第5个回答 2007-03-15
混凝土裂缝常见的修补方法
l 混凝土裂缝修补的常见方法：
1. 树脂灌注法；
2. 表面封闭法；
3. 钻孔嵌塞法；
4. 柔性封闭法；
5. 表面附加钢筋法；
6. 灌浆法；
7. 干嵌填法；
8. 钉合法；
9. 聚合物浸入法（重力渗入和真空渗入）；
10. 迭合面层和表面处理法等等。
l 修补方法的选择一般要考虑的因素：
1. 判断裂缝是活动的还是静止的？
2. 修补的主要目的是什么？是减少过多的渗漏、使裂缝处完全水？
是否需要加固处理？
3. 裂缝产生的主要原因是什么？
4. 裂缝未来的变化（数值和方向）如何？
l 常见的混凝土裂缝修补原理的基本要点：
1. 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0.05㎜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、不能干透的或者裂缝数量极多时，通常不易采用树脂灌注法。北京冶建工程裂缝处理中心开发的具有国际领先水平的YJ—自动压力灌浆技术是树脂灌注法的最佳工法之一。
2. 聚合物浸入法
2.1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0.1㎜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。
2.2 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。
3. 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。
4. 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。
5. 灌浆法
5.1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。
5.2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，和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。
6. 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。
7. 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。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。
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
9.1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。
9.2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. 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25㎜宽、25㎜深，清理后涂刷界面剂、连续嵌入低水灰比的砂浆。
11. 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。
12. 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现象。机理：由于周围空气和水中存在二氧化碳，使水泥浆中的氢氧化钙发生碳化作用，结果碳酸钙和氢氧化钙晶体在裂缝内析出并生长。晶体组合交织产生一种机械粘接作用，又被邻近晶体之间以及晶体和水泥浆及骨料表面间的化学粘接作用所增强，最后混凝土裂缝部位的抗拉强度得到一定的恢复，裂缝也被密闭了。主要用于修补潮湿环境的结构，。整个自闭合时期的水饱和必须连续保持。
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。
一、 北京燕化公司化工一厂高压聚合厂房防爆墙裂缝修补工程
