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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。屋面防水及裂缝处理技术的探讨-城市建设2009年总第38期CONSTRUCTION管的接管问题，即当分支管能与干管保持同沟深度，而不需要绕行，尤其适宜在分支管较多、管径较小或者直接借用户的场合下采用。但在实际工程中，我们也发现竖直布管也存在以下不足之处：第一，当用在高温水或蒸汽管道的场合下，管道的伸缩器问题不好解决，管径较大时伸缩器的安装及检修都比较困难，处理不好将直接影响到管道的安全运行。第二，施工时必须自下向上逐根安装，即只有在下面一根管道在试压合格后，再进行上面管道的施工，施工时间相应较长。第三，
2、对覆土质量的要求较高，即每两根管道之间应有不小于150mm的细砂垫层，不应使管道悬空，尤其是在大管径的情况下。第四，在穿越道路时，要考虑特殊处理，如加套管或做地沟等，而不至于在长期的车辆作用下发生事故。另外，竖直布管与平行布管相比，在相同管径情况下，开挖深度较大，成本较高。如我单位承担的某住宅小区的低温水供热管道，不易直观区分干管、支管、分支很多，该设计就采用竖直布管方式，最大管径为DN400，埋深最大为2m左右，现已投入使用，成本虽稍高但运行效果很好。又如我单位承担的另一小区低温水供热管道，干管分支上较多，多数又是直接接入用户，加上规划要求，使该管道距建筑物距离以及电缆的距离很近，所以该设计
3、也采用了竖直布管方式，最大管径为DN300，平均埋深1.8m左右，现已全部投入使用，运行效果良好。根据笔者多年的施工和管理经验，直埋管道虽然有不少优点，但是必须非常重视验收环节，才能达到较好的实际使用效果。因此，直埋管道的验收必须达到以下要求：1、严格检查支撑物配置的正确性、坚固性及其坡度是否符合设计要求。2、检查伸缩器、放风阀、排泄阀、变径位置是否正确。3、直埋管道固定支座点的位置及结构形式都应该正确，各支架上的滑动支座不得由于保温方式不妥而滑动受阻。4、直埋管道的材质、阀件、管件均应有材质合格证。5、伸缩器应有合格的拉伸记录，焊口应有试压或探伤记录。四、结束语在新疆地区供热管道敷设的具体工
4、程中，设计方应综合考虑各种因素，灵活的选择布管方式，施工方应认真施工、严格验收，确保直埋管道的施工质量。通过几年来的实践，我们较好的处理了直埋管道中一些难点问题，使直埋管道这一施工方法得以在新疆部分地区和城市逐渐推广，并使它日趋完善。参考文献1CJJ/T81-98城镇直埋供热管道工程技术规程.2GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范.3GB50176-93民用建筑热工设计规范.1工程实例某住宅建筑面积1450m2,为一幢3层框架及部分砖混结构建筑。钢筋混凝土梁式桩基,三层局部楼面及屋面为井字梁结构。发现轴、Y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
5、后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状,宽度约0.5mm1.2mm,多为表面裂缝,基本未贯穿梁底,且大多分布在跨中区域,在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁,同时井字梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位,见图1。2裂缝宽度计算复核现以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。复核工作按两种方式分别进行12.1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
6、。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由混凝土密肋和井式楼盖设计手册查表知:M1=0.434qa2b=114.09kNm。而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt:Mt=EIt/h=Ebh2t/12=26kNm。其中E为C20混凝土弹性模量,取2.55104N/mm2;为C20混凝土线膨胀系数,取110-5;I为构件截面惯性矩,矩形时为bh3/12(b为构件宽度250mm,h为构件高度700mm);t为构件上、下表面温差,取为10。因而Mk=M1+Mt=140.09kNm。根据GB5001022002混凝土结构设计规范受弯构件最大
7、裂缝宽度计算公式:Wmax=acrsk/Es(1.9c+0.08deq/te)。梁截面尺寸为250700,保护层厚度为25mm,配置钢筋为425(级),混凝土强度为C20。构件受力特征系数acr=2.1(受弯构件),Es=2.0105N/mm2(级钢筋弹性模量)。则最大裂缝宽度为:Wmax=0.133mm0.3mm。由计算过程中得知,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裂缝原因分析1)该楼共设6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,最大沉降量为10.2mm,最小沉降量为9.1mm,
