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地(dì / de)下室頂闆混凝土裂縫修複技術與應用

混凝土是(shì)各類建設項目中必不(bù)可少的(de)施工材料,但是(shì)受混凝土自身質量、環境溫度差異及施工技術水平等諸多原因的(de)影響,混凝土裂縫問題在(zài)各類建設項目中也(yě)極爲(wéi / wèi)常見。由于(yú)混凝土裂縫會随着時(shí)間的(de)推移而(ér)不(bù)斷惡化,一(yī / yì /yí)旦出(chū)現混凝土裂縫,就(jiù)必須進行有效修複,否則會引發更加嚴重的(de)不(bù)良後果。在(zài)大(dà)體量地(dì / de)下室工程施工中,如果地(dì / de)下室頂闆出(chū)現混凝土裂縫,會危及整個(gè)上(shàng)部結構的(de)安全性,因此很有必要(yào / yāo)進行混凝土裂縫修複技術及其防治措施的(de)分析研究。

1混凝土裂縫修複方法

分析混凝土結構裂縫成因并展開有效修複,力求使混凝土澆築質量和(hé / huò)性能恢複如初,是(shì)混凝土工程建設的(de)質量要(yào / yāo)求。目前,國(guó)内在(zài)混凝土結構裂縫修複方面已經有了(le/liǎo)比較成熟的(de)方法和(hé / huò)技術,基本上(shàng)可以(yǐ)達到(dào)對混凝土結構裂縫修複的(de)預期效果,從而(ér)能夠保障整體工程質量。

 

1.1置換法

置換法是(shì)混凝土結構裂縫修複技術中的(de)一(yī / yì /yí)項重要(yào / yāo)方法,利用置換法對混凝土結構裂縫進行修複的(de)主要(yào / yāo)對象是(shì)那些已經基本結構失效或裂縫程度非常嚴重的(de)混凝土結構,而(ér)且修複效果非常良好。它的(de)作業方式是(shì)确定結構破損的(de)混凝土結構部位,然後通過專業手段替換這(zhè)些部位,把碎裂失效的(de)混凝土結構清理掉,用新混凝土材料進行彌補,以(yǐ)達到(dào)修複裂縫的(de)目的(de)。具體操作方法是(shì)對裂縫區域進行徹底清理對清理完成的(de)區域結構表面實施打毛處理,打毛完成後用高壓水槍對整片區域沖洗幹淨,不(bù)得有任何雜質或油污殘留,之(zhī)後灌入質量優良的(de)混凝土拌和(hé / huò)料,進而(ér)完成修複作業。置換法混凝土結構裂縫修複技術雖然效果良好,但是(shì)操作流程煩,操作難度較大(dà),作業周期比較長,在(zài)施工進度方面會帶來(lái)不(bù)利影響。

 

1.2填充法

填充法能修複混凝土結構裂縫主要(yào / yāo)針對結構水平面部位的(de)裂縫,裂縫寬度越大(dà),修複效果就(jiù)越好。填充法的(de)具體操作是(shì)用于(yú)修複裂縫的(de)材料向混凝土結構水平面裂縫部位直接灌入,如果裂縫寬度沒有達到(dào)0.3mm,使用這(zhè)種方法就(jiù)須提前在(zài)待修複裂縫部位開鑿√形或U形凹槽,便于(yú)後續灌入修複作業材料。修複前觀測裂縫内部,若裸露的(de)鋼筋已經有鏽蝕現象産生,開鑿作業還要(yào / yāo)拓寬和(hé / huò)加深,讓鏽蝕鋼筋完全暴露出(chū)來(lái),認真仔細、完全徹底地(dì / de)除去鋼筋表面全部鏽迹,在(zài)鋼筋上(shàng)塗抹防鏽劑,灌注作業材料爲(wéi / wèi)聚合物水泥砂漿。這(zhè)種方法的(de)适用範圍比較有限,對小範圍裂縫非常有效,但是(shì)作業過程可能傷及部分建築物結構,在(zài)重要(yào / yāo)承重建築物結構中不(bù)宜使用。

