摘要:混凝土在硬化过程中,各种材料的变形不一致产生细微的干缩裂缝。为防止水浸入钢筋层使钢筋锈蚀,墙体采取临土面用环氧涂料充填混凝土表面的气孔,再热粘贴SBS防水材料的措施进行处理;临水面对于大于0.2mm的裂缝计划采用壁可注入法进行处理,通过注入器橡胶软管的均匀收缩,自动完成树脂胶的注入。其具有优异的粘结性能,是一种混凝土建筑物修补材料,易操作、施工工艺简单等优点。文章以灌河地涵工程为实例,总结灌河地涵工程中的墙体裂缝处理施工技术。
关键词:灌河地涵;裂缝处理;施工技术;壁可注入法
中图分类号:U528文献标识码:A
文章编号:1674-0432(2010)-05-0123-2
目前我国修建的大中型水库和水闸等水利枢纽工程,因各种原因造成水工混凝土建筑物裂缝,以致表面剥蚀、钢筋锈蚀,影响结构功能和建筑物质量。裂缝往往是多种因素联合作用的结果,严重的裂缝危害水工混凝土建筑物的整体性和稳定性,而且大量漏水危及建筑物的安全运行,加速混凝土结构老化,缩短其使用寿命。渗漏也会导致水量损失,影响工程经济效益和社会效益。因此对水工建筑物混凝土墙体裂缝及时进行处理,掌握相关的施工技术知识有着十分重要的意义,为此结合本人参建的灌河地涵工程对混凝土墙体裂缝处理施工技术进行了一些简单的总结,以便今后的施工中及时处理这方面的质量缺陷。
一、工程概况、裂缝位置及特征
灌河地涵工程为穿灌河送水建筑物,地涵设计流量50m3/s,4孔,总长约550m,主涵长450m,采用3.5m直径钢筋混凝土预制顶管,顶管中心线间距为9m,管中心高程-15.55m,顶管施工的工作井和接受井均为钢筋混凝土沉井,平面尺寸为37×22.5m,刃脚高程为-21.6m,顶部基本平地面,高程分别为4.0m和3.5m。
灌河地涵工程上下游翼墙墙身、洞首墩墙、连接段等部位均出现了不同程度的裂缝(以上游为例具体位置如附图所示),裂缝大多从底板面起始,基本垂直于底板向上2.0m至3.5m不等,裂缝宽度均为中间大两端小,且大多为贯穿裂缝,最大缝宽约0.5mm(详细缝宽如表1所列)。
二、裂缝产生原因初探
混凝土产生裂缝的原因很复杂。根据其产生的原因不同可分为荷载裂缝、温度裂缝、干缩裂缝、腐蚀裂缝、沉降裂缝等。结合本工程的特点,我部认为目前出现的裂缝主要为干缩裂缝,这类裂缝主要是由于在硬化过程中,各种材料的变形不一致产生细微的裂缝。随着混凝土本身温度下降其干缩进一步扩展,裂缝就会发展为肉眼可见的裂缝。相关研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,绝对体积减小,毛细孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生毛细收缩,由此引起水泥砂浆的干缩值为0.11%-0.12%,混凝土的干缩值为0.104%-0.106%,而混凝土的极限拉伸值只有0.101%-0.102%,所以引起干缩裂缝。
三、裂缝处理措施
为防止窨潮,水浸入钢筋层使钢筋锈蚀,确保工程质量,现准备采取以下措施进行处理。
(一)临土面处理措施
主要以表面覆盖法修补裂缝为主,施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用环氧涂料充填混凝土表面的气孔,再热粘贴SBS防水材料。
(二)临水面处理
临水面裂缝处理根据裂缝的宽度采取不同的处理方法,对于大于0.2mm的裂缝计划采用壁可注入法:壁可注入法是一种成熟的修补裂缝的方法,它通过注入器橡胶软管的均匀收缩,自动完成树脂胶的注入。经许多大型重点工程使用,效果良好;对于不大于0.2mm的裂缝,根据相关技术要求,可不作处理。
(三)壁可注入法施工要点:
1.裂缝表面处理。用钢丝刷沿裂缝走向清理宽约5cm范围内的砼表面,表面有质量不良现象时,清理宽度应增至8～10cm。用略潮湿的抹布把表面清理干净,并用喷灯将其彻底哄干。
2.粘结注入座和裂缝密封。选择平整的表面,取搅拌均匀的封口胶和硬化剂混合物少许,粘贴注入座。沿缝走向,每米约布置3只。
沿裂缝走向5cm宽的范围内,用封刀刮抹封口胶,厚度约2mm左右。
3.封口胶的固化。密封完成后让封口胶自然固化。注意固化过程中防止其接触水。
4.注入灌注胶。将配制好的灌注胶装入黄油枪,盖好盖。将黄油枪倒置,打开阀门,推动黄油枪活塞,排除系统中的空气;直至过滤器有胶流出,将它连接到注入器的注入端。
由倾斜或垂直裂缝的较低端开始向上推进注入,直至橡胶管膨胀充满限制套时,停止注入。
5.表面清理。灌注胶自然固化后,敲掉注入器和注入座,并用砂轮机把封口胶打磨平整。
四、质量控制要点
第一、壁可法封口胶极易留下痕迹,施工中及时清洗确保外观质量。第二、为确保处理后颜色与新浇筑的砼颜色相近,必须进行顺裂缝处进行打磨。第三、要采取适当的配比,派专人称量。第四、选择适宜天气、适宜湿度施工。不宜干燥气候施工,禁止雨天施工。第五、对相关施工队进行技术交底,明确工程任务及质量要求。第六、施工过程中进行检查、检测,确保注满、均匀、光滑、到位。
五、裂缝处理结果
在灌河地涵工程裂缝处理施工中(尤其是壁可法施工技术),项目部所有技术管理人员坚持每天观察表面处理情况。本工程主要处理部位为部分上游翼墙及上洞首墩墙裂缝。壁可法处理工作于2009年12月10日开始对进行施工,于12月13日处理工作完成,经省水利工程质检站检查,裂缝处理效果十分理想。
六、结束语
综上所述,在水工建筑物施工过程中混凝土裂缝处理虽然常有发生,但施工过程中只要有针对性地采取相关技术措施进行缺陷处理,例如灌河地涵工程中应用的水工混凝土建筑物壁可法混凝土裂缝处理施工技术,规范施工,能够保证水工建筑物的牢固性和结构稳定性,确保水利工程施工质量。
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作者简介:罗建(1981-),男,就职于江苏省水利建设工程有限公司,研究方向:水利水电工程。