1、1采用专业技术 修补工程裂缝-筑致杰自动压力灌浆技术的开发与应用 本文重点介绍了一种可对工程裂缝、饰面空鼓进行化学灌浆修复的新技术-筑致杰-自动压力灌浆技术，主要包括机具、材料、操作工艺及工程应用情况。1、概述随着住宅建筑商品化的日益深入，人们对建筑行业提出了更高要求，在有裂缝的房屋里工作或生活，人们会产生不安全感，这并非杞人忧天，因为建筑物的破坏往往是从裂缝开始，近几年由于各种因素造成的建筑物裂缝已成为工程质量通病，轻者影响建筑物的外形美观、降低使用功能、损害结构的整体性、耐久性，重者造成工程事故，使建筑失去使用价值甚至倒塌，因此无论是对无害裂缝的控制还是对有害裂缝的处理都至关重要，对其采取
2、相应的修补和加固措施是十分必要的。对工程裂缝的修补是一项多学科的综合技术，需要设计、施工、材料、机具合理科学的配合。过去对于裂缝的处理多采用开槽抹环氧砂浆、贴钢丝网抹灰等方法，施工场面大、周期长、噪音、粉尘污染严重，特别对已入住的房屋修复更不方便，常导致与住户矛盾加剧。由我院研制开发的袖珍式可对微细裂缝进行灌浆的新型机具“筑致杰-自动压力灌浆器” ，采用 6kg 弹簧作为压力源，摒弃了传统沿用的空压机、手压泵等笨重的加压设备，自重仅 90，简单轻巧，可在无电源、有障碍、高空等各种环境下不停产维修。2、筑致杰-自动压力灌浆器的构造、特点及用途（一）机具构造筑致杰自动压力灌浆器（见图 1）主要参照
3、国外低压低速注入设备设计，它具有易于控制注入量并可注入到裂缝深部的优点，是一种可对混凝土微细裂缝以及饰面材料的空鼓进行自动灌浆注入的袖珍式新型机具，长度为 26cm，利用低压原理，依靠内部弹簧压力和毛细管作用将树脂注入微细裂缝。刘鹏，筑致杰，北京中冶宝成建筑修复技术有限公司地址：北京市昌平区（北京 101089） ，电话：13581657173， （010）89146783 1 2 3 4 5 6 76982、底座 、前盖 、连接头 、软管 、筒体 、拉杆 、弹簧 8、后盖 、拉环图 自动压力灌浆器构造图（二）特点1.灌浆器构造轻巧，安装方便，勿需用电。2.使用简单方便，可有效地利用人力，便于
4、管理。3.灌浆器内部软管和套筒均为透明塑料，注入情况一目了然，现场确认注浆效果。4.在一条裂缝的各处注入口可同时不断平稳地自动注入。5.在水平、垂直等任何方向和高空、有障碍、无电源等恶劣环境下均能方便使用。6.配套的 AB 灌浆树脂具有粘度较低，强度高,收缩小,一定延伸率和坚韧性,可在干燥、潮湿或有水的条件下固化等特点。（三）用途筑致杰-自动压力灌浆器可广泛用于混凝土裂缝、空鼓修补加固等情况。适用的裂缝宽度范围为 0.13mm，根据结构物的类别可分为几种：1.建筑物：混凝土（以及砌体结构）外墙、内墙、楼板、屋面板等裂缝的修补加固。水泥砂浆墙、地面、瓷砖、石材等空鼓部位的充填。2.土木类构筑物：
5、混凝土结构物（如梁、柱、屋架、构件、设备基础等）的裂缝修补加固。桥梁：桥墩、桥面、挡板的裂缝修补加固。隧道：铁路隧道、地铁等的裂缝修补。坝体：水坝，挡土墙等的裂缝修补。3.其它：混凝土路面、管道、筒仓、水池等部位裂缝的修补。（四）修补结果的确认在修补工程结束之后，应按需要确认修补效果，无损检测可采用超声波测量，利用修补前后测量数据的比较可以对修补结果的有效性作出评价。当进行大规模修补工程和特殊重要的修补工程时，可视具体情况进行小直径的取芯钻探，从而直观地评定树脂的渗透深度、树脂与混凝土的粘接强度等。3、工程应用自 1992 年以来，采用筑致杰-自动压力灌浆技术已进行了大量工程实践，对包括国家重