1.3灌漿法

适用灌漿法修複技術的(de)建築混凝土結構裂縫,主要(yào / yāo)是(shì)滲漏裂縫。這(zhè)種混凝土結構裂縫修複技術需要(yào / yāo)高壓機械的(de)配合,提前配備好修複作業材料,通過高壓壓力把材料壓入裂縫,達到(dào)修複裂縫,提升混凝土結構整體質量性能的(de)目的(de)。灌漿法裂縫修複技術的(de)傳統方式有兩種,即水泥灌漿和(hé / huò)化學灌漿。如果待修複裂縫寬度很窄,化學灌漿作業方式比較适用,可取得很好的(de)防水效果,有效防範裂縫内部鋼筋出(chū)現鏽蝕現象的(de)可能,缺陷是(shì)黏結力不(bù)夠。水泥灌漿作業法針對的(de)是(shì)比較大(dà)的(de)裂縫,較之(zhī)化學灌漿作業法修複過的(de)混凝土結構裂縫,在(zài)黏結力方面有了(le/liǎo)很大(dà)提升,作業環境氣候潮濕條件下也(yě)可使用,而(ér)且可人(rén)爲(wéi / wèi)控制凝結時(shí)長,在(zài)細微裂縫修複方面收效顯著,缺陷是(shì)要(yào / yāo)求作業人(rén)員具備高超的(de)施工技術,修複完成會給混凝土整體結構質量帶來(lái)一(yī / yì /yí)定影響。

1.4表面修補法

表面修補法修複裂縫技術,要(yào / yāo)求混凝土結構的(de)整體強度沒有被破壞,實施裂縫修複主要(yào / yāo)是(shì)爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)讓混凝土結構的(de)防水性和(hé / huò)經久耐用性能進一(yī / yì /yí)步提高。這(zhè)種方法分爲(wéi / wèi)兩種,即完全修複和(hé / huò)騎縫修複,對寬度沒有超過2cm的(de)裂縫比較适用。這(zhè)種方法的(de)優點是(shì)操作過程簡便易行,缺陷是(shì)如果裂縫深度較大(dà),則修複效果難以(yǐ)達到(dào)預期的(de)防水和(hé / huò)經久耐用性能要(yào / yāo)求。

1.5結構加固法

結構加固法裂縫修複技術針對的(de)作業對象是(shì)那些已經破壞了(le/liǎo)整體結構承載能力的(de)重度裂縫,目的(de)是(shì)利用這(zhè)種方法對承載能力受到(dào)損傷的(de)部位再次補強。這(zhè)種方法也(yě)分爲(wéi / wèi)兩種:(1)外包鋼加固法,這(zhè)種修複技術适用于(yú)作業過程要(yào / yāo)求不(bù)得對原有結構截面面積進行增大(dà)的(de)情況,可實現有力提升截面承載力的(de)效果:(2)加大(dà)截面加固法,這(zhè)種方法能修複混凝土結構的(de)梁體和(hé / huò)構造柱裂縫,具體操作是(shì)對裂縫混凝土結構區域以(yǐ)混凝土材料對其進行再次外圍包裝,提高整體承載能力。

2地(dì / de)下室頂闆混凝土裂縫修複技術應用案例

2.1 工程概況

以(yǐ)某建築小區工程爲(wéi / wèi)例,其建築總面積接近14萬m²,整體樓層爲(wéi / wèi)33層地(dì / de)上(shàng)部分和(hé / huò)1層地(dì / de)下部分,框剪結構形式,其中,地(dì / de)下室标高5.4m,地(dì / de)上(shàng)一(yī / yì /yí)層标高335m,剩餘樓層标高均爲(wéi / wèi)3m,整體建築基礎爲(wéi / wèi)機械鑽孔灌注樁施工技術。施工過程地(dì / de)下室頂闆混凝土結構有裂縫産生,裂縫成因和(hé / huò)主要(yào / yāo)類型如下。

2.2地(dì / de)下室頂闆混凝土裂縫成因

造成地(dì / de)下室頂闆混凝土結構出(chū)現裂縫的(de)原因是(shì)多方面的(de),環境溫濕度、混凝土結構收縮、施工材料質量性能、施工過程技術應用及混凝土材料配比和(hé / huò)設計方案的(de)不(bù)足等,都有可能導緻裂縫産生,其中最主要(yào / yāo)的(de)原因是(shì)溫度應力。

