水工建筑中混凝土裂缝问题研究

卢奇奇　杨晓燕

摘 要：针对水工建筑，结合实例，在提出水工建筑混凝土裂缝产生原因的基础上，提出有效的裂缝预防控制和处理方法，对裂缝灌浆处理操作方法和要点进行分析，以此为类似工程裂缝防治工作提供参考借鉴。

关键词：水工建筑；建筑混凝土裂缝；裂缝成因；裂缝处理

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）32-0156-02

在水工建筑工程中，经常会见到混凝土裂缝现象，轻则影响建筑整体外观，严重时将引起安全隐患。因此，在实际工作中，应对裂缝成因进行深入分析，探讨有效的预防与处理措施。

1 水工建筑混凝土裂缝成因

造成混凝土建（构）筑物开裂的原因十分复杂，会受到很多因素的直接或间接影响，一般包含施工、地基和原材料等方面。现以某水工建筑为例，对其裂缝成因做如下调查分析。

（1）对施工原材料实施抽样检验，未发现异常和问题，质量满足设计与规范要求。搅拌站和施工現场之间的距离在2km以内，运输和等候的时间总和在15～20min范围内，混凝土到达施工现场后，对其坍落度进行测定，结果在5～8cm范围内，与设计和规范要求相符。

（2）混凝土浇筑施工中，制作抗压试件、抗渗试件与抗冻试件，根据设计要求对不同的试块开展实验，结果都满足质量要求，因此，混凝土及其原材料没有质量问题[1]。

（3）倒虹吸管所处区域地层为细～中砂，以下部位是粘性土层，设计将砂砾层作为基础的持力层，局部处于砂层和粘性土层上部，每个持力层的承载力经检验都符合设计与规范要求。此外，按照设计要求在两侧还布置有排水沟，沟内配有水泵，可及时将沟中的水抽出。经上述分析可知，该地基承载力符合设计与规范要求，无不均匀沉降，裂缝与地基无关。

（4）本工程施工水泥采用P.042.5号水泥，经试验检测，其早期强度较高，且水化热温升速度极快。根据内部温度测定结果可知，仅3d温度即可升至最高值，因此，初步认为裂缝由温度突变造成，即属温度裂缝。试验结果表明，试块在3d内强度即可达到30MPa以上，说明其具有极高的早期强度。因墙体表面直接受模板体系的限制，水化热集中聚集于内部难以散发，致使内温大幅上升，并在拆模后产生温差，使内、外部膨胀与收缩程度不一致，导致表面产生较大拉应力，这一拉应力比抗拉强度极限大时，产生温度裂缝。

2 水工建筑混凝土裂缝控制

从裂缝产生后，项目部对此给予了高度重视，设立专门的调查与分析小组，研究裂缝产生原因和预防对策，在日后建设中，采取有效措施进行过程控制，避免裂缝产生。

（1）首先，适当降低各类原材料实际温度。在气温相对较低的时间段进行原材料运输；原材料进场后，一般不能马上使用，尤其是水泥，应放置一段时间，在骨料堆场搭设临时凉棚；罐车也应采取有效的降温措施，将入仓温度控制在尽可能低的水平。

