論某多層廠房裂縫產生的原因及處理措施

盧啟彬 宋廣義

1 工程概況

該廠房結構形式為框架結構，層數為地下1層，地上6層，建筑面積為8 013.06 m2，主體檐高為23.100 m。該工程的基礎混凝土強度等級為C30，墊層為C15，－1層～2層梁板為C35，3層～6層梁板為C30，基礎頂～2層柱、剪力墻為 C40，3層 ～5層柱為C35，6層柱為C30。在2010年模板拆除后梁板上出現多處裂縫，1層～2層梁上裂縫多在梁跨中位置或主次梁交接處，個別梁端處也存在斜向裂縫，裂縫主要呈豎向或斜向發展。主梁上裂縫多在跨中，在次梁兩側呈“八”字形;裂縫最大長度為770 mm，最大寬度為0.2 mm。1層～2層現澆板上有多條不規則且多為貫通性裂縫。經檢測公司檢測發現，1層梁板的拆模齡期是26 d，第41天所抽檢構件的現齡期混凝土強度最小值僅為23.4 MPa，2層梁板的拆模齡期是25 d，第33天所抽檢構件的現齡期混凝土強度最小值僅為20.0 MPa。

2 裂縫產生原因分析

該工程采用整體現澆混凝土樓面，混凝土為泵送商品混凝土，梁的跨度偏大，混凝土冬期施工溫度偏低，構件實際混凝土強度增長較慢，拆模時混凝土強度偏低，混凝土在硬化過程中，產生收縮變形和溫度變形，引起混凝土構件裂縫。

3 處理方案

根據檢測報告其柱、梁、板混凝土標號偏低，梁、板、墻存在裂縫，不能滿足原設計要求，故需加固處理。加固設計依據主要有GB 50367-2006混凝土結構加固設計規范、CECS 146∶2003碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程、GB 50010-2001混凝土結構設計規范、GB 50009-2001建筑結構荷載規范、GB 50011-2001建筑抗震設計規范。

4 結構加固方法

1)梁、柱采用粘貼碳纖維加固和外包鋼加固法。2)板采用粘貼碳纖維布和增加型鋼法加固。

5 具體的施工工藝

5.1 碳纖維的施工工藝

1)粘貼碳纖維布前應對加固構架進行表面處理，清除粘貼碳纖維布位置處構件表面的抹灰層，露出結構層并進行打磨平整，除去表面浮灰、油污等雜物，表面若有凸凹應采用修復材料將表面修復平整。

2)粘貼碳纖維前，在混凝土表面放線，確定粘貼位置，粘貼碳纖維位置處的構件表面用丙酮清洗，要求表面無油污、灰塵，并保持清潔、干燥。

3)找平處理:a.配置底膠，攪拌要充分均勻;b.底膠手觸干燥后對混凝土表面凹陷部分用找平膠修補平整;c.找平膠手觸干燥后進行下一步工序。

4)粘貼碳纖維布:a.按照圖示尺寸裁剪碳纖維布，裁剪好的碳纖維布應卷在小圓棍上并編號以備使用，在裁剪碳纖維布和卷布工程中應保持碳纖維表面無灰塵、雜物。b.配置浸膠，根據需要粘貼的碳纖維布量定浸漬膠的數量，按比例將A，B兩組膠進行均勻攪拌，每次攪拌的膠為2 kg～3 kg，30 min內用完，超過規定時間不可使用。c.將配置好的浸漬膠用毛刷均勻地涂抹在結構層表面，然后將碳纖維布均勻的敷設在浸漬層上，沿碳纖維布受力方向用力液壓或刮平(不可來回運動)，排除氣泡和多余的膠液，使浸漬膠充分滲透在碳纖維布并與混凝土表面牢固粘結，刮平時不得損傷碳纖維布。