(1)裂縫情況。該工程裂縫集中區域是(shì)堆放材料位置,預留洞口和(hé / huò)地(dì / de)下室公共區域的(de)頂闆,地(dì / de)下室頂闆位于(yú)主樓區域的(de)混凝土結構沒有多少裂縫。裂縫出(chū)現時(shí)間集中在(zài)夏秋交換季節;具體的(de)時(shí)間點則是(shì)完成後澆帶混凝土澆築作業之(zhī)後斷斷續續産生的(de)。

(2)設計缺陷。工程設計方案在(zài)進行地(dì / de)下室頂闆鋼筋混凝土結構設計時(shí),須對頂闆所有區域的(de)溫度和(hé / huò)收縮應力進行準确核算,在(zài)此基礎上(shàng)依據專業标準增設構造筋,具體到(dào)該工程,地(dì / de)下室頂闆的(de)配筋形式是(shì)雙層雙向上(shàng)下标準規格鋼筋網,配筋率完全達到(dào)國(guó)家技術标準,缺陷是(shì)鋼筋設計間距太大(dà)。如果調整爲(wéi / wèi)間距較小的(de)鋼筋網,則會取得更好的(de)配筋效果。同時(shí)鋼筋網中的(de)間距最大(dà)區域達到(dào)了(le/liǎo)230mm,但是(shì)地(dì / de)下室頂闆構造設計中沒有伸縮縫,後澆帶也(yě)達到(dào)了(le/liǎo)60m的(de)間距,與國(guó)家行業技術标準不(bù)符,從而(ér)導緻裂縫産生。

(3)施工質量缺陷。混凝土澆築作業過程中振搗作業沒有達到(dào)技術标準的(de)密實度,施工縫的(de)設置和(hé / huò)處理都不(bù)符合技術标準,養護作業沒有落實到(dào)位。

(4)溫差裂縫。混凝土結構裂縫的(de)常見裂縫成因之(zhī)一(yī / yì /yí)是(shì)溫差裂縫,常見誘因如下:①水泥材料在(zài)攪拌過程中必然會有内部水化熱溫差産生,在(zài)選擇工程水泥材料時(shí)還須以(yǐ)中低度熱量水泥材質爲(wéi / wèi)宜,盡量不(bù)采用高熱量水泥材質;②混凝土澆築作業完成後,結構内部和(hé / huò)外部因天氣原因出(chū)現溫差,尤其在(zài)夏季作業時(shí),溫差表現劇烈,進而(ér)産生溫差裂縫;③因拆除模闆導緻溫差裂縫産生,地(dì / de)下室頂闆的(de)混凝土澆築作業必須在(zài)模闆支護結構支持下才能進行,模闆支護前後會有不(bù)同的(de)溫度數據,這(zhè)是(shì)溫差裂縫的(de)直接誘因,需要(yào / yāo)在(zài)模闆支護作業時(shí)同步做酒水降溫處理。

(5)配合比不(bù)合理。地(dì / de)下室頂闆構造在(zài)實施混凝土澆築作業過程中,環境溫度過高,振搗作業量大(dà),泵管須來(lái)回頻繁移動,會影響作業效率。混凝土材料運輸車輛到(dào)場需要(yào / yāo)等待很長時(shí)間才能卸料,爲(wéi / wèi)防止混凝土材料堵塞泵管或車内凝固,商品混凝土的(de)水灰比和(hé / huò)外加劑都有不(bù)同程度地(dì / de)所提高,雖然不(bù)會對混凝土整體強度造成過多影響,但是(shì)高溫環境下凝結會産生溫度裂縫。

2.3裂縫防治措施

對該工程地(dì / de)下室頂闆混凝土結構裂縫成因進行分析總結發現,裂縫的(de)成因多種多樣,需要(yào / yāo)采取有效措施加以(yǐ)控制。具體步驟如下:(1)對需要(yào / yāo)修複的(de)裂縫區域進行确認,制定作業流程:(2)搭設4m高組裝腳手架和(hé / huò)立人(rén)架:(3)在(zài)頂闆底部标記裂縫确切位置設置醒目标識;(4)以(yǐ)專業金屬切割機切割裂縫,打磨混凝土結構表面碳化層和(hé / huò)裂縫邊緣裝修層;(5)混凝土結構的(de)切割裂縫以(yǐ)快幹水泥嚴密封閉,預留直徑爲(wéi / wèi)3mm的(de)孔洞;(6)次日以(yǐ)專業結構膠塗抹快幹水泥外層,确保較高的(de)粘貼強度,自然養護方式實施2d養護作業;(7)進行上(shàng)述作業步驟,須提前于(yú)切割裂縫内埋設專業尼龍管,埋設具體操作是(shì)順着裂縫走向從裂縫一(yī / yì /yí)頭開始,與混凝土頂闆呈35°角以(yǐ)1000mm間距向另一(yī / yì /yí)頭埋設:(8)取二組分改性A/B低黏結度環氧樹脂膠均勻攪拌,向壓力注漿泵傾倒,實施預埋尼龍管壓膠作業;(9)壓膠作業由裂縫一(yī / yì /yí)頭位置開始向另一(yī / yì /yí)頭遞進,保持接近0.1MPa的(de)壓力數據,觀察尼龍管出(chū)膠則立即封堵,所有尼龍管照此辦理直到(dào)結束,确認裂縫注滿膠體并對尼龍管嚴密封閉。

