混凝土裂缝修补范文

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篇1

1、前言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。

2、出现混凝土裂缝的原因

从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种：

1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝：

2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

3、在大厚度的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

4、当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。（由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象）

5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。

6、在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。

7、构件承受荷载所产生的裂缝：如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。

8、当结构的基础出现不均匀沉降时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中，如海洋等时，由于混凝土保护层厚度过薄，特别是混凝土的密实性不良，环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向，比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后，更加速了钢筋锈蚀过程，最后导致保护层成片剥落，这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。

我实习所在工地的地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是：

本工程采用C50这样高强度的混凝土，水灰比较大，虽然加入了减水剂，但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形；另外该地下室墙板的厚度较厚，达40mm，因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形，长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。

此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，而混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。

由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土，施工经验不足，在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热，混凝土水灰比控制不稳定；混凝土振捣不到位，振捣不够密实，这些也是促使混凝土收缩变形较大，产生裂缝的原因之一。此外，现场施工人员还告诉我：本工程采用的是商品混凝土，商品混凝土塌落度大，稍加振捣即出现石子下沉，浆体上浮，时常有较多泌水，随着水分的蒸发，表面会出现塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬结后，比较容易出现干燥收缩裂缝。

3、混凝土裂缝的修补方法

问题出现了，解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展，现在混凝土裂缝修补的方法有很多：如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等，其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。

低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—粘贴注浆咀和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

当裂缝数量较多时，先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行，若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。

涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为：清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。

混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子（混凝土修补胶：粉料=1：1.8~2.0）填充补平，待干后用砂布磨平，再进行底层涂刷（混凝土修补胶：粉料=1：0.7~0.8），涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且两次涂刷方向最好是相互垂直。

开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为：开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。

先用凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽深和宽约3~5cm，呈U型，用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，在界面处理浆尚未硬化之前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。在养护时不需要浇水，在湿空气中即可，养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好覆盖一层塑料薄膜。

这三种方法可以单独使用，也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭；而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜；为了防止钢筋锈蚀，混凝土受到有害离子的腐蚀，则可以采用涂膜防水处理。

本工程地下室出现的裂缝经研究决定使用SJ-75混凝土裂缝修补剂进行修补，采用的方法是开槽填补法：首先用切割机在裂缝两边出宽×深=1.2cm×1.0cm的小槽，凿除混凝土，清理干净。再直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏进行修补。具体操作如下：用毛笔或小刷子在混凝土裂缝处涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍，待以上涂膜干燥后，选用普通硅酸盐水泥，用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即可使用。（配比为：修补剂：水泥=1：3.5）裂缝填补分为两次，第一次填补0.5cm深，第二次填补浆体高出混凝土表面2~3mm。裂缝修补后除采用薄膜覆盖，防止因雨淋等因素降低修补效果外，还要仍按原设计要求对修补出进行SJ防水涂料施工。特别要注意的是修补剂要存放于室内，避免阳光直射和雨淋。施工温度要求在4℃以上，避免在阴雨天气施工。

4、小结

虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多，效果也越来越好，但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流，我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议；

1、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求，确定外加剂的品种和掺量，确保混凝土收缩与膨胀相抵消；

2、混凝土配合比控制要求严格，计量要准确，坍落度抽检工作要加强，不能流于形式；

3、混凝土振捣要密实，拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。

4、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能漏振、过振，且在第一次振捣后要进行第二次振捣。

篇2

1、前言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等，严重的将威胁到人民的生命、财产。

2、出现混凝土裂缝的原因

从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种：

1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝：

2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

3、在大厚度的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

4、当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。（由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象）

5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。

6、在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。

7、构件承受荷载所产生的裂缝：如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。

8、当结构的基础出现不均匀沉降时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中，如海洋等时，由于混凝土保护层厚度过薄，特别是混凝土的密实性不良，环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向，比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后，更加速了钢筋锈蚀过程，最后导致保护层成片剥落，这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。

我实习所在工地的地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是：

本工程采用C50这样高强度的混凝土，水灰比较大，虽然加入了减水剂，但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形；另外该地下室墙板的厚度较厚，达40mm，因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形，长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的，但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束，在长墙承受降温和收缩作用时，必将产生缩短变形，受到底板的约束，引起拉应力，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向，故为竖向。

此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7～14D，最少为7D，在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护，而混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。同时，掺膨胀剂的混凝土，水化时需水量大，比普通砼更要加强养护，覆盖淋水，使其表面始终处于潮湿条件。

由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土，施工经验不足，在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热，混凝土水灰比控制不稳定；混凝土振捣不到位，振捣不够密实，这些也是促使混凝土收缩变形较大，产生裂缝的原因之一。此外，现场施工人员还告诉我：本工程采用的是商品混凝土，商品混凝土塌落度大，稍加振捣即出现石子下沉，浆体上浮，时常有较多泌水，随着水分的蒸发，表面会出现塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量，混凝土硬结后，比较容易出现干燥收缩裂缝。

3、混凝土裂缝的修补方法

问题出现了，解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展，现在混凝土裂缝修补的方法有很多：如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等，其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。

低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—粘贴注浆咀和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

当裂缝数量较多时，先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行，若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。

涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为：清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。

混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子（混凝土修补胶：粉料=1：1.8~2.0）填充补平，待干后用砂布磨平，再进行底层涂刷（混凝土修补胶：粉料=1：0.7~0.8），涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且两次涂刷方向最好是相互垂直。

开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为：开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。

先用凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽深和宽约3~5cm，呈U型，用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，在界面处理浆尚未硬化之前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。在养护时不需要浇水，在湿空气中即可，养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好覆盖一层塑料薄膜。

这三种方法可以单独使用，也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆，在涂膜封闭；而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜；为了防止钢筋锈蚀，混凝土受到有害离子的腐蚀，则可以采用涂膜防水处理。

本工程地下室出现的裂缝经研究决定使用SJ-75混凝土裂缝修补剂进行修补，采用的方法是开槽填补法：首先用切割机在裂缝两边出宽×深=1.2cm×1.0cm的小槽，凿除混凝土，清理干净。再直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏进行修补。具体操作如下：用毛笔或小刷子在混凝土裂缝处涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍，待以上涂膜干燥后，选用普通硅酸盐水泥，用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即可使用。（配比为：修补剂：水泥=1：3.5）裂缝填补分为两次，第一次填补0.5 cm深，第二次填补浆体高出混凝土表面2~3m m。裂缝修补后除采用薄膜覆盖，防止因雨淋等因素降低修补效果外，还要仍按原设计要求对修补出进行SJ防水涂料施工。特别要注意的是修补剂要存放于室内，避免阳光直射和雨淋。施工温度要求在4℃以上，避免在阴雨天气施工。

转贴于 4、小结

虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多，效果也越来越好，但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流，我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议；

1、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求，确定外加剂的品种和掺量，确保混凝土收缩与膨胀相抵消；

2、混凝土配合比控制要求严格，计量要准确，坍落度抽检工作要加强，不能流于形式；

3、混凝土振捣要密实，拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。

4、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能漏振、过振，且在第一次振捣后要进行第二次振捣。

5、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥，如矿渣水泥，此外可掺加膨胀剂，同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。

篇3

Abstract: the concrete dam universal existence defects, such as concrete crack, erosion, pineapple, for over the water of the defect, can have a variety of material handling and the craft, but for underwater parts of the defect, the repair materials, equipment and process the limit, has long been without effective solution. Had some project to adopt the traditional method with, but the results were not so good, life is not long. This article in view of the underwater concrete structure easy generation damage and aging, introduces the anti-seepage repair cracks, scouring pit and tao hole to wait for a few kinds repair reinforcement repair technology and underwater construction method and material. These repair technology in actual use are received good results to ensure the reliability of the structure.

Keywords: seepage control; Mended; reinforcement

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

0引 言

随着运行时间的增长，大坝水下结构受到水流长时间冲刷和侵蚀，越来越容易产生缺陷和老化，并且难于观测和及时维护，水工结构的整体安全性也随之降低，以致不满足要求。因此必须针对水下结构损伤的性质和程度，采取适当的修补措施，恢复结构的整体性，提高结构物的稳定性和耐久性，所采用的处理措施也应具有施工方便、成本低、工期短等特点。

1水下混凝土结构病害分类

水下混凝土结构物损伤的主要表现形式有两种：一是由于各种作用引起的强度破坏，二是由于各种作用造成的裂缝或抗渗能力不足引起的渗漏。从现象上来看，主要可归纳为裂缝、渗漏和剥蚀三种形式。

1．1裂缝

裂缝是混凝土建筑物最普遍的病害之一，它的形成往往是多种因素联合作用的结果。裂缝按成因可分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、沉降裂缝、冻胀裂缝、碱骨料反应缝等；按裂缝开度变化分为稳定裂缝、张合裂缝、扩展缝等；按裂缝深度可分为表层缝、深层缝和贯穿缝等。

1．2渗漏

水下结构物渗漏，按渗漏的形态可分为点渗漏、线渗漏、绕流渗漏等。

(1)点渗漏和绕流渗漏一般由混凝土施工质量差造成。点渗漏的源或是一点或是多点，多点渗漏是弥漫性的，渗漏点分散，范围较广；绕流渗漏是混凝土结构与另外介质的接触部位，水流沿阻力小的空间通道形成的渗漏。

(2)线渗漏的发生率高，可分为病害裂缝渗流、接触缝和伸缩缝渗漏。在裂缝渗漏中，贯穿性裂缝是产生渗漏的主要原因之一，而渗漏程度也与裂缝的性状(宽度、深度和分布)有关。伸缩缝渗漏主要是由于止水结构失效所致。

1．3剥蚀

常见的混凝土剥蚀破坏有冻融破坏、冲刷与空蚀破坏、钢筋锈蚀破坏及化学侵蚀破坏四种。其中，冲刷破坏是水下混凝土结构物最常见的破坏形式之一。水工建筑物的过流部位，由于长时间受水流(特别是高速水流)的冲刷、侵蚀以及砂石的磨损，过流面往往容易发生冲刷破坏，易形成冲坑和掏洞(产生在平面的冲刷破坏称为冲坑，立面上的破坏称为掏洞)，进而造成骨料、钢筋的甚至缺失，发展下去将改变结构的受力性能，产生安全隐患。

2裂缝修补技术

修补前要进行结构物水下检查，细致观察缺陷的特征，对其进行整体分析，找到破损原因，根据修补目的并针对不同的缺陷类型采取相应的修补措施。一般根据水下裂缝修补的目的性、针对性和适应性原则，修补方法的选择需要考虑以下几个因素：

