建筑物维修中混凝土裂缝修补与加固处理

陈晓汾

（山西八建集团有限公司，山西太原 030027）

0 引言

在已经修建好的房屋中，通常裂缝出现在混凝土结构构件上，部分砖混结构的房屋裂缝也出现在现浇混凝土板下方。在实际工程中，如果房屋的混凝土构件跨度较大时，往往会出现裂缝，裂缝分为多种，比如温度裂缝、混凝土收缩裂缝、受力裂缝等，一般发生在构件的中部或者两端的位置，一般构件跨度或者长度越大，裂缝出现得越明显。在出现的裂缝中，温度裂缝和混凝土收缩裂缝是因为材料或者气候等原因造成的，这类裂缝对于结构构件的受力影响较小或者没有影响，因此可以只做一般的处理或者不做处理。但是另一类受力裂缝对于构件的受力有着显著的影响，随着裂缝的扩展和不断延伸，钢筋会慢慢得到屈服强度，降低梁体的刚度，使得构件趋向于破坏，由于构件之间的联系，其余构件可能也会引起破坏，因此这种裂缝必须尽早采取措施进行加固与补强，提高结构的安全性。处理裂缝之前首先需要对裂缝进行调查与分析，确定裂缝的种类、危险程度，并提出加固的方案，调查的参数可以从裂缝的长度、宽度、走向、位置、是否存在漏水情况等入手，对裂缝的产生原因进行分析，并采取相关的措施防止裂缝进一步扩大，如图1、图2所示。

图1 混凝土板非受力裂缝

图2 混凝土梁受力裂缝

1 混凝土构件裂缝修补处理方法

1.1 表面处理修补法

表面处理修补法指的是采用具有弹性的防水材料、水泥膏聚合物以及有渗透性的防水剂涂刷在裂缝的表面，使得裂缝具备一定的防水性与耐久性。这种方法只适用于混凝土构件的表面存在裂缝，对结构构件的强度与受力性能影响不大，可能会造成钢筋锈蚀或者损害构件表面的美观等细微裂缝的治理。一些比较稀少的裂缝，能够在裂缝表面进行骑缝修补，对于细密的裂缝或者龟裂的情况，可以全部覆盖进行修补。所采用的材料涂层较薄，所以材料应当具备黏性强而且老化慢的特点。这种处理方法操作简单，只需要将涂料涂刷到构件表面，但是这种涂料无法进入混凝土裂缝的内部，而且价格较高、性价比低。

1.2 灌浆法

灌浆法是将水泥浆液或者树脂浆液等灌入到裂缝的内部，恢复构件的整体性和耐久性，并提高构件的防水能力，对于宽度较大且不影响结构性能的裂缝可以采用这种方法进行处理，灌浆法可以分为化学和水泥灌浆法，化学灌浆法的特点是可灌性好、收缩小、黏结强度高，回复效果也好。由于灌浆法不伤害原结构，而且修补后的防水性和耐久性好，修补质量也较好，使用较为普遍，但是当下我国没有定性的灌浆设备，因此使用起来成本较高。

1.3 填充法处理

填充法指的是在原有的裂缝上进行处理，开U型或者V字槽，然后将修补材料嵌入裂缝中进行修补，以恢复原构件的防水性和耐久性，对于钢筋锈蚀而产生的裂缝与较宽的裂缝都有着良好的效果，填充法可以采用环氧树脂材料、环氧砂浆等，活动性的裂缝可以采用具有延伸性的材料进行填缝处理，锈蚀裂缝应当开凿出钢筋生锈的部位，先进行除锈处理，然后再涂刷防锈涂料，填入环氧砂浆等处理。

由于填充法对结构有损伤，一些构件比如电线杆等不适用，另外由于收缩变形与结构老化的问题，很多单位采用的填充法效果都不太理想。

2 混凝土构件加固处理方法

加固处理指的是在开裂的结构构件外部采用外包钢筋、型钢龙骨或者浇筑混凝土等方法，将构件包裹起来，增加结构的受力面积，提高结构构件的承载力的方法，对于一些存在贯穿性裂缝等的构件具有良好的修复效果。常见的修复方法如下：