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
项目情况：
1993年10月22日，北京燕山石化公司化工一厂高压聚合厂房发生乙烯气体强烈爆炸，造成厂房结构严重破坏，墙体和柱子出现不同程度的开裂。为中国石化总公司观点抢修工程，经“国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心”对防爆墙结构进行检测评估，提出恢复防爆能力的加固设计及处理措施，其中裂缝修复工作由我院承担。
燕化是我国最大的乙烯生产基地，高压聚乙烯年产量18万吨，因高压车间爆炸停产带来的经济损失每天约1000万元。本次裂缝修补工程是在抢修任务紧，各工种交叉作业，施工现场复杂危险的情况下进行的，由于采用了YJ—自动压力灌浆技术及工程师TM配套产品，仅7天时间（1993年11月6日至11月12）就完成了分布于近千平方米墙、柱混凝土上的近400米的裂缝修补工作，工程师TM自动压力灌浆器的轻巧方便，无需用电，施工快捷等独特优点保证了修补工程保质保量安全迅速完成，为整个抢修工作节约了大量时间，为高压乙烯早日恢复正常生产作出了贡献，为甲方挽回了巨大的经济损失，若采用以往的裂缝修补方法是无法做到的，因此这种先进的裂缝修补工艺受到甲方和设计单位的一致好评。
裂缝处理意见：
由于本厂房防爆墙大部分处于露天环境中，空气中含有有害物质较多，对混凝土及埋设件耐久性不利，经“国家工业建筑诊断与改造技术研究中心”鉴定，对由于爆炸或其它原因造成的墙体开裂者，室外墙体（包括室内可遭受雨淋的部位）裂缝宽度大于0.1mm且长度大于600mm的通缝，要求灌缝，室内墙体裂缝宽度大于0.2mm且长度大于600mm的通缝或接近通缝，要求灌浆，灌浆采用我中心的工程师TM自动压力灌浆器和AB系列灌浆树脂进行。
裂缝处理方法：
1. 用10倍的裂缝放大镜对裂缝宽度进行测量、标注；
2. 根据裂缝实际情况，依据数据选择AB—1，AB—2和AB—3型灌浆树脂作为修补用胶；
3. 基层处理 由于该厂房使用时间长，加上爆炸和火灾，混凝土表面灰尘较多，首先用硬棕刷扫掉表面灰尘，然后用棉丝沾乙醇沿裂缝方向擦净基层。对于有损伤的混凝土如蜂窝麻面、露筋等部位可用YJ快干型封缝胶作表面缝复；
4. 灌浆；
5. 裂缝修补结果：裂缝修补数量总计：387米，灌浆树脂用量共约160kg。
二、 沈阳新北站候车厅大楼裂缝修复工程
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
项目情况：
沈阳新北站为铁道部和辽宁省重点工程，由铁道部第三设计院设计，沈阳市第三建筑公司承建，1988年夏季开始施工，1991年竣工，同年11月验收时发现候车室大梁出现裂缝。根据裂缝现状及施工情况，有关部门会同我国在裂缝控制研究方面的专家王铁梦分析后认为，裂缝产生的原因主要是收缩应力造成的，另外温度应力以及荷载作用也是导致大梁开裂的原因。
在我中心的技术指导下，沈阳市第三建筑公司承担灌浆施工，采用AB—1型灌浆树脂及工程师TM自动压力灌浆器进行修复。
处理结果：
沈阳新北站候车室大厅梁开裂情况比较严重，裂缝总长度约有3500米，采用工程师TM自动压力灌浆器进行修复工作，共用树脂880kg，灌浆器360套，配件约5000件。
当时沈阳新北站已经启用，客流量大，候车大厅每天有成千上万人出入。发现裂缝后，沈阳铁路局等有关部门十分重视，希望尽快修复，确保大梁的正常使用，保证旅客安全。由于作业面高，操作范围狭窄，裂缝又很细，传统的灌浆设备很难处理这种情况，因此决定采用工程师TM自动压力灌浆器及其配套树脂进行灌浆修复。
经过前后一个多月工作，裂缝灌浆取得了预期效果，灌浆树脂基本注满裂缝，由于自动压力灌浆器小巧轻便，并且不使用空气压缩机，施工时无噪声也不兴师动众，没有给旅客造成紧张情绪，整个施工阶段候车大厅照常使用，由此带来的社会效益和经济效益是难以计量的。
该工程是自动压力灌浆器及配套树脂在研制前期首次进行的大规模工程实践，裂缝调查、确定处理方案和灌浆施工都在我中心的指导下进行，用户、施工单位和设计部门对该项技术给予一致好评，1992年9月沈铁局召开专家评审会，会上对这种裂缝灌浆技术作出肯定的结论。