(1)判断裂缝产生的原因是什么，裂缝是稳定缝还是张合缝；

(2)修补的主要目的是什么，是减少渗漏还是需要补强加固。水工混凝土结构裂缝水下修补技术按其目的和适用条件，主要可分为柔性修补和刚性修补两类。

2．1 裂缝柔性修补

2．1．1技术概要

属于防渗漏修补，着力于结构抗渗和止漏，同时不会对结构强度和功能造成损害，适用于张合裂缝，大坝的伸缩缝、沉降缝、温度缝均属此例。

柔性修补主要采用塑性止水填料进行嵌缝封堵，再加盖塑性止水盖片达到表面防渗的目的。其结构形式必须适应裂缝开度随外因的变化，防渗材料必须具有较好的弹塑性。柔性防渗止漏结构应具有二重以上的防渗措施，增加防渗止漏效果和耐久性；任何一个可能的渗漏部位、缝隙和局部点，都应采用水下密封胶进行封堵，使防渗止漏结构和原混凝土结构形成无任何渗漏路径的整体，见图1。

图中3种柔性修补结构均能满足防渗止漏的要求，实际工程中可根据损伤的性质和经济、技术要求进行选择。

2．1．2主要工艺

根据设计要求，骑缝开凿一定深度的v型槽或U型槽。V型槽建议尺寸为宽50 mm，深40 mm；U型槽建议尺寸为上底宽80 mm，下底宽30mm，深度60 mm。用高压水清理槽内杂物，槽内嵌填塑性止水材料，并形成高约20mm的鼓包，然后沿缝粘贴防渗盖片，盖片宽度约为500 mm，并在盖片两侧用扁钢压条和不锈钢螺栓固定。螺栓间距不宜大于50cm，扁钢压条排距不大于100 cm，可采用对接方式连续固定。最后用水下粘结胶封边，使防渗结构形成密闭的整体。

2．2裂缝刚性修补

说明：

1--SR防渗材料；2-SR盖片；3--不锈钢盖板

4-底胶；5-裂缝；6--坝面：

7-SXM快速封堵剂；8-膨胀螺栓

说明：

1一Ф30mmPVC棒；2--不锈钢固定螺栓

3-GB三复台橡胶板 4 GB柔性填料；

5-结构缝：6 原结构缝止水

i-GB柔性止水板；2-不锈钢压板

3--底胶；4-GBW止水条：5-裂缝

6-射钉(或膨胀螺栓)：7--坝面

8--SXM水下快速封堵剂

（C)

图1柔性防渗止漏典型实例图

2．2．1技术概要

属于防渗加固修补，起到防渗止漏和补强加固的双重作用，即对水下混凝土结构进行防渗止漏修补的同时还要提高结构承载能力。两类修补同时构成防渗加固的统一体，一并进行设计与施工，适于稳定缝、散点渗漏的防渗加固。刚性防渗止漏结构必须具有防渗结构和补强结构，如果处于过流面，其外形应和原结构表面保持一致，为了增强修补结构与原结构的结合强度，还应植锚固筋加固。详见图2。

2．2．2主要工艺

潜水检查、标识裂缝位置和范围，再用液压锯沿开凿线开凿成一定宽度和深度的矩形槽。为了提高结构物应有的抗裂性能，在槽内植入锚筋加以锚固，同时焊接钢筋网，增强新老混凝土的整体性。最后浇筑强度等级不低于C30的水下混凝土，以恢复其结构原来的状态。

说明；

1--稳定裂缝；2一―钢筋网；3一水下混凝土；4一锚筋

图2 裂缝刚性修补典型实例图(单位：mm)

3冲刷破坏修补技术

冲刷破坏的修补着力于结构强度的提高，同时也不造成结构防渗止漏性能的损害。按照修补目的还可分为维修性修补和补强加固性修补。

3．1维修性修补

3．1．1技术概要

属于水下混凝土结构修复性修补，要求恢复到原结构形态和结构形式，使其达到原设定的功能和可靠性，维护原可靠度水平。详见图3。

(1)1--原破损面；2--水下混凝土；3--开挖线；4一原混凝土：

(2)水下混凝土可以使树脂类、环氧类，或是不分散混凝土；

(3)最小修补厚度不小于50mm

图3冲坑维修性修补实例图

3．1．2主要工艺

沿破损边缘线外至少50 mm切割凿除损伤、松动、强度低下的混凝土，达到坑内任何部位的深度都≥50 mm，以增加修补结构的强度。对待浇筑面进行清洗、打毛处理，以增强新老混凝土的粘结强度，最后浇筑强度等级不低于C30的水下混凝土，恢复至原有状态。

3．2补强加固修补

3．2．1技术概要

补强加固修补不仅要达到原结构的设计标准，还要使原结构的可靠标准得到提高，增加结构的可靠性和可靠度。因此，所用水下混凝土强度等级不应小于C30，宜用聚合物类水下混凝土和水下不分散混凝土。补强加固性修补应铺设钢筋网并加锚筋锚固。详见图4。

说明：

1-破损面；2-开挖线；3--锚筋；4―钢筋两

图4 冲坑补强加固修补实例图(单位：mm)

3．2．2主要工艺

掏洞和冲坑加固修补采用锚固钢筋网水下混凝土结构。首先用液压锯在冲坑(掏洞)边缘线外50 mm进行切割，形成整齐规则的边缘。凿除、清理损坏部位的松散混凝土、钢筋头。为了克服新老混凝土结合强度低这一薄弱环节，内配双向钢筋网，并通过锚固钢筋把新老混凝土连成整体，以提高结构整体受力性能。锚筋钻孔除另有要求外，应沿锚筋受力主向或设计方向施钻，偏角宜≤3o。水平锚孔可以向上仰角2o～4o施钻，以便能填充达到要求数量的锚固剂填充量。最后在坑内浇筑水下混凝土。对于立面掏洞的加固修补，在浇筑前还要架立模板，材料终凝后拆模，并将露出的钢筋头等切除。详见图5。

说明：1-原破损面，2一开挖线，3一水下混凝土，

4一钢筋网，5一锚筋，6一模板，7一浇筑孔，8一溢出孔

图5 掏洞补强加固修补实例图(单位：mm)

4结 语

(1)混凝土渗漏及冲刷破坏是水下结构物常见的病害，对大坝整体结构的安全和稳定有很大的影响，发现问题必须及时修复。以上介绍的几种修补加固技术已在很多座水库大坝中应用，都取得了良好的修补效果，确保了水工建筑物的安全运行。

(2)水下混凝土结构损伤的修补应遵循目的性、针对性和适应性的原则，避免修补无效或因修补造成新的损伤。目的性原则要明确是维护性修补还是增强性修补；针对性原则是要确定防渗漏修补、加固修补还是防渗加固修补；适应性原则是要使所采用的防渗措施具有“前堵后排”的作用，适应原结构的形式和功能。

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由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因很多，水工建筑物产生裂缝主要有以下几种：

1、混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。

2、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

3、在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

4、当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。

6、在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。

7、构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。

8、当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。

9、当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。而在施工过程中，我们最为常见的多是因温度而引起的裂缝。

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。

在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

二、裂缝的修补措施

修补裂缝的方法很多，归纳起来主要有以下三大类：

（一）开槽法修补裂缝

该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm，材料的配合比为：采用环氧树脂：聚硫橡胶：水泥：砂＝10：3：12.5：28.首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀，然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌，最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内，一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖，待完全初凝后，开始用水养护。

（二）低压注浆法修补裂缝

低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下：裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

当裂缝数量较多时，先要在裂缝位置上贴医用白胶布，再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝，使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行，若气温高的话，半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆嘴，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆嘴压入裂缝，当相邻的嘴中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

（三）表面覆盖法修补裂缝

这是一种在微细裂缝（一般宽度小于0.2mm）的表面上涂膜，以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法，这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部，对延伸裂缝难以追踪其变化。

表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异，通常采用弹性涂膜防水材料，聚合物水泥膏、聚合物薄膜（粘贴）等。施工时，首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛，清除表面附着物，用水冲洗干净后充分干燥，然后用树脂充填混凝土表面的气孔，再用修补材料涂覆表面。

三、裂缝的防治措施

由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速率快，使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。因此，为防治水化热引起的裂缝，施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率，制定相应的技术措施，防止和控制温度裂缝，确保工程质量。

（一） 降低混凝土入模温度

（1）降低原材料进入搅拌机的温度如夏季在水箱内加冰块，降低水温；粗骨料遮阳防晒，并洒冷水降温；细骨料遮阳防晒；散装水泥提前储备，避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。

（2）夏季，混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。

（3）混凝土浇筑作业面遮阳，减少混凝土冷量损失。

（二）降低混凝土水化热

（1）选择中低热品种水泥，优先选用矿渣硅酸盐水泥。

（2）利用混凝土后期强度用，R60或R90替代R28作为设计强度。

（3）掺入一定比例的粉煤灰。

（4）掺入高效减水剂。

（5）掺加缓凝剂。

（三）掺UEA膨胀剂

掺入UEA膨胀剂，在最初14天潮湿养护中，使混凝土体积微膨胀，补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。

（四）采用二次抹压技术

混凝土大模振捣，表层刮平抹压1-2小时后，即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压，消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝，增加混凝土内部的密实度。但是，二次抹压时间必须掌握恰当，过早抹压没有效果；过晚抹压混凝土已进入初凝状态，失去塑性，消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

（五）混凝土自然养护

1、保湿养护混凝土表面经过二次抹压后，立即覆盖塑料薄膜，防止表面水份蒸发，保持混凝上处于潮湿状态下养护。特别是对于掺入UEA膨胀剂的混凝土，在最初14天内，必须潮湿养护，方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。

2、保湿养护根据混凝土绝热温升计算，确定中心最高温度，按温控技术措施，确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。

保温养护的目的：①减少混凝土表面热扩散，减少内外温度；②延缓散热时间，控制降温速率，有利于混凝土强度增长和应力松驰，避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15天。

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引 言

混凝土是由水泥、掺和料、外加剂和水配制的胶结材料浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料。硬结的混凝土是一种多元、多相、非匀质的水泥基复合材料，具有较高的弹性模量，较低的抗拉强度，在受约束条件下只要发生少许收缩，产生的拉应力往往会大于该龄期混凝土的抗拉强度，导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇注成型后，骨料对浆体产生约束，使混凝土内部从一开始产生微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素作用下，这些微裂缝就可能发展为宏观裂缝。

混凝土开裂的原因很多，下面仅就材料这方面予以研究。

由于混凝土本身材性所导致的裂缝主要有以下几类。

1、塑性收缩裂缝

混凝土在初凝前由于水分蒸发，内部水分不断向表面迁移，形成混凝土在塑性阶段体积收缩。一般混凝土的塑性收缩约为1％，坍落度大的混凝土则可达2％。当施工时温度高，相对湿度较低时，混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下，表面失水干缩受下面混凝土的约束，表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。这种塑性收缩裂缝在混凝土初凝前及时抹压或二次振捣可以愈合，但是如果不及时处理，可能发展为贯通性有害裂缝。

2、水化收缩及自生干缩裂缝

水泥在水化反应过程中，会产生水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量约为1％～2％。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩，初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成空隙。水泥在继续水化过程不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少，湿度降低，在外部养护水供应不充分的情况下，内部产生自干燥现象。由于自干燥作用导致毛细孔内产生负压，引起混凝土自干燥收缩。由于一般混凝土的水胶比较高所以比较少发生自干燥收缩。但是对于高强商品砼水胶比可能小于0.35，自干燥收缩则不可忽略。