2.1 加大截面

加大截面顾名思义指的是在构件的四周围浇筑钢筋混凝土，增大构件的截面积，从而提高构件的承载力，对于一些柱、梁构件，如果四周围的空间较大的情况下，修复比较理想。进行修复的时候，应当先将原结构的混凝土面进行凿毛处理，或者把钢筋凿出来先进行除锈处理，然后增加钢筋，与原先的钢筋有效连接，最后再支立模板，浇筑混凝土，保证后浇筑的混凝土与原结构的混凝土良好结合，最后将混凝土振捣密实后养护到位。混凝土梁可以采用单面扩大或者三面围套的方法进行处理。单面指的是上面或者下面加厚，上面加高对于提高支座抗弯能力不足的梁有较好的作用，对于梁的跨中弯矩不足加固也有一定的作用，或者可以将梁下加厚100mm，重新计算配筋。三面围套能够加强梁体的刚度、抗弯和抗剪能力，加固混凝土的收缩能够箍紧原来的梁体，使新旧混凝土较好地结合，如果梁体的空间较小，可以采用三面围套，并计算好配筋数量。

采用围套法或者单面加厚法进行加固，当梁在柱上支撑时，新加的钢筋可以通过连接钢板或者连接柱钢筋的方法进行焊接；当梁在主梁上支撑，可以在主梁上设置斜支座，加入负筋用电焊将新旧主筋连接起来，加大截面法的工艺简单、适用面广，因此加固效果较好，但是这种方法会缩小建筑物的使用空间，增加结构的重量，而且养护时间较长，会一定程度影响建筑的使用功能。

2.2 外包型钢法

外包型钢是在构件的四角把构件箍紧，防止构件的裂缝扩大或者提高构件的承载力和刚度的方法。如果原有结构构件的截面尺寸不允许扩大，但是却需要提高构件的承载力，就可以采用外包型钢法。这种方法分为干法和湿法两种，湿法是采用乳胶水泥、聚合物砂浆等将钢材和原构件粘结起来，使得新旧材料具备协同工作的能力；干法指的是外包的钢材和原构件之间没有粘结，采用摩擦或者机械咬合的方式协同工作，通常干式的方法难以保证两种材料的协同工作，因此干式加固应当更多地考虑如何才能够保证型钢与混凝土表面密切接触与共同受力。

外包钢加固的方法施工简单，现场的工作量也较小，截面的面积变化小，提高的承载能力较为显著，还能够改善构件截面的刚度和延性。

2.3 预应力加固法

预应力加固法指的是采用外加预应力撑杆或者拉杆的方式，对结构构件或者整体进行加固，防止带受力裂缝的构件进一步破坏，将原有构件承担的应力进行重分布，降低原结构的应力水平，改善或者消除一般加固结构中的应力应变现象，缩小构件的裂缝宽度，减小构件的变形，提高承载力。这种方法一般适用于大型结构的加固，施工的时候，后加的预应力构件一般采用膨胀螺栓或者预埋钢筋锚固在坚实的混凝土表面，预应力的施加应当经过具体的计算。

2.4 碳纤维片材

这种加固方法与粘钢加固法类似，采用胶结材料将碳纤维片材粘贴在梁体的表面，从而提高梁体的抗弯和抗剪能力，并提高延性，达到对梁进行补强和受力的效果，这种方法应当先将梁体上的裂缝进行处理后才能进行。进行受弯加固的时候应当将片材粘贴在受拉区，纤维的方法与加固的受力方向一致。

3 结语

我国的既有建筑数量众多，而且普遍采用的结构形式为混凝土结构，由于出现裂缝的案例较多，需要修复和加固的建筑数量也在不断增加。我国当前的结构加固与补强在不断发展，但是主要还是后期的加固，大部分裂缝能够通过修补恢复原有的结构性能，增加结构的耐久性并增强使用功能。部分构件可以采用加固的方式处理裂缝并恢复原有的性能，随着社会的发展，还应当对好的加固方法进行普及，提高修复的质量并降低成本，保证既有建筑的正常使用功能。