建筑工程施工過程中混凝土裂縫的加固

丁 華（山西三建集團有限公司，山西 長治 037000）

混凝土加固方法主要包括加大截面加固法、粘貼鋼板加固法、碳纖維加固法、注漿加固法等，施工人員需要分析施工現場的實際情況，在此基礎上選擇合適的加固方式，按照施工工藝流程進行作業，注意施工中的操作要點和注意事項，確保混凝土結構的加固質量。

1 建筑工程施工中混凝土裂縫的成因

在建筑工程施工過程中，混凝土結構出現裂縫問題是不可避免的，嚴重時還會顯著降低建筑結構的承載能力。因此，需要對混凝土裂縫成因進行分析，以便采取有效的加固方法對裂縫進行加固處理。混凝土裂縫原因包含以下幾種：

首先是收縮影響。引起收縮裂縫的原因分為兩種，其一是混凝土結構缺乏較強的抗拉性能，在完全凝固前，一旦遇到高溫天氣或者大風天氣，在外部因素影響下，混凝土結構內部的收縮力度增強，自然而然地出現裂縫問題；其二是混凝土固化過程中會產生劇烈的化學反應，消耗大量的水分，水分補給不足的情況下就會改變混凝土形狀，導致塑性收縮裂縫的產生。

其次是溫度影響。混凝土遇熱會膨脹，受冷就會收縮，一旦混凝土結構內部溫度出現變化，混凝土就會出現變形情況，當外界約束了它的變形，混凝土結構內部就會產生應力作用，結構應力遠遠高于混凝土抗拉強度時裂縫就產生了。

最后是原材料質量不合格，影響了混凝土結構強度。混凝土材料是建筑工程施工過程中不可或缺的建筑材料，它的質量高低會對建筑工程的建設質量產生直接影響。在混凝土配制中，如果沒有嚴格把控水泥、砂子、石子等原材料質量，那么澆筑的混凝土必然會出現裂縫問題。比如，水泥的安定性達不到標準要求，那么氧化鈣的氧化速度就會大大降低，不僅給混凝土的凝固速度帶來不利影響，也無法有效提升混凝土結構強度。

2 建筑工程施工中混凝土裂縫的加固措施

2.1 加大截面加固法

加大截面加固法是指在建筑工程施工過程中加大原始混凝土結構構件的截面面積，或者在原始混凝土結構中通過增設鋼筋方式來補強受力鋼筋，也可以通過改變原混凝土構件的自振頻率來進行加固處理，從而確保混凝土結構具有較強的承載能力和剛度。該混凝土加固技術已廣泛應用在建筑工程加固改造中，加固處理位置適用于建筑基礎、建筑梁柱構件等，如果加固處理的空間位置比較大則能取得較為理想的加固修復效果。根據原混凝土構件受力特點、面積大小、實際施工情況的不同，加大截面加固法可以設計為多種增大的構件截面，常見的有單面加大、雙面加大、三面加大以及四面加大截面法。比如，單面加大主要是對混凝土構件的上面或者下面進行加固，如果混凝土梁構件缺乏良好的支座抗彎能力，或者混凝土梁的跨中彎矩達不到規定要求時，就可以使用上面加固加厚處理方式，當然也可以加厚梁下截面面積10cm，并對配筋量進行重新計算。此外，混凝土梁構件出現裂縫時也可以使用三面加大法，三面加大法能夠控制混凝土的收縮，讓原本的梁體進一步箍緊牢固，有效結合新舊混凝土，從而使得混凝土梁體的剛度、抗剪能力、抗彎能力得到顯著提升。為了確保原始混凝土結構與補加的鋼筋混凝土保持同步協調工作，需要嚴格按照規定要求配置構造鋼筋，充分發揮出兩者的合力作用。如果采用的是增大鋼筋面積的加固方式，不僅需要配置構造鋼筋，提高鋼筋保護層的密實性，還需要適當增加截面面積，從而有效保證補加鋼筋混凝土的正常協同工作。

使用加大截面加固法時，需要高度匹配現場施工條件，嚴禁隨意盲目施工，施工過程中還需要采取有效措施來提高新舊混凝土結構構件的粘結質量，最大限度發揮出整體加固構件的工作性能。如果施工環境處于濕度高、溫度高或者腐蝕性高的條件下，設計環節和施工環節必須采取有針對性措施來防治外界環境帶來的不良影響，切實提高混凝土加固質量，降低裂縫問題產生的概率。加大截面加固法的施工流程為，首先鑿毛處理原有的混凝土結構構件，其次在配置新增鋼筋，確保有效連接原始鋼筋，再次開展模板施工，澆筑新增的混凝土，后澆筑的混凝土與原結構的混凝土需要密切結合在一起，最后進行混凝土養護工作，養護達標后拆除模板，施工驗收合格后即為完成。總的來說，加大截面加固法整體的施工工藝比較簡單，具有較強的適應性，而且施工經驗豐富，技術比較成熟，能夠取得顯著的加固效果。