3、温差胀缩裂缝

混凝土浇注后，水泥的水化热使混凝土内部温度升高，一般每100kg水泥可以使混凝土温度升高10℃左右，加入混凝土的入模温度，在2～3d内，内部温度可达50～80℃，而混凝土的线膨胀系数约为10×10－6/℃。试验表面，在标准环境下，混凝土表面温度和环境温差大于25℃时，即出现肉眼可见的温差收缩裂缝。对于大体积混凝土，温差胀缩裂缝的影响非常大。

4、干燥收缩裂缝

混凝土在硬化以后，内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水，导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下，收缩变形量导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时，混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。早期的干燥收缩裂缝比较细微，随着时间推移，混凝土大蒸发量和干燥收缩量逐渐增大，裂缝逐渐明显，一般混凝土90d干缩率为0.04～0.06％，这是混凝土结构比较普遍地发生裂缝的主要原因。

5、碱骨料反应膨胀裂缝

碱骨料反应一般需要几十年的累计，才会使反应产物积累到一定程度出现吸水吸湿膨胀，导致混凝开裂，并加速冻融、钢筋锈蚀等综合损坏。

从上面的分析可以看出很多因素都会导致混凝土产生不同程度的裂缝，针对上述几种原因，预防裂缝的主要措施除了施工措施外，可以从下面几个方面作些努力。

（1）

凝土除选择发热量低、含碱量低的水泥外，在工作性允许的情况下，在合

理的水灰比条件下，减少掺水量，增加粗骨料用量。在合理的水灰比条件下，可以保证充分水化，减少塑性收缩，。减少用水量，这样导致收缩开裂的浆体也就少了，而且水胶比低的浆体的收缩量较小，有利于防止混凝土裂缝。

（2）为了控制混凝土初凝前的塑性收缩裂缝，要将强混凝土的保湿养护，控制表面的水分蒸发速度。

前面论述了混凝土裂缝产生的材性原因及其预防措施，但是当裂缝已经发生存在，影响耐久性了，那就要采用修复补救措施来保持结构的正常使用功能。修补处理一般采用表面处理、压力灌浆、填充法等处理方法，具体的操作方法，这里不一一提及了，这里关注修补材料自生的有关性能。

混凝土修补为了达到耐久性目的，必须考虑影响设计和选择修补措施的诸多因素。选择修补材料是许多相关的措施之一，无论修补工作如何细心，修补材料的不恰当使用都可能导致修补工作过早失效。

与现浇混凝土结构物相比，修补材料的约束收缩，即通过先浇混凝土基面上的胶结材料产生的约束力是大大增加大多数修补工作复杂性的主要因素。当相对薄的修补段由于修补材料干缩、自身体积变形和温度变化时，修补材料也产生了收缩拉应力。当这些应力超过修补材料的极限抗拉强度时，裂缝发生了。在大面积较厚的修补中，通过在修补的界面或收缩缝上涂抹防粘剂可使约束作用减到最小。

在讨论耐久、无裂缝的修补材料时，应该考虑下述的材料的一些性能。

1、 收缩

由于大多数修补是在老混凝土结构上进行的，如果有干缩的话，老混凝土结构干缩也很小。因此，修补材料基本上也一定要无收缩或即使有收缩但没有失去粘结性。无论任何原因，当以水泥为主的修补材料失去水分时，它会收缩。而且，这种收缩通常被先浇混凝土的基面胶合力所约束。当收缩引起的应变超过修补材料的极限抗拉强度时便产生裂缝。

修补材料的干缩早在的20世纪80年代已开始引起特别注意。例如，Gurjar 和 Carter (1987)报导了46种通常使用的修补材料中的 85％的收缩值超过了常规新浇混凝土的收缩值。使用C类粉煤灰似乎是解决收缩问题的可行方法。在配比中以C类粉煤灰代替50％的水泥在试验期间收缩基本上是稳定的。在随后的试验中，完全不掺水泥，只用少量的石膏与C类粉煤灰，初步试验结果表明最佳的石膏含量大约是7％，这个配比表明28天龄期的收缩值不到万分之一，大约不到硅酸盐水泥砂浆的1/15，大约不到常规混凝土的1/50，抗压强度可与这两种砂浆相比。C类粉煤灰减少干缩的潜力有待进一步研究。

2、热膨胀系数

研究混凝土修复材料的热相容性在温度经常有很大变化的环境中是很重要的，特别是在大面积修补和覆盖中。使用的修补材料如聚合物，有更高的热膨胀系数，在修补中将经常导致裂缝、剥落和分离。根据聚合物的不同类型，未加填料的聚合物的热膨胀系数超过混凝土的6～14倍，在聚合物中增加填料或骨料将使情况有所改善。但是加骨料的聚合物的热膨胀系数仍是混凝土的1.5到 5倍。结果是，含有聚合物的修补材料比混凝土基面更易收缩。当修补材料出现膨胀时，先浇混凝土基面上胶结材料产生的约束力引起的应力能使修补材料裂缝或出现翘曲和剥落。

3 、抗拉塑性变形

在混凝土结构物修补中，修补材料的塑性变形应该与混凝土基面塑性变形类似，然而在保护性的修补中，更高塑性变形也有其优点。对于后者，通过抗拉塑性变形释放的应力减少了裂缝发生的可能性。弹性模量E就工程而言，结构修补材料的弹性模量应该与混凝土基面的弹性模量相同，使载荷能均匀地穿过修补的地方。尽管如此，有较低弹性模量的修补材料将表现出较低的内部应力和较高塑性变形，这减少了非结构性或保护性修补中裂缝和分离产生的可能。

4、拉应力

拉应力是指在没有形成一条连续的裂缝时修补材料所能承受的最大应变能力。达到极限应力90％的拉应变通常被定义为极限应变。所有测量拉应力(弯曲、直接拉伸和内部约束)的常规方法中的应变速率比在收缩过程中生产的应变速率快很多。一旦超过最大拉应力或者极限应变，混凝土就开裂。

减少裂缝可以通过最大限度地减小干缩引起的应变和最大限度地提高抗拉强度。在实践中，可能很少选择材料或修改配比，这样对所有相关特性都有相当大的影响。比如，在有裂缝倾向的硅酸盐水泥修补砂浆中加入2种不同的聚合物，与对比组相比，乙烯基醋酸盐砂浆有类似的收缩能力并增加抗拉塑性变形60 %，预期可能产生较高的抗裂能力。但实际不是这么回事，在模拟修补的材料中，使用乙烯基醋酸盐砂浆产生了裂缝而丙烯酸砂浆不产生裂缝。显然，丙烯砂浆较低的收缩值、较高的抗拉强度和很低的模量足以抵消较低的塑性变形。拥有较高的抗拉强度和较低模量的丙烯酸砂浆有助于达到较高的抗拉强度。

5、渗透性

渗透性即材料渗透液体或气体的能力，在许多修补中是重要的材料性能。然而，不顾具体情况，规定采用低渗透性修补材料的趋势应该避免。同样，注意到下列事实也是重要的，即在修补中的产生的一些贯穿裂缝将大大抵消使用很低渗透性修补材料所带来的好处。因此，在提出耐久性修补时，无裂缝的混凝土修补应该是主要的目标。

6、粘附 /胶结

在大多数情况中，在修补材料和先浇混凝土基面之间胶结良好是成功修补的主要要求。准备很好且结实的混凝土基面总能提供足够的胶结强度。表面准备所达到的标准最能体现出胶结的情况。直接的拉伸胶结试验是评估修补材料、表面准备和浇筑过程的最佳技术手段。

7、抗压强度

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1、裂缝产生的主要原因

建筑物在使用过程中承受两大类荷载。一类是静载荷、动载荷及其它外荷载；另一类是变形荷载，包括温度、收缩。

1.1裂缝由结构的次应力引起

许多建筑物结构的实际工作状态同常规计算模式有出入。如钢筋混凝土屋架，结点是通过铰接来计算的，而实际的屋架结点却承受着较显著的弯矩和剪力，构件内这样的应力称为次应力，它们常在结点处引起裂缝的出现。还有些常规不计算的外荷载应力，但实际却引起结构裂缝。

1.2裂缝由结构变形变化引起

由温度、收缩、不均匀沉降等因素而引起结构的变形，而变形受到约束产生内部应力，当应力超过一定数值则引起裂缝。裂缝出现后变形可以得到满足或部分满足，内部应力松弛。结构材料韧性良好才可以适应变形要求。

1.3裂缝由自然灾害引起

地震引起的裂缝，可以看成地基的“动态变形变化”。滑坡引起的建筑物裂缝也可以说是由于地基变形所引起，该变形可能是蠕变变形，也可能是突然的失稳变形。

1.4裂缝由材料引起

碱骨料反应是在混凝土配制时形成的，即配制的混凝土中只有足够的碱和反应性骨料，在混凝土浇筑后就会逐渐反应，在反应产物的数量吸水膨胀和内应力足以使混凝土开裂的时候，工程便开始出现裂缝。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间，一旦出现很难补救。另外，由材料质量原因引起的裂缝较常见的是水泥，粗细骨料质量不好，这种情况造成的后果是结构承载能力降低，刚度很差，空气稳定性很弱，隐患容易恶化等。

2、裂缝修补与结构加固

2.1裂缝修补方法选择

选择裂缝修补方法时应考虑的因素有：裂缝性质、大小、位置、环境、处理目的以及结构受力情况和使用情况等。

（1）加大截面修补法，即采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承载力和满足正常便用的一种修补方法，可广泛用于混凝土结构的梁、 板、柱等构件和一般构筑物的修补。

（2）预应力修补法，既采用外加预应力的钢拉杆（分平拉杆、下撑式拉杆和组合式三种）或撑杆，对结构进行修补的方法。 适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及修补后占用空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于处在温度高于60℃环境下的棍凝土结构，否则应进行防护处理，也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土。

（3）外包钢修补法，即在混凝土构件包以型钢的修补方法（分干式、湿式两种形式）。适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构的修补。当采用化学灌浆外包钢修补时，型钢表面温度不应高于60℃；当环境具有腐蚀性介质时，应有可靠性的防护措施。

（4）外部粘钢修补法，即在混凝土构件外部粘贴钢板，以提高其承载力和满足正常使用的一种修补法。适用于承受静力作用的一般受弯、受拉构件；且环境温度小于60℃，相对湿度小于70%，以及无化学腐蚀影响，否则应采取措施。

