地下室外墻砼裂縫分析與處理

精品文檔-下載后可編輯地下室外墻砼裂縫分析與處理隨著我國(guó)高層建筑的不斷興起，地下空間越來(lái)越多的得到利用，作為地下空間的維護(hù)結(jié)構(gòu)地下室外墻，除了要承受結(jié)構(gòu)荷載外，還要起到防止地下水滲漏的功能。由于設(shè)計(jì)因素、施工因素以及砼結(jié)構(gòu)自身的某些特定的性能的影響，地下室砼外墻往往在結(jié)構(gòu)成型后容易產(chǎn)生裂縫，這些裂縫短期內(nèi)一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全度，但它的出現(xiàn)會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且長(zhǎng)期下去會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。本文結(jié)合南通地區(qū)某工程的地下室墻體砼裂縫的處理案例，就地下室外墻砼裂縫的分析與處理談?wù)勛砸训目捶?，供大家參考?/p>

一、裂縫現(xiàn)象描述

某工程總建筑面積約49000，由8幢小高層與多層群體建筑組成，整體地下室一層，建筑面積17141，建筑高度為18.3―32.3m，地下結(jié)構(gòu)采用樁-筏板基礎(chǔ)，底板厚500―1350mm，底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為S8，外墻厚350mm，混凝土標(biāo)號(hào)為C40、S8。沿外墻軸線，每隔8米設(shè)置一結(jié)構(gòu)柱，砼澆筑完畢，養(yǎng)護(hù)兩周拆模后，發(fā)現(xiàn)大部分外墻體每跨跨中部位出現(xiàn)垂直裂縫，且內(nèi)外貫穿，裂縫數(shù)量較多，寬度一般≤0.3mm，少數(shù)有＞0.3mm的情況。

二、裂縫的成因分析

一般而言，產(chǎn)生砼裂縫的原因主要有以下幾方面：施工操作引起的裂縫：如施工中脫模撞擊、砼養(yǎng)護(hù)不到位等；物理因素引起的裂縫：如溫、濕度變化，不均勻沉降，凍脹、干縮等；化學(xué)因素引起的裂縫：如鋼筋銹蝕、化學(xué)反應(yīng)膨脹等。我們采用排除法尋找產(chǎn)生該裂縫的原因，因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)及周圍環(huán)境沒(méi)有任何化學(xué)侵蝕源，因此化學(xué)因素引起的裂縫也不能成立，接下來(lái)再來(lái)分析施工操作因素和物理因素：

1、施工操作因素分析

（1）混凝土澆搗施工前，業(yè)主、監(jiān)理工程師和設(shè)計(jì)人員對(duì)鋼筋、模板進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量檢查驗(yàn)收，所有的質(zhì)量保證資料和相關(guān)的管理資料、施工方案均經(jīng)過(guò)監(jiān)理工程師嚴(yán)格審查批準(zhǔn)

（2）混凝土澆搗施工前，混凝土供應(yīng)商將混凝土配合比及原材料質(zhì)保資料報(bào)總包單位和監(jiān)理工程師審核，經(jīng)審核合格后方進(jìn)行拌制供應(yīng)施工。在混凝土拌制施工中，監(jiān)理工程師和總包單位施工管理人員，不定時(shí)的深入混凝土泵站進(jìn)行質(zhì)量跟蹤檢查，結(jié)果均符合質(zhì)量要求。

（3）混凝土進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，均按規(guī)范要求進(jìn)行了坍落度及攪拌質(zhì)量的檢查，在監(jiān)理工程師的見(jiàn)證下，按施工規(guī)范的要求，現(xiàn)場(chǎng)制作了混凝土試塊，經(jīng)試驗(yàn)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

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（4）混凝土澆搗采用“一個(gè)坡度、分層澆筑、循序漸進(jìn)、一次到位”的澆筑工藝，分層厚度一般不超過(guò)80cm；采用振動(dòng)棒垂直振搗，專人負(fù)責(zé)，不得漏振或過(guò)振，并設(shè)有專人看模，以防漲模。

