論水泥混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫檢測與控制

　　摘 要：水泥混凝土是工程施工中使用一個最常見的結(jié)構(gòu)材料，其質(zhì)量直接影響到結(jié)構(gòu)的適用性、安全性和耐久性，因此對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查、分析和控制都是重點。

　　關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；檢測；質(zhì)量控制

　　1 水泥混凝土結(jié)構(gòu)物質(zhì)量缺陷的檢測

　　1.1 混凝土結(jié)構(gòu)檢測常用方法的分類和特點

　?。?）檢測結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土內(nèi)部缺陷如混凝土裂縫、不密實區(qū)和孔洞、混凝土結(jié)合面質(zhì)量；

　?。?）檢測結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強度值；

　?。?）檢測幾何尺寸如鋼筋位置、鋼筋保護層厚度、板面、道面、墻面厚度等；

　?。?）結(jié)構(gòu)工程混凝土強度質(zhì)量的勻質(zhì)性檢測和控制；

　　1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測方法的選擇

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測集中在混凝土基體強度等級和缺陷，主要對鋼筋保護層厚度和位置、混凝土構(gòu)件的幾何尺寸和壁厚等進行檢測。對混凝土構(gòu)件強度的檢測，可采用回彈法、超聲——回彈綜合法等檢測方法。一般工程優(yōu)先采用回彈法，對大型工程如采用回彈法檢測仍達不到設(shè)計要求或?qū)貜椃z測有懷疑時，應(yīng)采用超聲—回彈綜合法檢測。對構(gòu)件混凝土內(nèi)部不密實區(qū)、空洞等缺陷的位置和范圍的檢測，可采用帶有波形顯示功能的超聲波檢測儀，測量超聲脈沖波在混凝土中的傳播速度、首波幅度和接收信號主頻率等聲學(xué)參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對變化，判定混凝土缺陷。

　　1.3 裂縫檢查及成因分析

　　裂縫成因調(diào)查是為裂縫原因分析提供依據(jù)，包括對材質(zhì)、施工質(zhì)量、設(shè)計計算與構(gòu)造，使用環(huán)境與荷載等方面的調(diào)查。材質(zhì)，主要是水泥品種及安定性，砂石質(zhì)量，是否存在堿性骨料，外加劑性能及用量。施工質(zhì)量，主要是混凝土的強度、密實性、養(yǎng)護情況，鋼筋位置及數(shù)量，模板剛度及支撐情況。材質(zhì)與施工質(zhì)量調(diào)查方法，主要是核查保證資料、有針對性地輔以現(xiàn)場檢測核對。使用環(huán)境與荷載，主要是分析結(jié)構(gòu)在使用中的溫度、濕度變化，是否存在有害介質(zhì)作用。

　　裂縫成因分析是為裂縫危害性評定及修補方案提供依據(jù)，若不經(jīng)分析或忽略成因分析就進行裂縫處理，往往會導(dǎo)致決策錯誤，使本不需要加固的結(jié)構(gòu)而花費了大量的人力、物力去補強加固，使己處在危險狀態(tài)、本應(yīng)該拆除的結(jié)構(gòu)，卻因草率處理而潛藏著突發(fā)事故的危險。

　　2 水泥混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理

　　2.1 裂縫類型

　?、耦惲芽p，多為表面裂縫，視裂縫位置、對結(jié)構(gòu)安全性及結(jié)構(gòu)防水性、耐久性的影響程度等，進行相應(yīng)表面處理。

　?、蝾惲芽p，視裂縫所在部位可選用噴涂法、粘貼法、充填法和灌漿法處理。

　　Ⅲ類貫穿裂縫，建設(shè)單位應(yīng)會同設(shè)計、施工、監(jiān)理各方，充分考慮安全性復(fù)核意見，采取相應(yīng)加固或特殊處理。

　　2.2 水泥混凝土裂縫的主要處理措施

　　補強加固方法有預(yù)應(yīng)力法、粘貼玻璃鋼法、粘貼碳纖維布法、增加斷面法等。

　?。?）混凝土結(jié)構(gòu)裂縫處理，應(yīng)根據(jù)裂縫類別及對建筑物影響，分別采取不同處理方法。對影響結(jié)構(gòu)整體性的裂縫一般處理方法為灌漿法和加固法。對影響結(jié)構(gòu)防滲性能的裂縫，一般用內(nèi)部灌漿加表面封貼和噴涂高分子防滲材料。對影響結(jié)構(gòu)耐久性的發(fā)展性裂縫，一般用柔性材料灌漿處理。對影響結(jié)構(gòu)外觀的裂縫，一般噴涂與外表協(xié)調(diào)的涂料。

