论水泥混凝土结构物的裂缝检测与控制

1 水泥混凝土结构物质量缺陷的检测

　　1.1 混凝土结构检测常用方法的分类和特点

　　（1）检测结构构件混凝土内部缺陷如混凝土裂缝、不密实区和孔洞、混凝土结合面质量；

　　（2）检测结构构件混凝土强度值；

　　（3）检测几何尺寸如钢筋位置、钢筋保护层厚度、板面、道面、墙面厚度等；

　　（4）结构工程混凝土强度质量的匀质性检测和控制；

　　1.2 钢筋混凝土结构检测方法的选择

　　钢筋混凝土结构检测集中在混凝土基体强度等级和缺陷，主要对钢筋保护层厚度和位置、混凝土构件的几何尺寸和壁厚等进行检测。对混凝土构件强度的检测，可采用回弹法、超声——回弹综合法等检测方法。一般工程优先采用回弹法，对大型工程如采用回弹法检测仍达不到设计要求或对回弹法检测有怀疑时，应采用超声—回弹综合法检测。对构件混凝土内部不密实区、空洞等缺陷的位置和范围的检测，可采用带有波形显示功能的超声波检测仪，测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数，并根据这些参数及其相对变化，判定混凝土缺陷。

　　1.3 裂缝检查及成因分析

　　裂缝成因调查是为裂缝原因分析提供依据，包括对材质、施工质量、设计计算与构造，使用环境与荷载等方面的调查。材质，主要是水泥品种及安定性，砂石质量，是否存在碱性骨料，外加剂性能及用量。施工质量，主要是混凝土的强度、密实性、养护情况，钢筋位置及数量，模板刚度及支撑情况。材质与施工质量调查方法，主要是核查保证资料、有针对性地辅以现场检测核对。使用环境与荷载，主要是分析结构在使用中的温度、湿度变化，是否存在***介质作用。

　　裂缝成因分析是为裂缝危害性评定及修补方案提供依据，若不经分析或忽略成因分析就进行裂缝处理，往往会导致决策错误，使本不需要加固的结构而花费了大量的人力、物力去补强加固，使己处在***状态、本应该拆除的结构，却因草率处理而潜藏着突发事故的***。

　　2 水泥混凝土结构裂缝处理

　　2.1 裂缝类型

　　Ⅰ类裂缝，多为表面裂缝，视裂缝位置、对结构安全性及结构防水性、耐久性的影响程度等，进行相应表面处理。

　　Ⅱ类裂缝，视裂缝所在部位可选用喷涂法、粘贴法、充填法和灌浆法处理。

　　Ⅲ类贯穿裂缝，建设单位应会同设计、施工、监理各方，充分考虑安全性复核意见，采取相应加固或特殊处理。

　　2.2 水泥混凝土裂缝的主要处理措施

　　补强加固方法有预应力法、粘贴玻璃钢法、粘贴碳纤维布法、增加断面法等。

　　（1）混凝土结构裂缝处理，应根据裂缝类别及对建筑物影响，分别采取不同处理方法。对影响结构整体性的裂缝一般处理方法为灌浆法和加固法。对影响结构防渗性能的裂缝，一般用内部灌浆加表面封贴和喷涂高分子防渗材料。对影响结构耐久性的发展性裂缝，一般用柔性材料灌浆处理。对影响结构外观的裂缝，一般喷涂与外表协调的涂料。

　　（2）灌浆法常用水泥灌浆和化学灌浆。水泥类浆材有普通水泥、超细水泥、硅粉水泥浆材。用水泥类浆材只能传递不大的压应力，不能传递拉应力和剪应力，只适用于压应力不大、剪应力可依靠其他措施传递的区域，对拉应力区和剪应力区的裂缝，原则上宜用化学类浆材，即依靠化学类浆材与混凝土粘结力，传递一定的拉应力和剪应力，并适应其变形。如果裂缝位置颇为重要或应力较大，依靠灌浆尚不能确保其整体受力时，宜采取加固法。喷涂法适用宽度小于0.3mm的表面裂缝，开槽粘贴法适用于宽度大于0.3mm的表层活缝，充填法适用于缝宽大于0.3mm的表层裂缝处理，灌浆法适用于深层裂缝和贯穿裂缝。在用贴嘴灌浆法处理深层或贯穿性裂缝时，应根据裂缝类型选择相应灌浆材料，死缝可选用水泥浆材、环氧浆材、高强水溶性聚氨酯浆，活缝可选弹性聚氨酯浆材。贴嘴灌浆工艺流程为：钻孔—>清缝—>贴嘴—>压水或压气—>嵌缝—>灌浆—>封孔—>检查。嘴间距15-20cm，深度宜穿过缝面，且不少于0.5m，灌浆压力0.4-0.6Mpa。当采用斜孔贴嘴灌浆时，斜孔间距一般为2m，深度宜穿过缝面，且不少于0.5m，贴嘴间距30-50cm，灌浆压力0.4-0.6Mpa。嵌缝处理工艺流程为：凿槽—冲洗—回填材料。回填材料应大于母体材料强度一个级别、与母材很好粘结，***，必要时可在缝内刷基液后再嵌填。承受水压的混凝土裂缝，必要时，可采取缝面减压措施。对于施工期出现的Ⅱ类仓面裂缝，沿缝口凿槽，嵌环氧砂浆或预缩水泥砂浆或微膨胀预缩水泥砂浆，并铺设骑缝钢筋，然后再浇上层混凝土。

