钢筋混凝土顶板裂缝成因分析及控制施工论文_李锦泉

中山市万里建筑工程有限公司 广东中山 528400

摘要:建筑工程中关于混凝土的裂缝问题,长期以来都是困扰工程管理人员的一大难题。本文结合施工案例,主要从混凝土顶板裂缝进行论述:顶板裂缝情况、裂缝产生原因及顶板裂缝渗漏的施工工艺。

关键词;混凝土裂缝;渗漏;施工工艺

随着我国建筑行业的快速发展,钢筋混凝土在整个建筑行业取得了越来越广泛的应用,为我国的建筑行业做出了重要的贡献,但是,在施工过程中,钢筋混凝土楼板的裂缝现象也越来越多,轻者则是仅仅影响建筑美观,严重的则可以 破坏房屋固有结构,导致安全性下降、抗震能力减弱。某地下室顶现浇混凝土顶板因板裂缝导致防水层失效,需要堵漏和处理混凝土裂缝。下面,依托该施工,对其裂缝渗漏产生原因展开分析,就其防水堵漏施工工艺进行介绍。

1.工程概况

某建筑项目结构类型为钢筋混凝土框架剪力墙结构体系,以总高度不超过50m的小高层为主。地下一层、局部二层为地下车库,层高3.6m,抗震设防力度为8度,地下室底板、剪力墙、顶板使用的混凝土抗渗等级为P6。地下室顶板防水等级为Ⅰ级,防水层采用一道400g/m2聚乙烯丙纶卷材防水层+一道自粘聚合物改性沥青防水卷材防水层(具体做法见图(1)。地下室顶板上部为绿化种植屋面,主要种植灌木和草坪,部分种植大型乔木。地下室顶板由于混凝土浇筑本身的质量问题及建筑物的沉降,从2015年5月份完工后,顶面现浇板出现很多裂缝,存在点渗漏、面渗漏和线渗漏现象,甚至局部存在流水现象,直接影响地下车库和上部绿化、水池景观的使用。2016年8月对地下室顶板进行维修处理。在处理本工程时,遇到较大难度,因混凝土现浇板裂缝已经影响到结构安全,在选材时不但要考虑后期加固时不同材料间的粘接强度,还要考虑地下室顶板的基层含水率是否会影响加固材料与基层的粘接强度。本文通过现场实际处理工艺介绍,就地下室顶板开裂导致渗漏水的处理方法进行探讨。

图1 地下室顶板构造示意图

2.混凝土顶板裂缝渗漏原因分析

(1)浇筑混凝土时温度过高,导致混凝土固化快,而模板、垫层在浇筑混凝土之前洒水不够,过于干燥,引起混凝土塑性收缩,产生裂缝。防水层施工完毕后,顶板上的种植土堆积、重型机械碾压、活荷载增加等,造成裂缝数量增多,裂缝宽度增加,防水层被拉断,失去防水效果。

(2)本工程地质情况复杂,属于典型的喀斯特地貌石灰岩系,主体结构施工完毕后,仍有可能产生不均匀沉降,导致混凝土板面裂缝,产生漏水。

(3)混凝土处在温差变化较大的环境下,将会使其收缩加剧;混凝土浇捣后未及时浇水养护,产生温度应力而出现裂缝,导致渗漏。

3.防水堵漏施工工艺

本工程渗漏水较严重,有裂缝漏水,也有点渗漏和面漏水。对于存在渗漏水的部位,经过多方面考虑,结合长期防水堵漏施工经验,采用灌浆堵漏加背水面刚性防水层设置的方法进行治理。拟采用导管引流和压力化学灌浆技术,从面到点、从线到点,排堵结合的综合治理方法,对该地下室底板混凝土渗漏进行“截、灌、堵、防”处理[1]。

后期加固选用的材料为环氧类材料,考虑到聚氨酯材料的强度、耐久性、与环氧材料的粘接性等因素,前期灌浆没有选择聚氨酯材料,而选用了中科院广州化灌工程有限公司生产的XT101环保型环氧堵漏材料和XT103高渗透环氧树脂裂缝修复材料。