2.2修补效果的确认

混凝土裂缝修补后是否能达到预期效果，主要应加强施工中的质量检查和验收。修补结束后，为了确认其效果，可以采用以下一种或几种检验方法来确认。

（1）外观检查：通过混凝土表面或装饰层的情况检查，比较容易确认修补效果，如未再次开裂、无渗漏，则说明修补效果良好。

（2）复查施工记录和质量保证资料：这是确保修补质量的重要措施，所有工程都应做这项检查工作。

（3）取芯试验：用灌浆等方法修补裂缝时，在浆液固化后，钻取混凝土芯，观看浆液渗入与分布情况，然后用压力机检验其强度，并检查裂缝处有无重新开裂破坏的情况。

（4）压水试验：对裂缝较多的构件，灌浆固化后布设检查孔，作压水试验，水压常用灌浆压力的70%～80%，如混凝土不进水，而且也不渗漏，则可认为是合格的。

2.3补强加固方法

（1）加大截面加固法

加大截面加固法是采用与原有构件同类的材料，通过增大截面的面积，提高构件的承载力度和刚度，达到对原构件进行加固的目的。如在原有钢筋混凝土柱的周边，浇筑一层钢筋混凝土围套，通过采取一些有效技术措施保证新旧钢筋混凝土形成整体，这样就可以提高柱的承载力和刚度。

（2）外包钢加固法

外包钢加固可以大幅度提高构件的抗压和抗弯性能，由于采用型钢材料，施工周期相对较短，占用空间也不大，比较广泛地应用于不允许增大截面尺寸，而又需要较大幅度提高承载力的轴心受压和小偏心受压构件。外包钢加固也可以用于受弯构件或大偏心受压构件的加固，但主要宜采用湿式外包钢加固。

（3）预应力加固法

预应力加固法是采用高强度钢筋或型钢等，对被加固构件增设预应力拉杆或撑杆。根据预应力筋的工作情况，一种是在原构件的体外，通过锚固端与支撑点传递力，另一种是张拉后再浇混凝土，通过新旧混凝土之间的粘结传递力。加固时，通过施加预应力，使体外的拉杆或压杆与被加固构件共同受力，克服被加固构件的应力超前现象，改变原有截面的受力特征，提高加固后体系的承载能力和刚度。

（4）外部粘贴加固是用粘结剂将钢板或纤维增强复合材料等粘贴到构件需要加固的部位上，以提高构件承载力和刚度的一种加固方法，如在钢筋混凝土受弯构件的受拉区所粘贴的钢板或纤维布起到了受拉钢筋的作用。因此，可以提高构件的抗弯能力和刚度。又如在混凝土柱截面周边粘贴封闭钢板或纤维箍，在提高柱抗剪承载能力的同时，还可以约束核心混凝土，提高混凝土的强度和构件的延性。目前外部粘贴加固法主要有粘钢加固法和纤维加固法两种。

2.4补强加固的检查

为了有效地实施补强加固，一定要认真地检查经过补强加固的工程。为此，要在补强加固工程的每个阶段都要进行检查，更重要的是应确认是否按设计文件规定进行工作。特别要注意确保新老混疑土的整体性问题。

2.5补强加固效果的确认

补强加固工程结束后，应确认因开裂而损伤的混凝土结构物的承载能力是否恢复以及补强加固的时效。

确认承载力是否恢复的方法有如下几种：

（1）裂缝追踪调查，确认裂缝不扩展己达稳定。当采用预应力方式进行补强加固时，应确认裂缝是否闭合。

（2）利用应变计测定钢筋或混凝土的应变。

（3）利用动载试验测定振动特性。

（4）利用静载试验测定挠度。

对于不能直接测定补强加固效果的情况，如果挠度、应变、裂缝等实测结果比较理想，可以认为己经达到所规定的补强加固要求。

3、结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，任何一座建筑物都可能会存在不同程度的裂缝。特别要注意的是裂缝有时是破坏的前兆，裂缝宽度、长度和数量发展到一定程度时，将会使建筑结构受到破坏。因此，混凝土结构的裂缝问题，已经成为威胁人们的生命安全，困扰人们日常生活的严重问题。本文根据实践粗谈了裂缝的其中一些原因及修补方法，仅供参考。

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中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：

0引言

当对建筑物进行耐久性和耐久性鉴定分析时，常常需要对结构中出现的裂缝进行分析，然而裂缝也有很多类型，不同类型的裂缝产生的原因不同，其特点也不同，对结构的耐久性和安全性也不同。混凝土结构中出现的裂缝不仅仅是由于受力引起的，一条裂缝可能由一种或几种原因同时引起。其实，只要仔细观察不难发现，普通的钢筋混凝土结构一般都是带裂缝受力工作的，假如借助仪器，甚至还可以发现裂缝是时刻发生变化的，随着裂缝的发展变化，结构构件的耐久性和安全性会不同程度的降低，严重的甚至会导致结构构件的破坏；因而，在进行混凝土结构耐久性和安全性分析时，必须分清裂缝类型，详细调查裂缝的成因，通过裂缝来反映结构出现的问题，并根据裂缝的不同特征选择相应的修补方法。所以研究裂缝的形态、分析裂缝产生的原因和如何修补并控制裂缝是一个十分重要的任务。

裂缝的形式多种多样，从裂缝的宽度来分，可分为微裂缝和宏观裂缝.同时，按裂缝对结构影响的不同，裂缝又可以分为结构性裂缝和非结构性裂缝，非结构性裂缝主要是由于水泥硬化干缩、外界温度和湿度变化、施工缝处理不当、钢筋腐蚀等原因造成的；而结构性裂缝主要是由受力引起的，所以结构性裂缝又叫荷载裂缝，它是工程中最常见的裂缝。工程中混凝土结构裂缝根据其产生的原因不同可以分为：荷载裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、腐蚀裂缝、沉降裂缝等等。

裂缝的分类及其产生的原因

荷载裂缝

结构在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。一般多出现在结构受拉区域、受剪区域或振动严重等部位。产生的主要原因是结构设计不妥、混凝土材料缺陷、施工质量问题、承载能力不足、地基不均匀沉降、使用-维护不当等等。

温度裂缝

混凝土也具有热胀冷缩的秉性.因此，温度变化就有可能在受到变形约束的超静定结构内，由于应变差异而引起裂缝。引起温度变化和差异的原因是热量，混凝土中热量的来源有两个途径，因此温度裂缝就有水化热裂缝和季节温差裂缝。

收缩裂缝

水泥胶体凝固过程中铝酸三钙C3A因结晶固化而体积缩小，宏观效果就是混凝土的收缩，水泥胶体的收缩持续于整个水化-凝固过程。随着时间的推移，混凝土中未被水化的游离水通过泌水现象逸出，或经其他途径挥发，造成混凝土体积减小而收缩，加上混凝土因离析更加剧了这种收缩。

1.4腐蚀裂缝

由于有害离子Cl - 、Mg2+ 等侵入混凝土内部，导致钢筋锈蚀而使混凝土产生的后期膨胀裂缝。

1.5沉降裂缝

现浇构件因地基或砌体过大不均匀沉降、模板刚度不足、支撑间距过大、支撑松动、过早拆模等均可导致产生沉降裂缝。

裂缝的修补方法

修补设计

修补裂缝的目的在于使混凝土结构物因开裂而降低的机能及耐久性得以恢复。进行修补设计时，应考虑如下事项：

① 根据是否需要修补的判断结果，确定修补范围及规模，还可按需要再进行现场调查。

② 掌握开裂原因、开裂状况，建筑物的重要性及环境条件。

③ 明确修补目的及恢复目标，考虑环境条件，选定最适于修补的材料及工法。

修补方法

混凝土结构或构件出现裂缝，影响正常使用。因而在了解裂缝出现的各种原因后，要针对各个时期可能引起开裂的不同原因，采取预防措施，避免裂缝的发生。而一旦发现裂缝，则应根据裂缝发生的原因、性质、大小、部位、结构受力情况及使用要求，区别情况及时认真治理。一般采用的表面处理方法又表面涂抹砂浆法，表面涂抹环氧胶泥法，采用环氧粘贴玻璃布、表面涂刷油漆或沥青、表面凿槽嵌补、填充密封法。当裂缝对结构有影响时，或者结构有防水、防渗及耐久性要求时，可采用内部修补法，一般采用压力灌浆法，有水泥灌浆及化学灌浆两种方法。对结构整体性，承载能力有较大影响的裂缝，一般在对裂缝进行修补后还需采用结构加固法。

2.2.1 表面修补方法

① 表面涂抹水泥砂浆

将裂缝附近的混凝土表面凿毛，或沿裂缝凿成深15～20mm，宽150～200mm的凹槽，扫净并洒水湿润，先刷水泥净浆一层，然后用1:2的水泥砂浆分2～3层涂抹，总厚度控制在10～20mm左右，并用铁抹抹平压光。有防水要求时应用2mm厚水泥净浆及5mm厚1:2的水泥砂浆交替抹压4～5层，刚性防水层涂抹3～4小时后进行覆盖，洒水养护。

② 表面涂抹环氧胶泥

涂抹环氧胶泥前，先将裂缝附近80～100mm宽度范围内的灰尘、浮渣用压缩空气吹净，或用钢丝刷、砂纸、毛刷清除干净并洗净，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烘烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土粘结良好。

③ 采用环氧粘贴玻璃布

玻璃布使用前应在碱水中煮沸30～60分钟，然后用清水漂净并晾干，以除去油脂，保证粘结。一般贴1～2层玻璃布。第二层玻璃布的周边应比下面一层宽10～12mm，以便压边。

④ 表面涂刷油漆、沥青

涂刷前混凝土表面应干燥。

内部修补法

内部修补法是用压浆泵将胶结料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，以恢复结构的整体性。这种方法适用于对结构整体性有影响，或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料，可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5mm的裂缝，可采用水泥灌浆，对宽度小于0.5mm的裂缝，或较大的温度收缩裂缝，宜采用化学灌浆。

结构加固法

钢筋混凝土结构的加固，应在结构评定的基础上进行，加固的目的有结构强度加固、稳定性加固、刚度加固、抗裂性能加固四种。这四种加固之间既有联系又有区别，最常遇到的是结构强度加固。结构加固可分为不改变结构受力图形和改变结构受力图形的两种方法，亦可分为非预应力加固和预应力加固两类。对结构或构件存在的强度、刚度、裂缝、稳定、沉降、使用等方面的问题，要区分局部性还是全局性的，关键部位还是次要部位的，在分析了问题产生的主要原因后，分别根据处理的原则和界限，视工程具体情况和条件，有针对性地采取适当加固方法。

裂缝的控制原则与措施

钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制的。裂缝控制的主要原则是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。综合技术措施包括：合理选择结构形式，降低结构约束程度，对与水平构件梁、板、墙等采用中低强度级混凝土，加强构造配筋，如板顶部的受压区连续配筋，板的阳角及阴角配置放射筋，增加梁的腰筋间距200mm。优选有利于抗拉性能的混凝土级配，尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径，降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。采取保温保湿的养护技术，尽量利用混凝土后期强度(6d)。对于复杂的结构难免出现少量裂缝影响正常使用和耐久性．裂缝分为表面裂缝，浅层裂缝，纵深裂缝(深层裂缝)，贯穿裂缝等。少量有害裂缝采用近代化学灌浆技术处理，满足设计使用和耐久性要求，不应因此降低工程质量评定标准。

参考文献

[1] 于力平. 影响钢筋混凝土耐久性的因素及防治措施. 施工技术. 2011. (S2): 117-119.

