房建工程地下室底板裂缝处理方案设计_陈昊.pdf

93建筑科技2023 年 第 3 期房建工程地下室底板裂缝处理方案设计Building Project Basement Floor Crack Treatment Scheme Design陈昊（上海地铁咨询监理科技有限公司,上海 200032）摘要：房建工程普遍存在地下室,而受多种因素影响,地下室的底板会出现裂缝,裂缝则会降低建筑物的使用年限。以某房建工程作为工程实例,通过对该工程的水文地质条件等进行分析,以 2 mm 裂缝宽度为界限对底板裂缝设计处理方案,灌浆材料以环氧树脂和聚氨酯为主,在裂缝封闭处取 14 d 后芯样进行检测。检测结果表明,混凝土与基岩之间被填充密实,裂缝的处理效果满足设计要求。关键词：地下室底板;裂缝;聚氨酯堵漏;环氧树脂填充中图分类号：TU28 文献标识码：A 文章编号：2096-3815（2023）03-0093-031工程概况某房建工程地块总建筑面积57 757.18 m2,地上建筑面积30 694.18 m2,包括1栋13层办公楼和5层裙房;地下建筑面积 27 063 m2,共有地下4层（含车库、人防、机房及配套用房）。建设场地在深度70.35 m范围内,地基土属第四纪上更新世及全新世沉积物,由黏性土、粉性土和砂土组成,地基承载力特征值介于55 80 kPa,分布较稳定。地下水类型为浅部土层中的潜水及深部第、层中的承压水,该地区承压水水位埋深一般在57 m。本工程基坑最大开挖深度约21.0 m,第层层顶埋深约27.929.3 m,处于基坑开挖深度2.5倍范围内,第层承压水对本工程基坑影响较大。据上海市工程建设规范DGJ08-37-2012岩土工程勘察规范,本场地地下水对建设环境中的混凝土有微腐蚀性;地下水在长期浸水环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性,在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。2裂缝情况及原因2.1现场情况该房建工程地下室底板在施工完成后出现了若干不规则的裂缝。裂缝大致可以分为2种,一种裂缝主要出现在底板与地下连续墙这种新老混凝土交界的位置,此种裂缝均存在不同程度的渗漏水现象;另一种裂缝主要出现在地下室底板的中部,此种裂缝呈现放射状,仅局部存在渗漏水现象。2.2原因分析混凝土结构裂缝产生因素有很多,如基础产生不均匀沉降、碱骨料反应、混凝土不均匀性,以及脆性、模板变形、混凝土结构设计不合理、温湿度变化等。这些影响因素往往不是单独存在的,而是由几种影响因素相互作用形成的1。本文对该房建工程地下室底板混凝土结构裂缝进行现场调研并讨论分析,认为该工程底板裂缝产生的原因主要有如下2点。94建筑科技2023 年 第 3 期（1）温度变化引起的裂缝。地下室底板在混凝土浇筑期间,水泥硬化产生大量的水化热,混凝土内部的温度不断上升,致使混凝土表面产生了一定的拉应力。后期随着混凝土内部的温度降低,其又会受到原有混凝土或者基础的束缚,从而会在混凝土的内部形成拉应力2。另外,外界温度的降低也会对混凝土产生影响,使得在混凝土的表面形成拉应力。很多情况下,因温度产生的应力比其他外载荷产生的应力要大得多,当拉应力超过混凝土自身的抗拉应力属性时,混凝土结构就会产生裂缝3。（2）收缩引起的裂缝。混凝土结构因收缩而产生的裂缝在工程实际中是很常见的。通过现场调研以及分析探讨发现,该房建工程地下室底板混凝土产生的缩水收缩和塑性收缩是该部位混凝土出现裂缝的主要原因之一。