本次工程，裂缝数量庞大，总数在3500m左右,仅用少量资金、人力和时间就解决了全部大梁修复工作，如果采用其它办法，不仅造价提高，施工难以进行，而且影响候车室的正常使用。
通过该项裂缝灌浆工程，不仅解决了沈阳新北站的沉重负担和燃眉之急，同时也为我国混凝土结构在采用自动压力灌浆技术进行裂缝修复方面填补了一项空白，对今后的工程实践有重要的指导意义。
三、 中国白城兵器试验中心4132工程175#建筑物大综合室井字梁裂抢修工程
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
概况：
白城兵器试验中心是国家重点工程，其4132工程175#建筑物由国防科工委工程设计院设计，始建于1989年，是亚洲第一大兵器试验场。1993年6月在工程即将结束时发生火灾，造成严重损坏。大厅内可燃物几乎烧尽，混凝土墙局部爆裂露筋，部分顶板中部烧白或爆裂、露筋，大梁底部几乎被烧白或变红，烧伤严重的梁出现了沿主筋的纵裂，裂缝宽度达5～7mm，而且梁上的垂直裂缝明显增加。
该抢修工程为原兵器工业部重点项目。
裂缝情况及修补方案：
“国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心”对火灾的损伤程度及结构可靠性的影响进行了技术鉴定并提出了修复方案，根据《4132工程175#建筑物大综合室及温闸间火灾后结构可靠鉴定报告及修复设计》，我中心采用AB—1型化学灌浆树脂和工程师TM自动压力灌浆器进行井字梁的化学灌浆修复工作，为了延缓固化，AB—1型树脂甲乙组分比例采用5:1，实验结果表明在当时气温10℃下固化时间可延迟到20天以上。
灌浆效果及总结：
白城兵器试验中心4132工程175#建筑物火灾损害极为严重，现场修复工作非常繁忙，该工程所需修补的裂缝长度虽然仅100米左右，但裂缝分散不连贯，每条裂缝一般不起过500mm长，而且基本上都贯穿，须在梁的两侧同时进行注浆，作业面距地面16米，属高空作业，当时工期紧，现场其它施工交叉作业，而灌浆后还需进行吊顶、保温等工作，我们采用工程师TM自动压力灌浆器和AB－1型树脂，仅用了不到三天时间就完成了裂缝灌浆工作，同时为整个修复工作赢得了时间。若采用手压泵、空压机等进行加压的传统灌浆设备，不仅工期难以保证，而且在16米高的作业面上对如此多的微细裂缝进行修复将是很难想象的。
四、 济南新客站地下人防工程顶板裂缝修补工程
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
概况：
济南新客站系济南市重点建设项目，站前广场下面建有地下人防工程，是整个新客站建筑的重要配套工程之一，由山东省人民防空建筑设计院设计，铁道部建厂局承建。
人防工程顶板为现浇混凝土（C30），总长260米，下层为广场处，宽25.8米。混凝土板厚450mm，1994年发现顶板有横向贯穿裂缝，宽0.2～0.5mm，总长约100米，经有关部门研究分析，认为该裂缝系温度，应力等原因所致，决定委托我院对裂缝进行化学灌浆修复，采用工程师TM自动压力灌浆器和AB—1型化学灌浆树脂施工。
总结：
本次工程修复的人防工程顶板厚450mm，这是我们从事化学灌浆工作以来所遇到的深度最大的裂缝。当时，许多人怀凝工程师TM自动压力灌浆器是否有足够的压力将树脂注满裂缝，为此，开始时我们曾在顶板上部预留几个底座，准备观察出料效果，可结果却未能如愿，虽然从下面可清楚地观察到树脂注入情况，而且注浆口邻近底座也均已出料，但在楼板上面却未能有所反映。我们分析可能是由于顶部盖土随着雨水渗透已将裂缝的上部堵死,这一点亦可从上部灌浆时树脂一点也不进入裂缝来得到证实。为此，我们在顶板上部某处凿掉部分混凝土，然后在下面进行灌浆。对厚度约为350mm的混凝土板，大约半小时左右即可观察到树脂从裂缝中渗出来，证明了我们对裂缝情况的分析，也充分显示了小小的自动压力灌浆器，在处理微细裂缝和厚、深、大的混凝土结构方面具有优良的操作性能。
五、 总后礼堂井字梁裂缝修复工程
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
情况简介：
