論水泥混凝土結(jié)構(gòu)物的裂縫檢測(cè)與控制

　　摘 要：水泥混凝土是工程施工中使用一個(gè)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(duì)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查、分析和控制都是重點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；檢測(cè)；質(zhì)量控制

　　1 水泥混凝土結(jié)構(gòu)物質(zhì)量缺陷的檢測(cè)

　　1.1 混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)常用方法的分類和特點(diǎn)

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

　?。?）檢測(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值；

　?。?）檢測(cè)幾何尺寸如鋼筋位置、鋼筋保護(hù)層厚度、板面、道面、墻面厚度等；

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

　　1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法的選擇

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)集中在混凝土基體強(qiáng)度等級(jí)和缺陷，主要對(duì)鋼筋保護(hù)層厚度和位置、混凝土構(gòu)件的幾何尺寸和壁厚等進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的檢測(cè)，可采用回彈法、超聲——回彈綜合法等檢測(cè)方法。一般工程優(yōu)先采用回彈法，對(duì)大型工程如采用回彈法檢測(cè)仍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或?qū)貜椃z測(cè)有懷疑時(shí)，應(yīng)采用超聲—回彈綜合法檢測(cè)。對(duì)構(gòu)件混凝土內(nèi)部不密實(shí)區(qū)、空洞等缺陷的位置和范圍的檢測(cè)，可采用帶有波形顯示功能的超聲波檢測(cè)儀，測(cè)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(hào)主頻率等聲學(xué)參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對(duì)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(duì)材質(zhì)、施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)計(jì)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(qiáng)度、密實(shí)性、養(yǎng)護(hù)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(duì)性地輔以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)核對(duì)。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(píng)定及修補(bǔ)方案提供依據(jù)，若不經(jīng)分析或忽略成因分析就進(jìn)行裂縫處理，往往會(huì)導(dǎo)致決策錯(cuò)誤，使本不需要加固的結(jié)構(gòu)而花費(fèi)了大量的人力、物力去補(bǔ)強(qiáng)加固，使己處在危險(xiǎn)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(xiǎn)。

　　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(duì)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(jìn)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。

　?、箢愗灤┝芽p，建設(shè)單位應(yīng)會(huì)同設(shè)計(jì)、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(bǔ)強(qiáng)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(duì)建筑物影響，分別采取不同處理方法。對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(xì)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(duì)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(shí)，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(shí)，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(qiáng)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(dāng)采用斜孔貼嘴灌漿時(shí)，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(qiáng)度一個(gè)級(jí)別、與母材很好粘結(jié)，無毒，必要時(shí)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(shí)，可采取縫面減壓措施。對(duì)于施工期出現(xiàn)的Ⅱ類倉(cāng)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。

　?。?）預(yù)應(yīng)力法主要適用于影響建筑物整體受力或強(qiáng)度不足而開裂部位的補(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)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(hù)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(bǔ)強(qiáng)加固。增加的斷面，不應(yīng)影響建筑物過流能力。補(bǔ)強(qiáng)材料可選高于母體強(qiáng)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(zhǎng)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(yàn)收

　　缺陷處理、檢查和驗(yàn)收，嚴(yán)格按照質(zhì)量管理要求進(jìn)行。外部缺陷處理后仍可用外部直接檢測(cè)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(cè)，必要時(shí)，可用打孔壓水壓氣等方法檢測(cè)（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(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求檢測(cè)。檢測(cè)確認(rèn)達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)后，方可提請(qǐng)驗(yàn)收。

　　3.1 缺陷處理的檢查和驗(yàn)收，由原批準(zhǔn)單位組織進(jìn)行

　?、耦愘|(zhì)量缺陷由監(jiān)理單位會(huì)同施工單位對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行檢查及驗(yàn)收。

　?、蛸|(zhì)量類缺陷由監(jiān)理單位應(yīng)組織建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工等單位，對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行檢查及驗(yàn)收。處理及驗(yàn)收結(jié)果應(yīng)報(bào)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(jì)、建設(shè)、施工等單位，對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行檢查及驗(yàn)收。處理及驗(yàn)收結(jié)果，建設(shè)單位備案，并報(bào)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(zhǎng)期運(yùn)行條件及外觀。

　　（2）相同部位的修補(bǔ)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(dá)到設(shè)計(jì)要求。采用微膨脹水泥砂漿填補(bǔ)的，填補(bǔ)3d后，采用環(huán)氧砂漿或丙乳砂漿填補(bǔ)的，填補(bǔ)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(bǔ)。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(yàn)現(xiàn)場(chǎng)取樣部位和數(shù)量由監(jiān)理工程師確定，粘結(jié)強(qiáng)度大于母體強(qiáng)度時(shí)認(rèn)為合格，對(duì)拉拔試驗(yàn)的試樣應(yīng)進(jìn)行描述和分析。

　?。?）對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷，當(dāng)采用無損傷檢測(cè)時(shí)，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(jìn)行兩組檢查，且要求達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

　　（5）對(duì)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(jì)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(yàn)收

　　混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷處理后的驗(yàn)收工作應(yīng)嚴(yán)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(jì)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(yàn)收等原始資料，并按有關(guān)規(guī)定存檔。

　　4.1 跟蹤監(jiān)測(cè)

　?。?）對(duì)于Ⅲ類質(zhì)量缺陷處理效果，必要時(shí)，對(duì)其結(jié)構(gòu)安全性、長(zhǎng)期運(yùn)行條件，定期和不定期進(jìn)行檢查。如有可能且有必要時(shí)，宜在結(jié)構(gòu)內(nèi)部或外部設(shè)置相應(yīng)監(jiān)測(cè)設(shè)備，對(duì)其應(yīng)力、變形和工作狀態(tài)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。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(bǔ)救措施。

　?。?）對(duì)于重大或有普遍性的混凝土結(jié)構(gòu)缺陷，應(yīng)及時(shí)總結(jié)教訓(xùn)，根據(jù)南水北調(diào)工程特點(diǎn)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)監(jiān)理，優(yōu)化施工方案，嚴(yán)格做好施工各環(huán)節(jié)管理工作，妥善處理工程進(jìn)度與質(zhì)量的關(guān)系，切實(shí)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(yǔ)

　　病害建筑物的補(bǔ)救關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，是關(guān)系到保護(hù)既有建筑物、構(gòu)筑物的正常使用。保護(hù)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(zhǎng)建筑物使用壽命是一項(xiàng)重要工作。對(duì)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(yàn)、鑒定判別事故原因，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和構(gòu)件安全性的評(píng)價(jià)，然后有針對(duì)性地采取加固措施進(jìn)行挽救，使建筑物的使用安全性獲得保證。