卢启彬 宋广义

1 工程概况

该厂房结构形式为框架结构，层数为地下1层，地上6层，建筑面积为8 013.06 m2，主体檐高为23.100 m。该工程的基础混凝土强度等级为C30，垫层为C15，－1层～2层梁板为C35，3层～6层梁板为C30，基础顶～2层柱、剪力墙为 C40，3层 ～5层柱为C35，6层柱为C30。在2010年模板拆除后梁板上出现多处裂缝，1层～2层梁上裂缝多在梁跨中位置或主次梁交接处，个别梁端处也存在斜向裂缝，裂缝主要呈竖向或斜向发展。主梁上裂缝多在跨中，在次梁两侧呈“八”字形;裂缝最大长度为770 mm，最大宽度为0.2 mm。1层～2层现浇板上有多条不规则且多为贯通性裂缝。经检测公司检测发现，1层梁板的拆模龄期是26 d，第41天所抽检构件的现龄期混凝土强度最小值仅为23.4 MPa，2层梁板的拆模龄期是25 d，第33天所抽检构件的现龄期混凝土强度最小值仅为20.0 MPa。

2 裂缝产生原因分析

该工程采用整体现浇混凝土楼面，混凝土为泵送商品混凝土，梁的跨度偏大，混凝土冬期施工温度偏低，构件实际混凝土强度增长较慢，拆模时混凝土强度偏低，混凝土在硬化过程中，产生收缩变形和温度变形，引起混凝土构件裂缝。

3 处理方案

根据检测报告其柱、梁、板混凝土标号偏低，梁、板、墙存在裂缝，不能满足原设计要求，故需加固处理。加固设计依据主要有GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范、CECS 146∶2003碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程、GB 50010-2001混凝土结构设计规范、GB 50009-2001建筑结构荷载规范、GB 50011-2001建筑抗震设计规范。

4 结构加固方法

1)梁、柱采用粘贴碳纤维加固和外包钢加固法。2)板采用粘贴碳纤维布和增加型钢法加固。

5 具体的施工工艺

5.1 碳纤维的施工工艺

1)粘贴碳纤维布前应对加固构架进行表面处理，清除粘贴碳纤维布位置处构件表面的抹灰层，露出结构层并进行打磨平整，除去表面浮灰、油污等杂物，表面若有凸凹应采用修复材料将表面修复平整。

2)粘贴碳纤维前，在混凝土表面放线，确定粘贴位置，粘贴碳纤维位置处的构件表面用丙酮清洗，要求表面无油污、灰尘，并保持清洁、干燥。

3)找平处理:a.配置底胶，搅拌要充分均匀;b.底胶手触干燥后对混凝土表面凹陷部分用找平胶修补平整;c.找平胶手触干燥后进行下一步工序。

4)粘贴碳纤维布:a.按照图示尺寸裁剪碳纤维布，裁剪好的碳纤维布应卷在小圆棍上并编号以备使用，在裁剪碳纤维布和卷布工程中应保持碳纤维表面无灰尘、杂物。b.配置浸胶，根据需要粘贴的碳纤维布量定浸渍胶的数量，按比例将A，B两组胶进行均匀搅拌，每次搅拌的胶为2 kg～3 kg，30 min内用完，超过规定时间不可使用。c.将配置好的浸渍胶用毛刷均匀地涂抹在结构层表面，然后将碳纤维布均匀的敷设在浸渍层上，沿碳纤维布受力方向用力液压或刮平(不可来回运动)，排除气泡和多余的胶液，使浸渍胶充分渗透在碳纤维布并与混凝土表面牢固粘结，刮平时不得损伤碳纤维布。

5)涂刷浸渍胶:在碳纤维布表面再次均匀涂抹浸渍胶，应使浸渍胶充分渗透碳纤维布。

6)养护、固化。

5.2 柱外包钢加固

1)放线。

按图纸要求尺寸确定钢材尺寸位置。结构打磨前放线宽度应比粘贴宽度要大一些，打磨清理后要进行第二次放线。

2)钢材下料。

按照图纸结构要求和现场尺寸提出准备钢板下料单。钢板下料时尽量避免钢材的翘曲变形。

3)混凝土构件表面处理。

在钢材下料的同时，用角磨机对需粘贴钢板的混凝土基面打磨，打磨掉浮浆直至露出结构新面，并用无油压缩空气吹除表面浮沉及颗粒。对于较干净的混凝土表面，可用钢丝刷刷去表面浮尘，用脱脂棉或面纱蘸工业酒精或丙酮擦拭，除去油污。对经过剔凿、清除和露筋的混凝土残缺部分采用聚合物砂浆修补。若有外露钢筋检查是否腐蚀，若有锈块须予以清除。在进行基层处理的同时，在有利于施工的部位，预留埋设注胶嘴，间距为1 m～2 m。

4)钢材基层处理。

钢材粘贴前须进行表面除锈及粗糙处理，先用角磨机将钢板粘合面打磨粗糙，打磨纹路应与钢材受力方向垂直。

5)钢构件拼装焊接。

钢构件应按照图纸规定型号进行拼装焊接，缀板、箍板及锚固端材料布置应符合图纸要求，焊接质量应严格按照有关施工规范进行施工。

6)封缝。

由于工程工期紧迫、各工序施工步骤衔接严密，待钢构件安装焊接完毕后，采用密封胶或聚合物砂浆对缝隙处进行封缝处理，并埋设注胶嘴。封缝应严密，待封闭材料完全固化后，通气试压，若有漏气处应再次进行封堵。

