謝忠誠 張學榮

（阿克蘇地區(qū)水利局，新疆阿克蘇 843000）

水工砼裂縫的控制及處理措施

謝忠誠 張學榮

（阿克蘇地區(qū)水利局，新疆阿克蘇 843000）

在水工建筑物砼澆筑完畢或投入運行后，常常會發(fā)現(xiàn)部分砼表面有裂紋或局部裂縫，即影響建筑物的結構穩(wěn)定，又造成安全隱患。砼裂縫是水工建筑物施工和老化病害中最突出、最普遍的問題。宏觀裂縫不僅引起水工建筑物承載力、耐久性、防水性、氣密性等功能降低，而且會誘發(fā)其他病害，乃至最終釀成工程事故（微觀裂縫指0.05mm以下的裂縫，是水工砼本身固有的裂縫，通常是無害的）。本文分析了砼裂縫的危害及成因，提出了防止砼裂縫的控制措施和常見的修補方法，與大家共同探討。

砼裂縫 成因 措施

砼裂縫修補的目的就是通過可靠合理措施恢復因裂縫而降低的各種功能。而不同類型的裂縫采取的修補措施和材料工藝是不同的。

1 水工建筑物砼宏觀裂縫的危害

砼裂縫是水工建筑物砼結構中的嚴重病害，裂縫的產生不僅會降低水工建筑物的抗?jié)B能力，影響其使用功能，且會引起鋼筋的銹蝕，砼碳化，降低材料的耐久性，影響承載力。砼表面的早期裂縫在以后氣溫驟降形成的溫度應力和外力作用下，表面裂縫極有可能發(fā)展成為具有破壞性的貫穿裂縫和深層裂縫，從而改變砼的受力條件，破壞砼的整體性，使局部甚至整體結構發(fā)生破壞的可能，嚴重影響建筑物的質量和運行安全。

2 水工建筑物砼宏觀裂縫成因

（1）結構裂縫：在結構計算中有誤或配筋有誤，結構安全系數(shù)不夠；施工過程中未按設計及有關規(guī)定正常施工，對重點部位及隱蔽工程質量控制不當形成的砼裂縫。

（2）溫度裂縫：砼在硬化過程中水泥釋放出大量水化熱，結構體內部溫度不斷上升，砼內部和表面溫度不均，造成應力不同而產生裂縫；后期砼降溫過程中，受到約束因素較多，砼內部應力不均，也易使砼產生裂縫。

（3）超載裂縫：當砼構件超荷載使用或受外力撞擊時，造成變形、失穩(wěn)或因疲勞等原因產生的裂縫。

（4）沉降裂縫：因地基差異沉降或構件接合不良、基礎土質不勻或回填土不密實，剪應力超過設計強度而產生的一種砼裂縫。

（5）龜裂裂縫：施工階段因配料、攪拌、澆筑、養(yǎng)護等各環(huán)節(jié)的操作不當產生的裂縫。

（6）疏松裂縫：砼澆筑時因下料不均，致使材料離析，或因漏振、過振而產生的疏松狀態(tài)裂縫。

（7）化學反應引起砼開裂：例如，砼在施工過程中和使用中，有堿性物質引起砼體積膨脹而產生裂縫；氯離子的侵蝕引起鋼筋銹蝕，也會造成砼開裂。

（8）施工質量引起的裂縫：砼構件施工工藝不規(guī)范，施工質量低劣，容易造成各種裂縫。

3 防止砼裂縫的控制措施

（1）從設計方面控制裂縫。嚴格按照設計、施工規(guī)范計算和復核砼結構安全系數(shù)，避免砼設計強度過高、體積過大、水泥用量過大，造成砼水化熱過高，內外溫差過大，溫度應力超過砼的抗拉強度產生的裂縫。

（2）從使用材料方面控制裂縫。一是采用減水劑等外加劑降低水泥用量來降低砼的絕對溫升值，來避免砼裂縫的產生；二是優(yōu)先采用水化熱低的礦渣水泥等低熱水泥配制水工大體積砼，減少砼收縮引起的拉應力；三是優(yōu)化砼配合比，改善骨料級配，采用中、粗砂和5-40mm顆粒級配的石子，嚴格控制骨料中含泥量超標；四是采用冰水或地下水拌和砼，以降低砼溫度，防止裂縫產生。

（3）從施工方面控制裂縫。由于施工質量原因而產生的裂縫發(fā)生率在90%以上，施工階段是裂縫預防的主要階段：一是砼澆筑前，保證水工建筑物砼基礎的穩(wěn)定性，嚴格控制施工質量，防止砼因基礎不穩(wěn)而產生沉降裂縫。二是鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固，鋼筋上的污物和氧化層要清除，避免因砼澆筑時模板變形、鋼筋位移造成砼裂縫的產生。三是在砼澆筑和使用過程中，重視化學元素對砼腐蝕破壞造成的開裂，對于堿性環(huán)境下澆筑的砼應采用抗硫水泥，砼表面與堿性環(huán)境接觸面應做適當?shù)姆雷o措施，避免因化學反應造成砼裂縫的產生。

（4）養(yǎng)護方面。養(yǎng)護是使水泥砼正常硬化，強度增長，不受或少受外界影響，避免砼裂縫非常重要的環(huán)節(jié)，技術關鍵是使水泥砼溫度慢慢下降到接近外界氣溫，縮小降溫過程中的溫差，減小溫度應力，阻止裂縫的產生，盡量晚拆模，拆模后要立即養(yǎng)護、覆蓋或及時回填，避開外界氣候的影響，養(yǎng)護期應以水泥砼強度增長最快的階段為準，即7至28天或更長些。

4 砼裂縫常見的修補方法

（1）表面修補法：適用于縫較窄，用以恢復構件表面美觀和提高耐久性時所采用，常用的是沿砼裂縫表面鋪設薄膜材料，一般可用環(huán)氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。

（2）涂抹法：在砼表面涂刷防水涂膜以封閉微細裂縫的修補方法，適用于寬度小于0.2mm的且面積比較大的微細裂縫。

（3）充填法：當裂縫較寬時，可沿裂縫砼表面鑿成V形或U形槽，使用樹脂砂漿材料進行填充，也可使用水泥砂漿或瀝青等材料。

（4）注入法：當裂縫寬度較小且較深時，可采用將修補材料注入砼內部的修補方法，首先裂縫處設置注入用管，其他部位用表面處理法封住，使用低粘度環(huán)氧樹脂注入材料，用電動泵或手動泵注入修補。如果裂縫影響到結構安全，可采取圍套加固法、鋼箍加固法、粘貼加固法等結構加固法。

（5）圍套加固法：在周圍尺寸允許的情況下，在結構外部一側或數(shù)側外包鋼筋砼圍套，以增加鋼筋和截面，提高其承載力；對構件裂縫嚴重，尚未破碎裂透或一側破裂的，將裂縫部位鋼筋保護層鑿去，外包鋼絲網(wǎng)一層；大型設備基礎一般采取增設鋼板箍帶，增加環(huán)向抗拉強度的方法處理。

（6）鋼箍加固法：在結構裂縫部位四周加U型螺栓或型鋼套箍將構件箍緊，以防止裂縫擴大和提高結構的剛度及承載力。

（7）粘貼加固法：將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹脂和粘結劑，粘結到構件砼裂縫部位表面，使鋼板或型鋼與砼連成整體共同工作。

［1］高文平.水工建筑物砼裂縫控制措施［J］.水利建設與科技，2011.02.

［2］濮成堂.砼裂縫的危害及處理措施［J］.山西建筑，2009.21.