水利水电施工组织设计专项方案模块315混凝土缺陷修补Word文件下载.docx
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②基础及老混凝土面不平整而造成局部应力集中；
③施工机械等荷载过大
顺钢筋发生，如马鞍形地基上的水平裂缝
硬化后
物理干缩
水分蒸发，干缩拉应力超过混凝土的抗拉强度
常见，不规则
温
差
内部
大体积混凝土内部水化热温升引起内外温过高
常见
外部
寒潮突袭等外部降温引起的温度梯度过大（保温不善）
外界荷载
超载使用
沿跨中应力最大处开裂
基础不均匀沉陷
基础软硬不一，处理不善
常见，基础贯穿缝
基础及老混凝土约束
温差过大浇筑层间歇时间过长
常见，下宽上窄缝
原材料选用不当或配合比不妥
①选用活性骨料；
②水泥安定性差；
③混凝土抗裂能力偏低
不多见，但规律性强
钢筋锈蚀膨胀
混凝土碳化超过保护层
顺筋发生
提前过水
混凝土强度不足遇冷收缩
发生在过流面
结构形式因素
结构孔洞，突变部位产生应力集中
多发生在断面变化处
分缝分块不合理
多发生在长边方向
2.裂缝检查
2.1普查
裂缝普查包括表面缝宽、缝长、走向、所在部位及其形态随时间、气温和干湿环境的变化等。
普查时应作详细描述和图示。
凡表面缝宽δ>
0.1mm者，一般肉眼便可看到；
更细的裂缝则需借助观测仪器（如读数放大镜、塞尺）测定。
为提高普查效率，应掌握裂缝的一般发生规律。
最容易产生裂缝的部位有：
（1）结构长宽比较大时，长边的1/2、1/3或1/4处；
（2）结构断面或形状突变处；
（3）洞周边和进、出口；
（4）不同标号混凝土的结合部位；
（5）基础及新、老混凝土结合处（尤其是长间歇）；
（6）长期暴露部位；
（7）混凝土质量较差部位等。
2.2缝深检查
缝深检查所采用的方法有钻孔法（取芯直观和孔内电视录像）、钻孔压水法和超声波法。
以往所用超声波法实为纵波绕射法，此法对深层裂缝、缝中有水或充填物及与裂缝同位同向有钢筋时，测试成果则往往不准。
水利水电科学研究院研制的HL型混凝土裂缝检测仪，应用单频脉冲面波检测混凝土裂缝的方法，检测缝深可达10m，且不受缝中充水和跨缝钢筋的影响，已在怀柔水库东溢洪道边墙裂缝、海子水库溢洪道伸缩缝和西北口面板坝混凝土面板裂缝检测中应用，获得了良好效果。
依测试方法的不同，可分成平测法、对测法和斜测法，对不同建筑物和不同类型的裂缝分别选用不同的方法。
一般而言，对浅层裂缝可用平测法；
对深层裂缝选用对测法；
对两面能见到的对称裂缝采用斜测法。
3.裂缝分类
在查明裂缝特性的基础上，应根据所在部位及其危害性，进行评估和分类，进而选取不同的处理方法。
按SL230-98，“裂缝按深度可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝；
按裂缝开度变化可分为死缝、活缝和增长缝；
按裂缝成因可分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、荷载裂缝、沉陷裂缝、冻膨裂缝、碱骨料反应裂缝等。
”现列举部分工程裂缝分类实例。
3.1葛洲坝工程分类法
3.1.1大体积混凝土
I类，即龟裂及细微裂缝。
一般表面缝宽δ≤0.1～0.2mm，缝深h≤30cm。
Ⅱ类，系表面（浅层）裂缝。
一般δ≤0.2mm，h≤1m。
Ⅲ类，指深层裂缝。
δ≤0.2～0.4mm，h=1～5m，且h<
坝块宽度，缝长L>
2m。
Ⅳ类，即贯穿或基础贯穿裂缝。
平面贯穿全仓（或一个坝块）、缝深超过两个浇筑层，侧（立）面L>
10m、h>
5m或>
坝块宽度。
若从基础向上开裂且平面贯通全仓，则称之为基础贯穿裂缝。
3.1.2钢筋混凝土
参考葛洲坝工程的实际情况，常年处于水下的钢筋混凝土结构，裂缝分为四类。
I类，即δ≤0.2mm的裂缝。
Ⅱ类，0.2mm<
δ<
0.4mm的裂缝。
Ⅲ类，δ≥0.4mm，且h＜结构厚度的裂缝。
Ⅳ类，构件基本裂穿，且h≥结构厚度的裂缝。
按照上述标准，将葛洲坝工程的混凝土裂缝分类列于表15-2-2。
表15-2-2葛洲坝主体建筑物裂缝处理表
部位
裂缝处理总条数
仓面布筋处理
化灌处理（条）
条数
耗筋量（t）
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
一期工程
三江6孔冲沙闸
3#船闸
2#船闸
二江电站（7台机）
二江27孔泄水闸
纵向围堰
非溢流坝
203
57
70
1301
287
13
21
155
27
33
959
202
1
19
70.9
40.51
34.59
715.41
141.5
0.55
8.35
2
9
5
25
11
16
160
59
10
.2
35
157
26
合计
1952
