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【摘 要】分析厂房预应力混凝土折线形屋架梁和大型预应力屋面板裂缝产生的原因，并提出处理办法。
【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
该工程经处理竣工后，使用几年以来，效果良好。今后对房屋进行维修时应注意按操作规程施工，聘请专业人员施工。对埋件的预埋位置严格执行验收规范，偏差过大会对构件造成很大影响，以至于影响建筑物的使用年限。
【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
该工程经处理竣工后，使用几年以来，效果良好。今后对房屋进行维修时应注意按操作规程施工，聘请专业人员施工。对埋件的预埋位置严格执行验收规范，偏差过大会对构件造成很大影响，以至于影响建筑物的使用年限。