某小型水電站項目混凝土裂縫產(chǎn)生原因追溯及處理

張亞

摘 ? ?要：混凝土裂縫是混凝土工程中常見的質(zhì)量通病，裂縫的產(chǎn)生不僅影響結(jié)構(gòu)使用，造成質(zhì)量隱患，也降低了非裝飾混凝土表面的美觀。因此，本文主要從某小型水電站項目混凝土裂縫產(chǎn)生的原因追溯及處理方法進(jìn)行分析，指導(dǎo)類似項目裂縫的排查思路及裂縫處理的方法。

關(guān)鍵詞： 水電站;裂縫;原因;處理

1 ?引言

常見混凝土是以水泥為膠凝材料，砂、石、水及其他外加劑摻配形成的混合材料，由于其強(qiáng)度高、耐久性好、成本低、有良好的可塑性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于我們生活中，目前我們?nèi)祟惖慕ㄖ拿鳎径己突炷劣嘘P(guān)。比如我們的房建、橋梁、隧道、水利工程等。但混凝土由于是一種合成材料，根據(jù)材料的性質(zhì)不同、結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)、受力約束不妥、地基沉降不均、內(nèi)外溫差大等原因，常常形成混凝土裂縫，裂縫的形成，不僅影響混凝土外觀，更可能造成結(jié)構(gòu)破壞、鋼筋加速腐蝕、混凝土碳化、降低結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力，因此，對于工程中混凝土裂縫的處理，尤為重要。根據(jù)裂縫產(chǎn)生的部位及性質(zhì)，采取合適的處理方式，才能保證項目質(zhì)量。本文結(jié)合某水電站項目混凝土產(chǎn)生裂縫的原因及處理方式進(jìn)行分析，總結(jié)相關(guān)裂縫排查思路，指導(dǎo)類似項目裂縫的處理方法。

2 ?裂縫的產(chǎn)生

該水電站進(jìn)水口基礎(chǔ)底板厚度1.2m，寬度7.8m，單塊底板長度20m。施工完成后，在底板長度方向約1/3處發(fā)現(xiàn)一條裂縫，裂縫從基礎(chǔ)頂面延伸至基礎(chǔ)底部高程以上30cm處，縫寬1cm～2mm，深度約30cm～50cm。由于裂縫處于進(jìn)水口迎水面，不僅影響美觀，而且長期受到水流沖刷，會對結(jié)構(gòu)造成破壞性的影響，因此施工方高度重視，組織質(zhì)量小組對裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。

2.1 ?設(shè)計缺陷

從設(shè)計來看，單塊混凝土底板長度20m，首先驗(yàn)證是否伸縮縫設(shè)置存在問題。但通過詳細(xì)的查看設(shè)計計算書，其伸縮縫設(shè)置合理，能滿足要求，且項目在同樣地質(zhì)條件下，一共施工4塊相同的基礎(chǔ)，其余基礎(chǔ)均未出現(xiàn)類似裂縫，因此排除設(shè)計缺陷原因。

2.2 ?地基不均勻沉降問題

經(jīng)過查看地質(zhì)素描及相關(guān)地質(zhì)報告，該地段巖層結(jié)構(gòu)是完整的砂巖結(jié)構(gòu)，其承載力可靠，不存在地基不均勻沉降問題。

2.3 ?混凝土材料原因產(chǎn)生的裂縫

施工方對混凝土的原材料進(jìn)行復(fù)核，其中水泥的質(zhì)量報告、出廠報告及施工方同一批次的抽查報告均合格;對于碎石和砂，其原材料檢測報告合格，現(xiàn)場也不存在含泥量高的問題;對于添加的減水劑，其質(zhì)量報告合格，并在質(zhì)保期內(nèi)。此原因予以排除原材料不合格的因素。