1396
1011.81
41
269
246
二期工程
大江电站（14台机）
大江1#船闸
大江9孔冲沙闸
右联及右岸重力坝
939
123
386
742
71
270
552.4
37.05
131.73
1.64
4
1
77
18
150
120
30
97
1593
1096
722.82
5
245
247
3.2长江三峡工程裂缝分类评判标准
3.2.1大体积混凝土
Ⅰ类：
一般缝宽δ<
0.2mm，缝深h≤30cm，性状表现为龟裂或呈细微规则性。
多由于干缩、沉缩所产生，对结构应力、耐久性和安全基本无影响。
Ⅱ类：
表面（浅层）裂缝，一般缝宽0.2mm>
0.3mm，缝深30cm<
h≤100cm，平面缝长3m<
L<
5m，呈规则状。
多由于气温骤降期温度冲击且保温不善等形成。
视裂缝所在部位对结构应力、耐久性和安全运行有一定程度影响。
Ⅲ类：
表面深层裂缝，缝宽0.3mm≤δ≤0.5mm，缝深100cm<
h≤500cm，缝长大于500cm，或平面大于、等于坝块宽度，侧面大于1～2个浇筑层厚度，呈规则状。
多由于内外温差过大或较大的气温骤降冲击且保温不善等形成。
对结构应力、稳定、耐久性和安全有较大影响。
Ⅳ类：
缝宽δ>
0.5mm，缝深大于500cm，侧（立）面长度h>
500cm，若从基础向上开裂，且平面上贯穿全仓，则称为基础贯穿裂缝，否则称为贯穿裂缝。
这种裂缝主要由于基础温差超过设计标准，或在基础约束区受较大气温骤降冲击产生且在后期降温中继续发展等原因而形成。
它使结构应力、耐久性和稳定安全系数降到临界值或其下。
3.2.2钢筋混凝土
表面缝宽δ<
0.2mm，缝长50cm≤L<
100cm，缝深h≤30cm；
表面裂缝宽0.2mm<
0.3mm，缝长100cm≤L<
200cm，缝深30cm<
h≤100cm，且不超过结构厚度的；
表面缝宽0.3mm<
0.4mm，缝长200cm≤L<
400cm，缝深100cm<
h≤200cm，或大于结构厚度的；
表面缝宽δ>
0.4mm，缝长L>
400cm，缝深h>
200cm或基本将结构裂穿（大于结构厚度）。
4.裂缝修补和补强加固
4.1标准
对危害性裂缝和重要裂缝必须进行处理。
对于一般表面裂缝（如龟裂），除位于重要部位（如高流速区）外，一般不必处理或仅进行表面处理即可。
裂缝是否需要修补的一个重要指标是缝宽（与缝深相关）。
对于表面缝宽δ≤0.2mm的裂缝，一般不必修补，它不会带来钢筋锈蚀，不影响混凝土的耐久性②。
（1）我国水利部SL230-98《混凝土坝养护修理规程》对裂缝修补与补强加固的判断作下列规定：
1）对钢筋混凝土结构按表15-2-3进行判断。
表15-2-3钢筋混凝土结构需要修补的裂缝宽度（mm）
环境类别条件
按耐久性要求
按防水性要求
短期荷载组合
长期荷载组合
一
二
三
四
>
0.40
0.30
0.25
0.15
0.35
0.20
0.10
0.05
注：
1、环境条件类别：
一类——室内正常环境；
二类——露天环境，长期处于地下或水下的环境；
三类——水位变动区，或有侵蚀性地下水的地下环境；
四类——海水浪溅区及盐雾作用区，潮湿并有严重侵蚀性介质作用的环境。
2、大气区与浪溅区的分界线为设计最高水位加1.5m；
浪溅区与水位变动区的分界线为设计最高水位减1.0m；
水位变动区与水下区的分界线为设计最低水位减1.0m；
盐雾作用区为离海岸线500m范围内的地区。
3、冻融比较严重的三类环境条件的建筑物，可将其环境类别提高为四类。
2）对大坝上游面、廊道和大坝下游面渗水裂缝应判断为需要修补或加固；
对坝顶和大坝下游面不渗水裂缝，经研究后判断是否需要修补。
3）裂缝开裂处局部脱落、剥离、松动已威胁人和物的安全，应判断为需修补。
4）根据裂缝开裂原因分析构件的承载能力可能下降时，必须通过计算确定构件开裂后的承载能力，以判断是否需要补强加固。
日本混凝土工程协会、美国AIC-224委员会及其他几个国家的有关规范见表15-2-4、表15-2-5和表15-2-6。
以葛洲坝工程为例，简介裂缝修补标准：
（1）大体积混凝土和钢筋混凝土的Ⅲ、Ⅳ类裂缝必须处理；
I类裂缝除抗冲耐磨区外，一般不处理；
Ⅱ类裂缝则视所在部位而定，通常仅进行浅层化灌和表面保护。
（2）大体积混凝土δ>
0.2mm，无缝深资料者，视作深层裂缝（Ⅲ类）处理。
（3）钢筋混凝土δ>
0.2mm，视为超过允许开度，有可能造成钢筋锈蚀，必须处理。
（4）位于有抗冲耐磨要求部位的裂缝，缝口应采取保护措施。
上述标准中的
（2）、（3）两项是沿用原苏联钢筋混凝土规范中的规定。
实际工程中，不宜笼统套用“0.2mm”
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