鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)裂縫的分析與處理

巫春麗  舒凌

許昌大成建設(shè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司  河南中正工程造價(jià)事務(wù)所有限公司

    所謂薄壁結(jié)構(gòu)是指水池、地下管道、地下室側(cè)墻等結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)如果出現(xiàn)裂縫通常都是貫穿的，對(duì)使用功能造成很大的影響。本文以許昌某電廠生水池和消防水池為例，分析薄壁結(jié)構(gòu)裂縫的原因及處理方法。

1、工程概況

    生水池長(zhǎng)76m，寬49.7m，高4.6m，埋入地下1.4m。外露于大氣中3.2m，池壁厚度450mm 。水平構(gòu)造配筋直徑l2mm@200mm配筋率0.25％。伸縮縫間距24m。每段池體混凝土分二次澆筑。第一次澆筑至底板上150mm處，第二次澆筑池壁至頂。采用竹膠合板模板，泵送C35混凝土。

    消防水池直徑24m，高l3.2m，底板厚0.9m，除底板埋置于土中外，池壁均暴露于大氣中，池壁厚度750mm，水平構(gòu)造配筋直徑16mm@200mm，配筋率2.7％。消防水池采用立模施工，吃壁分四段施工到頂，每段長(zhǎng)約4m。

2、裂縫情況

    生水池第l、2段池壁混凝土澆筑完成，拆模后第二天發(fā)現(xiàn)兩段池壁各產(chǎn)生6、7條貫穿性裂縫，裂縫寬0.1～ 0.3。

    消防水池完成后，發(fā)現(xiàn)了約30條肉眼可見(jiàn)裂縫。裂縫寬約0.2mm，水池灌水后出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。裂縫長(zhǎng)短不一，補(bǔ)漏中發(fā)現(xiàn)下部裂縫封堵后，裂縫呈向上延伸狀態(tài)。

3、裂縫產(chǎn)生原因分析

    生水池處于巖石地基上，消防水池地基為經(jīng)過(guò)置換處理的碎石回填層。因此，不均沉降產(chǎn)生裂縫的可能性不大，從裂縫產(chǎn)生情況看，應(yīng)屬于溫度收縮應(yīng)力和混凝土干縮變形應(yīng)力引起。

4、底板對(duì)池壁冷縮和干縮的約束

    施工中澆筑底板混凝土，待底板達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行池壁施工。底板受地溫影響，溫差變化相對(duì)較小，而池壁混凝土剛澆筑，由于水化作用，溫差變化相對(duì)于底板溫差變化較大，因  而池壁的冷縮量大于底板的冷縮量，其大于部分受到底板的約束。在池壁中產(chǎn)生拉應(yīng)力，在底板中產(chǎn)生壓應(yīng)力。

    池壁混凝土在硬化過(guò)程中，由于水化作用和水分蒸發(fā)以及膠凝原因，使混凝土的體積變小，產(chǎn)生收縮變形，而底板混凝土由于以上原因造成的收縮變形及時(shí)間差的原因而相對(duì)較小或已趨于穩(wěn)定，必然對(duì)池壁混凝土的收縮變形產(chǎn)生約束，從而在池壁混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。池壁基礎(chǔ)越長(zhǎng)，拉應(yīng)力越大。

5、地基對(duì)池壁冷縮的約束

    消防水池位于置換的碎石地基上，而其底板為大塊混凝土，相對(duì)而言，地基水平約束力可忽略不計(jì)。但生水池邊墻位于堅(jiān)硬的花崗巖地基上，當(dāng)池壁混凝土因冷縮和干縮變形時(shí)，由于巖石地基水平阻力的影響，約束了池壁基礎(chǔ)的變形，池壁與基礎(chǔ)產(chǎn)生變形差而導(dǎo)致在池壁混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，基礎(chǔ)越長(zhǎng)，拉應(yīng)力越大。當(dāng)由于以上兩方面原因產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，就會(huì)在應(yīng)力最大的地方出現(xiàn)裂縫。這種裂縫又稱外約束裂縫，在靠近約束處最大，而自由端相對(duì)較小。

6、避免裂縫的主要對(duì)策

    (1)采用小直徑密分布的配筋方式，將池壁分布筋加密至直徑12mm@100mm。

    (2)調(diào)整混凝土配合比，原配合比采用強(qiáng)度等級(jí)32.5普通水泥430kg/m³，水泥用量較大，水化熱高。改用強(qiáng)度等級(jí)42.5普通水泥，并摻加粉煤灰，減小坍落度(120mm)。

    (3)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。覆蓋塑料薄膜或采用掛麻袋淋水養(yǎng)護(hù)方法。

    (4)縮短伸縮縫間距，將原24m改為l2m。

    (5)延遲木模拆除時(shí)間。

    對(duì)生水池裂縫，用環(huán)氧樹(shù)脂兩面修補(bǔ)未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

    對(duì)消防水池裂縫，因池中存水無(wú)法排空，因此采用池外壁表面修補(bǔ)的方法，其工藝流程為：

    將表面裂縫水位鑿開(kāi)后用快干水泥堵住；采用“科護(hù)150”將整條裂縫涂刷一遍，寬度約lm(“科護(hù)150”是一種雙組分聚合物改性防水材料。混合后形成一種可涂刷涂料，具有優(yōu)異的粘結(jié)力，良好的彈性、柔韌性和耐久性)；貼一層無(wú)紡布后再涂刷兩遍“科護(hù)l50”。

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)