浅析钢筋混凝土梁的弥补原理及措施

摘要:工程中由于种种设计和施工的原因,造成梁截面不够,需增加混凝土截面,可采取叠合梁的方法弥补。并采取科学合理的措施达到新旧混凝土有效结合共同工作。

Abstract: In the construction, if the beam is not enough owing to the design or constructing, the concrete section is needed. The method of composite beam can be adopted. Scientific measures should be adopted to make both the new concrete and the old concrete work together efficiently.

关键词:梁截面;叠合梁;结合;共同工作

Key words: beam; composite beam; combined; work together

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)04-0243-01

在实际工程中,有时梁会遇到因设计不周或由于荷载增大使得原有混凝土构件截面不能满足使用要求,这时采用叠合梁的施工方法则是一种既便于施工又经济合理的补救措施。它与拆掉重新浇筑混凝土相比,具有施工方便、节约模板、缩短工期、降低造价等优点。在工程实践中,叠合梁是分两次浇捣混凝土的梁,第一次在预制场做成预制梁;第二次在施工现场进行,当预制梁吊装安放完成后、再浇捣上部的混凝土使其连成整体。

1叠合梁弥补钢筋混凝土截面的原理

混凝土梁是一种受弯构件,从受荷至破坏经历三个阶段:

第一阶段:弹性工作阶段;

第二阶段:受拉区开裂阶段;

第三阶段:受压区混凝土破坏阶段。

叠合梁的破坏也是遵循这三个阶段的,但因它是分二次制造的,在第一次制造是,由于本身自重和施工荷载的作用,使得第一次制造的梁受拉钢筋产生了拉应力,受压区产生压应力,即所谓的叠合梁的应力超前。这种应力超前对钢筋来说是个不力因素,对叠合梁组合截面是个有利因素。从旧梁与叠合梁受力后应力分布图中,可看出,旧梁加荷时受压区承担压力,而叠合梁在二次受力时主要由后浇混凝土承担压力,而旧梁受压区混凝土的压力则成为抵抗外荷载的力,这样就使得后浇混凝土的受压应变化相同弯矩作用下的整浇梁的受压应变要小,同时也抑制了叠合梁混凝土的受拉变形和受拉钢筋的应力增长。但是叠合梁毕竟是两次浇筑而成的。实践和实验表明,新旧混凝土的结合面往往是工程的薄弱环节,结合面抗拉、抗箭、抗弯强度降低、新旧混凝土凝缩、弹性变形存在差异、甚至出现裂缝,因此必须采取一些可靠措施科学合理的施工工艺来保证新旧混凝同工作。

梁截面应力图

2叠合梁的施工工艺及措施

首先,对新混凝土配制的质量控制。

(1)现场中有的用原强度等级:有的比原强度提高一、二级甚至更多,这其中的有些做法是不可取的。殊不知水泥掺量越大,混凝土强度是提高了,但其收缩性也会跟着增大,这样混凝土就会产生大面积裂缝;同时由于新旧混凝土强度不同,当梁承重时,内部应力大小不同,也会引起内部发生裂。因此混凝土中不能随意加大水泥用量。

(2)混凝土配合比,包括膨胀剂的用量,必须根据设计要求,由实验室通过试配确定,应开具配合比单,施工方对照配合比单在监理的见证下进行现场拌制。膨胀剂严禁使用过期、劣质的外加剂。

其次,对混凝土施工程序的控制。

在浇筑混凝土前应对新旧混凝土结合面进行提前清理并剔除表面浮浆及松动石子等杂物,对钢筋锈蚀应用钢丝刷进行除锈,有油污的应清洗掉。再将旧混凝土表面剔凿粗糙,用水充分湿润,然后刷结合层,一种是刷1:0.4素水泥浆结合层,新混凝土水灰比0.4,坍落度2厘米,水中养护;另一种是涂抹环氧树脂结合层,新混凝土水灰比0.4,坍落度60mm,自然养护。这两种方法经过多次施工检测,新旧混凝土结合面粘结强度均达到整体混凝土强度的100%,完全能够保证新旧混凝土的有效结合共同工作。混凝土浇筑过程中,应在浇筑现场留置试块,具体包括标养试块、同条件试块以及有掺外加剂的抗渗试块等等,以验证混凝土强度。

再次,施工时应考虑新旧混凝土温度的影响。

在北方一些主体工程将要进入冬季施工,旧混凝土及新混凝土外部温度很低,当浇筑好新混凝土后,内部由于水化热的原因温度相对很高,这样内外有了温差,从而引起内部温差裂缝,势必产生内部裂缝的隐患。所以其弥补工作最好在来年春季气候转暖后再进行,以避开因温差影响使接缝处产生裂缝。

最后是混凝土的浇筑、振捣及养护。

浇筑混凝土时应尽量均匀摊开,要注意限制卸料高度,防止离析现象;振动器振捣时,应控制振捣时间,既要防止振捣不足混凝土内部留有蜂窝、空洞不密实的现象;又要防止振捣过度混凝土产生分层甚至旧混凝土与钢筋脱裂等等质量问题。新混凝土的养护也是值得注意的过程。必须设法使混凝土处于足够湿度和适当的温度下养护。混凝土浇筑完毕后12个小时以内,用塑料薄膜或草袋子覆盖浇水,超过7天要更长。这样有利于旧混凝土强度的增长,以及新旧混凝土的粘结。

总之,利用叠合梁补强混凝土,从理论上能满足梁的设计强度要求,甚至还有所提高,从实际工程中已得到多次的考验,同时也取得了最佳工程效果。只要严格按照施工规范操作,符合设计要求和验收标准,从材料到施工严把质量关,不造成任何隐患,这个方法是行之有效的。

参考文献:

[1]周士琼.土木工程材料[M].北京:中国铁道出版社,2005.

[2]李顺秋.建筑施工技术与机械[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社.

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