2.2 粘貼鋼板加固法

粘貼鋼板加固法也是常用的混凝土加固方式，主要是在裂縫位置使用粘結劑將鋼板粘貼在混凝土構件表面，讓二者有效粘合形成一個自然的整體，這樣鋼板就可以承擔一部分的外荷載，借助于鋼板良好的抗拉性能來達到混凝土裂縫的加固效果。粘貼鋼板加固法中使用的粘貼劑主要是環氧樹脂，輔助材料為增塑劑，以此來確保粘貼劑的黏度得到顯著提升，確保加固效果。粘貼鋼板加固技術能夠提高混凝土結構的強度和剛度，確保混凝土裂縫加固工程擁有較高的質量，而且該加固技術能夠快速完成施工任務，施工現場可以開展無濕作業或者少量的濕作業，不會給周圍環境帶來太大的干擾，同時施工方式靈活多樣化，具有較強的適應性和優異的經濟性能。雖然使用粘貼鋼板加固技術會在一定程度上影響建筑物的空間和外形，但是就整體而言，加固效果顯著，值得在建筑工程施工過程中大力推廣。

粘貼鋼板加固法的施工注意事項：第一，嚴格要求施工環境的溫度和濕度，施工溫度條件為5℃～35℃，如果在冬天寒冷天氣施工，需要采取相應的保溫措施；施工環境的濕度要求不能超過70%，如果混凝土結構構件比較潮濕，濕度大于70%，則需要先對混凝土結構表面進行烘干處理后再進行加固處理。第二，對混凝土結構構件的強度具有相應的等級要求，混凝土結構構件強度需要達到C15及以上，且混凝土表面的正拉粘結強度不得低于1.5MPa，如果混凝土結構構件強度達不到規定的等級要求就不能采用此加固技術。第三，需要調配合適的粘鋼膠用量，只有保證拌合量符合標準要求，才能有利于揮發反應熱，延緩反應速度，從而提高加固施工質量，延長混凝土結構構件的使用年限。第四，膠粘劑調制過程中，需要使用專用的調制容器，嚴格按照調配比例進行，同時使用攪拌器不停地攪拌，待膠粘劑的色澤呈現均勻狀態時就可以停止調制。攪拌容器、攪拌機的表面都不能留有雜質和污漬，調制完成的膠粘劑需要盡快使用，使用時間以30min內為宜。第五，需要選擇合適的鋼板，A3鋼板、工業用的16Mnq鋼板都是不錯的選擇，鋼板厚度范圍為2mm～6mm，當然此厚度并不是固定不變的，可以根據建筑工程的實際情況合理確定鋼板厚度，必要情況下可以適當選擇加厚的鋼板來確保良好的加固效果，鋼板材料的各種性能指標必須達到行業的規范要求，確保滿足建筑工程加固需求。

2.3 碳纖維加固法

碳纖維加固法作為一種新型的加固技術，在建筑工程混凝土結構加固中有著重要的應用體現。使用碳纖維加固法加固建筑工程混凝土結構構件，能夠有效約束混凝土的變形，確保混凝土結構的延性能力、承載能力、抗震性能、耐久性能得到顯著提升，從而有效提高建筑工程整體結構的穩定性和安全性。相比于傳統的加大截面法和粘貼鋼板加固法，碳纖維加固技術施工操作簡單方便，施工現場不需要固定大型的加固設備，加固后不會增加結構面積，也不會增加混凝土結構整體重量，對建筑使用空間不會造成任何影響；而且使用的是非金屬碳纖維布材料，此種材料具有較強的耐腐蝕性和耐久性能，即使在外界化學腐蝕或者惡劣環境作用下，加固結構質量也不會受到任何影響。總的來說，在建筑工程混凝土結構中使用碳纖維加固法，可以提高加固施工效率，確保建筑物的使用質量和安全，這也是碳纖維加固法受到廣泛關注和青睞的主要原因。

