钢筋混凝土结构裂缝治理的方法及原则

所属栏目:化工论文 发布日期:2010-11-29 08:24 热度:

  摘要:本文结合监理实践对钢筋混凝土结构常见裂缝的处理方法进行了总结并理出了裂缝治理的一般原则。
  关键词:钢筋混凝土结构裂缝、治理、原则
  一、治理钢筋混凝土结构裂缝的方法
  钢筋混凝土结构(或构件)出现裂缝,有的会破坏结构整体性,降低构件刚度,影响结构承载力;有的虽对承载能力无多大影响,但会引起钢筋锈蚀,降低耐久性,或发生渗漏,影响使用。因此,应根据裂缝性质、大小、结构受力情况和使用情况区别对待、及时治理。本文结合工程中监理常见的裂缝提出如下治理方法:
  (1)表面修补法:适用于对承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,亦适用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。
  1)表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛,或沿进深将裂缝凿成深15~200mm、宽150~200mm的凹槽,扫净并洒水湿润。先刷水泥净浆一层,然后用1:(1~2)的水泥分2~3层涂抹,总厚度控制在10~20mm左右,并用铁抹压密抹光。有防水要求时,应用水泥净浆(厚度2mm)及1:2.5的水泥砂浆(厚度4~5mm)交替抹压4~5层刚性防水层,涂抹3~4小时后进行复盖,洒水养护。在水泥砂浆中掺入为水泥重量1~3%的氯化铁防水剂,可起到促凝和提高防水性能的效果。为了使砂浆与混凝土表面结合良好,抹光后的砂浆面应复盖塑料薄膜,并用支撑模板顶紧加压。
  2)表面涂抹环氧胶泥。涂抹环氧胶泥前,先将裂缝附近80~100mm宽度范围内的灰尘、浮渣用压缩空气吹净,或用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净,油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍,如表面潮湿,应用喷灯烘烤干燥、预热,以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好,若基层难以干燥,则用环氧煤矿焦油胶泥(涂料)涂沫。涂抹时,用毛刷或刮板均匀蘸取胶泥,并涂刮在裂缝表面。环氧胶泥及环氧煤焦油胶泥的配合比(重量比),分别如表1及表2所示。
  表1环氧胶泥配合比
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  3)采用环氧粘贴玻璃布。玻璃布使用前应在碱水中煮沸30~60分钟,然后用清水漂净并晾干,以除去油腊,保证粘结。一般贴1~2层玻璃布。第二层玻璃布的周边应比下面一层宽10~12mm,以便压边。
  4)表面涂刷油漆、沥青。涂刷前,混凝土表面应干燥。
  5)表面凿槽嵌补。沿混凝土裂缝凿一条深槽,形状及尺寸如图1所示。其中V型槽用于一般裂缝的治理,型槽用于渗水裂缝的治理。槽内嵌水泥砂浆或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等,表面作砂浆保护层,具体构造处理见图2。槽内混凝土面应修理平整并清洗干净,不平处用水泥砂浆填补,保持槽内干燥,否则应先导渗、烘干,待槽内干燥后再行嵌补。环氧煤焦油胶泥,可在潮湿情况下填补,但不能有淌水现象。嵌被前,先用素水泥浆或稀胶泥在基层刷一层,然后再用抹子或刮刀将砂浆(或环氧胶泥、聚氯乙烯胶泥)嵌入槽内压实,最后用1:2.5水泥砂浆抹平压光。在侧面或顶面嵌填时,应使用封槽托板(做成凸字形,表面钉铁皮)逐段嵌托并压紧,待凝固后再将托板去掉。
  