3处理方案设计3.1裂缝处理要求预期效果及处理原则：地下室底板干燥无渗漏水和湿渍,满足工程设计所要求的地下室使用功能;对产生裂缝部位的封闭处理过程及结果不能影响或者损害原结构,不得对原混凝土结构当中的钢筋和碱性物质造成不良侵害或者损失;所使用的处理或者封闭裂缝的材料应当满足工程的耐久性以及强度要求;裂缝处理完成之后,整个房建工程的地下室底板要满足原设计的强度和耐久性要求。3.2裂缝处理方法对工程地下室底板的裂缝进行调查和统计分析,针对不同类型的裂缝采取相应的封闭处理措施。现场统计发现,其中一种细微裂缝呈现树枝状,经分析该裂缝为混凝土收缩形成的表面裂缝,该裂缝处无渗漏水及湿渍,因地下室底板后期还需要浇筑面层,因此对这种裂缝不进行处理。除此之外,将剩余的裂缝以裂缝宽度2 mm为界限,分别制定封闭处理措施。裂缝宽度2 mm的采用环氧树脂进行灌浆加强处理,形成一定的强度;宽度2 mm的裂缝采用聚氨酯进行注浆堵漏。3.2.1聚氨酯堵漏处理对于宽度2 mm的裂缝采用聚氨酯进行注浆堵漏,材料为疏水性聚氨酯发泡堵漏剂、单液聚氨酯,灌注方式为高压灌注,注浆堵漏材料的性能指标如表1所示。该堵漏剂能够遇水快速膨胀,蔓延至其周边的裂缝并且将裂缝进行填补,从而达到止水的目的和效果。该发泡堵漏剂可以通过掺和一定催化剂的用量来对发泡速度等进行调节,使得发泡速度能够与裂缝封闭处理方案相配合,达到填补裂缝和止水堵漏的效果。表1疏水性聚氨酯性能指标一览表序号性能指标1比重/gcm-31.098 1.1042黏度（cps 25,No.2/60 rpm）50 1503与水混合比（重量比：聚氨酯堵漏剂/水）4/1 8/14硬化泡体密度/gcm30.06 0.15膨胀率（倍数）10 256混合时间（与20%水混合）/s30 907硬化时间（与20%水混合）/min8 108操作温度/10 409pH值6.7 7.3用聚氨酯进行裂缝封闭处理的工艺和具体方法如下。（1）对需要封闭处理的裂缝进行标记,在裂缝周边的细微裂缝也需要同步标出,避免遗漏。（2）将待处理裂缝周边的污物清扫干净,对混凝土表面的析出物进行处理,达到待处理部位表面润湿、干净。（3）在待处理裂缝的漏水部位施工灌浆孔,对于那些深层的裂缝需要施工斜灌浆孔来穿过裂缝面,灌浆孔的角度不宜45,孔间距控制在2050 cm之间,孔深度最深不得超过2/3底板厚度。需要注意的是,灌浆孔必须穿过裂缝,两者的贯穿相交深度结构厚度1/2。（4）用高压清洗机设备通过灌浆孔向裂缝注清水,观察裂缝出水点的同时也将裂缝内的粉尘等污水清理出来。注水压力控制在6 MPa以内。（5）安装止水针头,需要错位紧密安装8 cm、10 cm、15 cm3种型号的止水针头,确保灌浆封闭能够从深层到表面全覆盖,确保止水灌浆的效果。（6）将步骤（4）过程中出现渗水的裂缝表面进行快干水泥封闭。（7）采用专用的注浆机进行封闭注浆,注浆压力控制在2 4 MPa之间。注浆的过程中观察微孔变化,当微孔处冒出浆液时及时停止注浆,并进行下一个止水针头注浆,所有止水针头依次进行注浆,不能有所遗漏。需要注意,如果上一个止水针头浆液已经灌满了临近的针头部位,那么临近针头可以不注浆,但是如果在注浆过程中发现裂缝出现延伸或者存在2个裂缝交叉,那么就需要在交叉位置施工灌浆孔,重新进行注浆。（8）灌浆封闭72 h以后对已处理裂缝部位进行观察,查看有无渗漏水,不存在渗漏水的部位将针头折断,将表面清理干净之后及时用快干水泥进行基面的抹平和封闭。3.2.2环氧树脂堵漏处理对于宽度2 mm的大裂缝采用环氧树脂材料进行封闭处理。该材料的主要成分为环氧树脂,掺合一定含量的增韧剂、稀释剂、固化剂等,该材料的性能指标如表2所示。