刍议水工建筑裂缝处理方法

刍议水工建筑裂缝处理方法
摘要：本文主要是根据笔者实际工作经验，阐述了水工建筑中的裂缝种类，并
分析了产生裂缝的原因，提出了相应的解决措施，以供同行参考。

关键词：水工建筑；裂缝；处理方法
一、水工建筑中的混凝土裂缝种类
（1）干缩裂缝
由于混凝土内外水分蒸发程度不同，从而导致变形不同的结果，这样就会产生干缩裂缝。

这种裂缝是不可逆的，多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周
左右。

（2）塑性收缩
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。

塑性收缩裂缝一般在
干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一、互不连贯状态。

较短的裂缝一
般长20cm～30cm，较长的裂缝可达2m～3m，宽1mm～5mm。

（3）超载裂缝
超载裂缝是指混凝土构件遭受超载作用时，会出现变形、受力不均等现象，这样构件在
超出设计均布荷载或集中荷载作用下时，会导致产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝。

当构件受到较大剪力作用时，此时裂缝的表现形式一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展，分
别为向上、下延伸。

（4）沉降裂缝
由于地基差异沉降或构件结合不良，会在与地面垂直，或成30°～40°角方向发展成为沉
降裂缝，从而使得剪应力超过设计强度。

这种裂缝的危害极大，并且很难处理，其宽度与沉
降值成比例，因荷载大小而异，多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。

（5）温度裂缝
温度裂缝的走向通常无一定规律，裂缝沿着长边分段出现，中间较密。

裂缝宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。

温度裂缝一般发生在大体积混凝土表面，或者所在地区温差变化较大。

当温度过高时，会引起混凝土的膨胀，这种裂缝形式为中
间粗两端细，当温度过低时，产生的冷缩裂缝的粗细变化不太明显。

二、水工建筑混凝土裂缝处理案例
（1）工程概况
某水电站工程以发电为主，兼顾下游防洪。

大坝趾板建在覆盖层上的混凝土面板堆石坝上，面板浇注完工后检查发现，面板表面出现裂缝，因该电站是建在深覆盖层上的面板坝，
为保证蓄水后大坝的安全，必须对裂缝进行专门处理。

（2）混凝土裂缝问题
面板第一次复查发现裂缝326条，2个月后检查发现裂缝增加了71条，此后连续2个月
检查分别增加了17条和6条。

按照缝宽δ≤0.20mm、缝宽δ>0.20mm且≤0.50mm和缝宽
δ>0.50mm逐块分类分别为276条、127条、17条。

经凿槽检查，裂缝深度最深5cm，超声
波探测最深7.1cm。

（3）混凝土裂缝处理
由于裂缝处理是一项专业性很强的隐蔽工程，施工危险系数高，施工过程控制要求高，
施工工序复杂，施工工艺要求高，使用大量化学材料，劳动保护要求高，劳动力需用量较大，化学灌浆耗时较长，开灌后必须连续灌浆直至结束，严禁灌浆中断，设备的维护保养、使用
要求高。

因此，在该工程的大坝迎水面裂缝处，要保证在电动卷扬吊篮上施工，局部存在高
排架施工，上下交叉作业。

如果工程是在冬季施工的，这样所产生的裂缝，要保证大坝上游
面143m水平贯穿裂缝要在今冬明春的枯水季节处理完毕。

大坝下游面新老混凝土结合面裂
缝处理在混凝土仓位备仓过程中进行施工，大坝上游面裂缝处理与坝顶工程上下交叉作业，
施工协调工作量大。

在所有进行灌浆处理的裂缝处，大坝加高混凝土内需设置Φ25～Φ36并
缝钢筋。

（4）施工流程
根据该工程的裂缝的不同部位和不同性状，从缝口封闭、化学灌浆及加设止水的缝口封
闭等上面来讲述裂缝处理的程序，具体如下：
1）缝口封闭处理。

缝口封闭型裂缝处理流程为：裂缝检查→表面处理→凿槽→回填砂浆
→养护。

2）缝口封闭、缝内化学灌浆处理。

3）加设止水的缝口封闭、缝内化学灌浆处理。

三、水工建筑混凝土裂缝的处理方法
水工建筑混凝土裂缝处理施工应在裂缝开度最大时进行，其处理方法主要有五种，分别
是喷涂法、粘贴法、充填法、灌浆法和浸渍法。

（1）喷涂法
首先将裂缝附近的混凝土凿毛并清洗干净，刷去松动颗粒，使之充分干燥，用修补材料
涂抹于混凝土表面。

喷涂法选用于宽度小于0.3mm的表面裂缝的处理。

喷涂材料可选用环氧树脂类、聚酯树脂类、聚氨酯类、沥青类等涂料。

其中环氧树脂类主要是指环氧树脂浆液，
在里面加人一定比例的固化剂、稀释剂、增韧剂等混合而成，硬化后，粘结力强，收缩性小，强度高，稳定性好，有利于发挥抗渗、抗冲、抗气蚀等能力。