5)涂刷浸漬膠:在碳纖維布表面再次均勻涂抹浸漬膠，應使浸漬膠充分滲透碳纖維布。

6)養護、固化。

5.2 柱外包鋼加固

1)放線。

按圖紙要求尺寸確定鋼材尺寸位置。結構打磨前放線寬度應比粘貼寬度要大一些，打磨清理后要進行第二次放線。

2)鋼材下料。

按照圖紙結構要求和現場尺寸提出準備鋼板下料單。鋼板下料時盡量避免鋼材的翹曲變形。

3)混凝土構件表面處理。

在鋼材下料的同時，用角磨機對需粘貼鋼板的混凝土基面打磨，打磨掉浮漿直至露出結構新面，并用無油壓縮空氣吹除表面浮沉及顆粒。對于較干凈的混凝土表面，可用鋼絲刷刷去表面浮塵，用脫脂棉或面紗蘸工業酒精或丙酮擦拭，除去油污。對經過剔鑿、清除和露筋的混凝土殘缺部分采用聚合物砂漿修補。若有外露鋼筋檢查是否腐蝕，若有銹塊須予以清除。在進行基層處理的同時，在有利于施工的部位，預留埋設注膠嘴，間距為1 m～2 m。

4)鋼材基層處理。

鋼材粘貼前須進行表面除銹及粗糙處理，先用角磨機將鋼板粘合面打磨粗糙，打磨紋路應與鋼材受力方向垂直。

5)鋼構件拼裝焊接。

鋼構件應按照圖紙規定型號進行拼裝焊接，綴板、箍板及錨固端材料布置應符合圖紙要求，焊接質量應嚴格按照有關施工規范進行施工。

6)封縫。

由于工程工期緊迫、各工序施工步驟銜接嚴密，待鋼構件安裝焊接完畢后，采用密封膠或聚合物砂漿對縫隙處進行封縫處理，并埋設注膠嘴。封縫應嚴密，待封閉材料完全固化后，通氣試壓，若有漏氣處應再次進行封堵。

7)灌注膠配置。

灌注膠使用前須進行現場質量檢查，檢查合格后方可使用，本工程灌注膠采用上海優士康灌注膠。灌注膠應嚴格按生產廠家使用比例說明書配置。配置容器內不得有油污，攪拌過程中避免其他雜質進入。使用機械攪拌器應按同一方向攪拌，拌至稀稠、色澤均勻為止。灌注膠液應視使用情況配置，一次調和量在可使用時間內用完，超過使用時間不得使用。

8)注膠。

以0.2 MPa～0.4 MPa壓力將結構膠從灌膠口壓入;當排氣孔出現漿液后停止加壓，用密封材料封堵排氣孔;再以較低壓力維持10 min以上，再封堵出氣孔。

9)表面防護。

待注膠工序完畢后，根據裝修要求進行相應表面防護。

10)成品保護。

對粘貼好的鋼材，在養護期間不得受到擾動，且環境溫度差不宜過大，粘貼在樓板面上的鋼板，應在養護期間設置圍欄保護，并且要求其他工種不得作業，防止其他外力作用，影響粘鋼膠固化效果。建筑膠粘劑的固化一般受自身，構件和環境溫度限制。一般溫度越高，固化周期越短。

11)檢驗。

粘貼鋼板(型鋼)固化后，應進行密實度檢驗，可用小錘輕擊鋼板，從音響確定有效粘結面積，密實度應達到有關規定，粘貼鋼板(型鋼)當有效粘結面積少于90%時，對空鼓的地方需開孔再注膠。

5.3 裂縫處理

1)裂縫檢查:全面查清裂縫的性質以及裂縫的長度、寬度、深度、走向、貫穿及漏水情況，以便確定處理方案。

2)裂縫處理:對較小的混凝土構件的裂縫，用鋼絲刷等工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，刷去浮灰，用酒精或丙酮將沿縫兩側2 cm～3 cm范圍擦拭干凈采用表面涂抹環氧樹脂膠處理，當裂縫不小于0.3 mm且深度大于100 mm時采用壓力灌環氧樹脂膠，對于板貫通裂縫按設計圖紙要求粘貼碳纖維布，梁上斜裂縫處U型碳纖維布滿粘，且延伸至裂縫邊緣外200 mm，柱上裂縫先涂抹環氧樹脂膠粘劑封閉后再加固。