6、点工程在内的上百项建筑物裂缝工程进行了诊断，加固，每一项工程均作到原因明确，设计合理，施工严格，精益求精，同时积累了丰富的施工经验，以下介绍几类典型工程裂缝的处理过程。实例 1、爆炸与火灾造成的开裂：北京某高压聚合厂房防爆墙裂缝修补（一）情况调查1993 年 10 月，北京某高压聚合厂房发生乙烯气体强烈爆炸，造成厂房结构严重破坏，墙体和柱子出现不同程度的开裂。经我院“国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心”对防爆墙结构进行检测评估，提出恢复防爆能力的加固设计及处理措施。爆炸与火灾造成防爆结构的楼盖梁板上拱破坏或严重开裂，相应墙体和柱也出现了严重开裂或一般开裂，实体防爆墙因强烈冲击波形成大量裂缝
7、，原有因温度和收缩造成的陈旧裂缝经爆炸后都已扩展，裂缝大部分在 13mm，个别达 57mm；柱子呈拉弯破坏或开裂，裂缝在 0.10.5mm。3（二）开裂原因厂房、防爆墙的开裂与局部破坏主要是乙烯气体爆炸和火灾造成的，墙体的陈旧裂缝主要是温度和收缩等原因造成，而爆炸对裂缝的扩展和延伸起了促进作用。（三）处理意见由于本厂房防爆墙大部分处于露天环境中，空气中含有有害物质较多，对混凝土及埋设件耐久性不利，室外宽度大于 0.1mm 的通缝，室内墙体宽度大于 0.2mm 的通缝或接近通缝，要求灌浆，灌浆采用我院筑致杰-自动压力灌浆器和 AB 系列灌浆树脂进行。（四）裂缝灌浆具体施工步骤如下：1 裂缝调查：
8、用裂缝放大镜对裂缝宽度进行测量，如为贯穿裂缝也应注明。2 基层处理：由于混凝土表面灰尘较多，首先用硬棕刷扫掉表面灰尘，然后用棉丝沾乙醇沿裂缝方向擦净基层。对于有损伤的混凝土如蜂窝麻面、露筋等部位可用筑致杰快干型封缝胶作表面修复。3 封闭裂缝，安设底座：由于混凝土较厚（400mm）一般按 1520cm 距离设一个注浆孔，用筑致杰-快干型封缝胶将底座粘于注浆孔上。并将裂缝封严封死，贯穿裂缝两面均要封闭。待封缝胶硬化后（快干型约为 1 小时）即可灌浆。4 选用 AB 灌浆树脂型号，进行灌浆：将配合好的 AB 灌浆树脂倒入灌浆器的软管中，然后将灌浆器安装在底座上即可开始灌浆，贯穿裂缝需两面同时注浆。树
9、脂注入不足时可更换灌浆器，继续补充注入。5 注浆完毕，拆除灌浆器：当灌浆器的进浆速度明显减慢，出浆口溢浆时，用堵头将出浆口堵死，继续加压，直至浆液不再注入为止。此时裂缝已充满，可卸下灌浆器，安上堵头，以免裂缝中的浆液倒流。6 拆除底座，恢复基层原状：待灌浆树脂初凝将基层表面的底座及堵头敲掉即可。恢复基层原状时，可清除封缝胶。 （五）修补结果：本次裂缝修补工程施工现场复杂危险，由于采用了自动压力灌浆技术，仅 7 天时间就完成了分布于近千平方米墙、柱混凝土上的近 400 米的裂缝修补工作，筑致杰-自动压力灌浆器的轻巧方便，无需用电，施工快捷等独特优点保证了修补工程保质保量安全迅速完成，为整个抢修工