2.4施工控制措施

(1)控制澆灌溫度。保證混凝土澆築作業過程振搗作業全程實時(shí)跟進,通過振搗确保混凝土材料的(de)内部溫度散發殆盡,澆築作業最好在(zài)晚間或陰天天氣條件下進行,避免陽光照射帶來(lái)的(de)不(bù)利影響,減少混凝土材料受熱量。完成澆築振搗作業的(de)混凝土結構須灑水遮陽,确保澆灌過程的(de)溫度控制。

(2)落度控制。要(yào / yāo)确保混凝土材料質量性能達标,需要(yào / yāo)保持較低的(de)落度,但是(shì)泵送作業會遇到(dào)困難,泵管也(yě)非常容易發生堵塞,造成混凝土材料質量下降。對混凝土材料質量和(hé / huò)泵送作業的(de)實際需要(yào / yāo)進行綜合考量,以(yǐ)120~150mm落度爲(wéi / wèi)混凝土材料初入泵管時(shí)的(de)标準數據,這(zhè)個(gè)數據區間能夠大(dà)幅度節約施工的(de)水泥用量,同時(shí)也(yě)可以(yǐ)有效降低混凝土材料的(de)總溫升和(hé / huò)收縮率,使抗拉強度進一(yī / yì /yí)步提高。

(3)混凝土澆灌。如果混凝土澆築作業趕在(zài)夏季施工,環境氣溫太高易導緻損壞振動器,作業前期準備工作時(shí)須配置足夠數量的(de)振動棒備用。振搗作業須嚴格控制振搗走向,要(yào / yāo)保證混凝土結構的(de)密實度,不(bù)得有漏振現象。

(4)混凝土表面處理。完成混凝土澆築作業2~3h後,嚴格依據工程設計标高對混凝土材料表面實施刮平作業,趕在(zài)初凝期結束之(zhī)前1~2h,對混凝土結構表面進行多次碾壓和(hé / huò)後續打磨,觀察混凝土材料出(chū)現收水現象即予以(yǐ)搓平,避免收水裂縫的(de)産生。混凝土澆築作業完成之(zhī)後,須以(yǐ)塑料薄膜或草簾等對表面實施全覆蓋。待混凝土澆灌完畢,需用塑料或者草簾對混凝土進行覆蓋處理,以(yǐ)防止混凝土結構表面溫度快速升高,以(yǐ)及避免在(zài)降雨天氣影響下,使終凝完成的(de)混凝土結構表面變形。覆蓋作業從混凝土結構的(de)一(yī / yì /yí)頭開始遞進完成,過程中不(bù)得破壞混凝土結構表面完整性。完成覆蓋作業後向草簾灑水降溫,灑水作業須注意控制灑水強度,以(yǐ)不(bù)破壞混凝土結構表面完整性爲(wéi / wèi)原則。

3結束語

總而(ér)言之(zhī),混凝土裂縫問題的(de)危害是(shì)極其嚴重的(de),在(zài)大(dà)體量地(dì / de)下室工程施工中,更需要(yào / yāo)對混凝土裂縫問題給予高度重視,探索大(dà)體量地(dì / de)下室頂闆混凝土裂縫修複技術的(de)具體應用,在(zài)爲(wéi / wèi)同類工程施工提供技術參考的(de)同時(shí),促進大(dà)體量地(dì / de)下室工程施工技術水平和(hé / huò)綜合實力的(de)提升,推動建築行業的(de)良性發展。

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