邹钰淞
(四川公路与桥梁建设集团有限责任公司, 四川 成都 610000)
混凝土挡土墙出现的裂缝问题,会在一定程度上影响墙体的结构完整性与一致性,影响混凝土挡土墙的正常使用,因此对其采取有效的裂缝处理技术是极为必要的。同时,为了防治墙体裂缝所导致的严重后果,还应当对裂缝进行定期观测,以确定裂缝是否发生较大变化。
本文选用某铁路路段的挡土墙作为研究案例,该路段的挡土墙所出现的裂缝呈现为水平状态,是贯通缝,按照混凝土浇筑段落延伸。该裂缝最大宽度1毫米,深约5厘米左右,挡土墙其余浇筑段落呈现为水平状态的施工缝宽度为0.2毫米,在部分位置出现了垂直方向的裂缝,长度都在1-3米之间,深约2厘米左右。进行取芯分析,可知在裂缝的最深位置,并没有呈现出较为明显的宽度,遗留有裂缝痕迹,但不易产生渗水问题,且并未造成剪切破坏。
经过勘察与研究发现,该路段挡土墙位置的岩石均为全风化与弱风化粉细砂岩,并没有形成断层与岩石破碎带等地质结构与情况较差的情况,该地段的地下水尚未发育,具有较好的地层自稳定能力,因而可以判断,该路段的挡土墙由于地形地质原因产生裂缝的可能性可以排除[1]。
(1)施工材料因素:该挡土墙为混凝土材料的,如果混凝土拌合料中的粗骨料与细骨料中含有大量的泥沙,导致拌合料级配不当,就很容易导致混凝土材料产生较大的收缩变化,导致混凝土墙体裂缝的产生;(2)混凝土未能进行合理养护:混凝土材料在施工之后,需要对其进行浇水养护,混凝土模板也应当在完工之后经过合理的养护时间才能够拆除,以避免混凝土墙体在温度与湿度的作用下产生形变,发生裂缝。但该路段挡土墙在施工之后的3天左右就拆除模板,导致水分过早流失,产生收缩裂缝;(3)水泥水化热与混凝土收缩因素。在灌注混凝土之后,水泥会与水发生水化热,混凝土内部问题升高,在第3天左右达到最高温度,随后温度下降,在这个过程中,混凝土会受到温度应力的影响,体积回缩,产生拉力,导致混凝土发生裂缝问题。同时由于挡土墙沉降缝长度过大,混凝土内部热能发生与外部环境的交换,温度应力致使混凝土墙面产生垂直或水平方向的裂缝;(4)施工缝处理不当:在施工过程中,混凝土的浇筑断档,中断期间内也没有对施工缝处加以处理,
导致新旧混凝土在浇筑之后未能紧密衔接,导致混凝土干凝之后产生裂缝问题。
表1 混凝土挡土墙裂缝类型
对路基混凝土挡土墙裂缝问题进行处理,首先需要对裂缝位置进行详细勘察与定位,通过取芯的方式明确裂缝深度,进而布置孔位,通过钻孔的方式进行锚杆安装,对裂缝进行加固,以避免裂缝扩大产生更加严重的问题,随后通过封缝胶与注浆胶两种方式相结合进行缝面处理,以封堵裂缝。
表2 某种快干型封缝胶类型参数
在进行缝面封堵的过程中,考虑到该挡土墙的裂缝产生在施工缝附近,但由于缺少地下水脉,且裂缝深处并没有产生较大的宽度,因此并未产生渗水问题,因此不易造成剪切破坏,出于避免裂缝进一步发展的需要,同时防止在渗水的影响下产生混凝土腐蚀性破坏问题,因而通过钻孔锚杆的方式进行加固。为确保锚杆加固的牢固性,可以设置两层端头锚杆,与挡土墙胸坡呈现为120°夹角,第一层锚杆长度可以设置为1米,第二层锚杆长度可以设置为0.9米,设置为梅花状,将钻孔的孔径设置在6-8厘米左右,采用φ30螺纹钢并对其端头进行锚处理。同时,在安装锚杆的时候,应当合理控制锚杆位置,尽量使锚杆处于钻孔中央位置,并向钻孔处注入泥浆,以起到防腐蚀的效果。
表3 混凝土挡土墙裂缝处理设备表
