王 曉 鋒

(河南理工大學，河南 焦作 454000)

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某建筑混凝土地框梁裂縫分析

王 曉 鋒

(河南理工大學，河南 焦作 454000)

從設計、施工技術、施工環(huán)境等方面，分析了某地下室混凝土地框梁裂縫的產(chǎn)生原因，探討了裂縫的防治措施，并闡述了填堵法、表面封閉法、壓力灌漿法三種裂縫的修補處理方法，從而提高建筑物的施工質(zhì)量。

地下室，地框梁，收縮裂縫，混凝土

1 概述

地下室頂板澆灌完成后，地框梁拆除模板6 d后發(fā)現(xiàn)地框梁大范圍產(chǎn)生豎向裂縫，多數(shù)豎向裂縫位于距框架柱1/3跨度范圍內(nèi)。針對這一現(xiàn)象，建設單位立即組織設計、監(jiān)理、施工等相關單位召開專題會議，并安排相關專業(yè)人員對裂縫進行不間斷觀察和測量，同時要求施工單位及時進行混凝土養(yǎng)護。通過一個月的觀察和測量，發(fā)現(xiàn)裂縫長度和寬度均沒有明顯擴展，裂縫寬度多在0.3 mm之內(nèi)，只有一處裂縫寬度0.35 mm。

2 裂縫原因分析

建設單位組織各相關單位召開裂縫原因探討專題會議，在專題會議上查看了所有建材的質(zhì)量復試報告和質(zhì)量證明文件，并查看了監(jiān)理單位的監(jiān)理日志及施工單位的施工日志。同時邀請其他設計單位結(jié)構(gòu)工程師對本工程的相關部分圖紙設計資料進行符合驗證。經(jīng)過認真探討和研究，與會專家及各方人員認為此工程地框梁裂縫不是荷載引起的結(jié)構(gòu)裂縫，而是非結(jié)構(gòu)性裂縫，包括收縮裂縫、溫差裂縫、干縮濕脹裂縫、不均勻沉降裂縫及其他裂縫等。非結(jié)構(gòu)性裂縫對結(jié)構(gòu)的安全性沒有影響，但對耐久性有一定的影響，必須對裂縫采取措施進行密封，防止鋼筋與外界接觸而腐蝕。產(chǎn)生收縮裂縫的原因主要有以下幾個方面。

2.1 設計方面的原因

1)通過對設計的驗證，設計方的設計按最小配筋率設計已經(jīng)滿足工程結(jié)構(gòu)要求。但未充分考慮側(cè)面約束，梁高范圍內(nèi)雖然按規(guī)范規(guī)定可以不設置腰筋，但梁高已經(jīng)達到規(guī)范界限位置。如果設置了梁側(cè)腰筋，會對梁的溫度變形產(chǎn)生有效的約束。

2)通過對整個地下結(jié)構(gòu)設計的分析發(fā)現(xiàn)，設計方基礎選型方面考慮不是很到位。地框梁的東端是條形基礎，而西端是獨立基礎，且整體建筑跨度已達到68 m，但中間沒有設置伸縮縫。

2.2 施工技術方面的原因

1)商品混凝土水灰比、坍落度過大。施工方工人在施工過程中為了澆筑方便，擅自和商混站聯(lián)系，加大了混凝土坍落度，這樣加大了水灰比，施工中又是酷熱的夏季，混凝土表面溫度高，水分喪失較快，混凝土收縮較快而產(chǎn)生裂縫。