[2] 王铁梦. 钢筋混凝土结构的裂缝控制. 混凝土. 2000. (05): 3-6.

篇8

关键词：混凝土；裂缝；成因；修补方法

Abstract: this paper analyses the causes of cracks of concrete structure, and puts forward the concrete crack repair methods.

Fujian league beauty construction group Co., LTD, zip code: 364000 HuangJiFeng

Keywords: concrete; Crack; Cause; Repair methods

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

硬结的混凝土是一种多元、 多相、 非匀质的水泥基复合材料,具有较高的弹性模量, 较低的抗拉强度。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, 正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、 防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、 温差、 湿度等因素影响之后, 微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝, 也就是混凝土工程中常见的裂缝。

一、混凝土结构裂缝成因

根据大量的工程现场检测和分析,可将钢筋混凝土结构裂缝的成因分为以下几种:

1、施工质量引起的裂缝

钢筋混凝土结构在浇筑、 拆模、 运输及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工队伍技术水平低, 可能引起各种形式的裂缝, 特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、 裂缝宽度等因产生原因而异,比较常见的如下:

（1）钢筋混凝土保护层过厚, 或乱踩绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

（2）混凝土振捣不密实、 不均匀,出现蜂窝、 空洞,导致钢筋锈蚀或形成裂缝。

（3）混凝土搅拌、 运输时间过长, 水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低, 使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。

（4）用泵送混凝土施工时, 为保证混凝土的流动性, 增加水和水泥用量, 或因其它原因加大了水灰比, 导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土表面出现不规则裂缝。

（5）混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落。

（6）施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形, 产生与模板变形一致的裂缝。

（7）施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

2、原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、 砂、 骨料、 拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝,砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。

3、混凝土塑性沉降引起的裂缝

此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、 模板 )而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土刚浇筑完,尚处在塑性状态时期,因混凝土表面水分散失或混凝土塌落、 沉陷而产生,大多沿着梁板上面钢筋的走向出现。另外在施工过程中如果模板松动,也会出现此类裂缝。

4、混凝土塑性收缩引起的裂缝

此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的, 多在表面出现,形状不规则、 长短宽窄不一。主要是因为早期养护不良(特别是混凝土浇筑后未覆盖养护 )使混凝土内水分急剧蒸发而引起剧烈收缩, 此时混凝土强度趋近于零, 不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生,而混凝土由于为了满足流动性,出机时混凝土的塌落度比普通混凝土大很多, 早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。

5、结构荷载方面。 结构因承受荷载而产生裂缝的原因很多,施工中或使用中都可能出现。 较为常见的是钢筋混凝土梁、 板等受弯构件, 在使用荷载作用下,出现不同程度的裂缝。

6、温度应力裂缝。混凝土与一般物质一样, 具有热胀冷缩的物理性质, 其线膨胀系数约为 1×10-5/℃,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,在构件受到约束不能自由变形时,构件内就会产生附加应力, 当温度应力超过混凝土的抗拉强度时,必将出现裂缝。常见的如现浇屋面板垂直于肋梁方向的裂缝,大体积混凝土表面裂缝、 烟囱外壁的竖向裂缝等。

7、湿度变形裂缝。普通混凝土在空气中硬结时,体积会发生收缩, 由此而在构件内产生拉应力, 在早期混凝土强度较低时,混凝土收缩值最大。这类裂缝,在现浇剪力墙、 水池底、 壁等工程结构中最为常见。

二、裂缝的修补方法

上面是混凝土及结构构件裂缝的成因，我们可以根据其成因加于控制。解决方法归纳如下：

1、表面封闭法。这是最简单和最普通的裂缝修补方法。用于修补对结构影响不大的静止裂缝，通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。

2、灌浆法。（1）普通水泥灌浆：大体积水坝、厚混凝土墙或者水工结构的岩石基础上的裂缝，有时通过注入硅酸盐水泥砂浆来密闭。（2）聚合物灌注：基于氨基甲酸乙酯或者丙烯酰胺聚合物的灌浆料，与水反应后形成固态沉淀物或泡沫材料，起到封闭裂缝的作用，可在潮湿环境中使用。

3、钻孔嵌塞法。这种方法通常用来灌注墙体中的裂缝。如果要求密封防水，孔中应填入柔性沥青来代替砂浆；如果灌注栓塞的作用比较重要，孔中则要灌注环氧树脂。

4、树脂灌注法。环氧树脂是最常见的裂缝灌注材料。它具有较高的机械强度，并能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀，树脂可以灌入到0.05mm的裂缝。除某些特殊的环氧树脂之外，当裂缝是活动的、有渗漏的、或者裂缝数量极多时，通常不易采用树脂灌注法。

5、聚合物侵入法

聚合物侵入法分为重力渗入法和真空渗入法两种。

⑴重力渗入法。低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1mm的裂缝。将树脂涂刷到表面上，或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的围堤，使树脂溢于裂缝表面。

（2）真空渗入法。更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封，抽去真空，使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆

料注入裂缝表面中。

6、柔性密封法。通常将活动裂缝转变为运动节缝，是比较适宜的办法。可沿裂缝边缘开一凹槽并填入适当的柔性材料。节缝底部使用隔离层。

7、钉合法。当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时，使用钉合法比较适宜。特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。用相对薄而长的金属“缝合U 型钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中，用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。

8、粘贴法。当运动不止作用于一个平面时，或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹槽所允许的范围时，或者不可以切割出槽时可使用这个方法。用柔性的密封带盖住裂缝，仅将带的边缘部分粘住。

9、附加钢筋法。（1）普通钢筋：首先将裂缝密闭，然后贯穿裂缝平面大约90°的方向钻孔，将环氧树脂注入孔内，再将钢筋插入孔中使之粘合成整体。（2）外部施加预应力：通过后张法施加应力，来加强结构件的主要部分或者封闭裂缝。

10、迭合面层法。当结构表面存在大量的裂缝，而且采用其它办法单独处理各个裂缝过于昂贵时，用这个方法来密闭、覆盖（不是修复）裂缝非常有效。对于偶然出现大面积网状裂缝，使用该法很有效。

11、自闭合法。混凝土依靠自身合拢裂缝称为“自闭合”，这是在存在湿气并且没有拉应力作用时发生的一种化学现象。整个自闭合时期必须连续保持水饱和。

12、干嵌填法。用手工将低水灰比的砂浆连续嵌入裂缝，形成与原有混凝土结构紧密连接的密实砂浆。先在裂缝表面开槽，大约25mm宽、25mm深，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。

13、涂层及其它表面处理法。修复开裂的混凝土结构，可以使用范围很广的表面浸渍密封剂和涂料；如果混凝土开裂已经稳定，则可通过涂料获得成功地修补，但不适合低温区域操作。

裂缝的存在改变了混凝土结构的受力条件, 降低了混凝土结构的耐久性, 使局部甚至整体结构可能发生破坏, 因此, 在实际工程施工中必须对混凝土裂缝认真进行分析、 研究, 找出产生裂缝的原因, 提出预防措施, 对产生的裂缝运用合理的方法进行处理, 确保人民群众生命财产安全及建筑物安全、 稳定地运行。

参考文献：

[1] 石杰, 李月明, 朱光华. 钢筋混凝土桥梁裂缝成因及修补措施[J]. 中国高新技术企业, 2008,(15)

[2] 滕海冰. 钢筋混凝土桥梁裂缝成因[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(22)

篇9

1、工程概况

嘉祥船闸是洙水河航道改造工程的一部分，为山东省交通重点工程，位于嘉祥县嘉祥镇嘉祥村节制闸右岸，节制闸中心与航道中心线距离为61M，船闸轴线全长2.56KM。嘉祥船闸为IV级船闸，主要设计船型为500t级船舶（可兼顾通过1000t级船舶），船闸主尺度为230×23×4m（闸室长×宽×槛上水深），设计水头2.6M，船闸设计年通过能力为1960万吨。输水系统形式采用头部短廊道集中输水，横梁式钢质人字门作为工作闸门，工作阀门选用实腹式钢质平板阀门，闸、阀门均采用直推式液压启闭机。

2、裂缝情况与成因分析

嘉祥船闸工程闸室底板混凝土浇筑于2010年10月16日～2011年5月14日，浇筑完成后，闸室底板表观质量较好。在2012年9月～10月期间，闸室的1#、3#、6#、7#、8#、10#、12#、13#、15#、16 #底板上出现不同程度的裂缝，裂缝的整体走向沿着船闸轴线方向。为此，我部于2012年11月21日委托中交上海三航科学研究院有限公司对裂缝进行系统调查，通过采用裂缝测宽仪和超声波混凝土测试仪进行检测，根据测试结果，裂缝的宽度较小（大部分裂缝宽度0.01～0.03mm，个别裂缝宽度0.15～0.20mm），深度较浅（裂缝深度25.2～49.5mm）。裂缝非常可能是由于施工过程中回填土导致闸室底板不均匀沉降引起的结构性裂缝，但开裂的程度目前并不严重，只要及时对裂缝进行修补，避免裂缝引起钢筋锈蚀，不会对结构的使用和长期性能产生不利影响。而且从结构的受力角度分析，一旦闸室内防水投入使用后，闸室底板的受力会更加合理，纵向裂缝会有闭合趋势。

根据对闸室底板的裂缝情况调查、检测以及对船闸底板裂缝成因分析的结果，本工程船闸底板出现的裂缝并不严重，浅表裂缝对结构危害不大，但为了保证工程质量，需要及时对出现的裂缝进行处理，以避免引起锈蚀通道和诱发钢筋锈蚀。

分析发现：一、裂缝出现于船闸地板浇筑完成后一年，由于船闸处于河道一侧，左岸水位差约10米（闸室未放水情况下）。右岸位于岸侧，结合地质勘查报告及现场实际情况，该侧地下水水压力极小，但是闸室墙后回填土土压力较大；二、混凝土浇筑后，水泥水化过程中，产生大量水化热，导致混凝土内部温度升高，根据热胀冷缩原理，混凝土出现伸张，混凝土内部为压应力，养护期过后，混凝土表面水分挥发、温度下降都会使混凝土产生收缩，混凝土内部变为拉应力，此时下部结构已经稳定，在其约束下拉应力不断增大，当约束应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土就会开裂；三、闸室混凝土厚度有250cm，由于是密闭结构，散热性差。现场观测数据显示在混凝土浇筑2～3天内，其内部最高气温就能达到50摄氏度，内外温差产生的温度梯度使混凝土表面产生拉应力，加上温度下降的过程中混凝土会产生收缩，同时受到下部结构约束，混凝土内部拉应力不断增加，其表现为：先期出现的裂缝发展活跃；空箱结构薄弱的中部靠近新旧混凝土施工缝处陆续有新的裂缝出现，一般不连续，宽度在0.2mm以下。四、混凝土表面经过一个冻融期后，并没有得到理想状态中的养护，造成龟裂现象。