　　（3）预应力法主要适用于影响建筑物整体受力或强度不足而开裂部位的补强加固。预应力纲束应可靠锚固。预应力钢束或钢丝必须经防锈处理，预应力方向应与裂缝面垂直，粘贴玻璃钢和玻璃钢法：适用于梁、板等构件补强加固，施工环境温度宜为10-250c，混凝土表面应清刷干净保持干燥。粘贴玻璃钢基底，用树脂腻料找平，玻璃丝必须除蜡，粘贴层不宜小于3层，干燥养护不少于3天。粘贴碳纤维布必须用专用胶，基底用专用底胶找平。增加断面法主要适用于涵管、柱、墩等补强加固。增加的断面，不应影响建筑物过流能力。补强材料可选高于母体强度的水泥混凝土和聚合物混凝土，处理面应凿毛、冲洗干净，刷界面处理剂，并设置长度大于15倍锚筋直径，间距为30-40cm的锚筋。

　　3 混凝土结构质量缺陷处理后检查和验收

　　缺陷处理、检查和验收，严格按照质量管理要求进行。外部缺陷处理后仍可用外部直接检测法检查。采用灌浆处理的内部缺陷，可先用超声波等无损检测，必要时，可用打孔压水压气等方法检测（注意控制压力，防止劈裂）。非常规处理的混凝土结构缺陷，按已批准的设计要求检测。检测确认达到质量标准后，方可提请验收。

　　3.1 缺陷处理的检查和验收，由原批准单位***进行

　　Ⅰ类质量缺陷由监理单位会同施工单位对处理结果进行检查及验收。

　　Ⅱ质量类缺陷由监理单位应***建设、设计、施工等单位，对处理结果进行检查及验收。处理及验收结果应报建设单位备案。

　　Ⅲ类质量缺陷由监理单位应***设计、建设、施工等单位，对处理结果进行检查及验收。处理及验收结果，建设单位备案，并报质量监督单位。

　　3.2 检查内容

　　（1）检查内容包括：缺陷处理材料、处理方法、处理后结构安全性、长期运行条件及外观。

　　（2）相同部位的修补材料取样次数不少于两次。

　　（3）外观质量缺陷处理后，首先检查处理基面是否达到设计要求。采用微膨胀水泥砂浆填补的，填补3d后，采用环氧砂浆或丙乳砂浆填补的，填补7d后，用小锤轻击砂浆表面，声音清脆为合格、声音发哑者应凿开重补。采用环氧胶泥处理的，外观不出胶泥气泡为合理。粘结试验现场取样部位和数量由监理工程师确定，粘结强度大于母体强度时认为合格，对拉拔试验的试样应进行描述和分析。

　　（4）对结构内部缺陷，当采用无损伤检测时，纵波速度要求大于4000m/s。钻孔取芯检查部位和数量，由监理工程师确定，至少进行两组检查，且要求达到相应标准。

　　（5）对于采用表面处理的裂缝，应凿除表面覆盖材料，检查处理槽的深度、宽度及嵌缝材料、涂刷和粘结的防渗材料是否符合设计要求。

　　（6）结构止水处理后除检查止水材料是否合格外，还应在通水后检查是否漏水。

　　3.3 验收

　　混凝土结构质量缺陷处理后的验收工作应严格按本规定及南水北调办有关规定执行。

　　4 资料管理

　　施工单位、监理单位、设计单位、建设单位，应妥善保管属于各自管理范围内所有混凝土结构质量缺陷的检查、复核、处理、验收等原始资料，并按有关规定存档。

　　4.1 跟踪监测

　　（1）对于Ⅲ类质量缺陷处理效果，必要时，对其结构安全性、长期运行条件，定期和不定期进行检查。如有可能且有必要时，宜在结构内部或外部设置相应监测设备，对其应力、变形和工作状态进行跟踪监测。一旦发现异常现象，应即复查，分析原因，并提出相应补救措施。

　　（2）对于重大或有普遍性的混凝土结构缺陷，应及时总结教训，根据南水北调工程特点，加强设计监理，优化施工方案，严格做好施工各环节管理工作，妥善处理工程进度与质量的关系，切实做好混凝土结构缺陷的预防和处理工作。

　　5 结束语

　　病害建筑物的补救关乎国计民生，是关系到保护既有建筑物、构筑物的正常使用。保护广大居民的人身安全和正常生活条件，使各类病害建筑物转危为安，延长建筑物使用寿命是一项重要工作。对于已经发生病害和造成损坏的建筑物、构筑物，首先应通过检验、鉴定判别事故原因，进行结构和构件安全性的评价，然后有针对性地采取加固措施进行挽救，使建筑物的使用安全性获得保证。