8、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)很明显,本工程屋面井字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
9、筋明显不足,也是导致井字梁构件裂缝的主要原因之一。4处理措施该工程从竣工到发现裂缝已近两年时间,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。4.1改善屋面保温性能考虑到原有屋面防水材料SBS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。4.2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
10、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12水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字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4。4.3特殊部位的处理规范GB207283中明确指出:油膏嵌缝涂料屋面是板面采用嵌缝材料防水、涂膜防水或板面自防水并涂刷附加层的一种屋面形式。由此,采用涂膜防水时必须配合使用嵌缝材料。强调作油膏嵌缝,是由于目前屋面结构的预制化、轻型化、高层化、大跨度、大开间的公共建筑和工业建筑的增高等,使结构变形
11、值相应增大,基层开裂的概率也增大,加之气温变化、地基沉陷、机械振动等使屋面处于多种因素作用,总是处于运动状态,特别是在应力集中处应变较大。关于屋面特殊部位(即嵌油膏处)应视屋面结构情况确定。板端、板边缘、天沟与天沟的接缝,屋面与天沟、楼板与山墙交接处,落水口与天沟连接处,伸缩缝、沉降缝、分仓缝、施工缝、抗震缝、高低跨接头缝、女儿墙屋面接缝、出气孔、进入孔与楼板接缝等处均要嵌油膏。做到油膏与缝槽两侧粘结牢固,缝底采用泡沫塑料或隔离剂等,使油膏底部与基层不粘接,以充分发挥油膏的延伸和回弹性。最后,保护好嵌缝油膏,使不直接暴露在大气中。5提高涂层耐裂性的方法耐裂性是表示防水涂层适应基层开裂的能力,其
12、含义是当基层一定范围内产生裂缝时,防水涂层能不开裂,即仍具有防水作用。对于提高耐裂性的问题,国内外不少科研单位和专家进行了大量的试验研究,一致认为耐裂性这一指标是防水涂层的抗拉强度、延伸率、厚度及其与基层粘结力的综合反映,它们之间的相互关系必须遵循“自由剥离区”的理论。所谓“自由剥离区”,就是当基层产生裂缝时,在裂缝附近有一定宽度的防水涂层或卷材脱离后,便依靠本身的延伸性,有效地提高了耐裂性。反之,则按“零点”理论,即要求防水层的延伸率无穷大,才能在基层开裂时不被拉裂,这显然是不现实的。由此确认,自由剥离区理论,是提高耐裂性的理论根据。6基层处理的几种作法由于防水涂层依附在基层上,不同的基层处
13、理直接影响防水性能。下面根据有关规范要求和结合实践提出防水基层处理的几种作法。6.1工业厂房的大型屋面板的自身强度高,可不作找平层,局部不平处可用高标号水泥砂浆加107胶批刮。要处理好找平层强度、厚度、水灰比,否则易起壳开裂,起负作用,影响防水涂层的防水性能,同时既费料费工,又增加屋盖荷重。6.2空心楼板屋面,宜采用细石混凝土(厚度不小于30mm)或采用掺抹外加剂的水泥砂浆,水泥砂浆配比应不底于1215,厚度不小于25mm。找平层表面抹压平整,抹压前楼板面一定要清理干净,防止找平层与楼板面粘结不牢,形成起砂、脱皮、空鼓等缺陷。6.3现浇混凝土屋面,一般采用原浆一次压光。若加浆抹面,则会因砂浆强
14、度低而影响防水基层的强度,且又增加了工序。特别是捣制混凝土表面清理不干净时,抹上水泥砂浆后,易起壳,影响找平层质量。若一定需加浆抹面,则砂浆标号与结构层强度应一致,而且要使粉刷基面清洁度达到能使基层与砂浆紧密粘结的标准,待10d后即收缩值逐渐减少时再做涂膜防水或卷材防水。6.4保温层屋面必须设排气通道,因为无论屋面保温材料是整浇的还是松散的,在施工期间均可能含水,水分被封闭在防水层下,不仅降低了热工性能,而且温度升高后,水蒸气蒸发不出去,会引起巨大的蒸汽压力而使防水材料产生起包,起包处的防水材料因受拉力而变薄。气温下降时,鼓包随之缩小直至消失。这样反复循环,并加上屋面温差、基层材料收缩而组成的
15、温度收缩叠加应力的影响,使防水材料引起折裂而破坏。所以保温屋面均应设置排气通道,其间距应根据保温层含水率大小或透气性能等因素确定,全国各地的调配结果表明,其纵横间距一般不大于6m,在排气通道交叉点设出气孔,以便使保温层中的水蒸汽通过排气通道排出。6.5沥青砂浆找平层。沥青砂浆要密实,应严格控制好拌和料的配合比,认真计量,搅拌要均匀、密实,使表面密实无蜂窝缺陷。同时应控制好温度,雨雪天不得施工,一般不宜在0以下施工,如必须施工时,应采取相应的技术措施。6.6预制找平层。预制找平层应紧贴在基层表面上,并应铺平垫稳,不能有松动现象。预制找平层如铺在水泥砂浆结合层上,预制板在铺设前应用水浸湿,待表面无明水时才可铺设。如铺在沥青玛脂结合层上时,应在板底面和侧面涂刷同类材料的冷底子油1道2道,并保持干燥洁净,以增加粘结力,找平层必须留设分格缝,以防温差应力导致找平层裂缝。7结语对于象井字梁构件这类体量较大,相互之间约束又较多的混凝工程管理137万方数据