地下室裂缝防水处理技术探讨

地下室裂缝防水处理技术探讨摘要：裂缝是水利混凝土建筑中最常见的缺陷之一，是造成混凝土破坏的主要原因，处理难度也较大。

本文对水利混凝土建筑的两类裂缝处理方法：表面处理和内部处理的工艺进行了详细分析，为工程实践提供参考。

关键词：水利混凝土建筑；裂缝；处理1 引言裂缝是水利混凝土建筑中最常见的缺陷之一。

水利混凝土建筑多属于大体积混凝土，由于水泥的一些固有的特性，以及各种辅助材料以及施工方法等原因的影响，大体积水泥混凝土的裂缝一直是难以避免的，而且是造成混凝土破坏的主要原因，其处理的难度也很大，要根据裂缝在结构中的位置、裂缝的危害程度、裂缝的物理尺寸等因素来确定处理方法。

目前水利混凝土建筑的裂缝处理方法大致分为两类，即表面处理(封闭防渗)和内部处理(指灌浆)。

本文对这两类裂缝处理方法的工艺进行详细分析，为工程实践提供参考。

2 水利混凝土建筑裂缝的成因分析与修补时机2.1裂缝产生的原因分析水利混凝土建筑产生裂缝的原因很多，有变形引起的、有荷载作用引起的、有养护环境不当和化学作用引起等各种裂缝，但大致可归纳为两大类：内因和外因。

(1) 内因。

水利混凝土建筑的原材料不合格、配合比及其均匀性欠佳。

混凝土原材料中含碱性离子比重大，碱性离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水分而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂；骨料颗粒级配不良，含泥量较大造成水利混凝土配合比及其均匀性欠佳，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。

水利混凝土浇筑后的硬化初期，其内部与周围的温度变化和自生变形产生的内应力，诱导混凝土产生裂缝(2) 外因。

水利混凝土浇筑后，未能及时压实抹光、洒水养护，暴露的混凝土表面因风吹日晒迅速蒸发变干体积缩小变形，而内部仍旧是塑性体，导致裂缝产生；混凝土脱模时间控制不当，在混凝土力学性能尚达不到抗裂能力的要求时，提前拆模，导致混凝土产生裂缝。

建筑物地基的不均匀沉陷，导致混凝土产生裂缝。

水利混凝土碳化或酸性介质的侵入引起内部钢筋的锈蚀，导致混凝土体积膨胀，引起混凝土中产生膨胀应力，形成沿钢筋的顺筋裂缝。

在混凝土深层断面，混凝土浇筑后会不断下沉，当混凝土开始初凝时，如遇到钢筋或模板连接螺栓、或模板摩擦等会阻止这种沉降，则会产生塑性沉降裂缝2.2 裂缝的修补时机一般裂缝宜在低水头或地下水位较低时进行修补，而且要在适宜于修补材料凝固的温度或干燥条件下进行。

如必须在水下修补裂缝，则应选用相应的修补材料和方法。

对受气温影响的裂缝，宜在低温季节裂缝开度中等偏大的情况下修补，以避免在裂缝变小时，材料对裂缝尖端产生劈裂作用。

对不受气温影响的裂缝，宜在裂缝稳定的情况下，选择适当方法修补。

3 裂缝的表面处理方法工艺表面处理的目的是进行缝口封闭，以防止渗漏和钢筋锈蚀。

对位于有抗冲耐磨要求的过流面裂缝，表面处理可增强其抗冲磨能力。

表面处理的方法包括沿缝口凿槽嵌缝、缝口贴像皮板和做防渗层(浇沥青防渗层)、贴环氧玻璃丝布、高分子聚合物缝口浸渍等。

(1) 缝口凿槽嵌缝。

对平面上的表面浅层裂缝常用凿槽法处理, 即在裂缝两侧用风镐、风钻或人工将混凝土凿除至看不到裂缝为止，对深度小于20cm的裂缝，可不再采用其它措施；当缝深超过20cm，可在凿槽内铺涂砂浆抹平，表面上再视情况铺设钢筋。