环氧树脂因有毒性，故在配方
浆液和施上中应注意防护。

根据试验成果，经综合分析和选择，得出环氧树脂浆液的基本配方。

（2）粘贴法
当裂缝为表层裂缝时，可以直接在结构物的表面使用粘贴法；当裂缝为贯穿性裂缝时，
要在使用粘贴法之前先进行灌浆。

粘贴法选用的材料有橡胶片材、聚氨乙烯片材和玻璃布等，是一种不以恢复结构功能为目的的处理方法。

玻璃丝布的厚度一般为0.2mm～0.4mm，其层
数视具体情况而定，一般粘贴2～3层即可。

要求玻璃丝布的上层比下层稍宽10mm～20mm，以便于压边。

粘贴法在施工时，要在裂缝宽度窄的部位，用树脂材料充填平整较大的气孔，用铜线刷
打毛混凝土表面，用水清洗后再令其干燥，然后粘贴刷有粘结剂的片材，在修补表面涂刷一
层树脂基液。

（3）充填法
在处理水工建筑混凝土裂缝的时候，要正确认识充填法适用的范围，保证其是针对缝宽
大于0.3mm的表层裂缝的处理，还需要根据裂缝的性质，选择合适的充填材料。

例如当裂缝性质属于活缝时，需要选择弹性环氧砂浆和弹性嵌缝材料等弹性材料；当裂缝性质属于死缝时，需要选择环氧砂浆、水泥砂浆、聚合物水泥砂浆等刚性充填材料。

1）活缝处理施工。

活缝处理施工时，要铺设隔离膜，在槽底用砂浆找平，清洗干净裂缝
周围的部位，沿裂缝凿槽宽、深均为5cm～6cm的U形槽，在槽侧面嵌填弹性材料，涂刷胶
粘剂。

2）死缝处理施工。

死缝处理施工，应在槽面涂刷基液，这样才能确保槽面处于干燥状态。

还要沿裂缝凿槽宽、深5cm～6cm的V形槽，向槽内充填修补材料，并清洗干净、压实抹光。

（4）灌浆法
灌浆法适用于深层裂缝的贯穿裂缝的处理，分为化学灌浆和水泥灌浆两种。

1）化学灌浆。

目前，在水工建筑混凝土裂缝的处理中，化学灌浆以其独特的优势，被人
们广泛应用。

化学灌浆适用于细缝和渗水缝，特别是要重视选择材料的灌浆工艺。

对涌水缝
的补强，可选用聚氨酯材料；对不需恢复结构的渗水缝，可用丙凝、丙烯酸盐浆材。

2）水泥灌浆。

水泥灌浆是一种在实际施工中比较常见的方法，主要用于裂缝补强，一般
用于大于2mm的裂缝，对于不规则且缝宽较小的裂缝，使用该方法会不利行浆。

随着社会
经济的大力发展，水泥灌浆使用的水泥材料越来越多，例如超细水泥和湿磨水泥，将在处理
更小的裂缝上面更加具有优势。

（5）浸渍法
浸渍法使用的修补材料有很多，主要用于比较密集的表面细缝的处理，目前广泛使用的
有高分子材料和无机材料。

高分子材料主要是以甲基丙烯酸甲脂为主的，无机材料有M1500等。

其中以甲基丙烯酸甲脂为主的高分子材料具有一定的毒性，价格较高，且工艺复杂，施
工要更加严格。

M1500是一种无机盐类的液体瓢瓢材料，无毒，操作工艺简单、方便，使用
它在处理裂缝时，会形成一种微粒，将裂缝孔隙堵塞，达到耐久性、密封性的目的。

结语
总之，随着水工建筑的大力建设，人们要更加重视混凝土裂缝问题，科学分析产生裂缝的原因，采取合适的预防与处理措施，因地制宜，严格按照国家相关技术规范，要以“预防为主，防治结合”为方针，加强对不同裂缝处理方法的研究，从而保证水工建筑质量。