地下工程混凝土裂縫的產(chǎn)生及治理技術(shù)

趙勇

（中鐵一局集團(tuán)城市軌道交通工程有限公司 無(wú)錫市 214000）

1 地下工程混凝土裂縫的產(chǎn)生主要原因

1.1 基礎(chǔ)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

基礎(chǔ)大體積混凝土施工，因?yàn)榛炷羶?nèi)部和表面上的速度不一樣，因此會(huì)形成一定的溫度梯度，形成很大的拉應(yīng)力。另外，混凝土的齡期非常短，同時(shí)抗拉強(qiáng)度很低，溫差很容易出現(xiàn)拉應(yīng)力，在這個(gè)時(shí)候會(huì)大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度，很容易產(chǎn)生裂縫。而對(duì)于該種裂縫一般是在混凝土澆筑后的第三天形成的?；炷两禍氐倪^(guò)程中，因?yàn)椴粩嗟剡M(jìn)行降溫會(huì)形成一個(gè)收縮現(xiàn)象，同時(shí)混凝土硬化的時(shí)候，因?yàn)榛炷羶?nèi)部拌合水的水化和蒸發(fā)以及膠質(zhì)體等影響，使得混凝土硬化的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)收縮情況。對(duì)于這兩種收縮情況，因?yàn)榛谆蛘呤墙Y(jié)構(gòu)本身的約束，會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，然后會(huì)逐漸出現(xiàn)收縮裂縫情況。

1.2 地下室外墻混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

就目前的情況來(lái)看，地下室外墻混凝土裂縫，主要是收縮的時(shí)候混凝土降溫會(huì)產(chǎn)生收縮現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)受到結(jié)構(gòu)和基坑邊壁等方面的約束，產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力，會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫情況。

2 地下工程混凝土裂縫治理技術(shù)

2.1 優(yōu)化混凝土配合比

地下室外墻很多都是混凝土收縮裂縫，其組成主要是水泥、砂石、摻合料、外加劑選擇及摻量、水灰比、砂率等，其需要做好配合比控制。材料的選擇包括：水泥最好是選用低水化熱，、鋁酸三鈣含量不大于8%的水泥。對(duì)于砂主要是使用中粗砂，一定不能夠使用細(xì)沙，而對(duì)于細(xì)度模數(shù)最好是大于2.3，確保含量不能夠超過(guò)2%。使用減水性能高，同時(shí)具有很好的分散性能的材料。在整個(gè)應(yīng)用過(guò)程中需要選擇使用減水率高、分散性能好的材料，并且外加劑需要選擇收縮微小的，一般情況下控制12%以?xún)?nèi)。摻加膨脹劑或者是纖維膨脹劑抗裂防水水劑配合的時(shí)候，需要保證收縮混凝土的質(zhì)量，同時(shí)合理的進(jìn)行產(chǎn)量的確定。在進(jìn)行混凝土配合的過(guò)程中需要使用化學(xué)纖維以及鋼纖維等進(jìn)行裂縫情況的控制。同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)需要相關(guān)工作人員加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)操作，包括澆筑工藝以及施工的順序以及養(yǎng)護(hù)等方面，重點(diǎn)加強(qiáng)混凝土坍落度、水灰比、砂率重點(diǎn)等方面的設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料進(jìn)行配合比的調(diào)整，特別是含水量方面，從而確保工程的質(zhì)量。

2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要確保結(jié)構(gòu)斷面尺寸一致，防止出現(xiàn)斷面突變情況下產(chǎn)生一切的構(gòu)建裂縫。在用的時(shí)候需要確保外墻的保護(hù)層厚度為50mm，同時(shí)需要設(shè)置抗裂鋼筋網(wǎng)進(jìn)行開(kāi)裂控制，通常情況下選擇直徑為φ6、φ8，并且合理的控制間距為100mm。充分的考慮溫度收縮的影響，并且需要配置溫度筋。

2.3 施工方法

（1）在進(jìn)行施工的時(shí)候，需要做好以下方面的工作：混凝土施工的過(guò)程中，如果沒(méi)有嚴(yán)格地按照澆筑順序進(jìn)行或者混凝土澆筑不及時(shí)都會(huì)直接影響后期操作。因此在用的時(shí)候需要確保澆筑到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，不能夠隨意進(jìn)行加水，從而能夠確保整體的密實(shí)度。另外在進(jìn)行施工的時(shí)候需要混凝土配合控制。在使用的過(guò)程中，根據(jù)混凝土攪拌站進(jìn)行供應(yīng)情況以及現(xiàn)場(chǎng)施工和施工條件等多個(gè)方面進(jìn)行分析，確保分層進(jìn)行澆注。根據(jù)施工方案和規(guī)范要求進(jìn)行整個(gè)過(guò)程的振搗，確保整體的密實(shí)度。首先需要對(duì)施工縫以及后澆帶部位進(jìn)行鑿毛，確保表面浮漿被清楚，尤其是分隔鋼絲網(wǎng)，需要使用微膨脹混凝土進(jìn)行澆筑，同時(shí)做好振搗密實(shí)控制。