（5）混凝土養(yǎng)護(hù)：施工中采用18mm厚的大面積多層夾板作為墻體模板。養(yǎng)護(hù)采用帶模養(yǎng)護(hù)7天，混凝土硬化達(dá)到一定強(qiáng)度后，及時(shí)松動(dòng)對(duì)拉螺栓，讓墻體模板與混凝土有點(diǎn)縫隙，在頂部澆水注入模板內(nèi)，始終保證混凝土表面濕潤(rùn)，拆模后采用灑水濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。將塑料管沿墻頂敷設(shè)，塑料管均勻布滿灑水孔，一端與水龍頭連接，使混凝土始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間15天。

（6）拆模后混凝土質(zhì)量良好，混凝土表面光潔、平整、密實(shí)，未出現(xiàn)任何質(zhì)量缺陷。

由上述分析可知該工程地下室外墻裂縫與施工因素?zé)o直接關(guān)系。接下來(lái)再進(jìn)行物理因素的分析：

2、物理因素分析

可能引起的砼裂縫物理因素主要有兩方面：一是砼溫度、濕度的變化，二是混凝土的凍脹、干縮變形等等。

（1）砼出現(xiàn)溫度裂縫的可能性分析：

a.混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力，后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束，又在混凝土中出現(xiàn)拉應(yīng)力，氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。

b.許多混凝土的內(nèi)部濕度變化較小或變化較慢，但表面濕度變化較大或發(fā)生劇烈變化。表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。

c.在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力，但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此，很有可能出現(xiàn)溫度裂縫。

這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用而引起裂縫。

（2）混凝土出現(xiàn)干縮變形裂縫的可能性分析

混凝土硬化后，多余水分將蒸發(fā)而混凝土內(nèi)部留下許多毛細(xì)孔，造成混凝土的體積減少，同時(shí)在混凝土的水化過(guò)程中也會(huì)引起混凝土的體積發(fā)生收縮，當(dāng)混凝土本身的收縮量達(dá)到一定程度時(shí)就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

綜合上述分析，該工程地下室外墻裂縫產(chǎn)生的主要原因?yàn)闇囟攘芽p和干縮裂縫共同作用的結(jié)果，結(jié)合裂縫寬度、長(zhǎng)度現(xiàn)象，該裂縫短期內(nèi)對(duì)結(jié)構(gòu)安全度不會(huì)有影響，無(wú)需進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，主要從如何防止地下水滲漏方面考慮處理方案。

三、裂縫的處理方案與處理效果

根據(jù)不同的裂縫情況，針對(duì)性的采用了不同的處理方法：

1、裂縫寬度小于0.3mm的豎向或斜向裂縫均采用環(huán)氧水泥進(jìn)行封閉，封閉層騎縫涂抹，涂抹寬度30mm，厚度2mm，長(zhǎng)度延伸出縫端30mm。在涂抹環(huán)氧水泥封閉層以前，混凝土表面用鋼絲刷清理，采用壓縮空氣或皮老虎吹干凈，表面必須處于干燥無(wú)油漬狀態(tài)，如有油漬需用丙酮或甲苯擦干凈。環(huán)氧水泥由環(huán)氧樹脂、苯二甲酸二丁脂、乙二胺及普通硅酸鹽水泥所組成，其配置方法如下：先將環(huán)氧樹脂加熱熔化，按比例秤出苯二甲酸二丁脂倒入環(huán)氧樹脂中攪拌均勻，然后將混合料倒入事先按比例秤量好的水泥（滑石粉）中，攪拌均勻存放在能密封的容器內(nèi)待用，使用時(shí)取出半成品，加入按比例的硬化劑乙二胺，攪拌均勻即可使用，配置后的成品宜在30分鐘內(nèi)用完。

2、裂縫寬度等于或大于0.4mm的豎向或斜向裂縫，采用壓力灌環(huán)氧樹脂漿液粘合補(bǔ)強(qiáng)：

（1）表面處理：用小錘、鋼絲刷及砂布將沿裂縫封閉范圍200mm寬的混凝土表面碎屑、浮渣、鐵銹及油污等清除干凈，粘貼灌漿嘴子的地方采用棉絲蘸丙酮或甲苯擦洗，待封閉的表面必須處于干燥及無(wú)油漬狀態(tài)。

