水工砼建筑物裂縫成因及其修補方法

孫強

【摘要】作為混凝土工程中的一種常見病害，水工砼裂縫會極大地縮短建筑物的使用壽命，對水利工程的質(zhì)量造成嚴重的影響。文章主要對水工砼建筑物裂縫的成因進行了簡要的分析，并在此基礎上提出了水工砼建筑物裂縫的修補方法。

【關鍵詞】水工砼；裂縫；修補方法；

水工砼建筑物的質(zhì)量關系著保護區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)安全，而水工程建筑物裂縫和嚴重影響水利工程的施工質(zhì)量，必須采取有力的措施對水工程建筑物裂縫進行預防和修護，杜絕安全隱患，保障水利工程的施工質(zhì)量。本文從實際工作經(jīng)驗出發(fā)，分析了水工程建筑物裂縫的成因，并提出了水工砼建筑裂縫的修補方法，以供同仁進行參考。

1.水工砼建筑物裂縫成因及分析

1.1水工砼建筑物裂縫的分類

按照裂縫結(jié)構(gòu)形態(tài)，可以將常見的水工砼建筑物裂縫分為網(wǎng)狀裂縫、深層裂縫、基礎貫穿裂縫和表面裂縫。不同的原因會導致不同裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)裂縫形成的原因，可以將水工砼建筑裂縫分為溫度裂縫、塑性收縮裂縫和沉降裂縫。

如果水工建筑相鄰建筑具有差別較大的結(jié)構(gòu)形式、荷載和高度，加之回填土浸水、地基土質(zhì)松軟或不均，就可能造成水工建筑物的不均勻沉降，從而產(chǎn)生混凝土沉降裂縫[1]。

新澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)在成型早期容易出現(xiàn)塑性裂縫，主要出現(xiàn)在無模板包圍的混凝土構(gòu)件上部的結(jié)構(gòu)表面，由于沒有對表面進行及時的灑水覆蓋，受到風力或高溫的影響，混凝土水工結(jié)構(gòu)物的表面大量散失水分，體積收縮，而其內(nèi)部卻具有較小的收縮和濕度變化，導致了拉應力的出現(xiàn)，造成塑性裂縫。塑性裂縫多呈網(wǎng)狀或斜條紋狀，對混凝土塑性收縮開裂造成影響的主要因素有相對濕度、風速、環(huán)境溫度、混凝土凝結(jié)時間和水灰比等等。

在溫差變化較大的地區(qū)或者大體積混凝土表面容易出現(xiàn)溫度裂縫，造成溫度裂縫的主要原因是水泥在硬化過程中會大量放熱，使內(nèi)部溫度升高，加大了混凝土的內(nèi)部和表面的溫差，出現(xiàn)了拉應力，造成溫度裂縫。

1.2造成水工砼建筑物裂縫的主要原因

①設計原因。在設計的過程中沒有合理的組合構(gòu)建施工力，或者沒有正確的構(gòu)造鋼筋配置的類型和數(shù)量。在設計的過程中沒有采用合理的設計配合比或適當?shù)牡燃壍幕炷粒Y(jié)構(gòu)安全的系數(shù)過低。

②原材料原因?；炷恋闹饕牧嫌型饧觿⑺?、黃沙、石子、骨料、膠結(jié)材料水泥，如果不恰當?shù)厥褂猛饧觿㈠e誤的使用氯化物的拌合水或見活性骨料、過高的水泥含堿量、非正常的水泥膨脹和凝結(jié)、過高的水化熱、不正確的材料組成以及原材料質(zhì)量不合格等情況，都會造成混凝土各種類型裂縫。

③施工工藝原因。造成水工砼建筑裂縫的施工工藝原因主要有對現(xiàn)場配合比沒有嚴格控制，施工順序不合理、振搗不足、沒有進行合理的初期養(yǎng)護和溫控設計，造成過高的澆注溫度；拆模過早；模板變形漏漿。

④后期使用原因。在水利工程的施工和使用階段由于應力、靜荷載和動荷載的影響，特別是受到，氣象災害和地質(zhì)災害的影響，水利工程破壞而出現(xiàn)開裂。應力集中是水利工程受到的最主要的荷載，濕度和溫度的變化、反復的凍融也會增大裂縫產(chǎn)生的幾率[2]。