10、作节约了大量时间，若采用以往的裂缝修补方法是无法做到的。实例 2、已有建筑加固改造中裂缝：人民大会堂改造工程混凝土屋盖结构构件裂缝修复（一）裂缝情况：2000 年 5 月，人民大会堂改造工程中经检查发现大礼堂、小礼堂混凝土屋盖结构构件有不同程度裂缝，根据国家工业建筑诊断中心意见，对于屋架杆件及各屋架下弦较宽的稳定裂缝，应采用自动压力灌浆处理 ，对于现浇屋盖板底及屋架上弦裂缝，采用柔性材料封闭处理。（二）原因分析：屋架下弦较宽裂缝主要由于杆件所受拉应力大于混凝土极限拉伸强度，以及混凝土的干缩造成。（三）处理结果：采用筑致杰-自动压力灌浆技术对人民大会堂小礼堂、大礼堂混凝土屋盖结构构件（梁两侧面及
11、梁底面、局部屋面板等多个部位）进行了灌浆处理，裂缝灌浆主要步骤同上，灌浆饱满，已经灌浆处理的部位不再产生变形开裂，保证了混凝土的整体性、耐久性。实例 3、收缩与温度造成的楼板裂缝：常州某工业村标准厂房楼板裂缝修复4（一）情况调查：常州某工业村 1 号、2 号标准厂房系多层大空间生产厂房，建筑面积 1 万多平方米，结构采用密肋形元梁楼盖，外墙采用 75#红砖 50#混合砂浆填充。标准厂房楼板为现浇混凝土，拆模较早，当时现场条件较差，养护困难，施工完成后 12 年间，楼板陆续出现裂缝，情形如下：密肋形楼板主要裂缝是在墙角处呈斜向 45，几乎每层都有，由底层向上渐减，裂缝宽度 0.10.5mm，其次
12、还存在有与建筑物纵长垂直的横向裂缝，板面裂缝较宽，遇肋则渐细呈枣核状，个别楼板出现龟裂。（二）原因分析：我国裂缝专家王铁梦对裂缝进行分析认为，裂缝产生的主要原因系变形变化即收缩与降温的约束应力，楼板的收缩受到小肋的约束，楼板及小肋的收缩又受到墙体约束。根据王铁梦的裂缝控制理论，这必将导致在楼板中部出现与长度方向垂直的横向裂缝，而且由于下部约束强于上部，因此裂缝也是下部比上部严重，对于楼板四个角部裂缝，因约束程度较高，加之混凝土养护较差，其抗拉强度达不到该区域的主拉应力，故产生斜向开裂，此外，密肋楼板上钢筋的非连续性布置使得楼板的抗裂性大为不足，也是产生这种裂缝的原因之一。（三）处理结果此类裂缝
13、系变形引起，对结构的极限承载力没有影响，但须考虑裂缝对钢筋锈蚀的长期影响，对于0.3mm 的裂缝进行化学灌浆，小于 0. 3mm 的裂缝进行封闭处理。灌浆机具为筑致杰-自动压力灌浆器，步骤同上。灌浆完毕楼板上部的封缝胶及底座清除后，水泥地面基本上无残迹遗留，恢复地面原状。由楼板下部观察，除裂缝主干线被树脂注满外，与之相连的蛛网似的微细裂缝（0.1mm也全部被浆液所浸润、渗入至充满，灌浆效果明晰可鉴，验收时得到甲方、质监站的一致认可和好评。实例 4、砌体结构顶层墙体温度裂缝：国务院三峡办住宅楼顶层墙体裂缝修补（一）情况调查国务院三峡办住宅楼为六层砖混结构，经现场检查及了解，顶层承重横墙均有程度不
14、同的裂缝，裂缝在内横墙两端呈八字形，中部呈水平和垂直方向，最大宽度为 2.0mm，裂缝基本贯穿。（二）原因分析该楼屋面为有女儿墙之平屋面，原保温层功能降低，反光较差，吸热大，散热慢，与墙体造成温差，在较大温度变化下，屋面膨胀变形，垂直于裂缝方向的主拉应力将墙体拉裂，该裂缝系温度裂缝，不致对结构安全性能产生影响。（三）处理结果由于斜裂缝较大且为贯穿裂缝，对结构的抗震性和长期耐久性会有一定影响。因此进行化学灌浆处理时，灌浆材料应选用延伸率较大的弹性材料，灌浆的同时立即进行屋面修缮，以防屋面与墙体的温差继续造成推力破坏，裂缝灌浆及保温改造工作由我院承担。99 年 4 月我们采用筑致杰-自动压力灌浆技
