化學(xué)灌漿在某大跨覆土建筑混凝土裂縫的應(yīng)用

【摘要】某大跨地下覆土建筑主要由于混凝土收縮及溫度應(yīng)力的影響，導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)多處產(chǎn)生裂縫。本文通過檢測(cè)裂縫的分布，分析裂縫產(chǎn)生的原因，確定采用針對(duì)本工程的化學(xué)灌漿法修補(bǔ)裂縫，為今后類似大跨地下覆土結(jié)構(gòu)裂縫修復(fù)提供經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】覆土建筑;化學(xué)灌漿;裂縫

Abstract：A large undergroud construction is mainly due to the impact of concrete shrinkage and temperature stress， resulting in multiple cracks in the main structure of the construction. According to the results of the distribution of cracks， the paper analyzed the cause of the crack to determine to repair the cracks through chemical grouting. The article provides experience for crack repair of similar large underground building.

Key words： underground building; chemical grouting;concrete crack

1、工程概況

某大跨覆土建筑為融入城市環(huán)境，將大面積建筑體量埋于防洪堤內(nèi)，堤頂以綠化和步道為主，形成生態(tài)自然并兼具市民休閑功能的城市新型地下空間建筑。主體結(jié)構(gòu)為地上四跨地下五跨雙層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地下一層層高5.1米，地下二層層高3.9米。沿江堤覆土建筑長(zhǎng)459米，框架柱、梁、剪力墻均采用C35混凝土，建筑物頂平臺(tái)高程為28.4米，頂部最大覆土厚度1.4米。主體結(jié)構(gòu)澆筑完畢，由于多方面原因，剪力墻多處出現(xiàn)裂紋，有的還有滲漏現(xiàn)象發(fā)生。

2、裂縫檢測(cè)

2.1 裂縫具體分布及形態(tài)

主體結(jié)構(gòu)依照結(jié)構(gòu)軸線順序（由主干道向江邊走勢(shì)分別編號(hào)為A～F），對(duì)每一條裂縫進(jìn)行登記和編號(hào)，拍照記錄特征明顯的裂縫，分別對(duì)裂縫長(zhǎng)度及走向、發(fā)展、裂縫寬度、深度等，進(jìn)行外觀檢查并輔助超聲波檢查，形成裂縫統(tǒng)計(jì)表如表1-1所示。

根據(jù)裂縫記錄表觀察分析裂縫走勢(shì)為：

①裂縫主要集中在地下一層的臨江側(cè)F軸線的墻體上和E軸線的梁上。墻體上裂縫長(zhǎng)度大多為3.2m左右，梁上的裂縫大多為 0.8m左右，均呈垂直走向。

②F軸墻體裂縫寬度大于或等于0.40mm的墻體裂縫有14條，為貫穿裂縫。裂縫寬度大于0.20mm且小于0.40mm的裂縫使用超聲波測(cè)裂縫深度11處，其中3處裂縫深度大于10.0cm且小于20.0cm;6處裂縫深度大于20.0cm且小于40 .0cm;2處裂縫深度大于40.0cm，為貫穿裂縫。

③經(jīng)過跟蹤觀察2個(gè)月，裂縫的發(fā)展延伸情況基本穩(wěn)定。

2.2 裂縫原因分析

覆土建筑混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)間為冬季，施工時(shí)基礎(chǔ)底板與承臺(tái)的施工為大體積混凝土澆搗，地下室底板與隔墻及周邊外墻一次整體澆筑，水平施工縫間混凝土一次澆筑完畢，在墻內(nèi)除設(shè)置有后澆帶外未留任何豎向施工縫[1]。

結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)累計(jì)沉降量為0.82mm～13.1mm，可以排除基礎(chǔ)不均勻沉降的影響。裂縫全部分布在F軸外側(cè)墻及地下一層E軸大梁腹板處，梁底及墻頂、墻底未見裂縫，裂縫走向均為垂直方向。根據(jù)以上可以判定裂縫產(chǎn)生原因主要為混凝土收縮及溫度應(yīng)力偏大。這與施工中，變形縫間距過大，膨脹加強(qiáng)帶封閉過早，商品混凝土配合比及坍落度、混凝土養(yǎng)護(hù)措施等因素的影響均有關(guān)。