该材料硬化之后具有收缩性小、黏结力强等特点,可以与原有95建筑科技2023 年 第 3 期裂缝之间形成良好的接触面,而且能够耐油脂、盐、碱、酸等腐蚀特性,稳定性较好,是对混凝土结构进行补强的主选材料之一。表2环氧树脂性能一览表性能流动度/mm竖向膨胀率/%28 d抗折强度/MPa28 d中性化抵抗性/mm抗压强度/MPa钢筋黏结强度/MPa3 d7 d28 d结果245 0.02 6.0 5.0 20 40 60 6用环氧树脂材料进行裂缝封闭处理的工艺和具体方法如下。（1）将地下室底板中宽度2 mm的裂缝进行标记。（2）对标记出的裂缝部位表面的污浊物以及因渗漏水析出的结晶物等进行清理,确保处理面的干净整洁。（3）选择开叉部位、开口较为通常的部位或者裂缝较宽的部位作为注浆口的位置。（4）从注浆口的止水针头向裂缝内注洁净水,将裂缝内的粉尘等物质清理干净。（5）先涂刷1层环氧树脂材料的基液在需要处理裂缝两侧的20 30 mm范围内,然后在环氧树脂基液上方涂刷1 mm厚的环氧树脂材料胶泥（主要是为了防止产生气泡和小孔）。（6）止水针头按照不同长度紧密排列,确保不同深度分别存在进行注浆的止水针头,确保裂缝封闭处理饱满。（7）按照浆液配置方法进行试注浆试验,明确浆液的配置比例、凝固时间、注浆压力和速度等。（8）注浆压力控制在0.6 MPa,使用专用注浆机将环氧树脂材料的浆液注入止水针头内,微孔冒浆视为注浆合格,进行下一个止水针头注浆。对于长裂缝的处理,可以从一端开始依次向另一端进行。应当注意灌浆压力的变化,避免灌浆压力骤升至规定压力值,应该逐步加压,到规定值后保持压力稳定。（9）裂缝内环氧树脂材料浆液不外流时便可拆除止水针头,紧接着用环氧树脂胶泥灌浆液将止水针头处进行封口和抹平。（10）灌浆封闭72 h以后对已处理裂缝部位进行观察,查看有无渗漏水,不存在渗漏水的部位将针头折断,将表面清理干净之后及时用快干水泥进行基面的抹平和封闭。3.3裂缝处理效果在对房建工程地下室底板裂缝采用环氧树脂材料和聚氨酯材料进行灌浆封闭处理14 d后,用钻机对裂缝灌浆封闭部位裂缝处进行钻芯取样,芯样长度控制在1 000 mm以内。首先检测芯样的密实度,查看封闭处理浆液是否充满了整个裂缝,其次对芯样做抗压强度检测,查看抗压强度是否满足设计要求,最后检测该房建工程地下室底板与基岩之间是否充实封闭处理浆液,浆液是否在基岩与底板之间、基岩缝隙之间呈密实状态,有无渗漏水情况。经过以上检验,所有芯样均满足检测要求,即裂缝封闭处理符合预期效果。4结语在房建工程尤其是高层建筑中,混凝土结构经常会出现一些裂缝,通常是由多种因素综合影响引起的。针对地下室底板裂缝,应当在施工工艺、原材料以及设计构造等方面采取综合预防措施。当出现底板裂缝并伴随有渗漏水现象时,应当首先区分裂缝的类型,采用环氧树脂材料或者聚氨酯材料对裂缝及时进行封闭处理,避免底板对地下室甚至整个房建结构造成安全隐患以及使用功能缺陷。本文为软土地层房建工程地下室底板裂缝封闭处理提供了处理方案和解决思路。参考文献:1王铁梦.工程结构裂缝控制的综合方法J.施工技术,2000(5):5-9.2 汤祚勇,卫国华,施卫国,等.高屋建筑地下室贯通裂缝的成因与处理措施J.中外建筑,2012(12):108-109.3 王文堆.某大型地下室结构裂缝渗水缺陷原因及对策J.福建建筑,2012(1):91-92.收稿日期：2023-04-13作者简介：陈昊,本科,工程师,主要研究工程监理方向,现供职于上海地铁咨询监理科技有限公司。通信地址：上海市徐汇区宛平南路75号2号楼3楼。