　?。?）灌漿法常用水泥灌漿和化學(xué)灌漿。水泥類漿材有普通水泥、超細水泥、硅粉水泥漿材。用水泥類漿材只能傳遞不大的壓應(yīng)力，不能傳遞拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，只適用于壓應(yīng)力不大、剪應(yīng)力可依靠其他措施傳遞的區(qū)域，對拉應(yīng)力區(qū)和剪應(yīng)力區(qū)的裂縫，原則上宜用化學(xué)類漿材，即依靠化學(xué)類漿材與混凝土粘結(jié)力，傳遞一定的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，并適應(yīng)其變形。如果裂縫位置頗為重要或應(yīng)力較大，依靠灌漿尚不能確保其整體受力時，宜采取加固法。噴涂法適用寬度小于0.3mm的表面裂縫，開槽粘貼法適用于寬度大于0.3mm的表層活縫，充填法適用于縫寬大于0.3mm的表層裂縫處理，灌漿法適用于深層裂縫和貫穿裂縫。在用貼嘴灌漿法處理深層或貫穿性裂縫時，應(yīng)根據(jù)裂縫類型選擇相應(yīng)灌漿材料，死縫可選用水泥漿材、環(huán)氧漿材、高強水溶性聚氨酯漿，活縫可選彈性聚氨酯漿材。貼嘴灌漿工藝流程為：鉆孔—>清縫—>貼嘴—>壓水或壓氣—>嵌縫—>灌漿—>封孔—>檢查。嘴間距15-20cm，深度宜穿過縫面，且不少于0.5m，灌漿壓力0.4-0.6Mpa。當采用斜孔貼嘴灌漿時，斜孔間距一般為2m，深度宜穿過縫面，且不少于0.5m，貼嘴間距30-50cm，灌漿壓力0.4-0.6Mpa。嵌縫處理工藝流程為：鑿槽—沖洗—回填材料?；靥畈牧蠎?yīng)大于母體材料強度一個級別、與母材很好粘結(jié)，無毒，必要時可在縫內(nèi)刷基液后再嵌填。承受水壓的混凝土裂縫，必要時，可采取縫面減壓措施。對于施工期出現(xiàn)的Ⅱ類倉面裂縫，沿縫口鑿槽，嵌環(huán)氧砂漿或預(yù)縮水泥砂漿或微膨脹預(yù)縮水泥砂漿，并鋪設(shè)騎縫鋼筋，然后再澆上層混凝土。

　　（3）預(yù)應(yīng)力法主要適用于影響建筑物整體受力或強度不足而開裂部位的補強加固。預(yù)應(yīng)力綱束應(yīng)可靠錨固。預(yù)應(yīng)力鋼束或鋼絲必須經(jīng)防銹處理，預(yù)應(yīng)力方向應(yīng)與裂縫面垂直，粘貼玻璃鋼和玻璃鋼法：適用于梁、板等構(gòu)件補強加固，施工環(huán)境溫度宜為10-250c，混凝土表面應(yīng)清刷干凈保持干燥。粘貼玻璃鋼基底，用樹脂膩料找平，玻璃絲必須除蠟，粘貼層不宜小于3層，干燥養(yǎng)護不少于3天。粘貼碳纖維布必須用專用膠，基底用專用底膠找平。增加斷面法主要適用于涵管、柱、墩等補強加固。增加的斷面，不應(yīng)影響建筑物過流能力。補強材料可選高于母體強度的水泥混凝土和聚合物混凝土，處理面應(yīng)鑿毛、沖洗干凈，刷界面處理劑，并設(shè)置長度大于15倍錨筋直徑，間距為30-40cm的錨筋。

　　3 混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷處理后檢查和驗收

　　缺陷處理、檢查和驗收，嚴格按照質(zhì)量管理要求進行。外部缺陷處理后仍可用外部直接檢測法檢查。采用灌漿處理的內(nèi)部缺陷，可先用超聲波等無損檢測，必要時，可用打孔壓水壓氣等方法檢測（注意控制壓力，防止劈裂）。非常規(guī)處理的混凝土結(jié)構(gòu)缺陷，按已批準的設(shè)計要求檢測。檢測確認達到質(zhì)量標準后，方可提請驗收。

