民用建筑混凝土結構裂縫的鑒定及修補與加固

甘榮飛李妍廉俊盛姚博

(1.吉林建筑大學城建學院，吉林長春 130111; 2.吉林建筑大學，吉林長春 130118; 3.內蒙古工業大學理學院，內蒙古呼和浩特 010051)

民用建筑混凝土結構裂縫的鑒定及修補與加固

甘榮飛1，3李妍2廉俊盛3姚博3

(1.吉林建筑大學城建學院，吉林長春 130111; 2.吉林建筑大學，吉林長春 130118; 3.內蒙古工業大學理學院，內蒙古呼和浩特 010051)

闡述了混凝土裂縫的形成原因，通過實施可靠性鑒定，研究了具體的修補和加固裂縫實施方案，并對預應力法、灌漿法、涂覆法等混凝土裂縫修補措施和加固方式進行了介紹，為防治混凝土裂縫的發生積累了經驗。

混凝土，裂縫，工程調查，鑒定，修補，加固

0 引言

隨著建筑行業的不斷發展，工程建設質量問題越來越受到人們的重視，針對混凝土結構裂縫問題，具體治理混凝土建筑結構裂縫現象，需要一定的財力、物力、人力，住戶是民用建筑的主要消費者和投資者，對建筑裂縫問題十分敏感，因此需要嚴格處理裂縫，并且要合理分析裂縫形成的原因，提出修補加固措施。

1 分析混凝土結構的裂縫原因

民用建筑混凝土結構形成裂縫的原因主要有以下三方面:

1)由于外荷載直接應力，也就是依據實際規定來合理計算應力導致的裂縫;

2)在外荷載的影響下，結構應力會導致裂縫;

3)因為變形變化導致裂縫，如不均勻下沉、溫度、收縮等，導致民用建筑形成裂縫還會受到其他因素影響，例如，應用類發硬性骨料、低質量的混凝土材料。一般情況下建筑物的破壞基本上都是從出現裂縫引起混凝土結構破壞開始的，但是，民用建筑中并不都是所有的裂縫都會導致建筑整體結構的破壞，只有一些具備可以影響結構穩定性、承載能力、節點結構依據剛度的可靠性、相關裂縫，才能夠保障安全使用民用建筑。不同種類裂縫具有不同的影響和危害，所以，需要利用不同處理方式來處理相應裂縫。通過對民用建筑結構的可靠性鑒定，確定裂縫給建筑物、構件等造成的影響，并采取一定的處理措施。建筑可靠性鑒定主要是分析和評鑒建筑物在耐久性、適用性、安全性等方面的相關問題，鑒定評級的主要依據就是子單元、構件、鑒定單元。鑒定構件安全性主要就是承載狀態調查和承載能力驗算項目。鑒定構件正常使用性是裂縫和位移項目檢查，可以建立驗算和分析正常適用情況下的極限狀態，可靠性鑒定一般都與加固息息相關，所以，還包括適修性評價［1］，例如風速，如表1所示。

表1 風速影響因素

2 裂縫的修補

選擇裂縫修補方式需要考慮以下因素:大小、裂縫性質、環境、位置、使用情況、結構受力情況、處理目的，修補混凝土裂縫以后是否可以符合標準，需要適當加強相關驗收和檢查工作，修補完成以后應該具備一定效果。

2.1 預應力法

利用鉆機進行建筑鉆孔，需要盡可能避開鋼筋，適當穿入螺栓，利用一定預應力適當把螺帽擰緊，促使能夠閉合或者降低裂縫。如果具備一定條件，需要具備垂直于裂縫的成孔方向，如圖1所示。

圖1 預應力修補法

2.2 灌漿法

在混凝土裂縫中灌入化學漿液或者水泥，促使其可以擴散和固化，固化以后的相關漿液擁有一定粘結強度，可以很好的粘結混凝土，以便于可以整體提高性能，逐漸恢復構件基本功能，增加構件耐久性，從而起到防漏補強作用。包括兩阿雷化學漿液，甲基丙烯酸甲酯液、環氧樹脂漿、丙烯酞胺、水玻璃、丙烯酸鹽、聚氨酯等。

2.3 涂覆法

如果民用建筑表面具備比較多的表面裂縫的時候，需要利用機械噴涂或者手工噴涂的方式來合理修補建筑混凝土表面出現的裂縫，以便于達到封閉的作用，一般涂抹厚度為0.3 mm～2.66 mm的膜，依據實際情況進行選擇，充分考慮環境變化、腐蝕情況、裂縫情況等，例如，利用剛性材料來填涂耐磨的裂縫，包括聚氨酯瀝青涂料、聚氨酯涂料、環氧瀝青涂料，對于不穩定修補可以合理使用彈性材料，包括橡膠型丙烯酸酯涂料、聚氨酯彈性體等［2］。

3 裂縫的結構加固

設計混凝土結構加固主要就是可以依據實際情況來補強加固裂縫，混凝土結構出現裂縫不僅會降低承載能力，還有可能影響建筑外觀，甚至會威脅生命安全。可以把補強加固方式分為間接加固和直接加固兩種。