7)灌注胶配置。

灌注胶使用前须进行现场质量检查，检查合格后方可使用，本工程灌注胶采用上海优士康灌注胶。灌注胶应严格按生产厂家使用比例说明书配置。配置容器内不得有油污，搅拌过程中避免其他杂质进入。使用机械搅拌器应按同一方向搅拌，拌至稀稠、色泽均匀为止。灌注胶液应视使用情况配置，一次调和量在可使用时间内用完，超过使用时间不得使用。

8)注胶。

以0.2 MPa～0.4 MPa压力将结构胶从灌胶口压入;当排气孔出现浆液后停止加压，用密封材料封堵排气孔;再以较低压力维持10 min以上，再封堵出气孔。

9)表面防护。

待注胶工序完毕后，根据装修要求进行相应表面防护。

10)成品保护。

对粘贴好的钢材，在养护期间不得受到扰动，且环境温度差不宜过大，粘贴在楼板面上的钢板，应在养护期间设置围栏保护，并且要求其他工种不得作业，防止其他外力作用，影响粘钢胶固化效果。建筑胶粘剂的固化一般受自身，构件和环境温度限制。一般温度越高，固化周期越短。

11)检验。

粘贴钢板(型钢)固化后，应进行密实度检验，可用小锤轻击钢板，从音响确定有效粘结面积，密实度应达到有关规定，粘贴钢板(型钢)当有效粘结面积少于90%时，对空鼓的地方需开孔再注胶。

5.3 裂缝处理

1)裂缝检查:全面查清裂缝的性质以及裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿及漏水情况，以便确定处理方案。

2)裂缝处理:对较小的混凝土构件的裂缝，用钢丝刷等工具清除混凝土裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物，刷去浮灰，用酒精或丙酮将沿缝两侧2 cm～3 cm范围擦拭干净采用表面涂抹环氧树脂胶处理，当裂缝不小于0.3 mm且深度大于100 mm时采用压力灌环氧树脂胶，对于板贯通裂缝按设计图纸要求粘贴碳纤维布，梁上斜裂缝处U型碳纤维布满粘，且延伸至裂缝边缘外200 mm，柱上裂缝先涂抹环氧树脂胶粘剂封闭后再加固。

3)设置灌浆嘴:在裂缝的交错处、裂缝较宽处及裂缝端部必须设置灌胶嘴，灌胶嘴的间距根据裂缝大小、走向及结构形式而定，一般缝宽0.3 mm～0.5 mm时灌胶嘴间距为30 cm～50 cm，在一条裂缝上必须设置有进浆、排气或出浆口。灌胶嘴可先用专业修补胶粘贴在预定位置，也可在封缝时一同粘贴。应特别注意防止堵塞灌胶嘴。

4)封缝:封缝质量的好坏直接影响灌浆效果与质量，应特别予以重视。裂缝的封闭使用粘钢胶封缝，油灰刀沿裂缝往复涂刮后均匀涂抹一层厚约1 mm～2 mm、宽2 cm～3 cm的胶泥，注意防止小气泡及密封不严。

5)封缝检验:一般情况下，封缝后1 d～2 d即可进行试漏检验，以检查裂缝的密封效果及贯通情况。若用压缩空气进行试漏试验，可沿裂缝涂刷一层肥皂水，从灌浆嘴吹入压缩空气(压力与灌浆压力相同)，漏气处可再行封闭;若用压力水进行试漏试验，检验完毕后应用压缩空气吹净积水，并留有足够的时间让裂缝干燥。对重要构件或走向复杂的裂缝，建议进行试漏检验，以确保注胶效果。

6)配置胶液:应按照生产厂家说明配置胶液，根据估计的灌胶量按推荐配胶比准确称量两组分并混合均匀。从胶液混合开始，注胶操作应在胶液适用期内完成(25℃时约为90 min)，本工程采用上海“优士康”牌灌缝胶。

7)灌胶:灌胶操作应使用专用的注胶器具。灌胶前，应用压缩空气将孔缝吹净，达到无水干燥状态。根据裂缝区域大小，可采用单孔灌胶或分区群孔灌胶。在一条裂缝上的灌胶可由浅到深，由下而上，由一端到另一端。灌胶压力常采用0.2 MPa，在保证灌胶顺畅的情况下，采用较低的灌胶压力和较长的灌胶时间，可获得更好的灌胶效果。当最后一个出胶口出胶且出胶速率保持稳定后，再保持压注10 min左右即可停止灌胶。拆除管路，并注意防止流胶。

8)胶液固化:应在5℃以上的环境中固化，固化时间视环境温度而定。一般情况(25℃)下固化2 d～3 d即可。

9)灌胶效果检验:灌胶结束后应检验灌胶效果及质量，凡有不密实等不合格情况，应进行补注。灌胶效果一般可采用压水检查，在裂缝较多、灌胶质量较差的部位设置检查孔，水压值一般为灌胶压力的70%～80%，基本不吸水、不渗漏即可认为合格。

6 验收

加固工程完毕后，根据GB 50550-2010建筑结构加固工程施工质量验收规范建设单位组织施工、设计(包括原设计单位)、监理单位负责人进行分部工程竣工验收，共同确认该加固工程合格。

7 结语

以上内容从一起多层厂房质量事故的处理方案来分析混凝土构件裂缝处理方法，并通过工程实例证明了其可行性。通过该论文希望这种方法能够得到推广及完善，从而为中国的建筑事业奉献微薄力量。

[1]GB 50367-2006，混凝土结构加固设计规范[S］.

[2]CECS 146∶2003，碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程[S］.

[3]GB 50010-2001，混凝土结构设计规范[S］.

[4]GB 50009-2001，建筑结构荷载规范[S］.

[5]GB 50011-2001，建筑抗震设计规范[S］.

[6]GB 50550-2010，建筑结构加固工程施工质量验收规范[S］.