2.4 ?溫度原因造成裂縫

經(jīng)過復(fù)核，項目施工時，環(huán)境溫度均在28℃左右，夜間溫度也在20℃左右，底板厚度僅1.5m，不存在大體積混凝土澆筑時內(nèi)外溫差大造成裂縫的原因。復(fù)核其溫度計算書合格。

2.5 ?施工工藝原因造成的裂縫

施工方首先對混凝土配合比進(jìn)行復(fù)核，其配料單是監(jiān)理工程師審核批準(zhǔn)的配料單，其相關(guān)參數(shù)正確;混凝土拌合樓施工連續(xù)，無中斷攪拌等待情況發(fā)生，各計量設(shè)備準(zhǔn)確，均在標(biāo)定的時間范圍內(nèi);混凝土運(yùn)輸車在運(yùn)輸途中順暢，混凝土入倉時間均控制在1.5小時以內(nèi);混凝土澆筑時間是從早上8：00至下午14：00共6個小時時間，溫度相對穩(wěn)定，且采用分層分塊施工方法，保證混凝土的水化熱能及時散發(fā);現(xiàn)場模板拼縫嚴(yán)密，不存在漏漿現(xiàn)象;模板支撐強(qiáng)度及剛度滿足要求，無過早拆模情況發(fā)生，無養(yǎng)護(hù)不及時原因造成的裂縫。

2.6 ?其他原因

經(jīng)過以上原因排查，沒有發(fā)現(xiàn)引起裂縫產(chǎn)生的直接原因，但通過進(jìn)一步了解，發(fā)現(xiàn)在中午12：30時，因?yàn)槟程幠０逵凶冃蔚嫩E象，現(xiàn)場工人暫停40min，緊急處理模板的加固，同時可能由于現(xiàn)場溫度高，混凝土在罐車內(nèi)停留時間長造成和易性差的情況，且施工部位存在漏振的可能。

3 ?裂縫的處理

經(jīng)過測量及分析，該裂縫處于非閘墩位置，并不直接承受上部結(jié)構(gòu)較大荷載，但是該裂縫處于進(jìn)水口的迎水面，需要長期被水流沖刷，因此處理方法必須規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)，以防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)展及鋼筋加速腐蝕，對混凝土結(jié)構(gòu)造成影響。經(jīng)過和監(jiān)理工程師溝通并結(jié)合施工承包商現(xiàn)有設(shè)備、材料，計劃采用化學(xué)灌漿的方式對其進(jìn)行處理。在裂縫的部位，采用人工將混凝土表面的灰塵清理干凈，采用電動角磨機(jī)在裂縫兩側(cè)面切5cm寬，2cm～3cm深的“U”型槽，確保無浮塵、污垢及其它雜物等后填平。采用手持沖擊鉆鉆孔，鉆孔間距沿裂縫為30cm，鉆孔深度為125cm（確保穿過裂縫），再采用聚氨脂堵漏劑（路得IP-11）進(jìn)行灌漿，灌漿壓力控制在0.4MPa以內(nèi)。

3.1 ?切縫

用電動角磨機(jī)將裂縫兩邊各約10cm寬的混凝土表面清理干凈并打磨約2cm～3cm深，確保無浮塵、水泥漿薄弱層、污垢及其它雜物等。

3.2 ?手風(fēng)鉆鉆孔

一般情況下，手風(fēng)鉆鉆孔斜向布置，鉆孔孔距控制在30cm～40cm之間，孔徑為14mm;斜孔中心距離裂縫一般為5cm～10cm。對于其他不便于鉆設(shè)斜孔的位置，也可以根據(jù)現(xiàn)場情況采用垂直裂縫打孔。鉆孔深度為125cm，孔向向上（有利于出渣）并與混凝土面成45°～60°夾角，并且確保一定要穿過裂縫。

3.3 ?吹孔及壓漿嘴安裝

采用高壓風(fēng)，將孔內(nèi)的殘渣及灰塵清理干凈，埋設(shè)與灌漿機(jī)（DM512高壓電動灌漿機(jī)）相符的專用灌漿嘴，并及時檢查灌漿嘴有無松動現(xiàn)象，以保證灌漿質(zhì)量。

