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              地下室頂板混凝土裂縫修復技術與應用

              混凝土是各類建設項目中必不可少的施工材料,但是受混凝土自身質量、環境溫度差異及施工技術水平等諸多原因的影響,混凝土裂縫問題在各類建設項目中也極為常見。由于混凝土裂縫會隨著時間的推移而不斷惡化,一旦出現混凝土裂縫,就必須進行有效修復,否則會引發更加嚴重的不良后果。在大體量地下室工程施工中,如果地下室頂板出現混凝土裂縫,會危及整個上部結構的安全性,因此很有必要進行混凝土裂縫修復技術及其防治措施的分析研究。

              1混凝土裂縫修復方法

              分析混凝土結構裂縫成因并展開有效修復,力求使混凝土澆筑質量和性能恢復如初,是混凝土工程建設的質量要求。目前,國內在混凝土結構裂縫修復方面已經有了比較成熟的方法和技術,基本上可以達到對混凝土結構裂縫修復的預期效果,從而能夠保障整體工程質量。

               

              1.1置換法

              置換法是混凝土結構裂縫修復技術中的一項重要方法,利用置換法對混凝土結構裂縫進行修復的主要對象是那些已經基本結構失效或裂縫程度非常嚴重的混凝土結構,而且修復效果非常良好。它的作業方式是確定結構破損的混凝土結構部位,然后通過專業手段替換這些部位,把碎裂失效的混凝土結構清理掉,用新混凝土材料進行彌補,以達到修復裂縫的目的。具體操作方法是對裂縫區域進行徹底清理對清理完成的區域結構表面實施打毛處理,打毛完成后用高壓水槍對整片區域沖洗干凈,不得有任何雜質或油污殘留,之后灌入質量優良的混凝土拌和料,進而完成修復作業。置換法混凝土結構裂縫修復技術雖然效果良好,但是操作流程煩,操作難度較大,作業周期比較長,在施工進度方面會帶來不利影響。

               

              1.2填充法

              填充法能修復混凝土結構裂縫主要針對結構水平面部位的裂縫,裂縫寬度越大,修復效果就越好。填充法的具體操作是用于修復裂縫的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0.3mm,使用這種方法就須提前在待修復裂縫部位開鑿√形或U形凹槽,便于后續灌入修復作業材料。修復前觀測裂縫內部,若裸露的鋼筋已經有銹蝕現象產生,開鑿作業還要拓寬和加深,讓銹蝕鋼筋完全暴露出來,認真仔細、完全徹底地除去鋼筋表面全部銹跡,在鋼筋上涂抹防銹劑,灌注作業材料為聚合物水泥砂漿。這種方法的適用范圍比較有限,對小范圍裂縫非常有效,但是作業過程可能傷及部分建筑物結構,在重要承重建筑物結構中不宜使用。

              1.3灌漿法

              適用灌漿法修復技術的建筑混凝土結構裂縫,主要是滲漏裂縫。這種混凝土結構裂縫修復技術需要高壓機械的配合,提前配備好修復作業材料,通過高壓壓力把材料壓入裂縫,達到修復裂縫,提升混凝土結構整體質量性能的目的。灌漿法裂縫修復技術的傳統方式有兩種,即水泥灌漿和化學灌漿。如果待修復裂縫寬度很窄,化學灌漿作業方式比較適用,可取得很好的防水效果,有效防范裂縫內部鋼筋出現銹蝕現象的可能,缺陷是黏結力不夠。水泥灌漿作業法針對的是比較大的裂縫,較之化學灌漿作業法修復過的混凝土結構裂縫,在黏結力方面有了很大提升,作業環境氣候潮濕條件下也可使用,而且可人為控制凝結時長,在細微裂縫修復方面收效顯著,缺陷是要求作業人員具備高超的施工技術,修復完成會給混凝土整體結構質量帶來一定影響。