（2）拆模過(guò)早，拆模后沒(méi)有及時(shí)的進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，從而使得混凝土發(fā)生收縮現(xiàn)象，出現(xiàn)裂縫，因此對(duì)于大于300mm的墻體需要根據(jù)大體積混凝土要求進(jìn)行測(cè)溫，確?；炷恋膬?nèi)外溫差不能夠超過(guò)25℃，同時(shí)還需要根據(jù)實(shí)際氣溫進(jìn)行時(shí)間控制，在完成拆模后，需要及時(shí)的進(jìn)行覆蓋、澆水、涂刷養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的時(shí)間需要確保整體混凝土表面濕潤(rùn)，時(shí)間不能夠小于14d，同時(shí)控制好拆模的時(shí)間，確保整體的養(yǎng)護(hù)時(shí)間在一個(gè)月以上。

2.4 地下混凝土裂縫病害修補(bǔ)

地下混凝土發(fā)生裂縫后，如果裂縫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性或者是承載力方面沒(méi)有影響的時(shí)候，可以選擇使用表面修補(bǔ)法。如果混凝土表面的裂縫太多，可以選擇首先將裂縫表面進(jìn)行鑿毛，然后在表面進(jìn)行涂抹。如果數(shù)量不多，而且不太集中，整體的放寬大于0.1mm，可以選擇使用表面涂抹涂抹環(huán)氧膠泥的方法進(jìn)行裂縫處理。如果是隧洞中有非滲水裂縫，會(huì)使得整體繼續(xù)受到影響發(fā)生開(kāi)裂，在進(jìn)行防護(hù)的過(guò)程中可以選擇使用表面貼玻璃纖維布進(jìn)行控制。如果地下混凝土裂縫病害會(huì)影響整體的穩(wěn)定性能，可以使用注漿的方法進(jìn)行修補(bǔ)，另外需要根據(jù)裂縫的各個(gè)程度進(jìn)行注漿方式控制，從而確保整體質(zhì)量。

2.5 地下混凝土滲漏病害修補(bǔ)

對(duì)于地下混凝土滲漏的原因需要采取有效的方法進(jìn)行處理，如果滲漏是因?yàn)樽冃瘟芽p所產(chǎn)生的，可以選擇使用上一個(gè)裂縫修補(bǔ)的方法進(jìn)行控制。如果滲漏是因?yàn)槭┕し矫嫠鸬?，需要根?jù)滲水量具體情況來(lái)進(jìn)行裂縫處理。地下混凝土的線路也有可能是因?yàn)椴牧腺|(zhì)量所引發(fā)的，因此通常情況下混凝土內(nèi)形成的滲水通道會(huì)比較深，對(duì)此需要使用壓力化學(xué)注漿堵漏法進(jìn)行控制。

2.6 優(yōu)化裂縫處理

2.6.1 表面涂抹法

就目前的情況來(lái)看，材料主要有環(huán)氧樹(shù)脂，氰凝，聚氨脂類(lèi)等。整個(gè)過(guò)程需要確保混凝土表面清潔，同時(shí)根據(jù)材料的要求進(jìn)行干燥處理，例如涂環(huán)氧樹(shù)脂其進(jìn)行處理的時(shí)候，主要是首先進(jìn)行表面清潔處理，然后使用丙酮或者二甲苯進(jìn)行清理，等到干燥以后，在使用毛刷進(jìn)行反復(fù)的涂刷，同時(shí)控制在3～5min涂抹一次，使其能夠達(dá)到相應(yīng)的要求即可。

2.6.2 充填法

用風(fēng)鎬鋼釬或高速旋轉(zhuǎn)的切割圓鋸將裂縫擴(kuò)大，使其能夠形成V形或梯形糟清潔干凈后，然后在進(jìn)行分層抹壓，或者是使用高分子密封材料等進(jìn)行修補(bǔ)。在整個(gè)修補(bǔ)的過(guò)程中強(qiáng)度如果不達(dá)到要求就需要選擇使用環(huán)氧砂漿填充。

2.6.3 注漿法

如今會(huì)比較多的使用注漿材料有環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、甲基丙烯酸、脂丙凝、氰凝和水溶性聚氨脂，而對(duì)于其中環(huán)氧樹(shù)脂那其不僅來(lái)源廣，同時(shí)也應(yīng)用比較多，被廣泛的用于建筑工程中結(jié)構(gòu)裂縫的控制。環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨酯漿液和甲基丙烯酸漿液的配合，必須要根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行配合，同時(shí)確保其具有很好的流淌性，能夠有效地進(jìn)行裂縫控制，同時(shí)也能夠合理的進(jìn)行成本造價(jià)控制。通常主要有兩種方法，包括用用低壓灌入器向裂縫中注入環(huán)氧樹(shù)脂或聚氨脂漿液，從而能夠更好地進(jìn)行整個(gè)過(guò)程的封閉，在完成修補(bǔ)后沒(méi)有相應(yīng)的痕跡。而對(duì)另一種方法主要是注漿壓力的控制，其必須要確保整個(gè)裂縫的長(zhǎng)度控制在0.2～0.4MPa，同時(shí)不斷地進(jìn)行漿液的注入，從能夠更好地進(jìn)行裂縫的控制。

總之，地下工程混凝土環(huán)境非常特殊，從而使得發(fā)生病害后很難進(jìn)行處理，地下混凝土結(jié)構(gòu)主要是承重結(jié)構(gòu)，如果有裂縫現(xiàn)象會(huì)直接影響到整體的工程質(zhì)量，因此需要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)裂縫問(wèn)題，并采取有效的措施進(jìn)行優(yōu)化控制，從而才能夠更好的確保整體的質(zhì)量，因此進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)其的研究非常有必要。