　　3.1 缺陷處理的檢查和驗收，由原批準單位組織進行

　　Ⅰ類質(zhì)量缺陷由監(jiān)理單位會同施工單位對處理結(jié)果進行檢查及驗收。

　　Ⅱ質(zhì)量類缺陷由監(jiān)理單位應(yīng)組織建設(shè)、設(shè)計、施工等單位，對處理結(jié)果進行檢查及驗收。處理及驗收結(jié)果應(yīng)報建設(shè)單位備案。

　?、箢愘|(zhì)量缺陷由監(jiān)理單位應(yīng)組織設(shè)計、建設(shè)、施工等單位，對處理結(jié)果進行檢查及驗收。處理及驗收結(jié)果，建設(shè)單位備案，并報質(zhì)量監(jiān)督單位。

　　3.2 檢查內(nèi)容

　?。?）檢查內(nèi)容包括：缺陷處理材料、處理方法、處理后結(jié)構(gòu)安全性、長期運行條件及外觀。

　　（2）相同部位的修補材料取樣次數(shù)不少于兩次。

　?。?）外觀質(zhì)量缺陷處理后，首先檢查處理基面是否達到設(shè)計要求。采用微膨脹水泥砂漿填補的，填補3d后，采用環(huán)氧砂漿或丙乳砂漿填補的，填補7d后，用小錘輕擊砂漿表面，聲音清脆為合格、聲音發(fā)啞者應(yīng)鑿開重補。采用環(huán)氧膠泥處理的，外觀不出膠泥氣泡為合理。粘結(jié)試驗現(xiàn)場取樣部位和數(shù)量由監(jiān)理工程師確定，粘結(jié)強度大于母體強度時認為合格，對拉拔試驗的試樣應(yīng)進行描述和分析。

　　（4）對結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷，當采用無損傷檢測時，縱波速度要求大于4000m/s。鉆孔取芯檢查部位和數(shù)量，由監(jiān)理工程師確定，至少進行兩組檢查，且要求達到相應(yīng)標準。

　　（5）對于采用表面處理的裂縫，應(yīng)鑿除表面覆蓋材料，檢查處理槽的深度、寬度及嵌縫材料、涂刷和粘結(jié)的防滲材料是否符合設(shè)計要求。

　?。?）結(jié)構(gòu)止水處理后除檢查止水材料是否合格外，還應(yīng)在通水后檢查是否漏水。

　　3.3 驗收

　　混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷處理后的驗收工作應(yīng)嚴格按本規(guī)定及南水北調(diào)辦有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

　　4 資料管理

　　施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位、建設(shè)單位，應(yīng)妥善保管屬于各自管理范圍內(nèi)所有混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷的檢查、復(fù)核、處理、驗收等原始資料，并按有關(guān)規(guī)定存檔。

　　4.1 跟蹤監(jiān)測

　?。?）對于Ⅲ類質(zhì)量缺陷處理效果，必要時，對其結(jié)構(gòu)安全性、長期運行條件，定期和不定期進行檢查。如有可能且有必要時，宜在結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部設(shè)置相應(yīng)監(jiān)測設(shè)備，對其應(yīng)力、變形和工作狀態(tài)進行跟蹤監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)即復(fù)查，分析原因，并提出相應(yīng)補救措施。

　?。?）對于重大或有普遍性的混凝土結(jié)構(gòu)缺陷，應(yīng)及時總結(jié)教訓(xùn)，根據(jù)南水北調(diào)工程特點，加強設(shè)計監(jiān)理，優(yōu)化施工方案，嚴格做好施工各環(huán)節(jié)管理工作，妥善處理工程進度與質(zhì)量的關(guān)系，切實做好混凝土結(jié)構(gòu)缺陷的預(yù)防和處理工作。

　　5 結(jié)束語

　　病害建筑物的補救關(guān)乎國計民生，是關(guān)系到保護既有建筑物、構(gòu)筑物的正常使用。保護廣大居民的人身安全和正常生活條件，使各類病害建筑物轉(zhuǎn)危為安，延長建筑物使用壽命是一項重要工作。對于已經(jīng)發(fā)生病害和造成損壞的建筑物、構(gòu)筑物，首先應(yīng)通過檢驗、鑒定判別事故原因，進行結(jié)構(gòu)和構(gòu)件安全性的評價，然后有針對性地采取加固措施進行挽救，使建筑物的使用安全性獲得保證。