化学灌浆在某大跨覆土建筑混凝土裂缝的应用

【摘要】某大跨地下覆土建筑主要由于混凝土收缩及温度应力的影响，导致主体结构多处产生裂缝。本文通过检测裂缝的分布，分析裂缝产生的原因，确定采用针对本工程的化学灌浆法修补裂缝，为今后类似大跨地下覆土结构裂缝修复提供经验。

【关键词】覆土建筑;化学灌浆;裂缝

Abstract：A large undergroud construction is mainly due to the impact of concrete shrinkage and temperature stress， resulting in multiple cracks in the main structure of the construction. According to the results of the distribution of cracks， the paper analyzed the cause of the crack to determine to repair the cracks through chemical grouting. The article provides experience for crack repair of similar large underground building.

Key words： underground building; chemical grouting;concrete crack

1、工程概况

某大跨覆土建筑为融入城市环境，将大面积建筑体量埋于防洪堤内，堤顶以绿化和步道为主，形成生态自然并兼具市民休闲功能的城市新型地下空间建筑。主体结构为地上四跨地下五跨双层钢筋混凝土框架结构，地下一层层高5.1米，地下二层层高3.9米。沿江堤覆土建筑长459米，框架柱、梁、剪力墙均采用C35混凝土，建筑物顶平台高程为28.4米，顶部最大覆土厚度1.4米。主体结构浇筑完毕，由于多方面原因，剪力墙多处出现裂纹，有的还有渗漏现象发生。

2、裂缝检测

2.1 裂缝具体分布及形态

主体结构依照结构轴线顺序（由主干道向江边走势分别编号为A～F），对每一条裂缝进行登记和编号，拍照记录特征明显的裂缝，分别对裂缝长度及走向、发展、裂缝宽度、深度等，进行外观检查并辅助超声波检查，形成裂缝统计表如表1-1所示。

根据裂缝记录表观察分析裂缝走势为：

①裂缝主要集中在地下一层的临江侧F轴线的墙体上和E轴线的梁上。墙体上裂缝长度大多为3.2m左右，梁上的裂缝大多为 0.8m左右，均呈垂直走向。

②F轴墙体裂缝宽度大于或等于0.40mm的墙体裂缝有14条，为贯穿裂缝。裂缝宽度大于0.20mm且小于0.40mm的裂缝使用超声波测裂缝深度11处，其中3处裂缝深度大于10.0cm且小于20.0cm;6处裂缝深度大于20.0cm且小于40 .0cm;2处裂缝深度大于40.0cm，为贯穿裂缝。

③经过跟踪观察2个月，裂缝的发展延伸情况基本稳定。

2.2 裂缝原因分析

覆土建筑混凝土结构浇筑时间为冬季，施工时基础底板与承台的施工为大体积混凝土浇捣，地下室底板与隔墙及周边外墙一次整体浇筑，水平施工缝间混凝土一次浇筑完毕，在墙内除设置有后浇带外未留任何竖向施工缝[1]。

结构沉降监测结果表明，结构累计沉降量为0.82mm～13.1mm，可以排除基础不均勻沉降的影响。裂缝全部分布在F轴外侧墙及地下一层E轴大梁腹板处，梁底及墙顶、墙底未见裂缝，裂缝走向均为垂直方向。根据以上可以判定裂缝产生原因主要为混凝土收缩及温度应力偏大。这与施工中，变形缝间距过大，膨胀加强带封闭过早，商品混凝土配合比及坍落度、混凝土养护措施等因素的影响均有关。

3、裂缝处理方法

大体积混凝土裂缝有效的修补方案有化学灌浆方法、结构补强法、超细水泥灌浆法等。根据本工程的特点，经多次专家论证会讨论，确定采用化学灌浆法。此方法相对于其他混凝土裂缝处理方法来说，其使用的环氧浆液亲水性好，胶凝时间易控制，强度高，环保的同时能有效的保证结构的整体性和耐久性。

3.1 具体实施步骤

本工程针对覆土建筑裂缝的宽度进行分类处理，具体实施流程为[2]：裂缝清理—孔位布置—钻孔、安装注浆嘴—封缝—压风测孔—化学配浆—注浆—表明修饰。

1）裂缝清理：用手动打磨机按照规定的尺寸沿裂缝打磨出槽，用压缩空气清理裂缝表明的杂物。

2）孔位布置：根据裂缝情况合理确定压浆嘴的位置。3）钻孔和安装注浆嘴：按裂缝宽度是否大于0.2mm进行分类处理，对大于0.2mm的裂缝用电锤在周围斜向钻孔，清理干净后安装专用压浆嘴;对小于0.2mm的裂缝，用环氧胶泥将注射用注浆嘴骑缝固定。4）封缝：用环氧胶泥将除注浆嘴以外的裂缝全部进行封缝。5）压风测孔：封缝24h后，用空气机通过压浆嘴压入空气，初步判断裂缝内部深度及贯穿情况。6）化学配浆：针对本工程实际情况，采用具有补强加固作用的WJY-2双组份环氧树脂型灌浆材料。7）注浆：采用由下至上的顺序进行注浆，最后一个注浆嘴留作排气孔用。注浆起始压力0.4Mpa，一条缝注浆完毕，此缝最后一个注浆孔应稳压5—10min压力不下降，即算完成灌浆。8）表明修饰：用环氧胶泥对孔口进行封闭及表明修补，至与混凝土齐平即可。

通过上述灌浆工艺对大体积混凝土覆土建筑裂缝进行处理，待各施工工序质量达到规定要求后对其进行取芯检查，随机钻取直径不小于50mm的芯样，采用劈裂抗拉强度测定方法进行芯样检验，检测结果符合设计要求。

结语：

某大跨地下覆土建筑混凝土结构通过检查其裂缝形态，分析裂缝成因，并经多次专家论证会议编制化学灌浆方案，对主体结构按轴线分布进行化学灌浆处理，并对裂缝处理后结果进行强度检测，达到加固补强的作用。对类似大跨地下覆土建筑混凝土裂缝修补提供宝贵的经验。

参考文献：

[1]吕联亚.化学灌浆技术在云南某大型水电站坝体裂缝治理中的应用[J].水利与特殊构筑物防水，2012，01.

[2]苏炜焕，周学国，杨颖.化学灌浆技术在辽宁某水库溢洪道混凝土裂缝治理中的应用[J].混凝土，2012，278（12），136-139.

作者简介：

周曼，武汉科技大学城市学院，湖北武汉。