3、材料选择及其修补原则

3.1选材

针对地板混凝土裂缝情况及其情况分析，并结合船闸工作环境和使用特点，根据本工程裂缝情况及成因分析，拟采用填充法进行处理，所选材料需具备以下特点：

⑴强度高。包括抗压、弯、拉的强度以及粘结力等指标，以满足正常使用过程中不可避免的船只对闸体混凝土碰撞和水位反复升降对闸首造成的不利影响。

⑵具有较高耐疲劳强度，良好的防渗性能和能与老混凝土牢固结合。

⑶环境温度的变化及水位变化、干温交替对材料老化没有明显作用。

⑷施工工艺简单，对施工现场作业面要求低。

本工程裂缝修补材料主要有DB-800灌封胶。它是A、B双组份改性环氧树脂类中等粘度胶粘剂，其粘度低、放热少、适用期长，硬化不收缩，固化后有优异的韧性及抗冲击性能。

3.2修补原则

根据材料性能指标及其特点，同时借鉴附近船闸裂缝修补经验，并结合现场实际情况，确定裂缝修补原则为：

⑴对于缝宽小于0.2mm，深度较小且己稳定的裂缝，沿缝凿V型槽，用封缝胶封填。

⑵对于缝宽大于0.2mm，或虽小于0.2mm，但深度较大的裂缝，清理裂缝后埋设压力灌浆嘴，用封口胶封闭裂缝，以压力注入低粘度灌注胶。

4、施工工艺

灌浆施工操作步骤：表面清理粘结注入座和密封裂缝通气试验注入灌注胶裂缝表面清理。

4.1表面清理

用钢丝刷等工具清除裂缝表面的灰尘，松散层等污物，然后用酒精将裂缝擦洗干净，并保持干燥。

4.2粘结注入座和密封裂缝

调制好封口胶，搅拌均匀，用抹刀将少许胶刮在注入座底面的四边，将注入座固定在混凝土上，骑缝用封口胶粘贴，按20—30cm的间距设置，注入座的布置应掌握以下原则：

缝窄则密，缝宽则疏；注入口的位置尽量在裂缝较宽、开口较畅通的部位；沿缝走向，每米约布置4个，对于缝宽较大且内部通畅时，可以按每米3个的密度来布置。

4.3通气试验

通气试验的目的是为了了解灌浆嘴与裂缝畅通情况，检查裂缝密封是否有效，确定是否可以灌浆。

以不大于设定灌浆的压力气体充入裂缝中，详细观察灌浆嘴的通畅情况，封闭后的裂缝是否漏气，如有则用封口胶二次缝堵。

4.4注入灌注胶

灌浆使用自动压力灌浆器，可以对混凝土微细裂缝进行自动灌浆注入。无须使用空压机，手压泵等配套设备，不用电，操作简便，快捷。使用参数为：

⑴灌浆器适合修补0.1mm以上的裂缝；

⑵灌浆器内弹簧压力为6kg，注入起始压力为60kpa；

⑶灌浆器可装灌注胶50g，有效注入量40g；一次注入不够时可以继续补充。

施工前根据裂缝的长度、宽度和深度估算灌胶量，配置适量的浆液。浆液须置于干净容器中搅拌均匀，随用随配，配置好的浆液暴露在空气中的时间不宜超过45min。

施工时安设自动压力灌浆器并注浆，每条裂缝设置一个灌浆器，可多条裂缝同时，由下而上顺序进行。灌浆过程中压力控制在0.2～0.4Mpa，保证将灌注胶注入到宽度仅为0.02mm的裂缝末端，同时均匀缓慢的压力可以将裂缝中积存的空气压入混凝土的毛细孔中，并通过混凝土的自然呼吸过程排出，有效避免产生气阻，从而确保灌浆质量。在灌浆器上方2～3个压浆嘴依次出浆后，暂停压浆；将灌浆器移至最上方一个出浆的压浆嘴上继续压浆；重复上述过程，依次压灌至最后一个压浆嘴冒浆，保持恒压继续压灌，当进浆率小于0.01L/min时，再继续灌注10min即可停止此缝的压浆，对于有明显进浆而相邻压浆嘴无浆液冒出的情况，应进行检查分析，如有裂缝贯通情况等，再采取相应措施。压浆过程中对于每条裂缝的进浆量要仔细记录备案。

4.5混凝土表面清理

灌缝完成，灌注胶固化后，对裂缝混凝土表面进行打磨、清理、除去封口胶，露出原构件混凝土本色。

封缝完成，封缝胶固化后，在封缝胶表面使用环氧水泥砂浆涂抹一道，恢复原构件混凝土。

4.6安全措施

现场施工由专人负责现场安全，施工程序、用电必须按照安全规范执行，做到安全施工文明施工。

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一、造成混凝土结构裂缝的原因

当前，建筑内部材料会因作业的有问题混凝土构件，使混凝土架构发生裂缝，并受到一定程度的腐蚀，进而影响混凝土结构的负载力、耐久性以及抗渗性，破坏建筑外观的同时缩短使用期限，甚至对人类的生命、财产安全构成严重威胁。

立足建筑混凝土结构实际，一定范围内不可避免混凝土裂缝的产生，但采取合理有效的应对策略，把握好范围，及时发现裂缝，并实施对应的修补策略，最大限度的确保结构的安全。

造成混凝土结构裂缝，有多方面原因，具体包含：变形影响（多变的温度、热胀冷缩以及沉降不均匀等）、外界负荷施加作用以及环境养护不合理等因素造成的结构裂缝。

1.毛细管压力是混凝土发生干缩裂缝的主要原因。此裂缝情况，大多数呈现平行线状或网状细小裂缝在结构表面，一般为0. 05~ 0. 2mm的宽度，极易在混凝土大体积表面产生，并沿着梁端分布在薄梁板周边。同时，混凝土的抗渗性能主要受其干缩裂缝的主要影响，侵蚀结构内在刚劲进而影响混凝土的负载力以及耐久性。而造成干缩干裂混凝土的主要影响因素在于水灰比例、凝固时间以及环境的温度、对应湿度等方面。针对此情况，可采取合理有效的预防性策略：选择相对较小的干缩值；水灰比例严格把控，混凝土的坍落度以及和易性的加强可通过合理添加高效减水剂来实现，并合理减少使用水及水泥的量；混凝土浇筑前，需均匀浇水透湿基层和模板，并及时用塑料薄膜或者一定的潮湿草垫等将其覆盖，确保凝前混凝土表面保持一定的湿度。依据施工季节或环境的不同，覆盖保温的时间长短不一样，如冬季施工时，需将混凝土覆盖保温的时间合理延长，并适时喷洒养护剂养护混凝土的表面，或者是温度相对较高及大风情况时，需注意遮阳或挡风设施的及时设置，合理有效的养护。

2.水化热造成的结构裂缝情况。水化水泥之后，放出一定量的热能，易于形成较大的内外混凝土温差，使建筑结构裂缝在温度应力的作用下产生。针对此情况，可实施恰当的预防策略：水泥低热或中热可优先选用，比如矿渣以及粉煤灰水泥等；水泥用量需适当减少，水泥用量尽可能控制在不大于450kg/ m3范围内；水灰比合理降低，水灰比通常控制在小于0.6范围内；骨料搭配需进一步完善，水泥量的减少可通过粉煤灰或高效减水剂的合理掺加来实现，并降低其内部水化热；具有一定缩水、调塑以及缓凝等功效的外加剂可适当掺加一定量在混凝土内，流动性、蓄水性的混凝土拌合物可进一步完善，水化热降低，热峰出现的时间也会得到相应的推迟；监控混凝土温度需强化，适时冷却、保护措施及时实施；养护混凝土需加强，浇筑完混凝土后，及时覆盖，并适时喷洒养护，养护时间可合理延长，进而确保缓慢冷却混凝土表面。

3.针对不均匀、松软不合理繁荣建筑结构基地土质、或侵水情况，极易造成沉降不均匀，产生沉降裂缝。除此之外，不合格的模板刚度、过大支撑间距或松动支撑底部等方面也会产生结构沉降裂缝。针对产生沉降裂缝的种种影响因素，适当的采取一定的预防措施：必要时，夯实或加固施工结构上部前的松软土、填土地基；模板的强度、刚度需保证足够，并牢固支撑，让地基均匀受力；浇筑混凝土时，需做好规避侵水的预防性措施；不可太早拆除模板，并注意先后拆模的顺序；在冻土上模板搭设时，要重视预防性措施的及时实施。

二、设计并修补建筑结构裂缝

建立于设计修补原则基础上，依据相关规定指标，合理判断是否修补或加固，参照判断结果对结构件裂缝的机能与设计耐久性进行修复，尤其重视修补材料、方法以及修补时间的选择，全面考虑结构材料修复的防水性、耐久性，并不能忽视人身安全及外在美观进行修补。同时，基于修补符合指标的前提下，修补的范围及规模需周全考虑其经济性因素。

1.混凝土裂缝的修补设计

根据是否需要修补处理的判断结果，设定修补范围及规模。掌握开裂原因、开裂状况、建筑物的重要性及环境条件。

为了明确规定修补目的及恢复目标，考虑相关的外界环境影响因素，选定最适于修补的修补材料、修补方法及修补时间。当构筑物处于盐类等环境时，应选择比普通环境条件高一个等级的材料及方法。如有可能，裂缝最好在稳定后再作修补。对随环境条件变化的温度裂缝，则宜在裂缝最宽时处理。混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异，此外，其保修时间也不尽相同。通常可将修补恢复目标分成如下三个阶段：

（1）恢复到与健全构件同等性能。因水泥的水化热、碳化、干缩而产生的裂缝等，是作为搞清开裂原因而进行修补的对象，并为10~ 15年的保修时间。

（2）恢复到不妨碍使用的程度。当由钢筋腐蚀、碱性骨料而导致的裂缝及由此产生的劣化度比较明显时，或者开裂原因是多方面的，又不能将所有原因都搞清楚时，其为5~ 10 年的保修时间。

（3）恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。必须充分研究修补作业所必需的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。

2.混凝土结构裂缝的修补方法

（1）表面修补常用的方法有涂覆法，增加体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。

所谓的涂覆法，也即混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用，0. 3~ 2. 5mm之间的涂膜厚度。选用修补材料时应考虑使用条件以及裂缝活动情况。比如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料、聚氨酷涂料、聚氨酷沥青涂料等刚性涂料。不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体, 橡胶型丙烯酸酷等弹性涂料。

所谓的增加整体面层，也即混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。一般情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。

所谓的压抹环氧胶泥，也即相对较少数量，不集中，缝宽>0. 1mm 的裂缝可采用此法处理。

所谓的环氧浆液粘贴玻璃丝布，也即一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料，粘贴1~ 2 层玻璃丝布。

而所谓的表面缝合，即是在裂缝两边钻孔或凿槽，将U形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固。

（2）局部修复常用的方法有充填法、部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。

充填法。用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，最终凿成V 形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭。V 形槽适用于一般裂缝修补，梯形槽用于渗水裂缝修补。环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补。聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。

预应力法。用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓，施加预应力拧紧螺帽, 使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直,钻孔方向不与裂缝垂直时, 宜采用双向施加预应力。

部分凿除重新浇筑混凝土。对于钢筋混凝土预制梁等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可在工程上使用。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重， 修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则未良好结合新老混凝土将致使失败。

罐浆法。灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或防水混凝土的修补。它利用压力设备将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其扩散，固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度，与混凝土能较好地粘结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏、防锈、补强的目的。

结束语：

概括来讲，建筑混凝土结构的整体性、刚度以及耐久性受其裂缝的严重影响，对此本文全面分析了裂缝产生的原因，有针对性的采取了积极措施，及时有效的设计修补，保证了结构裂缝修补的安全。

参考文献：

[1]徐有邻.顾祥林.混凝土结构工程裂缝的判断与处理.中国建筑工业出师表.2010(3).