2.水工砼建筑物裂縫的修補方法

當出現(xiàn)水工砼建筑物裂縫問題時，常用的水工砼建筑物縫修補方法主要有混凝土置換法、結(jié)構(gòu)加固法、灌漿法、線縫法和表面修補法。

2.1混凝土置換法

如果水工建筑物由于結(jié)構(gòu)裂縫已經(jīng)產(chǎn)生了局部破壞，所以應該采用混凝土置換法，剔除已經(jīng)受到損壞的混凝土，用其他材料或新的混凝土進行置換，以解決水工砼建筑物的裂縫和損壞問題。

2.2結(jié)構(gòu)加固法

當水利工程建筑物受到較深的裂縫的影響，并出現(xiàn)了一定的安全隱患時，則應該采取結(jié)構(gòu)加固法?；镜姆椒ㄓ袊娚浠炷裂a強加固、增加支點加固、粘貼鋼板加固、采用預應力加固、于結(jié)構(gòu)的角部外包型鋼、使截面面積加大等等[3]。

2.3灌漿法

如果表層裂縫寬度已經(jīng)超過了0.3毫米則應該使用灌漿法對其進行修補，通過壓力設備向混凝土裂縫中壓入膠結(jié)材料，常用的膠結(jié)材料主要有彈性嵌縫材料、彈性樹脂砂漿、樹脂砂漿、聚合物水泥砂漿。膠結(jié)材料注入混凝土裂縫之后會逐漸硬化，并與混凝土連為一體，對裂縫進行封堵，對整個水工砼建筑物的結(jié)構(gòu)進行加固。

2.4嵌縫法

水工砼建筑物裂縫的修補過程中，最常用的方法就是欠方法，也就是，直接用修補材料來對裂縫進行填充，比較適用于較寬的裂縫的修補。灌漿法難以對具有充填物的裂縫、深度較淺的裂縫和寬度小于0.3毫米的裂縫進行有效的充填，因此需要使用嵌縫法。對于小規(guī)模的裂縫，可以將V型槽開出來，再用剛性材料或塑性材料對V型槽進行嵌填，并作填充處理。如果要修補水工建筑物的變形縫，還可以聯(lián)合使用嵌填止水密封材料和表面修補法。限量法的優(yōu)點在于費用較低、作業(yè)簡單、適用性強。

2.5表面修補法

表面修補法具有操作性強、簡單易行的優(yōu)點，因此在水工砼建筑物裂縫的修補過程中經(jīng)常被使用。對于不再活動的裂縫、不伸縮的裂縫、不漏水的裂縫、沒有到達鋼筋表面的發(fā)絲裂縫、難以灌入膠結(jié)材料的淺而細的裂縫都可以使用表面修補法，一般適用于寬度不超過0.1毫米的裂縫的修補。表面修補法的具體措施是將環(huán)氧膠泥或水泥漿涂抹在裂縫的表面，也可以將瀝青、油漆的防腐材料涂抹在混凝土表面，或者將玻璃纖維粘貼在裂縫表面，從而起到防止混凝土繼續(xù)開裂、修補水工砼建筑細微裂縫的目的。

3.結(jié)語

混凝土工程中的常見病害就是混凝土裂縫，混凝土裂縫的產(chǎn)生原因非常復雜，例如沒有進行嚴格的運行管理和規(guī)程控制、沒有嚴格按照規(guī)范進行施工、設計不規(guī)范、外界氣溫和濕度變化較大、原材料質(zhì)量不過關等因素都可能會造成混凝土的裂縫。水工砼建筑物的施工質(zhì)量關系著人民群眾的生命財產(chǎn)安全，一旦出現(xiàn)問題會對水工程建筑物的使用壽命和質(zhì)量造成嚴重影響，如果不對水工砼建筑物的裂縫進行及時的修補，則勢必會引起嚴重的問題。因此要綜合考慮裂縫產(chǎn)生的原因，根據(jù)裂縫的具體情況選擇合適的修補方法，提高水工程建筑物的質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 楊陽，徐海峰，何勇軍. 降雨山洪引發(fā)滑坡預報預警研究現(xiàn)狀及評述[J]. 人民黃河. 2014（08）

[2] 馬建博，殷坤龍，黃發(fā)明. 三舟溪滑坡穩(wěn)定性分析和預測研究[J]. 人民黃河. 2014（08）

[3] 張健楠，余斌，張惠惠. 堰塞壩潰決特征和機理的試驗研究[J]. 人民黃河. 2014（10）