3.1安装排水管引流

由于顶板种植屋面土层较厚,含水率较高,对渗漏点产生较高水压,对背水面防水层施工有很大影响,所以在堵漏施工前先安装引流管。先在混凝土顶板上打眼,直管安装DN50mmPVC管引流,间距10m;横管安装DN75mmPVC管,用镀锌吊杆固定在顶板板面上,把顶板种植土层中的水排到地下集水坑内。排水管根部采用本公司生产的女娲牌“堵漏宝”严密封堵,引流管出水口处安装直角弯头,周边采取围挡措施,悬挂警示标志,防止引流管被车辆或行人碰撞[2]。吊杆安装打孔时注意不得打穿板面,损坏到防水层。

3.2灌浆堵漏处理

在明显漏水部位,先采用压力灌浆处理。压力灌浆是一种特殊的施工工艺,它是在混凝土表面的范围埋入或钻孔设置若干灌浆嘴,用材料封闭其他部位,待封闭材料固化后,采用压力泵从灌浆嘴中以一定压力灌入具有渗透性、高弹性、高粘结力的环氧材料,将水堵截在迎水面外,并封堵漏水通道,起到防渗堵漏的效果。

3.2.1环氧灌浆材料特性

(1)固化速度快。渗漏水的封堵需要灌浆材料在渗漏水通道中能够较快地固化,才能实现封堵的目的,否则易被渗漏水稀释、分散,降低堵水效果,浪费灌浆材料[3]。

(2)固化时间可调,室温下固化速度可以在10min~1h之间调节。灌浆材料的可操作时间必须能够满足施工机械和施工环境的要求,才能顺利实施灌浆,并保证一定的渗透深度,起到良好效果。

(3)固结体强度高。可快速固化的环氧材料不仅有效封堵渗漏水,还具有较高的抗压强度和拉伸强度,保证了对裂缝、蜂窝等混凝土缺陷部位的加固补强。

(4)与混凝土结构的粘接强度高。良好的粘接性能,是堵水效果的有力保障。选用的环氧灌浆材料特有的亲水组分,保证了灌浆材料与混凝土结构表面的浸润性,可确保对混凝土表面的粘接强度。

(5)无挥发性溶剂,具有环保性。

3.2.2施工工艺

渗漏水经处理,使其从面渗漏→线渗漏→点漏水;浅深孔相结合,浅封闭深渗透,确保灌入足够的环氧堵漏补强材料。

按相应要求,施工前先检查裂缝分布的位置、裂缝宽度和长度、贯穿程度等特性,并作好标志、记录,然后进行裂缝处理。

对不同宽度的裂缝,分别采取封闭法和压力化学灌浆法施工工艺。

3.2.2.1封闭法施工工艺

对缝宽不大于0.2mm的裂缝采取混凝土表面涂刷浆液封闭法修补细微裂缝。

采用高渗透型环氧浆材,按甲组分∶乙组分=100∶13(质量比)配成封闭涂刷料。涂刷三遍,第一遍为基液(稀浆型),起渗透及界面作用;第二、三遍起封闭作用。施工要点如下:

(1)需处理的裂缝及其附近混凝土表面的灰尘、白灰、浮渣等依次用手锤、钢刷、无油压缩空气清理干净,直至露出新鲜混凝土面。

(2)按配方调好封闭涂刷料后,用毛刷涂刷第一遍基液(稀浆型);再沿裂缝走向涂刷2~3遍封闭涂刷料以封闭裂缝。

3.2.2.2压力灌浆法施工工艺

对缝宽大于0.2mm的裂缝采用压力灌浆法施工,用高渗透型环氧浆材充填粘结加固裂缝。

(1)化学灌浆施工参数

①浆液配比:甲组分∶乙组分=100∶13(质量比)。

②灌浆压力:0.2~0.5MPa。

③试气压力:0.2~0.3MPa。

④灌浆结束标准:通过灌浆压力和灌浆流量双参数控制,在0.5MPa的灌浆压力下,吸浆量为零,恒压3min。

(2)施工要点

①表面清理。需处理的裂缝及其附近混凝土表面的灰尘、白灰、浮渣等依次用手锤、钢刷、无油压缩空气清理干净,然后用丙酮清洗液将裂缝两侧20~30mm处的污渍擦洗干净并保持干燥,并且不可将裂缝堵塞。