2)澆筑前，沒有將基層和模板澆水濕潤，導致混凝土入模后水分被過多吸收。澆筑過程中，施工工人沒有嚴格按照規(guī)范要求進行振搗，振搗不充分或者過度振搗。

3)澆筑時，澆筑速度過快或者澆筑先后時差過長，也會產(chǎn)生混凝土下沉引起的裂縫或者結(jié)構(gòu)裂縫。

4)混凝土養(yǎng)護不及時。查看施工日志可以看到施工方在澆筑后的前7天的關鍵時間段，沒有及時對混凝土進行覆蓋和不間斷的澆水養(yǎng)護。

2.3 施工環(huán)境方面的原因

1)澆筑時間段溫差較大。查看施工方現(xiàn)場日志和監(jiān)理日志均發(fā)現(xiàn)澆筑時間屬于酷熱的夏季，溫度超過35 ℃，屬于高溫施工。在混凝土的硬化過程中，混凝土的水化熱不能很好的釋放，造成混凝土內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生溫度裂縫。

2)施工現(xiàn)場地形西高東低，通風不暢，造成混凝土地框梁兩側(cè)溫度不均，收縮速度不一致而產(chǎn)生裂縫。

3 裂縫的預防

收縮裂縫占混凝土非結(jié)構(gòu)性裂縫中的主要部分，主要是由于溫度的變化引起的。根據(jù)混凝土收縮裂縫的形成時間與形成機理，工程中常見的混凝土收縮裂縫主要有干燥收縮裂縫、塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、化學收縮裂縫、碳化收縮裂縫等。

收縮裂縫的預防可以采用以下措施：

1)商混站攪拌混凝土時，要摻加高效減水劑、泵送劑等外加劑以盡量降低用水量，減小水灰比；施工現(xiàn)場澆筑時，下料不能過快，更不能提前下料后等待振搗，而要和振搗配合一致并振搗均勻密實。

2)防止混凝土早期裂縫的產(chǎn)生，主要是提高混凝土的早期強度。在混凝土制作中可以使用早期強度高、保水性好的普通硅酸鹽水泥，并在攪拌中摻加早強劑、促凝劑，同時加強混凝土早期的養(yǎng)護，并在混凝土終凝前進行二次收面抹壓。

3)預防干縮裂縫的產(chǎn)生，可以選用干縮率小、水化熱較小的粉煤灰水泥和中低熱水泥品種，同時在混凝土養(yǎng)護過程中，適當增加養(yǎng)護次數(shù)、加大養(yǎng)護頻率、延長混凝土的養(yǎng)護時間。

4)化學收縮裂縫也叫自身收縮裂縫，預防自身收縮裂縫要盡量減少水泥用量，增加粗骨料的用量，選用較小的砂率和良好的骨料級配。同時嚴格控制各種骨料的含泥量，盡量選用水洗的骨料和有較強抗收縮開裂的石灰?guī)r粗骨料。

5)預防碳化收縮裂縫的關鍵是降低生成物的堿度。對新澆筑的混凝土要加強澆水濕潤養(yǎng)護，對正常使用中的混凝土結(jié)構(gòu)要保持通風干燥。在有腐蝕性氣體的使用環(huán)境下，要采取混凝土表面防腐蝕措施，防止腐蝕性氣體對混凝土結(jié)構(gòu)可能造成的腐蝕危害。

6)無論何種收縮裂縫的預防，都需要混凝土澆筑抹面后及時采用潮濕的草墊、養(yǎng)生布或塑料薄膜覆蓋，特別是風季施工時，更要注意采取擋風措施，防止混凝土表面水分消失過快而產(chǎn)生收縮裂紋。

4 裂縫的修補處理

混凝土結(jié)構(gòu)一旦發(fā)現(xiàn)開裂，應該立即對裂縫展開持續(xù)觀察和測量，同時委托具備資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu)進行鑒定，并根據(jù)觀察及測量所得資料，制定切實可行的專業(yè)施工處理方案，按照規(guī)范規(guī)定及施工技術標準進行針對性的處理。常用的修補裂縫的處理方式有填堵法、表面封閉法及壓力灌漿法。

