地下结构的裂缝处理

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摘 要：目前地下结构在工程中的应用越来越多,特别是市政工程,对结构的强度、刚度、耐久性、抗渗要求越来越高.由于多种原因,地下建筑结构裂缝逐渐成为一个质量通病.本文通过具体的工程,分析了地下建筑结构裂缝产生的原因、处理措施.

关 键 词：地下工程；结构裂缝

一、工程概况

本工程长64m,宽19.4m,为地下一层结构,内部结构为单柱双跨钢筋混凝土箱型结构,局部设置下沉电缆夹层.结构顶板覆土1m,底板埋深-6.85m,下沉电缆夹层底板埋深-9.15m,底板、顶板、侧墙、暗柱、顶梁、底梁均采用C35高性能防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级为P8；结构外部采用全包防水,防水材料为聚酯胎体高聚物改性沥青预铺式防水卷材.该地下结构采用明挖法施工.

二、结构裂缝具体情况

经现场技术人员检测,结构裂缝主要为竖向裂缝,裂缝宽度小于0.2mm,长度2-3m,主要分布在四周侧墙,经过雨水及地下水的渗透,结构内侧出现渗漏.如下图：

(一)裂缝产生原因分析

（1）混凝土没有完全按照试验确定的配合比的要求生产.

（2）没有控制好混凝土的入模温度,混凝土的入模温度一般控制在15℃-28℃之间.

（3）墙体混凝土浇筑方法不对,出现施工冷缝.

（4）混凝土浇筑完成后,没有及时养护好.

（5）在混凝土没有达到设计要求前拆除支架,破坏整个混凝土结构体系.

（6）地下结构没有在规定的长度范围内合理的设置诱导缝.

（7）变形应力引起的裂缝：混凝土的温度变形、收缩变形、膨胀、不均匀沉降引起的结构变形产生应力,应力超过混凝土抗拉强度时产生裂缝.

（8）外部荷载引起的裂缝.

（9）结构次应力引起的裂缝：单柱双跨箱型结构的实际工作状态与计算假设模型的差异.

(二)处理措施

1.方案原理

本工程为建筑物结构自身裂缝,填补裂缝在材料选择上应考虑到能与混凝土结构相结合密实结构裂缝达到良好粘结效果的注浆类材料或渗透型刚性防水材料进行填充封堵.本工程采用聚氨酯灌浆料进行灌浆堵漏.

2.材料特点

（1）特性：①单液型,无需计量混合.包水率大,固结体弹性好.②优良的亲水性,可与水反应迅速封堵大压力漏水.③与混凝土材料粘结力强,混合后可制得高强度固结体.④粘度可调,能渗入细小裂缝,可快速止水堵漏.⑤无毒、无污染,对人体无害,可用于饮用水工程.

（2）优点：①灌浆料与水产生化学反应后,借其缓慢膨胀及持续压力,可将灌浆料灌浆料渗透至微细缝隙,实现完全止水.②在潮湿状态下,灌浆料与混凝土的接着力非常优越,在裂缝中硬化后,因其优异的接着性与弹性,不会因构筑物的变形而引起再次漏水.③本灌浆料耐化学介质及耐盐水性能优越,可用于海水或污水工程中,确保长期止水.④灌浆料的粘度及固化速度可根据工程需要调节.

3.施工流程

确定漏水点→清理渗漏基面→钻孔→清洗→安装灌浆嘴→高压灌浆→观察并补漏→拆除灌浆嘴→槽孔修补→表面修复

4.施工工艺

（1）检查漏点.用清水将表面处理干净,以便于封闭和观察水源,检查出明显渗漏的地方做出明显标记.

（2）灌浆孔的设计和布孔.①灌浆孔的设计：灌浆孔的位置,应使孔均匀的分布在裂缝的两侧,并选在漏水量最大处.②布孔原则：注浆孔眼的位置和数量,需根据不同漏水情况进行合理安排,以导出漏水为目的,在集中漏水处布孔,裂缝大、水流量打则孔距大,裂缝小则孔距小.

5.打孔和灌浆

打孔：根据施工条件,打孔采用机械打孔.孔的分布要对称,直径以注浆管外径为准,孔深一般为10-15cm,打完用清水清洗干净.

灌浆：灌浆是整个化学灌浆的中心环节,须待一切准备工作完成后进行.

（1）灌浆前对整个系统进行全面的检查,在灌浆机具运转正常,管路畅通的情况下,方可灌浆；使用高压灌浆机试压,不得超过砼结构受压范围（一般为4-8MPa）.

（2）向灌浆孔内灌注化学灌浆料.单孔逐一连续进行,当相邻孔开始出浆后,保持压力3-5分钟,即可停止本孔灌浆,改注相邻灌浆孔,待所有孔都灌完后,回到先前第一个灌浆孔,再次灌浆以保证压力最大化.墙面灌浆顺序为由下向上,水平缝由一端向另一端或从两头向中间灌浆；对集中漏水处应先对漏水量最大的孔洞进行灌浆,待所有的孔灌浆完后同样也是回到先前第一个灌浆孔回灌一次.

（3）结束灌浆：在压力比较稳定的情况下,再继续灌1-2分钟即可结束灌浆,拆卸管路准备清洗.

（4）封孔.经检查无漏水现象时,卸下灌浆头,用水泥砂浆等材料将孔补平抹光.

6.注意事项

（1）对参加堵漏注浆的全体工人进行安全知识培训,堵漏注浆过程中,必须保证爬梯牢固,施工人员应佩带好防护眼镜,防止砼碎渣和灰尘伤及脸部和眼睛.

（2）输浆管必须有足够的强度,装拆方便.

（3）灌浆时,操作泵的人员应时刻注意浆液的灌入量,同时观察压力变化情况.一般压力突然升高可能由于浆液凝固、管路堵塞或由于浆液逐渐充填沉降缝,此时立即停止灌浆.压力稳定上升,但仍在一定压力之内,此时是正常的.有时出现压力下降情况,这可能是由于孔隙被冲开,浆液大量进入沉降缝深部所致,此时可持续灌浆.随着大量浆液进入缝隙,压力会逐渐上升并稳定.压力降低的另一个原因是由于封缝或管道接头漏浆造成的,需及时停止灌浆,进行处理.有时由于泵压力增大,将浆液压入沉降缝深处,使大量浆液流失,这时可调节浆液固结时间,使之缩短凝结时间或采用间歇灌浆的方法来减少浆液损失.

（4）每次灌浆结束后,必须及时清洗所有设备和管道,灌浆结束后应用水泥砂浆封闭灌浆孔.

（5）及时清除施工场地的积水,上下人员的楼梯、工作平台等人员活动多的部位保持干燥.

（6）加强用电和设备管理,定期对注浆用的仪表、设备进行检查,杜绝漏电现象.

7.后期观察

注浆堵漏施工完毕后,对地下室各部位加强日常巡视检查,特别是雨后,如有新出现的漏点,及时标记,进行原因分析后堵漏,确保地下结构无渗漏.

三、结束语

地下结构裂缝会导致结构长期渗漏,逐渐使混凝土结构中的钢筋锈蚀,破坏整个结构的稳定性,进而影响整个地下系统的使用寿命.通过本文的分析后应严格按照设计要求控制好施工的各个环节,确保地下工程结构的施工质量.