  
  (2)内部修补法:内部修补法是用压浆泵将胶结料压入裂缝中,由于其凝结、硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响,或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料,可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝,可采用水泥灌浆;对宽度小于0.5mm的裂缝,或较大的温度收缩裂缝,宜采用化学灌浆。
  1)水泥灌浆。一般用于大体积混凝土结构的修补,主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。钻孔采用风钻或打眼机进行,孔距1~1.5m,除浅孔采用骑缝孔外,一般钻孔轴线与裂缝呈30~45度斜角,孔深应穿过裂缝面0.5m以上,当有两排或两排以上的孔时,宜交错或呈梅花形布置,但应注意防止沿裂缝钻孔。冲洗在每条裂缝钻孔完毕后进行,其顺序按竖向排列自上而下逐孔冲洗。埋管(一般用直径19~38mm的钢管作灌浆管,钢管上部加工丝扣)安装前应在外壁裹上旧棉絮并用麻丝缠紧,然后旋入孔中,孔口管壁周围的孔隙用旧棉絮或其它材料塞紧,并用水泥砂浆或硫磺砂浆封堵,防止冒浆或灌浆管从孔口脱出。试水是用0.098~0.196MPa压力水作渗水试验,采取灌浆孔压水、排气孔排水的方法,检查裂缝和管路畅通情况,然后关闭排气孔,检查止浆堵漏效果,并湿润缝面,以利于粘结。灌浆应采用425号以上的普通水泥,细度要求经6400孔/cm2的标准筛过筛,筛余量在2%以下,可使用2:1、1:1、0.5:1等几种水灰比的水泥净浆,或1:0.54:0.3(即水:泥:粉煤灰:水)的水泥粉煤灰浆,灌浆压力一般为0.294~0.491NPa,压浆完毕时浆孔内应充满灰浆,并填入湿净砂,用棒捣实,每条裂缝应按压浆顺序依次进行,当出现大量渗漏情况时,应立即停泵堵漏,然后继续压浆。
  2)化学灌浆。化学灌浆能控制凝结时间,有较高粘结度和一定的弹性,恢复结构整体性效果较好,适用于各种情况下的裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆材料应根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况选用。常用的灌浆材料有环氧树脂浆液(能修补缝宽0.2mm以下的干燥裂缝)、甲凝(能灌0.03~0.1mm的干燥细微裂缝)、丙凝(用于堵水、止漏及渗水裂缝的修补,能灌0.1mm以下的细裂缝)等。环氧树脂浆液具有粘结强度高、施工操作方便、成本低等优点,应用最广。灌浆操作主要工序是表面处理(布置灌浆嘴和试气)、灌浆、封孔,一般采取骑缝直接用灌浆嘴施灌,不另钻孔。配制环氧浆液时,应根据气温控制材料温度和浆液的初凝时间(1小时左右)。灌浆时,操作人员要戴上防毒口罩,以防中毒。
  3)结构加固法。钢筋混凝土结构的加固,应在结构评定的基础上进行,加固的目的有结构强度加固、稳定性加固、刚度加固、抗裂性能加固四种。这四种加固之间既有联系又有区别,最大量遇到的是结构强度加固(即结构补强)。
  结构加固可分为不改变结构受力图形和改变结构受力图形的两种方法,亦可分为非预应力加固和预应力加固两类。
  对结构或构件存在的强度(拉、压、弯、剪、扭、疲劳)、刚度(挠曲)、裂缝(由受力、温度、沉降、安装引起的)、稳定(由倾斜、偏歪、细长比过小、支撑或支承不妥引起的)、沉降(由不均匀荷重或不均匀地基、淤泥层、大孔土地基、回填土等引起的)、使用(净空尺寸不够、吊车卡轨、振动、钢筋锈蚀、结构腐蚀等)等方面的问题,要区分局部性还有全局性的,关键部位还是次要部位的,在分析了问题产生的主要原因后,分别根据处理的原则和界限,有针对性地采取适当加固方法。结构加固具体作法归纳起来有“补、拉、撑、包、托、卸、降、换”八种类型,应视工程具体情况和条件经综合分析后选用。
  二、治理钢筋混凝土结构裂缝应遵循下列原则:
  (1)必须充分了解设计意图和技术要求,严格遵循设计和施工规范的有关规定。
  (2)应认真分析裂缝产生的原因和性质,根据不同受力情况和使用要求,分别采取不同的治理方法。
  (3)裂缝处理应能保证结构原有的承载能力、整体性及防水、抗渗性能。处理时要考虑温度、收缩应力较长时间的影响,以免处理后再出现新的裂缝。
  (4)各种简支梁板预制构件、静定结构体系、单层排架等,凡接近试验室荷载试验条件的,主要由荷载引起的裂缝,可按规范从钢筋容许应力角度控制裂缝容许宽度。
  (5)各种超定结构体系(框架、空间结构、箱形结构、其它组合结构等),主要由荷载引起的裂缝,可视其部位及危害程度控制最大裂缝容许宽度。
  (6)各种结构物主要由变形引起的裂缝,可根据防水、防渗、防气、防辐射、美观及使用要求加以控制,按使裂缝封闭的方法处理。
  (7)施工期间出现不严重的变形裂缝时,允许修补后满足使用要求。
  (8)防止进一步人为地损伤结构和构件,尽量避免大动大补,并尽可能保持原结构的外观。
  (9)进行有关材料、设计、施工的研究,提高控制裂缝的技术水平。
  (10)处理方法应从实际出发,在安全可靠的基础上,要考虑技术上的可能性,力求施工简单易行,以符合经济合理的原则。
  参考文献:
  [1]徐有邻《混凝土结构设计规范理解与应用》中国建筑工业出版社
  [2]《建筑施工手册》第四版
  [3]沈蒲生等《混凝土结构》

文章标题:钢筋混凝土结构裂缝治理的方法及原则

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