              1.4表面修補法

              表面修補法修復裂縫技術,要求混凝土結構的整體強度沒有被破壞,實施裂縫修復主要是為了讓混凝土結構的防水性和經久耐用性能進一步提高。這種方法分為兩種,即完全修復和騎縫修復,對寬度沒有超過2cm的裂縫比較適用。這種方法的優點是操作過程簡便易行,缺陷是如果裂縫深度較大,則修復效果難以達到預期的防水和經久耐用性能要求。

              1.5結構加固法

              結構加固法裂縫修復技術針對的作業對象是那些已經破壞了整體結構承載能力的重度裂縫,目的是利用這種方法對承載能力受到損傷的部位再次補強。這種方法也分為兩種:(1)外包鋼加固法,這種修復技術適用于作業過程要求不得對原有結構截面面積進行增大的情況,可實現有力提升截面承載力的效果:(2)加大截面加固法,這種方法能修復混凝土結構的梁體和構造柱裂縫,具體操作是對裂縫混凝土結構區域以混凝土材料對其進行再次外圍包裝,提高整體承載能力。

              2地下室頂板混凝土裂縫修復技術應用案例

              2.1 工程概況

              以某建筑小區工程為例,其建筑總面積接近14萬m²,整體樓層為33層地上部分和1層地下部分,框剪結構形式,其中,地下室標高5.4m,地上一層標高335m,剩余樓層標高均為3m,整體建筑基礎為機械鉆孔灌注樁施工技術。施工過程地下室頂板混凝土結構有裂縫產生,裂縫成因和主要類型如下。

              2.2地下室頂板混凝土裂縫成因

              造成地下室頂板混凝土結構出現裂縫的原因是多方面的,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設計方案的不足等,都有可能導致裂縫產生,其中最主要的原因是溫度應力。

              (1)裂縫情況。該工程裂縫集中區域是堆放材料位置,預留洞口和地下室公共區域的頂板,地下室頂板位于主樓區域的混凝土結構沒有多少裂縫。裂縫出現時間集中在夏秋交換季節;具體的時間點則是完成后澆帶混凝土澆筑作業之后斷斷續續產生的。

              (2)設計缺陷。工程設計方案在進行地下室頂板鋼筋混凝土結構設計時,須對頂板所有區域的溫度和收縮應力進行準確核算,在此基礎上依據專業標準增設構造筋,具體到該工程,地下室頂板的配筋形式是雙層雙向上下標準規格鋼筋網,配筋率完全達到國家技術標準,缺陷是鋼筋設計間距太大。如果調整為間距較小的鋼筋網,則會取得更好的配筋效果。同時鋼筋網中的間距最大區域達到了230mm,但是地下室頂板構造設計中沒有伸縮縫,后澆帶也達到了60m的間距,與國家行業技術標準不符,從而導致裂縫產生。

              (3)施工質量缺陷?;炷翝仓鳂I過程中振搗作業沒有達到技術標準的密實度,施工縫的設置和處理都不符合技術標準,養護作業沒有落實到位。

              (4)溫差裂縫?;炷两Y構裂縫的常見裂縫成因之一是溫差裂縫,常見誘因如下:①水泥材料在攪拌過程中必然會有內部水化熱溫差產生,在選擇工程水泥材料時還須以中低度熱量水泥材質為宜,盡量不采用高熱量水泥材質;②混凝土澆筑作業完成后,結構內部和外部因天氣原因出現溫差,尤其在夏季作業時,溫差表現劇烈,進而產生溫差裂縫;③因拆除模板導致溫差裂縫產生,地下室頂板的混凝土澆筑作業必須在模板支護結構支持下才能進行,模板支護前后會有不同的溫度數據,這是溫差裂縫的直接誘因,需要在模板支護作業時同步做酒水降溫處理。