3、裂縫處理方法

大體積混凝土裂縫有效的修補(bǔ)方案有化學(xué)灌漿方法、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法、超細(xì)水泥灌漿法等。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，經(jīng)多次專家論證會(huì)討論，確定采用化學(xué)灌漿法。此方法相對(duì)于其他混凝土裂縫處理方法來說，其使用的環(huán)氧漿液親水性好，膠凝時(shí)間易控制，強(qiáng)度高，環(huán)保的同時(shí)能有效的保證結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。

3.1 具體實(shí)施步驟

本工程針對(duì)覆土建筑裂縫的寬度進(jìn)行分類處理，具體實(shí)施流程為[2]：裂縫清理—孔位布置—鉆孔、安裝注漿嘴—封縫—壓風(fēng)測(cè)孔—化學(xué)配漿—注漿—表明修飾。

1）裂縫清理：用手動(dòng)打磨機(jī)按照規(guī)定的尺寸沿裂縫打磨出槽，用壓縮空氣清理裂縫表明的雜物。

2）孔位布置：根據(jù)裂縫情況合理確定壓漿嘴的位置。3）鉆孔和安裝注漿嘴：按裂縫寬度是否大于0.2mm進(jìn)行分類處理，對(duì)大于0.2mm的裂縫用電錘在周圍斜向鉆孔，清理干凈后安裝專用壓漿嘴;對(duì)小于0.2mm的裂縫，用環(huán)氧膠泥將注射用注漿嘴騎縫固定。4）封縫：用環(huán)氧膠泥將除注漿嘴以外的裂縫全部進(jìn)行封縫。5）壓風(fēng)測(cè)孔：封縫24h后，用空氣機(jī)通過壓漿嘴壓入空氣，初步判斷裂縫內(nèi)部深度及貫穿情況。6）化學(xué)配漿：針對(duì)本工程實(shí)際情況，采用具有補(bǔ)強(qiáng)加固作用的WJY-2雙組份環(huán)氧樹脂型灌漿材料。7）注漿：采用由下至上的順序進(jìn)行注漿，最后一個(gè)注漿嘴留作排氣孔用。注漿起始?jí)毫?.4Mpa，一條縫注漿完畢，此縫最后一個(gè)注漿孔應(yīng)穩(wěn)壓5—10min壓力不下降，即算完成灌漿。8）表明修飾：用環(huán)氧膠泥對(duì)孔口進(jìn)行封閉及表明修補(bǔ)，至與混凝土齊平即可。

通過上述灌漿工藝對(duì)大體積混凝土覆土建筑裂縫進(jìn)行處理，待各施工工序質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求后對(duì)其進(jìn)行取芯檢查，隨機(jī)鉆取直徑不小于50mm的芯樣，采用劈裂抗拉強(qiáng)度測(cè)定方法進(jìn)行芯樣檢驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。

結(jié)語：

某大跨地下覆土建筑混凝土結(jié)構(gòu)通過檢查其裂縫形態(tài)，分析裂縫成因，并經(jīng)多次專家論證會(huì)議編制化學(xué)灌漿方案，對(duì)主體結(jié)構(gòu)按軸線分布進(jìn)行化學(xué)灌漿處理，并對(duì)裂縫處理后結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。對(duì)類似大跨地下覆土建筑混凝土裂縫修補(bǔ)提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂聯(lián)亞.化學(xué)灌漿技術(shù)在云南某大型水電站壩體裂縫治理中的應(yīng)用[J].水利與特殊構(gòu)筑物防水，2012，01.

[2]蘇煒煥，周學(xué)國(guó)，楊穎.化學(xué)灌漿技術(shù)在遼寧某水庫溢洪道混凝土裂縫治理中的應(yīng)用[J].混凝土，2012，278（12），136-139.

作者簡(jiǎn)介：

周曼，武漢科技大學(xué)城市學(xué)院，湖北武漢。