（2）做好保温与养护工作。完成浇筑施工后，立即进行覆盖保温和洒水养护，将内、外部实际温差限制在24℃之内，避免温度裂缝产生。

3 水工建筑混凝土裂缝处理

针对已经产生的裂缝，应及时采取措施进行处理，大多采用灌浆法。

3.1 准备工作

（1）设备准备

设备是裂缝灌浆处理关键所在，对裂缝处理效果有直接影响，也是准备工作过程中的重点。现场要有足够设备到位，管理人员应进行严格检查和调度安排。

（2）材料准备

施工前应准备好以下几种材料：丙酮、灌浆嘴、固结胶、胶液。其中，丙酮的作用在于清除裂缝表面污渍；固结胶包括502与补强结构胶两种；胶液为灌缝结构胶。

（3）灌浆系统

由三部分组成，即充压机、注浆罐与注浆管。施工前在现场将这一系统组装完毕，并进行试验，确保其处在要求的施工状态。

3.2 施工方法

（1）裂缝清理

首先，对裂缝上的污染、灰尘及浮浆等除去，再均匀擦拭一层丙酮，最后在与裂缝两侧相距1.5cm的位置利用胶带纸设置护边。两侧的护边应尽可能达到平直。

（2）设置灌浆嘴

采用骑缝的方法进行埋设，在墙面进行灌浆嘴的埋设过程中，先于基座表面用502进行临时固定；再用固结胶进行封闭处理。相邻两个灌浆嘴之间的距离按50cm控制，在实际施工中应注意下列要点：设置灌浆嘴前，对裂缝实际情况与形态进行仔细检查，以确定适宜的埋设位置。灌浆嘴中心处需要和裂缝的端头完全对准，防止灌浆完成以后产生气泡。裂缝间断部位应对灌浆嘴进行加密设置，保证灌浆可以作用到所有裂缝，以免由于裂缝断开导致胶液无法顺利通过[2]。

（3）封缝

封缝主要使用固结胶进行，灌浆嘴缝隙在胶带纸方向上进行均匀涂胶，然后用腻子铲将其压平，将厚度控制在2mm以内，现场人员根据实际情况进行轻拍与按压，保证修补能够一次成型。固结胶在2～5h以内就可以固化，配好后不超过48h就能使用。

（4）密封性检查

在封缝时涂抹的固结胶完全固化以后，在裂缝上涂抹一层均匀的肥皂水，然后用压缩空气对其密封性进行检查，如果有漏气的部位，应重新进行封闭处理。

（5）胶液配制

首先，将注浆罐上的注浆口打开，并在出浆口上连接一条尺寸适宜的胶管，将阀门关闭，然后进行胶液的配置：将结构胶分成a、b两个组份，用干净的容器按照5：1的比例进行混合搅拌，到完全均匀为止，将其导入注浆罐当中。应注意，胶液必须现配现用，避免凝胶造成损失。同时，以灌入量为依据确定相应的配置量，防止多配，以免浪费。完成配置后，应在50min以内将其用完。为有效延长使用的时间，注浆罐不得长时间处于日光之下暴晒，现场通过临时遮阳棚的搭设来有效避免，并安排专人负责检查与管控。

（6）灌浆

利用在准备工作中形成的灌浆系统进行灌浆，其主要由充压机、注浆罐与注浆管三部分组成。在灌浆过程中，需将压力控制在0.2～0.4MPa范围内。现场的操作人员必须按照要求戴好护目镜，避免胶液到处飞溅造成。按照从低到高的顺序进行灌浆；如果在灌浆过程中发现排气嘴也开始出浆，则应将其封闭；若进浆停止，则应在0.4MPa的压力条件下连续灌注5min，保证浆液充分，然后将灌浆嘴封闭，开始对下一个灌浆嘴进行注浆。完成注浆后，如果每个排气嘴又能看到饱满的泥浆，则说明注浆效果良好[3]。

3.3 处理效果检验

为了对完成灌浆处理的裂缝实际处理效果进行检验，需要在完成灌浆后的3d，借助以下方法实施检验：超声波检验；钻芯取样；压水试验，先清除所有封缝材料，再于和裂缝相距2cm的位置钻出斜向孔，然后对缝表面进行清理，涂抹一层丙酮。重新对灌浆嘴进行埋设，待达到固结后开始压水试验，压力保持在0.2MPa10min，对灌浆嘴中的液面高度进行观察，确认是否降低，若保持不变，则说明灌缝效果达到预期。

3.4 注意事项

施工中，应注意以下细节问题，防止对灌浆效果造成影响。

（1）如果包装桶中结构胶存在沉淀的现象，则应在施工前将其搅拌均匀。

（2）修补表面的洁净程度、胶液的配比及搅拌都对最终修补效果有很大影响。

（3）固结胶需要在阴凉的部位密封保存，超过保存期的固结胶禁止使用。

4 结束语

综上所述，原材料、施工、地基等因素都有可能造成水工建筑混凝土开裂，针对最常见的温度裂缝，应在严格控制原材料温度和保温养护的基础上，及时采用灌缝技术进行处理，避免裂缝进一步扩大，造成安全隐患。

参考文献

[1]谭丽娜.水工建筑中混凝土裂缝问题及应对分析[J].建材与装饰，2018（28）：277～278.

[2]徐 卓，张 佳.试论水工建筑混凝土结构设计及施工质量控制[J].四川水泥，2018（04）：74.

[3]陈远照.水工建筑中混凝土裂缝问题及应对[J].城市建设理论研究（电子版），2018（07）：106.

收稿日期：2018-9-13