碳纖維加固法的施工流程：第一，施工前需要做好各項準備工作。了解施工現場的施工圖紙，全面掌握施工要求和施工現場的實際情況，在此基礎上合理選擇施工用料，為后續加固施工順利進行奠定良好的基礎。第二，徹底清潔處理混凝土結構表面。在使用碳纖維加固法時，需要仔細清理混凝土構件表面的殘留部分和松脫部分，確保剔除干凈，露筋的銹塊和其他雜物也需要同樣清理干凈，確保粘貼表面具有良好的堅固性，這樣才能保證碳纖維粘貼的有效性。同時，需要嚴格控制施工現場的溫度和濕度，溫度條件需要超過-10℃，相對濕度要大于85%，如果溫度條件和濕度條件不符合標準的情況下，必須采取有效措施后才能進行加固施工。第三，按照調配比例科學配置環氧樹脂結構膠，配制完成后就可以將環氧樹脂結構膠涂刷在混凝土結構構件表面。涂刷過程中一定要確保底層粘接劑充分滲透到混凝土結構構件表面中，這樣才能提高二者的粘接強度。第四，碳纖維布粘貼。在混凝土結構表面涂刷樹脂結構膠后，就可以將相應大小的碳纖維布料粘貼在上面，粘貼過程中需要仔細小心，輕輕地粘貼在混凝土構件上，粘貼后為了排除中間的氣泡，最好使用專用的滾筒進行推壓操作，等樹脂結構膠完全結合碳纖維布料后就可以停止操作。第五，粘貼完成后，就需要對碳纖維布表面進行養護處理。養護時間為7d～14d，當然也可以根據施工現場的實際條件進行合理調整，養護過程中需要定期檢查。樹脂結構完全固化后，還可以將防曬漆或防火漆涂刷在碳纖維表面，以此來提高混凝土結構的防火性能。

2.4 注漿加固法

建筑工程施工過程中如果出現混凝土裂縫問題，還可以采取注漿加固法。注漿加固法主要是在混凝土裂縫或者孔隙中注入膠結材料配制而成的漿液，等漿液凝結硬化后，就能夠膠結、堵塞、加固裂縫，有效恢復混凝土結構的穩定性、抗滲透性和結構強度。施工方式比較簡單方便，施工過程不會受到天氣或者季節的限制影響，大大提高了施工效率，減輕了施工人員的勞動強度，而且在不影響混凝土原本結構強度的基礎上達到良好的加固效果，進一步提高混凝土結構的力學強度。硅化法、堿液法、水泥注漿法、高分子化學注漿法等是常用的注漿方式，以堿液法為例，此方法僅僅需要配備簡單的施工設備，而且整體的加固成本并不高。硅化法的優勢在于使用的漿液具有較強的滲透性，漿液材料無毒性，不會污染環境。因此，施工人員可以綜合考慮混凝土加固建設要求和施工成本，合理選擇注漿方式。如果加固方式選擇的是高分子化學注漿法，施工人員一定要合理選擇高分子化學漿材的具體品種，這是因為高分子化學漿材品種多樣化，部分漿材品種雖然具有良好的可灌性，但是含有一定的毒性，會對地下水和空氣產生嚴重污染。

注漿法的施工流程：首先，仔細測量混凝土結構裂縫大小和寬度，并標記好裂縫位置。其次，在保留排氣孔和進漿孔的基礎上，封閉處理混凝土結構的裂縫位置或者孔隙位置，避免其他雜物掉落到裂縫中，從而影響加固效果。再次，使用液壓泵將配置好的漿液注入混凝土結構裂縫中，待其在縫隙中慢慢凝結硬化。最后，漿液注入完成后，還可以在裂縫加固位置鋪蓋一層保護膜，避免外界因素影響固化效果。為了確保混凝土裂縫的加固效果，漿體完全凝固后可進行閉水試驗檢測和壓水試驗檢測，科學檢驗施工成效。使用注漿法時，需要注意以下幾個問題：第一，選擇注漿材料時，需要考慮到注漿材料的可行性、可靠性、易操作性、經濟性和環保性，這樣才能確保注漿簡單便捷，而且不會增加過多的施工成本，同時也不會給周圍環境帶來嚴重的污染。第二，需要根據裂縫大小配置適量的漿液，注漿過程中需要合理控制注入量和注漿壓力，仔細觀察注漿的實際情況，避免漿液外溢。

3 結語

綜上所述，建筑工程混凝土結構加固技術有多種，每種加固技術適用的條件不同，各有優缺點，施工人員需要根據施工現場的實際情況和加固要求合理選擇加固技術，并嚴格按照各加固技術的施工要求和施工流程開展作業，確保混凝土結構取得顯著的加固效果，從而提高建筑工程整體質量。