（2）粘貼灌漿嘴子和裂縫封閉：

a.環(huán)氧樹脂漿液是通過(guò)嘴子壓入縫隙的，嘴子的布置距離視裂縫寬度而定，縫寬度大時(shí)，嘴子距離可稍大些，一般為300―500mm，在縫端均應(yīng)布置嘴子，當(dāng)裂縫有縱橫交錯(cuò)時(shí)，在交叉處必須布設(shè)嘴子，貫通構(gòu)件截面的裂縫，兩端均應(yīng)布設(shè)，其位置應(yīng)上下相互錯(cuò)開(kāi)。

b.先用鉛筆在裂縫上畫出布設(shè)嘴子的位置，用小鴨嘴（泥刀）把環(huán)氧樹脂刮在已用丙酮或甲苯擦干凈的嘴子底盤上，厚度約1~2mm，并靜置15―20分鐘后，把嘴子按貼在所確定的位置上，同時(shí)把嘴子底盤周圍用環(huán)氧水泥封閉，嘴子之間的裂縫也用環(huán)氧水泥騎縫抹成20―30mm寬、2mm厚的封閉帶。

c.表面局部封閉：沿裂縫寬200mm范圍內(nèi)采用環(huán)氧瀝青漆或環(huán)氧膩?zhàn)臃忾]，以防止在灌漿過(guò)程中由于混凝土為多孔性材料，在裂縫兩側(cè)一定范圍出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。早期采用的是環(huán)氧瀝青封閉，后來(lái)采用了環(huán)氧膩?zhàn)硬牧?，因?yàn)檫@種材料配制及操作比較方便，防滲性能與環(huán)氧瀝青相當(dāng)。

（3）試氣：

a.試氣目的是為了吹凈殘留在縫隙內(nèi)的塵土，檢查裂縫貫通程度以便灌漿時(shí)掌握進(jìn)漿情況，檢查封閉質(zhì)量，是否有漏氣現(xiàn)象。

b.試氣壓力應(yīng)先小后大，一般可控制在0.3~0.4Mpa，試氣時(shí)吹凈縫隙內(nèi)的塵土后，堵塞除進(jìn)氣嘴以外的其余嘴子，用肥皂水或洗滌劑水滿刷封閉層表面，如有漏氣會(huì)出現(xiàn)冒泡現(xiàn)象，漏氣處如果只發(fā)泡不沖破，一般不會(huì)在灌漿時(shí)產(chǎn)生滲漏，否則應(yīng)采用環(huán)氧水泥或環(huán)氧膩?zhàn)佣卵a(bǔ)，待硬化后再進(jìn)行試氣，直到無(wú)沖破封閉層的漏氣現(xiàn)象才可進(jìn)行灌漿。

c.為檢查裂縫暢通與否，在試完是否漏氣后，把堵塞嘴子的塞子逐個(gè)取下，觀察通氣程度，如果裂縫較長(zhǎng)，嘴子較多，可換進(jìn)氣嘴分段檢查通氣情況。

d.試氣這道工序非常重要，必須重視，否則在沒(méi)有保證封閉層質(zhì)量及不掌握各嘴子間暢通情況下，灌漿時(shí)一旦出現(xiàn)漏漿或進(jìn)漿不暢，將會(huì)造成灌漿失敗而無(wú)法補(bǔ)救。

（4）灌漿：

a.配置好的環(huán)氧漿液倒入灌漿罐后，蓋上進(jìn)料口，檢查各管路接頭，保證無(wú)漏氣漏漿發(fā)生，打開(kāi)儲(chǔ)氣罐出氣閥門，借助壓縮空氣把漿液頂住輸漿管，通過(guò)輸漿管把漿液由嘴子壓入混凝土縫隙內(nèi)，當(dāng)進(jìn)漿嘴子鄰近的嘴子冒漿后，立即用塞子堵住，繼續(xù)灌漿，待最后一個(gè)嘴子冒漿堵上塞子后，需恒壓5―10分鐘才可撤下進(jìn)漿嘴子上的輸漿管。

b.在灌漿過(guò)程中，當(dāng)相鄰嘴子冒漿而相隔遠(yuǎn)的嘴子不冒漿時(shí)，應(yīng)將進(jìn)漿嘴子換到另一嘴子，采用接力方式逐漸施灌，灌漿應(yīng)由下而上，不可倒行逆施。灌漿壓力視裂縫寬度而定，0.4mm以上裂縫，施灌壓力一般為0.15~0.2MPa，壓力應(yīng)先小后大，進(jìn)漿宜緩慢，不應(yīng)急促進(jìn)漿，防止進(jìn)漿太快造成縫隙中漿料短路而影響灌漿質(zhì)量。