較大的變形。日積月累,這種變形會對地下末采取任何保護措施的鋼性管道造成嚴重破壞(圖2),據1996年統計,地裂縫活動錯斷供水、煤氣管道達45次之多。

經計算地裂縫不同活動速率對管道產生的應力,在實際工程中,設計人員針對各級地裂縫采取了不同的處理措施(針對鋼管):

4.1Ⅲ級、Ⅳ級地裂縫

高、中壓管道在穿越m級、Ⅳ級地裂縫時,以地裂縫為中心,前后各100m的管道管底埋深控制在1.2-2.1m之間,并以中粗砂作回填土,填至管頂以上300mm;距地裂縫前后50m范圍內不能設支管。

4.2Ⅱ級地裂縫

①高壓管道(PN1.6MPa,DN600)

西安市天然氣高壓管道經過的II級地裂縫達6處,在穿越Ⅱ級地裂縫時,以地裂縫為中心,設置一段總長60m的管溝,在距地裂縫前后各20m的管道上設置一個軸向型內壓式波紋膨脹節,工作壓力為1.6MPa。管溝內充填松散粗砂,見圖3.

管道穿越II級地裂縫,采取如圖3的措施,在地裂縫活動的影響下,產生的變形情況見下圖4。

II級地裂縫的垂直活動速率最大為30mm/a,水平引張速率為垂直活動速率的1/3,最大為14mm/a。以最不利情況來討論,則每年地裂縫一側的管道隨地面沉降△Y=30mm,水平拉伸量△*=14mm。

由于每年管道沉降所產生的傾角A很小,幾乎可忽略不計,因此只要能消除管道拉伸變形所產生的應力,就可解決問題。

兩只波紋膨脹節之間的管道長L=40.Om,發生變形后的管道長為Ll的關系式如下:

L12=(L+△*)2+△Y2(1)

公式中:L一兩只波紋膨脹節之間的管道長,m;

△*一水平拉伸量,mm;

△Y一管道隨地面沉降量,film。

當L=40.4m,管道拉伸量△L按如下公式計算:

△L=△*+△Z2/2L≈△*(14mm)。

選擇的波紋膨脹節的允許軸向位移能大于△**/2(7mm),工作壓力為1.6MPa,即可滿足一個活動年的要求。

②中壓管道(PNO.4MPa,DN200--400)

中壓管道穿越Ⅱ級地裂縫達14處,在穿越Ⅱ級地裂縫時,以地裂縫為中心,設置一段總長40m的管溝,在距地裂縫前后各18m的管道上設置一個軸向型內壓式波紋膨脹節,工作壓力為0.6MPa。管溝內充填松散粗砂。

選擇的波紋膨脹節的允許軸向位移能大于△*/2(7mm),工作壓力為0.6MPa,即可滿足一個活動年的要求。

4.3Ⅰ級地裂縫

①高壓管道(PN1.6MPa,DN600)西安市天然氣高壓管道穿越I級地裂縫有2處,在穿越I級地裂縫時,以地裂縫為中心,設置一段總長64m的管溝(如圖6),在距地裂縫前后的管道上各設置兩個軸向型內壓式波紋膨脹節,工作壓力為1.6MPa。管溝內充填松散粗砂。

選擇的波紋膨脹節的允許軸向位移能大于△*/4,工作壓力為1.6MPa,即可滿足一個活動年的要求。

②中壓管道(PNO.4MPa,DN200--400)

中壓管道穿越I級地裂縫有6處,在穿越I級地裂縫時,以地裂縫為中心,設置一段總長40m的管溝(如圖7),在距地裂縫前后的管道上各設置兩個軸向型內壓式波紋膨脹節,工作壓力為0.6MPa。管溝內充填松散粗砂。

選擇的波紋膨脹節的允許軸向位移能大于△*/4,工作壓力為0.6MPa,即可滿足一個活動年的要求。

考慮突發事故發生時可進行切斷,在距地裂縫兩端各300m左右處各設閥門井一座,也可與管線上相鄰閥門井結合設置。為防止地裂縫活動引起的管道破壞,每年應對管溝內的管道以及附近的管道進行檢查,重點檢查波紋管是否被破壞。

西安市天然氣工程自1997年投產以來,一直運行正常。管道穿越地裂縫處未受到破壞。

⊥65⊥結論

經過幾年的觀察,西安市天然氣管網運行狀況良好,管道穿越地裂縫處由于采取了加設波紋膨脹節等特殊措施,消除了管道被錯斷帶來的安全隱患。

目前,在燃氣工程領域已出現了可以替代鋼管的PE(聚乙烯)管道,其中SDR11的PE管最大工作壓力可達0.4MPa,由于其具有的良好的柔韌性和伸展性,可代替中壓鋼管應用在穿越地裂縫處,甚至可以應用在整個中壓管網系統中。

篇3:現澆混凝土樓板設計方面的裂縫防治措施

(1)現澆板結構設計中除考慮強度要求外,還應進行撓度及裂縫驗算,還應考慮施工不均勻性及混凝土本身的收縮因素,適當增加板厚,增強板的剛度。

(2)宜采用較小直徑密度分布的方式進行布筋,為防止溫度及收縮引起的應力影響,應適當提高配筋率,這樣可提高混凝土體的極限拉伸應變及混凝土抵抗干縮變形的能力,防止因混凝土自身收縮出現大量的應力集中點,使局部出現塑性變形產生裂縫。另外混凝土標號設計強度不宜太高。

(3)應在樓板上每隔20m左右處設置一后澆帶,并在樓板中間墻體支座處設一條伸縮縫,使其釋放內應力。

(4)樓板因四周嵌固于墻體內,應在四角部位按要求配置雙向鋼筋,伸出長度為應小于1/3L(L為短向邊長),且不小于1.2m長為宜。

(5)在抗震非設防地區,也應適當增設混凝土構造柱,提高房屋整體性。