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1 概述

近年来，随着公路交通量不断增加，桥梁的负荷压力日益加重，在役桥梁结构随着使用时间的延续，不断出现各种各样的病害，由于维修工作的滞后，很多桥梁带病超负荷工作，结构的损伤不断累积导致结构性能过早劣化，承载力下降和耐久性降低。国外学者曾用“五倍定律”形象地描述了混凝土桥梁结构耐久性设计的重要性，由此导致的经济损失是巨大的。因此，混凝土桥梁结构的耐久性问题也受到国内外土木工程界的高度重视。

实践表明，混凝土结构的任何损伤和破坏，一般都是首先在混凝土结构中出现裂缝，裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。不论何种原因产生的裂缝，都会对混凝土结构的耐久性造成影响。

2 混凝土桥梁裂缝分析

对混凝土桥梁结构裂缝进行分析，包括裂缝产生原因、裂缝的危害性评定，然后根据分析结果对裂缝进行修补和加固。如果对裂缝不经分析研究就盲目进行处理，不仅达不到预期的修补效果，还可能潜藏着突发性事故的危险。

2.1 裂缝产生原因

混凝土结构的裂缝是由材料内部的初始缺陷、微裂缝的扩展而引起的。除了混凝土材料自身特性和所处环境的影响外，混凝土结构的设计和施工质量、使用条件和防护措施、后期养护措施等都是直接影响因素。引起裂缝的原因和因素很多，可归纳为两类：

（1）非结构性裂缝

非结构性裂缝是由变形引起的裂缝，比如混凝土结构变形产生的收缩裂缝和温度裂缝。在混凝土收缩、温度变化等因素的作用下，混凝土结构的变形收到限制时，在结构内部就会产生自应力，当自应力达到混凝土抗拉强度极限值时，就会引起混凝土裂缝。裂缝一旦出现，变形得以释放，自应力也就消失了。

收缩裂缝：混凝土凝固时，由于水泥化产物的体积比反应前物质的总体积要小，因而产生收缩；混凝土在硬化过程忠随着水分的逐渐蒸发，体积逐渐缩小，称为干缩。当表面混凝土所受的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。

温度裂缝：混凝土在运营过程中受阳光照射、大气及周围温度等因素影响，而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土强度时，即产生温度裂缝。

钢筋锈胀裂缝：又称顺筋裂缝。钢筋混凝土结构的裂缝与钢筋腐蚀是相互作用的。裂缝的存在会增加混凝土的渗透性，使钢筋的腐蚀加重；另一方面钢筋腐蚀后，腐蚀产物体积膨胀，使混凝土的保护层沿钢筋方向出现裂缝，严重者混凝土保护层会完全脱落。

（2）结构性裂缝

结构性裂缝又称受力裂缝，即在荷载作用下产生的裂缝，如弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝、扭曲裂缝和局部应力引起的裂缝等，裂缝的分布和宽度与外荷载有关。这类裂缝的出现，预示结构承载力不足或存在其他严重问题。

弯曲裂缝：车辆荷载在混凝土梁上施加弯矩时，将产生弯曲裂缝。

剪切裂缝：剪切裂缝也称作斜裂缝。首先发生在剪力最大的部位。对收弯构件和压弯构件，往往发生在支座负筋，由下部开始，沿着轴线成25°～50°左右的角度裂开。剪切裂缝一旦出现，就应该加强观察，视具体情况及时予以必要的加固处理。

断开裂缝：钢筋混凝土构件受拉时，进入整个截面的裂缝称为断开裂缝。

扭曲裂缝：钢筋混凝土构件受扭转与弯曲同时作用而产生的裂缝称为扭曲裂缝。该裂缝一般呈45°倾斜方向。

局部应力引起的裂缝：局部应力引起的裂缝主要表现在墩台或梁板支座位置受到较大局部压力处、构件突然受到冲击荷载直接作用处、以及位于构件受力角隅处。

这两类裂缝有明显的区别，危害效果也不相同。调查资料表明，在两类裂缝中以变形引起的裂缝占主导的约占80%，以荷载引起的裂缝占主导的约占20%，有时两类裂缝交融在一起。

2.2 裂缝状态判断

钢筋混凝土结构在使用状态下出现裂缝属于正常现象。但理论和大量试验表明结构的破坏又往往从裂缝开始，因此可以把桥上的裂缝分为“有害裂缝”和“无害裂缝”。

“有害裂缝”主要指：对桥梁结构的承载能力、变形、节点构造的牢固程度等有直接影响或严重影响的裂缝，如由于墩台不均匀沉降、倾斜造成的结构裂缝；由于主筋腐蚀而膨胀所引起的顺钢筋向裂缝；承重构件受荷载作用后，展开宽度超过规范要求限值的裂缝。“有害裂缝”必须采用相应的措施进行维修，以限制其进一步发展；因结构承载力不足而产生的“有害裂缝”，还需要对结构承载力进行补强。

“无害裂缝”主要指：暂时对桥梁结构不致产生安全方面的不利影响，但也不能认为是绝对无害的裂缝，待其发展到一定程度、结合其它方面的因素，也可能对桥梁结构安全产生威胁。需要长期观察记录该裂缝发展情况并加以分析，以采取相应措施。

3 裂缝控制措施

由于裂缝的产生的原因是多种多样的，并且裂缝的存在直接影响着混凝土桥梁结构的耐久性、安全性及可靠性。因此，对混凝土桥梁结构的裂缝进行分析研究，并根据导致裂缝产生的因素来控制结构的裂缝是十分必要的。

3.1 材料选用

混凝土主要由水泥、砂、骨料、水及外加剂组成。配置混凝土时选材不当或用料配合比不合理都可能导致结构产生裂缝。首先需选择质量合格的材料，配合比设计时应尽量采用低水灰比、低水泥用量、合理级配的集料，并且投料计量应准确，搅拌时间应保证，严禁任意更改水泥用量。

混凝土结构中的钢筋对混凝土的收缩有一定的约束作用，因此，钢筋也是裂缝控制的重要因素。合理的配筋，特别是构造配筋，细一点密一点可提高混凝土的极限抗拉能力，可有效避免构造性裂缝的产生，改善混凝土结构的抗裂性能。

3.2 设计方面

（1）根据桥梁跨径，选择合理的桥梁结构类型及结构尺寸。合理采用预应力结构，保证结构不出现拉应力或把拉应力控制在允许范围。

（2）根据结构所处的环境，选择合理的保护层厚度。

（3）合理布置构造钢筋，适当增加构造配筋可以防裂或控制裂缝宽度。

（4）由于温度变化的温差会引起结构的内应力或约束应力，结构计算时的温差取值、设计应力控制也是控制结构裂缝的一个重要因素。

3.3 施工措施

（1）严格控制材料质量，主要是混凝土的水灰比及塌落度。

（2）合理安排施工工序，控制施工工艺，特别是混凝土的拌合、运输及振捣控制，防止支架、模板变形过大，保证施工质量。

（3）选择适当的拆模时间。拆模过早，混凝土未达到一定强度容易开裂；拆模过晚，错过混凝土水化热峰值，影响结构的养护。

（4）加强混凝土的养护工作，减小混凝土收缩变形。

4 裂缝修补方法

裂缝的出现会降低混凝土结构的耐久性，引起钢筋的锈蚀，加速混凝土的碳化，从而影响结构的整体刚度及强度，降低结构的使用性能。因此，根据裂缝的特点，选择适当的修补措施，及时对裂缝进行处理是非常必要的。

混凝土桥梁结构的裂缝分为结构性裂缝和非结构性裂缝，对于收缩裂缝、温度裂缝和钢筋锈胀裂缝等非结构裂缝，可对裂缝进行封闭处理；对于由承载力不足等原因引起的结构裂缝，除对裂缝进行封闭处理外，还应选择适当的加固措施对结构进行补强。

4.1 封闭修补法

维修混凝土裂缝类病害，在桥梁构件承载力满足要求的条件下，仅需要考虑增加混凝土构件耐久性的需求，即对裂缝进行封闭处理，目的在于防止水气进入裂缝而造成钢筋锈蚀。目前，根据裂缝宽度的不同，最常用的裂缝封闭修补方法为表面涂抹封闭法和压力灌浆法。

4.1.1 表面涂抹封闭法

表面涂抹封闭法适用于裂缝宽度w＜0.15mm且裂缝深度较浅密集型的细小裂缝，如：上部构造梁板裂缝、盖梁、台帽裂缝等。除了采用裂缝修补胶进行裂缝封闭外，还推荐采用水泥基渗透结晶型防水涂料——简称“赛柏斯”进行涂抹。“塞柏斯”含有特殊的活性物质，是一种催化剂，能渗透到混凝土内部产生结晶后与混凝土结构结合成一个整体，渗透深度通常达到10cm以上，超过环氧类防水涂料；并和混凝土的膨胀系数一致，不易产生裂缝；如产生新裂缝，它又可自愈，结晶进一步渗透，防水作用是永久的；而且不怕砸，不怕碰，不怕植物根系渗透，抗腐蚀、耐高低温；同时也是一种无毒、无公害环保型防水材料。另外，它的颜色和混凝土能保持一致，维修后景观效果较好；施工方法简便，维修成本较低。因此，对混凝土结构裂缝封闭防水效果良好。

4.1.2 压力灌浆法

压力灌浆法适用于裂缝宽度w≥0.15mm的裂缝，如：桥梁上部构造最大弯矩区通长裂缝、最大剪力区斜裂缝、沿受力主筋纵向裂缝；桥梁下部构造墩台竖向裂缝、斜裂缝等。压力灌浆法包括水泥灌浆修补和化学灌浆修补，两者的区别是灌浆材料的不同。化学灌浆是通过专业设备向裂缝中注入高分子化学浆材，经聚合、交联等化学反应生成高聚物，使被处理的部位胶结、增强、加固并形成整体，达到防渗、堵漏等目的。