3.1 直接加固法

直接加固實際上就是利用相應技術來直接提高建筑結構的承載力、剛度等，目前主要加固方式包括以下幾種:

1)外包鋼加固方式。

這種方式實際上就是把鋼板、型鋼等建筑材料在被加固構件上進行外側包裝，利用原有構件與外包鋼的作用，可以適當增加整體剛度和承載力，從而保障可以有效加固。利用這種加固方式可以提高構件抗彎和抗壓能力，施工中使用的是型鋼，具有比較短的施工周期以及不大的占用空間，使得在大幅度提高承載力的小偏心受壓和軸心受壓，但是不提高尺寸和截面面積的構件上廣泛應用，可以適當應用在大偏心受壓構件或者受彎構件中，比較適合應用濕式外包鋼方式。

2)提高截面面積方式。

這種加固方式就是利用與原來構件類似的相應材料，依據不斷增加截面面積的方式來提高整體剛度和承載能力，以便于達到加固構件的目的，例如，在原來混凝土鋼筋樁附近，適當澆筑一定的混凝土鋼筋圍套，利用相關技術來保證有機結合新舊鋼筋混凝土，從而有效增加民用建筑的整體剛度和承載力［3］。

3)預應力加固方式。

這種加固方式主要是利用具有很高強度的型鋼或鋼筋，給需要被加固構件安裝相應的預應力撐桿或拉桿。在加固受拉構件和受彎構件的時候可以廣泛應用預應力加固法，不僅可以增加建筑結構承載力，還可以降低裂縫撓度和寬度、增加建筑構件的截面剛度和截面抗裂性能，可以促進民用建筑結構的發展和進步［4］。

3.2 間接加固法

間接加固的方式實際上是利用建筑原本的結構形成客觀條件，依據相關技術，適當改變傳播結構的途徑，最大限度降低加固構件過程中形成的荷載效應，現階段，主要包括以下方式:

1)增加支點加固法。

這種方式主要就是增加支點在板和梁上，屋架以及柱子之間適當增加一定可以支撐的構件，以便于可以最大限度降低計算結構構件的長度，有效降低荷載效應，充分考慮構件的實際作用，確保可以提高建筑結構整體穩定性，從而達到加固結構的作用和目的［5］。

2)增加構件加固方式。

這種加固方式不破壞建筑原有結構，操作比較方便，可以適當增加一定的構件，很大程度上會影響建筑原本功能，因此，上述施工方式適合應用在不影響民用建筑結構的前提下增加構件。

3)改變結構剛度比的方式。

這種加固方式主要就是局部加固措施，需要適當改變結構剛度，在荷載作用下來合理調整內力分布，有效改變結構實際受力情況，以便于起到加固的作用，一般比較適合使用在增加結構水平性能。

4)提高結構整體性。

這種方式就是利用適當增加支撐來有機形成多結構整體，可以共同工作，具有明顯小于單位構件的整體破壞結構，所以，加固任意構件的時候，都可以提高可靠性［6］。

4 結語

建筑施工過程中，出現裂縫不僅會降低整體建筑抗滲能力，還會在一定程度上影響使用功能，導致出現銹蝕鋼筋、碳化混凝土的問題，從而降低材料整體耐久性，影響承載能力。修補裂縫主要的目的是保證耐久性和防水性，加固的目的就是恢復因為出現裂縫導致降低的承載力。

［1］ 嚴順榮，成永娟.民用建筑混凝土結構裂縫成因及修補措施探討［J］.中小企業管理與科技，2010(30):253-254.

［2］ 馬志強.簡述工業與民用建筑混凝土結構的裂縫成因及其預防措施［J］.城市建設理論研究，2014(9):9-10.

［3］ 翁 昊.民用建筑混凝土結構裂縫成因及修補措施探討［J］.河南建材，2011(2):24-25.

［4］ 王永波.談民用建筑混凝土結構地下工程防水［J］.科技創新導報，2012(11):46.

［5］ 張 敏.淺談工業與民用建筑混凝土結構的裂縫形成及預防措施［J］.城市建設理論研究，2013(23):20.

［6］ 張景田.簡述工業與民用建筑混凝土結構的裂縫成因及其預防措施［J］.城市建設理論研究，2012(33):21-22.

Concrete structure cracking identification，maintenance and reinforcement of civil buildings

Gan Rongfei1，3Li Yan2Lian Junsheng3Yao Bo3

(1．College of City Construction，Jilin University of Building，Changchun 130111，China; 2．Jilin University of Building，Changchun 130118，China; 3．College of Science，Mongolia University of Industry，Hohhot010051，China)

The paper describes concrete cracking causes.Through implementing reliable identification，it studies specific maintenance and reinforcement scheme，and introduces concretemaintenancemeasures and reinforcementmethods including prestressed method，groutingmethod and coatingmethod，which has accumulated experiences for preventing concrete cracks.

concrete，crack，engineering survey，identification，maintenance，reinforcement

TU312.3

A

1009-6825(2015)29-0116-02

2015-08-05

甘榮飛(1987-)，男，碩士