对表面裂缝的处理,可以采用封缝压注化学浆液的方式进行处理,在施工的过程中,通常针对垂直风按照自下而上的顺序进行注浆,针对水平缝按照一端向另一端循序注浆。墙面裂缝较为狭窄的情况下,可以通过带有弹力装置的补缝器进行自动加压注浆,出于保障注浆充满的需要,还可以在一次注浆之后的半小时左右进行二次注浆。在注浆完成后,对注浆的位置进行清理,清除表面浮浆与其他杂质,并对混凝土表面进行润湿,进行在裂缝处通过含有ZV型混凝土处理胶的修补材料进行涂刷修补,修补材料的配比可以参考以下公式:
修补材料重量比=硅酸盐水泥:ZV型混凝土处理胶=1:0.8
在涂刷的过程中,在混凝土墙面裂缝表面轻轻涂抹一层即可[2]。
3.3.1 裂缝观测标识的设置
出于明确挡土墙裂缝变化情况的需要,还应当对裂缝进行观测,首先需要设置裂缝观测标识,而观测标识的设置可以在进行测量裂缝端面或者裂缝中心,当墙面裂缝发生变化时,通过对照观测标识也会发生相应的变化,进而可以通过有效的测量设备采集变化数据,以确定裂缝变化情况与实际趋势,以便于及时采取相应措施对裂缝进行处理。在设置观测标识的时候,可使用油漆线画出平行标识,对于裂缝水平与垂直方向的变化,可以通过坐标方格网的形式设置标识。
3.3.2 裂缝观测技术要点
(1)可以通过全部数据观测调查与典型数据观测调查相结合的方式,通过专业的观测设备,如带光源显微镜、照相机等设备进行墙面裂缝标识观测,主要观测对象为超过0.2毫米宽度的裂缝进行长度、宽度与深度等数据的测量,并明确裂缝的变化趋势。
(2)对于墙面裂缝的观测,还应当对裂缝的具体分布与具体位置加以明确,分析裂缝走向,测量裂缝长度与宽度,确定裂缝数据变化趋势,并对裂缝进行统一编号。每一条裂缝都应当设置两组及以上的观测标识,分别布设与裂缝最宽位置与裂缝延伸末端。在具体观测时,应当采用专业的测试仪,确定两处标识箭头之间的距离,确定裂缝变位值。或者通过坐标方格网对裂缝的坐标差数据进行定期读取,明确裂缝变化情况,并对其进行近距离影像拍摄。
(3)在对裂缝进行观测时,应当保证裂缝观测位置混凝土墙面的清洁与整齐,保证裂缝内部无杂质,并尽量选择张开的裂缝进行观测,绘制裂缝分布图,并在图中绘制与标注具体的观测位置,以及裂缝最大宽度位置。具体的裂缝宽度计算可以参考我国《混凝土结构设计规范》中所规定的计算公式:
3.3.3 观测周期的确定
混凝土挡土墙裂缝的观测需要确定合理的观测周期,如果裂缝较为明显,宽度超过0.2毫米且为垂直错缝,或者挡土墙连接位置的裂缝,应当作为观测重点,且随裂缝变化情况与趋势确定裂缝观测周期与频次。一般来说,在发现裂缝问题的初期阶段,应当每天定时观测一次,裂缝问题发现的第二周,可以按照三天观测一次的频次进行裂缝观测,随着裂缝发现时间的延长,观测周期也可以适当延长[3]。
结语:在对混凝土挡土墙裂缝进行处理的过程中,应当首先分析裂缝产生的原因,明确是地质地形因素的影响还是施工操作不当所导致的裂缝问题,在明确其成因之后才能有的放矢地采取有效措施加以处理,进而提高挡土墙的整体性与完整性。
[1]柴元四.某混凝土挡墙裂纹产生原因分析及对策[J].四川建材,2013,(1):116-117..
[2]郑金博.路基混凝土挡土墙裂缝处理的施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017,(24):402-402.
[3]赵立财.路基混凝土挡土墙裂缝处理施工工法[J].中国水运(下半月),2013,(10):306-308.