              (5)配合比不合理。地下室頂板構造在實施混凝土澆筑作業過程中,環境溫度過高,振搗作業量大,泵管須來回頻繁移動,會影響作業效率?;炷敛牧线\輸車輛到場需要等待很長時間才能卸料,為防止混凝土材料堵塞泵管或車內凝固,商品混凝土的水灰比和外加劑都有不同程度地所提高,雖然不會對混凝土整體強度造成過多影響,但是高溫環境下凝結會產生溫度裂縫。

              2.3裂縫防治措施

              對該工程地下室頂板混凝土結構裂縫成因進行分析總結發現,裂縫的成因多種多樣,需要采取有效措施加以控制。具體步驟如下:(1)對需要修復的裂縫區域進行確認,制定作業流程:(2)搭設4m高組裝腳手架和立人架:(3)在頂板底部標記裂縫確切位置設置醒目標識;(4)以專業金屬切割機切割裂縫,打磨混凝土結構表面碳化層和裂縫邊緣裝修層;(5)混凝土結構的切割裂縫以快干水泥嚴密封閉,預留直徑為3mm的孔洞;(6)次日以專業結構膠涂抹快干水泥外層,確保較高的粘貼強度,自然養護方式實施2d養護作業;(7)進行上述作業步驟,須提前于切割裂縫內埋設專業尼龍管,埋設具體操作是順著裂縫走向從裂縫一頭開始,與混凝土頂板呈35°角以1000mm間距向另一頭埋設:(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)壓膠作業由裂縫一頭位置開始向另一頭遞進,保持接近0.1MPa的壓力數據,觀察尼龍管出膠則立即封堵,所有尼龍管照此辦理直到結束,確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。保證混凝土澆筑作業過程振搗作業全程實時跟進,通過振搗確?;炷敛牧系膬炔繙囟壬l殆盡,澆筑作業最好在晚間或陰天天氣條件下進行,避免陽光照射帶來的不利影響,減少混凝土材料受熱量。完成澆筑振搗作業的混凝土結構須灑水遮陽,確保澆灌過程的溫度控制。

              (2)落度控制。要確?;炷敛牧腺|量性能達標,需要保持較低的落度,但是泵送作業會遇到困難,泵管也非常容易發生堵塞,造成混凝土材料質量下降。對混凝土材料質量和泵送作業的實際需要進行綜合考量,以120~150mm落度為混凝土材料初入泵管時的標準數據,這個數據區間能夠大幅度節約施工的水泥用量,同時也可以有效降低混凝土材料的總溫升和收縮率,使抗拉強度進一步提高。

              (3)混凝土澆灌。如果混凝土澆筑作業趕在夏季施工,環境氣溫太高易導致損壞振動器,作業前期準備工作時須配置足夠數量的振動棒備用。振搗作業須嚴格控制振搗走向,要保證混凝土結構的密實度,不得有漏振現象。

              (4)混凝土表面處理。完成混凝土澆筑作業2~3h后,嚴格依據工程設計標高對混凝土材料表面實施刮平作業,趕在初凝期結束之前1~2h,對混凝土結構表面進行多次碾壓和后續打磨,觀察混凝土材料出現收水現象即予以搓平,避免收水裂縫的產生?;炷翝仓鳂I完成之后,須以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,以防止混凝土結構表面溫度快速升高,以及避免在降雨天氣影響下,使終凝完成的混凝土結構表面變形。覆蓋作業從混凝土結構的一頭開始遞進完成,過程中不得破壞混凝土結構表面完整性。完成覆蓋作業后向草簾灑水降溫,灑水作業須注意控制灑水強度,以不破壞混凝土結構表面完整性為原則。

              3結束語

              總而言之,混凝土裂縫問題的危害是極其嚴重的,在大體量地下室工程施工中,更需要對混凝土裂縫問題給予高度重視,探索大體量地下室頂板混凝土裂縫修復技術的具體應用,在為同類工程施工提供技術參考的同時,促進大體量地下室工程施工技術水平和綜合實力的提升,推動建筑行業的良性發展。

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