缝面凿槽虽然是一种较为简易的方法，但由于能够消除缝端的应力集中，防止裂缝延伸，因此广泛采用。

(2) 铺设钢筋。

在缝面上铺设钢筋也是一种简易的裂缝处理方法。

铺设钢筋出了用于处理裂缝和防止裂缝发展外，还用在认为可能产生裂缝的部位以预防裂缝的发生，如陡坡、并缝、分缝处。

在己发生裂缝处铺设钢筋，般放置一层Φ25~32的钢筋，长度500~800cm(大多采用500cm长)，间距20cm 左右。

重要部位也有铺设两层钢筋的。

钢筋的直径和长度最好按照裂缝的实际情况配备，这样不致造成浪费，不过施工会麻烦一些。

实践证明，铺设钢筋并不是一种完善的措施，不能制止混凝土初期裂缝的增加和延伸，但对于结构后期运行时的受力完整性是有利的。

(3) 缝口粘贴橡皮板。

缝口粘贴橡皮板主要用于处理挡水坝段迎水向裂缝，防渗效果好。

由于橡皮弹性好和抗渗性能优越，用以修补尚未稳定的裂缝为宜。

常用橡皮板厚5mm，为粘贴牢固，橡皮表面应先用钢丝刷刷毛或以浓硫酸浸泡腐蚀，进行表面凿毛。

我国许多大坝挡水面裂缝均用此法修补，如东江电站大坝、紧水滩电站大坝等。

葛洲坝工程位于大江和二江电站厂房上游面的竖向裂缝采用此法修补获得良好的效果。

(4) 缝口设置防渗层。

此法适用于挡水大坝上游面裂缝防渗。

如丰满大坝，为修补存在的大量裂缝等缺陷，防止混凝土继续发生渗漏破坏，在上游高程245~226m部位外挂6vm厚混凝土预制板，内浇沥青混凝土防渗层。

(5) 缝口贴玻璃丝布。

此法除用于缝口保护外，还用于嵌缝止漏。

一般采用“三液两布”(即三层环样基液、两层玻璃丝布)的“玻璃钢”，也有采用“两液一布”的，主要决定于要求的高低。

(6) 缝口浸渍处理。

浸渍是高分子材料的复合单体聚合作用，对混凝土表层产生浸渍渗入，强化低强度混凝土表面，同时使表面浅层裂缝的缝口封堵粘合。

由于高分子材料浸渍聚合后，具有较高的强度，因此可提高混凝土表面的抗冲磨能力。

如葛洲坝工程试验C50混凝土，浸渍后磨损率提高近3倍。

一般浸渍的深度为2~3cm，这种处理方法不受季节的限制，但浸渍过程需要干燥环境，不宜在雨天进行。

表面裂缝的浸渍处理方法是在经过清洗干燥的缝口，用铁丝圈罩住，形成一条沿裂缝走向密封管状纸罩，在纸罩内将浸渍基液浸入缝中，待基液固化后进行聚合。

4 裂缝的灌浆处理方法工艺灌浆是混凝土裂缝内部补强最重要的方法，应用范围最广，主要用于深层及贯穿裂缝修补。

实践证明，只要选材得当，工艺合理，通过灌浆除能填塞裂缝达到防渗目的外，还可恢复结构的整体性。

常用的灌浆处理方法有水泥灌浆和化学灌浆，由于化学灌浆具有水泥灌浆所无法比拟的优越性，水泥灌浆已较少应用，而化学灌浆应用日益广泛，浆材品种也逐渐增多。

3.1 水泥灌浆由于水泥是一种颗粒性材料，经水搅拌后的水泥浆是一种悬浊液体，在其凝固过程中体积发生收缩，硬化后在缝内会留下一条细缝。

较细的裂缝，水泥颗粒无法灌入，故水泥浆仅用于灌注宽度≥2mm的裂缝。

水泥浆的起始水灰比一般采用1:1~3:1，不宜过稀，因浆液越稀其干缩后产生的缝隙越大。

水泥灌浆之所以用得比较普遍，主要是因这种材料比较易取且价廉，适用于大面积处理工作。

由于水泥系脆性材料，故水泥灌浆较适用于“死缝”。

又因水泥自身强度较低，灌入裂缝后，在温度应力作用下，反复承受拉力和压力，以至发生解体或被渗水溶蚀。

对己灌水泥浆的裂缝，数年后挖开观察，多旱粉末状，也无强度和粘结力可言。

因此，为提高水泥灌浆的可灌性和耐久性，克服水泥浆凝结后体积收缩的缺陷，近年来国内外许多单位作了努力，旨在减小水泥粒径，使它能够灌入更细的缝隙，灌后体积不会收缩，并且能够改善力学性能，提高抗拉、抗压等强度。

