浅谈框架码头工程面板砼裂缝的处理措施

浅谈框架码头工程面板砼裂缝的处理措施

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝。其裂缝产生原因是多种多样的，根据施工现场的实际情况，经过认真讨论分析，确定框架码头工程面板砼施工产生的裂缝主要有以下几方面的原因：

1、砼中的水分蒸发产生干缩，进而形成裂缝。

在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05~0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施：1）选用收缩量较小的水泥，一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。2）混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,干缩越大，因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。3）严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。4）加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。

2、塑性收缩产生的裂缝

混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施：1）选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。2）严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。3）浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。4）及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。5）在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。

3、砼早期养护不到位而产生的裂缝。

混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。在平台面板的施工过程中，由于早期养护不及时，养护次数不够，砼受到温差变异的影响，造成面板砼局部开裂。

主要预防措施：从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。4) 地下室的剪力墙模板尽可能迟一点拆除。5）在施工现场安排专人进行砼保湿养护，做好养护记录。

4、化学反应引起的裂缝。

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救，因此应在施工中采取有效措施进行预防。

主要的预防措施：1）选用碱活性小的砂石骨料。2）选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。3）选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄，有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀，锈蚀的钢筋体积膨胀，导致混凝土胀裂。

5、爆破施工交差作业而产生的裂缝。

施工实践证明，爆破施工队新浇筑的砼开裂有一定的影响。由于寸滩二期工程有大量的土石方挖运，需要大量的爆破开挖。在爆破开挖过程中，产生的震动波对砼面板开裂也有较大的影响。

主要预防措施：1）尽量避免面板施工与爆破开挖交差作业。2）控制爆破装药量，优化爆破施工技术参数，加强爆破过后震动波的监测。

二、裂缝修补处理措施

通过对平台面板裂缝的检查及量测，确定其裂缝的宽度均在0.05~0.25mm之间。根据《港口工程混凝土非破损检测技术规程》JTJ/T272-99和施工经验，大于或等于0.2mm的裂缝采用化学灌浆施工工艺来进行处理，对于小于0.2mm的裂缝采用表面开槽抹灰进行处理。主要施工工艺如下：

（一）化学灌浆

1、裂缝检查及清理

修补前，要对修补部位的裂缝进行详细的检查、清理记录，以便对裂缝做出定量和定性的分析。据此，进行有关化学灌浆材料（采用建筑用甲、乙两种粘合剂按4：1比例混合而成）配量、埋嘴、灌浆注射等方面的具体计划和安排。在裂缝两侧划线之内，用小锤、小铲、钢丝刷把构件表面整平，凿除突出部分，然后用丙酮擦洗，清除时应注意不要将裂缝堵塞。

2、钻眼埋嘴

嘴子是化学灌浆材料的喷入口，也是裂缝的排气口。嘴子大小要适当，施工时要尽可能地轻，以防因不易粘牢而坠落。嘴子布置原则：宽缝稀、窄缝密。断缝交接处单独设嘴。贯通缝的嘴子宜在构件的两面交接处布置。埋嘴前，先把嘴自底盘用丙酮擦洗干净，然后用灰刀将环氧浆液抹在底盘周围，骑缝埋贴到构件裂缝处。操作中切勿堵死嘴子和裂缝灌浆的通道。

3、嵌缝止浆

嵌缝止浆的目的是防止浆液流失，确保浆液在灌浆压力下将裂缝填充密实。如嵌缝质量不好，则灌浆压力不能升高，即使降压，浆液也不会大量外漏，以致缝内不能得到有效的灌注，影响灌浆质量。因此，当嘴子埋贴后，必须把其余裂缝全部封闭，进行嵌缝或堵漏处理。封闭严实程度是压浆补强成败的关键，必须认真对待。一般情况下，沿裂缝走向均匀刷一层环氧浆液，宽约7~8cm，嘴子底盘周围5~10cm范围内用灰刀沿嘴子周围抹成鱼脊形状，再刷一层环氧浆液。

4、压气试验

封闭工作完成后相隔一天，即可进行压气试验，以便检查封闭及嘴子的通畅情况。

5、灌浆

经过压气试验检查，认为嵌缝质量良好，无渗漏现象后，即可配置浆液、准备灌浆。为了保证灌浆空压机与灌浆嘴子联结严密，不能漏气。一般情况下，空压机管道与灌浆嘴可用聚氯乙烯塑料管相联，塑料管长度约为60~70cm，接头处用锁卡卡紧。灌浆时，首先用漏斗将浆液导入塑料管内，再通过空压机压力将浆液压送至裂缝内。灌注浆液时还应注意压力的控制，一般裂缝较宽，进浆畅通压力宜小，泵压控制在1~2MPa左右；裂缝细微进浆困难时压力宜大，泵压控制4MPa左右。灌浆次序应先行标定，原则是:竖向裂缝先下后上；水平裂缝有低端逐渐灌向高端：贯通裂缝宜在两面一前一后交错进行。整个灌注过程中应随时注意排气。当灌好一个嘴子往下一个嘴子前，必须在灌好下一个嘴子之前，先在已

灌好的嘴子上绑扎一段透明塑料罐，以备嘴子溢浆时弯绑扎死。灌浆结束后最好稳压几分钟，不要急于转移，以使被处理的裂缝尽量吃浆饱满。

6、收尾处理

灌浆完毕待浆液聚合固化后，即可将灌浆嘴一一拆除，用环氧浆液抹平，再用手持打磨机将裂缝修补处磨光，最后对每一道裂缝表面再刷一层环氧树脂水泥浆，确保封闭严实，使其颜色与砼结构尽量保持一致。

（二）表面开槽抹灰

1、裂缝检查

实施抹灰前，应对裂缝再进行仔细检查，以便确定修补位置、数量、范围等。

2、凿“V”形槽

在裂缝的口上凿一“V”形槽，宽约1~2cm，深约1cm，槽面应尽

量平整。

3、清理缝口

用钢丝刷和竹刷刷清缝口，并凿去浮渣。用手持式皮风箱（皮老虎）吹清缝内灰尘，用户红外线灯烘烤干砼表面。裂缝外用蘸有丙酮或二甲苯的回丝（纱头）洗擦一遍（不易用清水洗），保持槽内砼面无灰尘、油污。

4、涂抹环氧砂浆

在裂缝四周涂一层环氧浆液，如裂缝较深，在垂直方向也可静力灌注，环氧浆液可灌入0.5mm的细缝中。再嵌入环氧砂浆，用刮刀使其平面与原砼面齐平。待环氧树脂硬化后（温度越高，硬化时间越短，一般常温下20~25℃，需5~7d），就可应用。养护期间不易受震、受潮，以保证修补质量。

5、收尾处理

施工结束后，对修补处进行磨光处理，再对每一道裂缝表面涂刷一层环氧树脂水泥浆，确保封闭严实，并使其颜色与砼结构尽量保持一致。固化后的浆液混合物很难清除，必须用丙酮或甲苯清洗工具。

结束语:

水工混凝土的裂缝影响因素复杂，种类繁多，工程建设中是不可能绝对

避免的。通过对码头平台第二结构段下层面板裂缝的补强处理，发现由于裂缝宽度较小很难把浆液灌进裂缝里。为此，建议以后对于小于0.2mm的裂缝处理可不采用化学灌浆的方法，而采用裂缝表面刷环氧浆液直接封闭的方法进行。其次对裂缝处理完后的外观质量也还需进一步处理。针对这些方面的原因，建议在以后的面板砼施工中掺入适量的纤维材料或在砼面上增设一层钢筋网，可能对抑制裂缝的产生效果会更好些。