4.1 填堵法

填堵法一般用于修補裂縫寬度大于0.5 mm的混凝土裂縫和由于鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫。處理此類裂縫時可先沿裂縫將混凝土裂縫處剔鑿成“V”形或“U”形凹槽，再進行基層處理，涂刷界面結(jié)合劑，然后再根據(jù)實際情況填補環(huán)氧砂漿、環(huán)氧樹脂、瀝青油膏或聚乙烯膠泥、聚合物水泥砂漿等，最后再進行面層處理。

4.2 表面封閉法

本工程地框梁裂縫的很大一部分都采用表面封閉法進行了處理。表面封閉法主要用于修補裂縫寬度小于0.2 mm的混凝土微細裂縫。表面封閉法一般先把裂縫表面刷毛并沖洗，然后用彈性密封膠、環(huán)氧膠泥、聚合物水泥膏或滲透性防水劑等嵌補表面缺損，最后再涂刷于裂縫表面，以恢復其耐久性和防水性。

4.3 壓力灌漿法

本工程地框梁裂縫的寬度大于0.2 mm的混凝土裂縫均采用壓力灌漿法進行了處理。壓力灌漿法主要用于修補裂縫寬度在0.2 mm～0.5 mm之間且裂縫深度較大的混凝土裂縫。壓力灌漿法主要是通過壓力灌漿設備把化學灌漿材料注入到裂縫深處，從而恢復混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、防水性和整體性。壓力灌漿法的施工工藝流程是先沿混凝土裂縫剔鑿并埋設灌漿嘴，再封閉裂縫并檢查其密封性，然后配置灌漿液并灌漿封孔，最后進行灌漿的質(zhì)量檢查。壓力灌漿法采用的灌漿液一般有水泥漿液、聚氨酯或環(huán)氧樹脂等，其施工要點主要有以下幾點：灌漿材料應優(yōu)先選用像環(huán)氧樹脂這樣可灌性好、粘結(jié)力強的樹脂類的材料；不同的灌漿要采用不同的灌漿壓力范圍，增大壓力并不一定能提高灌漿速度，也不一定能提高灌漿質(zhì)量，甚至會產(chǎn)生相反的效果；灌漿嘴的拆除一定要注意時機的選擇，應在灌漿結(jié)束后，灌漿液已經(jīng)初凝并且不再外滲時，方可拆下灌漿嘴。

5 結(jié)語

通過以上工程實例的分析和研究，我們知道混凝土裂縫是工程中非常普遍存在的一項技術難題。只有從開始注意裂縫控制方面的設計到施工時加強技術控制，選用能夠控制裂縫發(fā)展的建筑材料，提高施工現(xiàn)場人員的技術水平和質(zhì)量意識，加大施工、監(jiān)理各相關單位人員的投入，同時落實施工工人的執(zhí)行力，提前預防預控，才能盡量減少和避免裂縫的發(fā)生。同時，我們也明白一個事實，即使混凝土產(chǎn)生了裂縫，也要通過觀察和測量來查明原因，分析分辨出裂縫類型并采取可靠可行的技術措施來進行修補，同樣能夠達到設計所要求的技術目標，滿足建筑物的正常使用功能要求。

[1] 鐘進章.混凝土裂縫成因及控制措施[J].混凝土,2004(10)：17-18.

[2] 楊振坤,富景財.混凝土裂縫的預防和處理措施[J].黑龍江水專學報,2005,32(1)：36-37.

Analysis on ground frame beam crack of building concrete

Wang Xiaofeng

(HenanUniversityofScienceandTechnology,Jiaozuo454000,China)

From the design, construction technology, construction environment and other aspects, this paper analyzed the causes of a basement concrete ground frame beam crack, discussed the crack prevention and treatment measures, and elaborated three crack repair process methods of caulking method, surface sealing, pressure grouting method, so as to improve the building construction quality.

basement, ground frame beam, shrinkage crack, concrete

1009-6825(2016)20-0087-02

2016-05-05

王曉鋒(1980- )，男，工程師

TU755

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