总后礼堂建于1954年，与怀仁堂、政协礼堂齐名，是国家重点项目，礼堂顶板为井字梁结构，梁高2.0米，1996年4月在改造过程中发现大部分梁上存在大量垂直裂缝及斜裂缝, 裂缝宽度多在0.3～0.6mm之间,个别达1.0 mm 以上。此外，门厅立柱上有两条横向裂缝。
处理方案：
根据“国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心”意见，我中心采用工程师TM自动压力灌浆器及AB—1、AB－2、AB－3型灌浆树脂对全部斜裂缝及大于0.4mm的垂直裂缝进行化学灌浆处理,施工时间为1996年4月15～25日。
修复结果：
裂缝修复总长度为510米，其中观众席上部为436米，前厅42米，舞台32米。
六、 总参通信部离退休干部综合楼地下室裂缝修复
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
工程简介：
总参通信部综合楼工程为框架和砖混混合结构：地下室为钢筋混凝土箱体结构,总长达78.5m,宽约36.5m，施工时在轴线⑤～⑥间三分之一跨处设2.0m宽膨胀带，添加UEA防水膨胀剂。地下室底板、侧墙和顶板于6～7月浇筑混凝土，在浇筑后的第三天墙体开始出现裂缝，随后顶板发现裂缝，至9月份进行化学灌浆处理时，顶板、侧墙裂缝已发展到数百米，裂缝宽度0.2～3mm不等。
鉴定意见：
与王铁梦教授合作分析原因，出具“总参通信部综合楼工程地下室墙板裂缝分析报告”。
处理方案：
根据我中心和甲方意见，处理方案如下：
1. 由于地下室墙板、顶板裂缝对持久承载力和防水质量带来不利的作用，须进行化学灌浆处理。（为了控制裂缝不再大量发展，在灌浆前甲方应尽快回填土及顶板覆盖养护以减少收缩和控制温差）。
2. 全部裂缝采用工程师TM技术处理，两年后回访，未见开裂。
处理结果：
处理裂缝共计870m。裂缝宽度在0.3～3.0mm，其中以0.3～0.8mm宽度为主，少部分在1.5mm以上。侧墙混凝土厚度20cm，顶板厚度为40cm。
七、 民族文化宫抗震加固大修改造工程裂缝修复部分
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
基本情况：
民族文化宫为首都十大建筑之一，建于一九五九年，为庆祝建国五十周年，九八年国家对十大建筑进行重点改造，根据抗震加固设计要求，民族文化宫的可靠性检测由“国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心”承担，我中心承担梁、板、墙、屋架裂缝修复全部工程。
处理方案：
对宽度大于0.2mm的裂缝进行化学灌浆处理，其余裂缝进行表面封闭处理。本工程采用工程师TM自动压力灌浆技术对裂缝进行注浆修复处理。
处理结果：
处理裂缝共计2500m。�
八、 大连周水子国际机场候机楼混凝土梁裂缝修复工程
承包类型：
项目负责人、总承包，承担裂缝修复全部工程的组织，设计，施工。
基本情况：
大连周水子国际机场候机楼于1993年交付使用，经检查发现一至三层混凝土梁有较多裂缝，为迎接六月在大连召开的全国建筑工程质量会议，大连市长亲自挂帅成立机场改造工程指挥部，裂缝抢修工程时间紧，任务重，据初步统计，仅三层梁裂缝约400米以上，裂缝宽度在0.2～1.0mm之间，多数在0.5～1.0mm左右。
处理方案：
对宽度大于0.2mm的裂缝进行化学灌浆处理，其余裂缝进行表面封闭处理。本工程采用工程师TM自动压力灌浆技术对裂缝进行注浆修复处理。
处理结果：
处理裂缝共计1100m。
上述列举的仅仅是北京冶建工程裂缝处理中心大量承包施工的部分工程实例。许多裂缝修复工作是有关单位使用工程师TM系列产品自己进行施工的。
据不完全统计，自1989年以来，除去在北京进行了大量工程实践外，还有吉林、黑龙江、辽宁、上海、天津、山西、河南、广东、安徽、云南、新疆、西藏等二十多个省市数千个单位应用YJ－自动压力灌浆技术及工程师TM系列产品进行了裂缝修复工作；快速高效地解决了许多工程质量难题，受到建设单位、施工单位、设计单位、监理部门的高度评价。
目前该工法已成为混凝土加固修复领域最引人注目的技术之一，取得了良好的经济和社会效益。国家科委和建设部将其列为重点推广项目。