3.4 ?灌漿

灌漿材料采用聚氨酯堵漏劑（路得IP-11），它具有化學(xué)穩(wěn)定性高、強(qiáng)度高、無毒、韌性佳、無收縮、低黏度、粘接強(qiáng)度高、固化無收縮、耐久性好的特性。灌漿前，應(yīng)將灌漿孔全部打開，用壓縮空氣（風(fēng)壓為0.1MPa）盡量將孔內(nèi)、縫內(nèi)的積水吹干，然后準(zhǔn)備灌漿。

采用進(jìn)口電動灌漿泵向裂縫內(nèi)灌注路得IP-11聚氨脂堵漏劑，灌漿壓力一般控制在0.2MPa～0.4MPa，針對本裂縫實(shí)際情況，主要為貫穿裂縫，灌漿順序?yàn)閺南孪蛏希瑥纳钪翜\。

當(dāng)灌漿過程中，漿液溢出臨近灌漿孔或穩(wěn)壓5min且進(jìn)漿量趨于零時，即可結(jié)束該孔的灌漿。

灌漿注意事項：灌漿時，操作人員應(yīng)配戴防護(hù)眼鏡、口罩、手套等勞保用品，以防止?jié){液濺入眼內(nèi)，如不慎濺入眼內(nèi)，應(yīng)立即用清潔水沖洗并盡快去醫(yī)院治療;尤其在開桶時必須戴防護(hù)鏡，頭部避開，以免有氣體沖出; 施工現(xiàn)場應(yīng)保持通風(fēng)，嚴(yán)禁煙火。

3.5 ?拆嘴封孔

灌漿結(jié)束后24小時，即可拆除灌漿嘴，并準(zhǔn)備采用預(yù)縮砂漿進(jìn)行封孔及抹面。

3.6 ?預(yù)縮砂漿封孔及抹面

預(yù)縮砂漿采用PO42.5級普通硅酸鹽水泥，砂采用2.5mm篩網(wǎng)篩選，水泥和砂的質(zhì)量要求均滿足規(guī)范要求;配置前必須通過試驗(yàn)試配，取得試驗(yàn)配合比后再確定現(xiàn)場施工配合比（初步灰砂比定為1：1.5）;計算砂漿的需求量并推算出各種材料的需求量，采用標(biāo)準(zhǔn)稱嚴(yán)格稱量相關(guān)材料的質(zhì)量。首先將水泥和砂干拌均勻，再加入經(jīng)試拌確定的水，充分拌合均勻。拌合過程中，不能隨意擴(kuò)大水灰比，且每次拌制的砂漿，要求能在30min～45min內(nèi)使用完，不宜一次拌和過多。預(yù)縮砂漿調(diào)配完成后，一般需要放置1-2小時形成干硬性砂漿時（手握成團(tuán)，落地散開時），便可進(jìn)行混凝土表面修補(bǔ)，但是修補(bǔ)前，混凝土修補(bǔ)面上必須用水泥凈漿打底，在水泥凈漿未硬化前，即鋪筑預(yù)縮砂漿，預(yù)縮砂漿采用橡膠錘壓緊密實(shí)，且注意表面的美觀度，不能形成坑坑洼洼的現(xiàn)象。預(yù)縮砂漿施工完成表面略干后，采用土工布覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間為七天。

4 ?結(jié)束語

混凝土裂縫，是混凝土施工中常見的質(zhì)量通病，對混凝土結(jié)構(gòu)安全、美觀等影響極大，我們施工中不僅應(yīng)確保每一道工序合格，控制裂縫的發(fā)生，同時對于裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)全面的、系統(tǒng)的進(jìn)行分析，針對不同結(jié)構(gòu)，采取合理的裂縫處理方法，確保“質(zhì)量是企業(yè)的生命”。