4.2 凿槽嵌补法

在表面涂抹封闭处理不能充分修补的情况下，可采用在混凝土表面沿裂缝凿出“V”形或“U”形槽口，然后用环氧树脂或环氧砂浆充填修补。填补前要用钢丝刷清除凿除后已浮动的混凝土碎片，对钢筋进行除锈防锈处理，对钢筋腐蚀程度超过10%的，加焊相同直径的钢筋；在槽面涂以改性环氧树脂胶液等粘结剂，涂抹改性环氧砂浆嵌补。

4.3 表面喷浆修补法

表面喷浆修补时在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且高强度的水泥砂浆保护层来封闭裂缝。根据裂缝的部位、性质和修补要求与条件，可采用无筋喷浆或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。

4.4 粘贴钢板（或FRP）加固法

对于由承载力不足等原因引起的结构裂缝，应选择适当的加固措施对结构进行补强，从而达到修补裂缝的目的。粘贴钢板加固法是将钢板粘贴在待修补的裂缝位置上，使其与原有的混凝土结构形成整体，从而提高结构对活载的抵抗能力，改善结构的受力性能。

5 结论

在工程实践中，裂缝是混凝土结构中普遍存在的现象，它的出现不仅会降低桥梁结构的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响桥梁结构的承载能力。因此严格按规程、规范要求施工，严把质量关，防患于未来，尽可能的采取各种有效措施来预防或降低混凝土裂缝的出现和发展。

参考文献

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1前言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和外部约束等一系列问题，使混凝土裂缝成了土木工程常见的工程病害，轻者使内部的钢筋等材料产生锈蚀，降低钢筋混凝土结构材料的承载能力、耐久性及抗渗能力等，影响建筑物正常使用功能，重者将威胁人民的生命、财产安全。

广州新港洗车槽污水沉淀池，为洗车设备配套设施，长12m宽5m深2.5m，池壁厚度为30cm，采用C30现浇钢筋混凝土，抗渗等级P6。施工完成后池壁发现多条肉眼可见裂缝，因此要采取措施控制混凝土裂缝，保证正常使用功能。

2混凝土裂缝的分类

混凝土裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指肉眼看不见的裂缝，在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的；宏观裂缝是由微观裂缝扩展而来，范围不小于0.05mm。

2.1 微观裂缝：

2.1.1粘裂缝：骨料与水泥石粘和面上的裂缝。

2.1.2水泥石裂缝：水泥石中自身的裂缝。

2.1.3骨料裂缝：骨料自身的裂缝。

2.2宏观裂缝：

2.2.1荷载作用下的裂缝：混凝土和钢筋共同作用下的变形协调（变形相容性），当钢筋应变≥混凝土的极限拉伸时引起的混凝土开裂。

2.2.2结构次应力引起的裂缝：由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的。

2.2.3变形应力引起的裂缝（约占80%）：由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素引起结构变形，当变形受到约束时便产生应力，当此应力超过混凝土抗拉强度时就产生裂缝。

3裂缝修补处理方案

3.1裂缝检查方法

3.1.1直接观察法：拆模后，用清水把混凝土表面冲洗干净，直接用肉眼观察裂缝的位置，用粉笔或者油漆笔直接标识在混凝土面上，使各裂缝逐条清晰的显露出来。

3.1.2 钻孔取芯法：从混凝土中钻取芯样，以测定混凝土的质量和强度，它具有施工周期短，取得资料全面可靠，经济效果好等优点。但取芯对混凝土破坏较大，对芯孔的填补比较麻烦，所以本工程基本不采用该法。

3.1.3 水迹渗透法：用水缓缓渗入裂缝中，凿除裂缝，可以用冲击钻或人工将裂缝凿除，至看不见水迹（即裂缝仅深入到此处）为止，再量至混凝土表面可测得裂缝深度。该法操作简单，成本低，实用性强；但有一定的局限性，不适宜检测较深的裂缝。

3.1.4 超声波法：采用超声波TICO检测仪可成功的应用于检测：混凝土的均匀性、凹坑、裂缝、火烧或霜冻引起的缺陷、弹性模量及混凝土强度。超声波脉冲在材料中的传播速度依赖于材料的密度和弹性性质，通过检测超声波在混凝土中的传播速率可得到混凝土质量和强度的相关信息。该法检测全面，信息稳定可靠，且无损于混凝土。但由于成本过高，本工程不采用此方法进行检测。

3.2裂缝修补方案

本工程在裂缝修补前，用放大镜认真检查，对裂缝的分布情况、形状、出现时间、缝宽和环境条件等进行统计分析，查清裂缝的性质，用缝宽检测卡片测量裂缝宽度，再用直接观察法和水迹渗透法检测裂缝的深度、走向、贯穿情况等，确定修补处理方案，包括：表面修补法、化学灌浆法及嵌缝封堵法。

3.2.1表面修补法是一种简单、常见的修补方法，适用于对结构使用功能及耐久性没有影响的微观裂缝和表面裂缝。处理的方法可用钢丝刷清除裂缝表面灰尘、浮渣及松散层等污物，用毛刷蘸有机溶液（环氧树脂），把沿裂缝两侧20~30mm处擦洗干净并保持干燥后直接在裂缝的表面涂抹水泥浆或环氧胶泥。

3.2.2化学灌浆法主要适用对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后达到较高的强度并与混凝土形成一个整体，从而起到防渗、加固的目的。

3.2.3嵌缝封堵法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填各种止水材料，以达到封闭裂缝的目的。本工程中主要使用的止水材料为快硬水泥和环氧砂浆。

4裂缝修补工艺

本工程污水沉淀池拆模后在池壁上发现多条肉眼可见纵向裂缝，长短不一，缝宽为0.05mm~0.2mm，由于本工程对防水及耐久性要求较高，因此在裂缝修补处理中着重采用了化学灌浆法和嵌缝封堵法或二者结合使用以保证修补质量。以下重点介绍了化学灌浆法的施工要点及要求：

4.1材料要求

4.1.1 裂缝修补的化学灌浆材料应符合下列要求：浆液的粘度小，可灌性好浆液固化后的收缩性小，抗渗性好；浆液固化后的抗压、抗拉强度高，有较高的粘结强度；浆液固化时间可以调节，灌浆工艺简便；浆液为无毒或低毒材料。

4.1.2本工程修补混凝土裂缝选用具有优良的物理力学性能、耐老化、在水环境中具有优异的渗透性和粘结强度的改性环氧材料，以提高混凝土整体结构的完整性。这种改性环氧材料是以环氧树脂为主要体系的新型高强度补强防渗材料。由于材料加入复合的改性剂，它具有粘度小，湿润性好，高渗透力；综合力学性高，耐老化；无毒，无收缩变形，对水亲和的特性，固化后的固结体具有无体型收缩的优异特点。此灌浆材料对混凝土裂缝充填粘接修补后，能使开裂的混凝土重新粘合，达到原设计的强度。该材料已经广泛运用于水工建筑物、市政桥梁、道路、地铁、隧道、工民建等工程的混凝土裂缝处理。

4.1.3 化学灌浆材料在应用前应首先进行试配，确保其性能可靠，浆液的可灌性和固化时间应满足施工需要。灌缝浆液配比、浆液力学性能、浆液物理性能以及封缝胶泥配比如下四表：

4.1.4 施工机具：φ8注浆管、冲击钻、手压注浆泵、RUTH电动泵、钢丝刷、毛刷、砂轮、棉纱、空压机、灰刀、灰桶、扳手、手钳等。

4.2灌浆前裂缝处理

4.2.1表面清理：可用钢丝刷或水冲洗的方法沿裂缝两侧擦洗干净并保持洁净干燥。

4.2.2钻孔：在裂缝上用电钻进行钻孔，孔深2~4cm，作为灌浆孔；对于走向不规则的裂缝，除骑缝钻孔外，可加钻斜孔，可扩大灌浆通路，使浆液全面流动，以保证灌浆质量。孔位间距：5~8cm。在裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝的贯穿处，均应钻孔。钻孔后应及时清除孔内的碎屑粉尘。

4.2.3凿槽：沿裂缝用钢钎凿成“V”型槽，槽宽与槽深可根据裂缝深度来确定，一般情况下槽宽≤10mm，槽深≤5mm。凿槽时先沿着裂缝打开，再向两侧加宽，凿完后用钢丝刷和压缩空气将混凝土碎屑粉尘清除干净，以待封缝灌浆。

4.2.4封缝：封缝应根据不同裂缝情况及灌浆要求确定，封缝的目的在于保持灌浆压力，保证灌浆效果。本工程中封缝选用的材料有白胶带、玻璃胶（半透明胶体）、配制胶泥（环氧树脂或快干水泥）等。对于不凿槽的裂缝可用白胶带（裂缝两侧各3cm打磨平整）封闭通长裂缝，间隔预留排气孔。灌浆孔用胶泥埋置注浆管，待完全固化后才可注浆。

4.3灌浆施工要点

4.3.1 项目部对灌浆施工过程的安全规定：

化学灌浆材料属于易燃品，应密封储存，远离火源；配制及使用现场通风良好，操作人员戴乳胶手套、防毒口罩及保护眼镜，做好保护措施；工地场地严禁烟火。

4.3.2 灌浆施工工艺流程：

裂缝处理钻灌浆孔并清理（凿槽并清理）埋置灌浆管封缝密封检查配制浆液灌浆灌浆后表面处理检查。

4.3.3 灌浆前按照配比配制浆材，在配制时要注意冷却；缓慢加入固化剂和促进剂，切不可一次倒入，以免材料过热产生爆浆；混合的顺序是：先计量改性环氧浆液，然后添加促进剂搅拌1～3分钟，在后添加固化剂搅拌1～3分钟，固化剂及促进剂的添加量应充分考虑施工温度及混凝土主体温度后决定。严禁同时添加固化剂和固化促进剂进行混合。充分搅拌均匀，不得有水或油污混入，并要求按同一方向搅拌，以免引入气泡；每次最大配料量不超过5000ml，对大气温度大于30℃时，应采用降温辅助设施进行调配，每次配量应在5小时内施工完毕。

4.3.4 灌浆施工是混凝土修补的重要环节，要确保灌浆质量。待封缝白胶带凝结后，采用手压泵或者电动泵进行压力灌注环氧浆，手压泵注浆压力为0.3～0.6MPa，电动泵注浆压力为0.6～2MPa，分次逐级升压进行施灌，稳压10分钟，然后扎管闭浆。垂直裂缝和倾斜裂缝灌浆应从深到浅、自下而上进行，水平缝则从一端向另一端逐个注浆，同时观察裂缝周边混凝土，发现有裂口漏浆时应及时封补。为了保证浆液充满缝内，应对每个注浆口进行二次甚至三次注浆，并及时检查裂缝对应面混凝土的情况，若有浆液溢出（贯穿裂缝）还需在对应面溢浆部位处理后封堵灌浆。

4.3.5灌浆结束后，待缝内浆液接近初凝而不外流时，观察补缝效果和质量，无问题后拆除灌浆用具。最后可在注浆孔和裂缝上洒布水泥粉覆盖避光；修补工序全部完成后，自然养生至浆液完全固化。固化过程中混凝土面不得受到扰动。