15、术针对不同部位，不同宽度的裂缝采用了延伸率较大的柔性 AB 灌浆树脂，在不影响用户居住正常使用的情况下，完成了全部裂缝的修复工作，同时对屋面的保温防水进行了加强，一年后调查反馈，未出现二次开裂，效果完好，得到用户单位的肯定。实例 5、大体积混凝土地下结构（长墙、长板）开裂：总参通信部综合楼地下室裂缝修复（一） 情况调查总参通信部综合楼工程为框架和砖混混合结构：地下室为钢筋混凝土箱体结构,总长达78.5m,宽约 36.5m，施工时在轴线间三分之一跨处设 2.0m 宽膨胀带，添加 UEA 防水5膨胀剂。地下室底板、侧墙和顶板于 67 月浇筑混凝土，在浇筑后的第三天墙体开始出现裂缝，随后顶板发现裂缝
16、，至 9 月份进行化学灌浆处理时，顶板、侧墙裂缝已发展到数百米，裂缝宽度 0.23mm 不等。（二）原因分析与我国裂缝专家王铁梦教授合作分析原因认为：该工程钢筋混凝土箱型结构墙板（墙壁和楼板）出现垂直于纵长方向的竖向裂缝（对楼板为横向） ，是有规律的大体积混凝土早期裂缝，是由温度收缩应力引起。中部裂缝方向为竖向，靠长墙两端部份由于剪应力的影响，主拉应力方向有所倾斜。（三） 处理结果由于地下室墙板、顶板裂缝对持久承载力和防水质量带来不利的作用，全部裂缝采用筑致杰-自动压力灌浆技术进行灌浆处理。两年后回访未效果完好见二次开裂。多年来筑致杰-自动压力灌浆技术已在全国进行了大量工程实践，例如，民族文化
17、宫加固、兵器试验中心火灾裂缝、沈阳新站侯车厅大粱裂缝、济南新客站人防工程顶板裂缝、大连机场混凝土粱裂缝、总后大礼堂井字粱裂缝、北京军事医科院墙面裂缝、上地开发区大型厂房地面空鼓、天津海关地下室外墙裂缝、海军干休所师职住宅楼顶层墙体裂缝修复、北京九龙山庄、南丰小区楼板裂缝处理，北京冠城园地下室混凝土底板裂缝处理，北京望京小区住宅楼板裂缝修复，北京碧水园小区楼裂缝修复，北京民岳小区住宅楼女儿墙裂缝，北京百万庄住宅楼砖混结构墙体裂缝修复，天津开发区翠亨村住宅楼楼板裂缝修复，厦门天湖苑商住大厦楼板裂缝，保证了混凝土整体工作性能，取得了维修加固的显著效果。四、小结筑致杰-自动压力灌浆器是一种新型化学灌浆
18、工具，经过大量工程实践证实，能够使以往几乎不可能注入的微细裂缝（0.1mm 以上）充填完全并粘接良好。并且，由于筑致杰-自动压力灌浆器操作简便，树脂注入情况可通过肉眼直接观察，修补效果明确，与以往所采用的灌浆机具和工艺相比，这是一种可信度高、适于推广的裂缝修补技术。该技术填补了国内空白,在主要技术指标上达到国际先进水平。 “自动压力灌浆”研究课题 1995 年通过冶金部鉴定，1996 年荣获“冶金部科技进步三等奖” ， “国家级科技成果重点推广项目” ， “建设部科技成果重点推广项目” 。参考文献1、王铁梦， 建筑物的裂缝控制,上海科学技术出版社，1993。2、日本混凝土工程协会，牛青山等译， 混凝土工程裂缝调查及补强加固技术规程 ，1992，地震出版社。3、Noel P. Mailvaganam 著,姜迎秋等译， 混凝土结构的修复与防护 ，1995，天津大学出版社。4、张冬梅、周文、毛晓园， “混凝土裂缝自动压力灌浆技术的研究与应用” ， 建筑物鉴定与加固论文集 ，1995，10。