3)設置灌漿嘴:在裂縫的交錯處、裂縫較寬處及裂縫端部必須設置灌膠嘴，灌膠嘴的間距根據裂縫大小、走向及結構形式而定，一般縫寬0.3 mm～0.5 mm時灌膠嘴間距為30 cm～50 cm，在一條裂縫上必須設置有進漿、排氣或出漿口。灌膠嘴可先用專業修補膠粘貼在預定位置，也可在封縫時一同粘貼。應特別注意防止堵塞灌膠嘴。

4)封縫:封縫質量的好壞直接影響灌漿效果與質量，應特別予以重視。裂縫的封閉使用粘鋼膠封縫，油灰刀沿裂縫往復涂刮后均勻涂抹一層厚約1 mm～2 mm、寬2 cm～3 cm的膠泥，注意防止小氣泡及密封不嚴。

5)封縫檢驗:一般情況下，封縫后1 d～2 d即可進行試漏檢驗，以檢查裂縫的密封效果及貫通情況。若用壓縮空氣進行試漏試驗，可沿裂縫涂刷一層肥皂水，從灌漿嘴吹入壓縮空氣(壓力與灌漿壓力相同)，漏氣處可再行封閉;若用壓力水進行試漏試驗，檢驗完畢后應用壓縮空氣吹凈積水，并留有足夠的時間讓裂縫干燥。對重要構件或走向復雜的裂縫，建議進行試漏檢驗，以確保注膠效果。

6)配置膠液:應按照生產廠家說明配置膠液，根據估計的灌膠量按推薦配膠比準確稱量兩組分并混合均勻。從膠液混合開始，注膠操作應在膠液適用期內完成(25℃時約為90 min)，本工程采用上海“優士康”牌灌縫膠。

7)灌膠:灌膠操作應使用專用的注膠器具。灌膠前，應用壓縮空氣將孔縫吹凈，達到無水干燥狀態。根據裂縫區域大小，可采用單孔灌膠或分區群孔灌膠。在一條裂縫上的灌膠可由淺到深，由下而上，由一端到另一端。灌膠壓力常采用0.2 MPa，在保證灌膠順暢的情況下，采用較低的灌膠壓力和較長的灌膠時間，可獲得更好的灌膠效果。當最后一個出膠口出膠且出膠速率保持穩定后，再保持壓注10 min左右即可停止灌膠。拆除管路，并注意防止流膠。

8)膠液固化:應在5℃以上的環境中固化，固化時間視環境溫度而定。一般情況(25℃)下固化2 d～3 d即可。

9)灌膠效果檢驗:灌膠結束后應檢驗灌膠效果及質量，凡有不密實等不合格情況，應進行補注。灌膠效果一般可采用壓水檢查，在裂縫較多、灌膠質量較差的部位設置檢查孔，水壓值一般為灌膠壓力的70%～80%，基本不吸水、不滲漏即可認為合格。

6 驗收

加固工程完畢后，根據GB 50550-2010建筑結構加固工程施工質量驗收規范建設單位組織施工、設計(包括原設計單位)、監理單位負責人進行分部工程竣工驗收，共同確認該加固工程合格。

7 結語

以上內容從一起多層廠房質量事故的處理方案來分析混凝土構件裂縫處理方法，并通過工程實例證明了其可行性。通過該論文希望這種方法能夠得到推廣及完善，從而為中國的建筑事業奉獻微薄力量。

[1]GB 50367-2006，混凝土結構加固設計規范[S］.

[2]CECS 146∶2003，碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規程[S］.

[3]GB 50010-2001，混凝土結構設計規范[S］.

[4]GB 50009-2001，建筑結構荷載規范[S］.

[5]GB 50011-2001，建筑抗震設計規范[S］.

[6]GB 50550-2010，建筑結構加固工程施工質量驗收規范[S］.