②埋设灌浆嘴。根据裂缝宽度的大小,沿裂缝每间隔约20cm布置

图2 注浆孔示意图

③裂缝表面封闭。沿裂缝走向均匀涂刷封闭胶泥。封缝的目的是防止灌浆时浆液外漏,保证灌浆压力,使浆液能渗入裂缝深部,保证灌浆质量。

④压气检查封闭效果。待封缝胶泥有一定强度后进行试漏的压气检查,试漏前沿裂缝涂一层肥皂水,从灌浆嘴通入压缩空气。发现漏气处应修补密封。

⑤配制浆液。根据所选取的灌浆材料,按照不同浆材的配方及配制方法配制浆液。浆液一次配制数量,应以其凝固时间及进浆速度确定。浆液配制后应尽快用完。

⑥灌浆。经压气检验保证无漏气漏浆现象后,将浆液用灌浆泵从灌浆嘴灌入混凝土裂缝中。灌浆时注意如下事项:

(1)灌浆时应采取由里到外、从下至上或裂缝一端至另一端的顺序,逐级封闭,直到下一个灌浆嘴出浆时立即关闭灌浆泵,以保证浆液充满裂缝。

(2)灌浆时以少量多次为原则,可采用低压慢注的方式,灌浆压力可设0.2~0.5MPa,由小到大逐渐增加,不宜骤然加压;达到规定压力后,保持压力稳定,以满足灌浆要求。

(3)停止灌浆标准。吸浆率为零、压力在施灌过程中骤然升高,压力稳定0.5MPa后恒压3min可停止灌浆。

⑦效果检查。灌浆结束后,发现灌浆嘴无浆液时需进行补灌浆。检查灌浆补强质量和效果,发现缺陷及时补救。

⑧封口结束。待浆液完全固化硬结后,拆下灌浆嘴,用环氧胶泥或“堵漏宝”将灌浆嘴处封口抹平。

3.3背水面刚性防水层施工

对于混凝土板面上的表面裂缝,先用錾子凿槽,沿裂缝骑中清除槽内灰尘、白灰、浮渣等,用钢丝刷等工具刷至混凝土本体,并把裂缝两侧2~3cm宽范围擦洗干净。如有油污等,还须用丙酮擦洗,待风干后,在裂缝两侧涂一层环氧基液,用环氧砂浆修补裂缝,并注意环氧砂浆固化前必须保证板面不得漏水。明显漏水点堵漏完成后,把混凝土板面清理干净,涂刷一遍高渗透环氧防水剂,待固化4h,用改性环氧砂浆沿受拉方向或垂直于裂缝方向涂抹在混凝土板面的结构上,形成一个新的复合体,使改性环氧砂浆与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力,提高结构的强度、刚度、抗裂性和结构自防水性[4]。施工完毕后采取养护措施防止开裂。

3.4封堵引流口

待背水面刚性防水层固化48h后,把引流管拆除,在拆除引流管的位置用“堵漏宝”封堵,周边注化学灌浆堵漏材料;待堵漏材料固化后,拆除灌浆嘴,用“堵漏宝”封堵严实。

4.结语

综上所述,现浇混凝土裂缝是常见的工程质量问题,也是建筑的通病,对利益各方均产生不同程度的负面影响,已成为建筑工程施工迫切需要解决的问题之一。通过分析上述顶板裂缝的成因,提出渗漏维修和预防措施,希望从事技术和质量管理的施工工作人员能从中得到体会,按要求做好楼顶板的设计、施工、竣工后保养等工作;在出现问题时,能有针对性的在工程建设中预防质量通病的发生,科学的处理裂缝渗漏维修问题。

参考文献

[1]余连富. 钢筋混凝土楼板裂缝施工控制措施分析[J]. 中国新技术新产品,2010(16):138-138.

[2]边益明. 钢筋混凝土楼板裂缝成因分析及控制措施[J]. 城市建设理论研究:电子版,2012(35).

[3]张盛旺. 住宅工程钢筋混凝土现浇楼(屋)面板裂缝的成因及控制措施[J]. 中国西部科技,2009,8(13):29-30.

[4]胡林平,杨飞,王仲伟. 论如何控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板的裂缝[J]. 建筑与文化:学术版,2013.

论文作者:李锦泉

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/8

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