3.2 化学灌浆灌浆补强的目的不同，对灌浆材的要求也有不同。

以堵漏为目的，常选用丙凝、水玻璃、水溶性聚氨酯等材料。

这些材料的抗渗性能极好，有的还具有失水干缩、遇水膨胀等特性，能在静水中和动水中凝固；有的能在极短的时间里凝结，有的弹性好，能适应裂缝活动和变化。

以恢复结构整体性为目的，则常选用粘结强度高的环氧、甲凝类浆材。

化学灌浆布孔方式分为骑缝孔和穿缝斜孔两种，前者适用于缝深1~2m以内的浅层裂缝，后者适用于深层裂继。

目前，国内外比较成熟的裂缝化学灌浆的主要工艺流程是：钻孔—清缝—埋管(或贴灌浆嘴、灌浆盒)—嵌缝—试漏(用风、水或浆)—灌浆—拔管封孔—效果检查。

裂缝化学灌浆由于浆液耗量不多，一般不必使用化学灌浆专用泵，而用手掀泵即可。

这种泵虽系纯压式，但可装一定装置，变纯压式为孔口循环式。

骑缝孔可采用手持式电钻钻孔，孔径20mm左右，孔深10~15cm左右，孔距80~l00 cm。

对深层裂缝灌浆，经常两种钻孔并用。

骑缝孔先作排水、排气用，待穿缝斜孔灌浆后，再灌骑缝孔。

一般斜扎单孔控制面积为4~6m。

清缝必须注意吹净孔内粉末。

骑缝理管应注意的是：为避免钻孔底部偏离缝面，管底距孔底要保留1/3孔深距离，即灌浆管仅理入孔深的2/3左右，并防止砂浆堵孔。

在结构允许的前提下，灌浆压力宜尽量大，常用0.3~0.5Mpa。

进浆孔应选用漏量大、与缝面畅通的孔，并预留排水、排气孔。

进浆程序由低到高，由一侧向另一侧依次推进。

一般宜选用两泵同时灌注。

当第一孔进浆时，邻孔作排水、排气孔，待该孔内水、气排尽出浆后，接上另一泵，两泵同时灌注。

依此类推，直至最后一孔。

若邻孔不出浆，则表明其中至少一孔与缝面不通，须按标准结束灌浆。

结束标准是：本孔或不出浆孔在15~30inin内连续吸浆率小于l0ml/minR且压力不下降。

为使浆液在有压下固化，提高固化物密实度及其与缝面的粘结强度，灌浆结束前，将孔口皮管反握并用铁丝绑扎。

5 裂缝修补的工程实例经有关单位仔细检查，某水池墙体有15处裂缝和出水点。

其中明显裂缝有12条，渗水点4处，裂缝宽度约3~ 13mm。

根据裂缝的现状，可认为坝体裂缝大多数为贯穿性的，根据拱坝的受力特点，经反复讨论，最终确定采用“灌、嵌、涂”的裂缝综合修补技术。

(1) “灌”即化学灌浆。

在施工过程中，根据缝隙的大小和材料的可灌性，选用78 型水溶性聚氨酯和98型水溶性聚氨酯化灌材料。

78 型水溶性聚氨酯是一种弹性体，具有弹性止水和以水止水双重功能，尤其适用于变形缝的修补。

98 型水溶性聚氨酯可灌性好、强度高。

78 型和98型可以以任何比例配制，以满足各种工程需要。

(2) “嵌”即凿槽嵌补。

一般变形缝采用弹、塑性密封材料嵌补，背水面用弹性材料(如弹性聚氨酯等)，迎水面则用塑性材料修补(如聚氯乙烯胶泥等)。

非变形缝采用刚性密封材料(如聚合物水泥沙浆)。

(3) “涂”即表面涂抹。

在裂缝表面涂抹合成高分子防水材料，具有理想的防水、防渗效果。

在裂缝修补完成后，通过蓄水检验，情况良好，原来3~6L/min的渗水量已消除，完全满足要求，达到了预期目的。

6 结语在裂缝处理过程中，一般采用由简入繁的办法，对易处理的表面裂缝及早进行处理，以免进一步发展；对难以处理的裂缝，要对其产生的原因进行分析，确定相应的处理方法，然后，找出具有代表性的，预先进行裂缝处理试验。

试验成功后，选取恰当的时机，统一处理。

并且应根据裂缝渗漏情况不同，选用不同的施工工艺，而采用“灌、嵌、涂”裂缝综合修补技术可取得良好的裂缝处理效果。

参考文献[1] 中华人民共和国行业标准. 水运工程混凝土质量控制标准[C]. 人民交通出版社, 1996.[2] 中华人民共和国行业标准. 水运工程混凝士施工规范[C]. 人民交通出版社, 1996.[3] 王铁梦. 工程结构裂缝控制[M] 中国建工出版社, 1997.。