水文站屋面開裂漏雨探討

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簡介： 盤龍河是文山的母親河，近年來水資源開發(fā)項目較多，對水環(huán)境造成了一定影響。本文詳細(xì)分析了盤龍河流域的降水、蒸發(fā)、徑流、泥沙、暴雨、洪水、水質(zhì)等水文特性，對該流域的水資源開發(fā)與保護(hù)提供參考。
關(guān)鍵字：氣象特征 水文特性 水質(zhì)現(xiàn)狀 盤龍河流域

1、概況

　　九五以來，文山州水文基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度較快，先后改造了上果站、龍?zhí)墩?、富寧站，新建了清水江站和天保站。為了提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性能及抗震性能，屋面全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，感觀效果及適用性較好，但在使用中也發(fā)現(xiàn)不少問題，尤其裂縫問題表現(xiàn)更為突出，導(dǎo)致雨水滲漏，降低使用壽命。

　　2、裂縫形態(tài)特征

　　從處理過的工程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫位置、形態(tài)特征大致有4種:裂縫在現(xiàn)澆板角部，并與現(xiàn)澆板邊緣約成45°，斜向發(fā)展;在現(xiàn)澆板的跨中，近似直線型發(fā)展；在現(xiàn)澆板的邊緣，近似直線發(fā)展；不規(guī)則裂縫。

　　3、原因分析

　　建筑物從建成到使用，牽涉到設(shè)計、施工、監(jiān)理、運營管理等各個方面。設(shè)計疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力，均可能使混凝土屋面出現(xiàn)裂縫，歸納起來主要有溫度裂縫、塑性收縮裂縫、干縮裂縫、沉降收縮裂縫、施工質(zhì)量裂縫、荷載裂縫、材料質(zhì)量裂縫、設(shè)計缺陷裂縫。

　　3.1 溫度產(chǎn)生的裂縫

　　溫度裂縫有表面的、深進(jìn)的和貫穿的。裂縫大多平行于短邊分段出現(xiàn)，裂縫寬度一般在0.5mm以下，且受溫度變化的影響，冬季較寬，夏季較細(xì)。表面溫度裂縫，多由于溫差較大引起，如冬期施工過早拆除模板、保溫層，導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫度變化約束，產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，而使表面出現(xiàn)裂縫。深進(jìn)的和貫穿的溫度裂縫，多由于結(jié)構(gòu)溫差較大 ，受到外界約束而引起，如混凝土澆灌時溫度較高，加上水泥水化熱溫升很大，使混凝土溫度很高，當(dāng)混凝土冷卻收縮，受到墊層或其他外部結(jié)構(gòu)的約束，將使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)很大拉應(yīng)力，產(chǎn)生降溫收縮裂縫。

　　3.2 塑性收縮裂縫

　　塑性收縮裂縫形狀不規(guī)則，類似干燥的泥漿面，裂縫較淺，多為中間寬兩端細(xì)，且長短不一，互不連貫，大多在混凝土初凝后，當(dāng)外界風(fēng)速大、氣溫高、空氣濕度很低的情況下出現(xiàn)。諸如混凝土早期養(yǎng)護(hù)不好，表面沒有及時覆蓋，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)過快，產(chǎn)生急劇的體積收縮，而此時混凝土強度很低，還不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂；或水泥用量過多，粉砂用量過大，混凝土水灰比過大；或模板、墊層過于干燥，吸水大。

　　3.3 干縮裂縫

　　裂縫在表面出現(xiàn)，寬度較細(xì)，其走向縱橫交錯，無規(guī)律性，裂縫多沿短邊分布。產(chǎn)生干縮裂縫的原因主要是混凝土成型后養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，受到風(fēng)吹日曬，表面水分散失快，體積收縮大，而內(nèi)部濕度變化很小，收縮小，表面收縮劇變受到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)拉應(yīng)力而引起開裂。

　　3.4 沉降收縮產(chǎn)生的裂縫

　　裂縫多沿結(jié)構(gòu)表面鋼筋長方向或箍筋上斷續(xù)出現(xiàn)，裂縫寬度不等，深度不一，一般到鋼筋上表面為止。此種情況多在混凝土澆灌后發(fā)生，混凝土硬化后即停止。產(chǎn)生沉降收縮裂縫的原因主要是混凝土澆灌振搗后，粗骨料沉落，擠出水分、空氣，表面呈現(xiàn)泌水，而形成豎向體積縮小沉落，這種沉落受到鋼筋、模板或先期凝固混凝土的阻礙而造成裂縫。

　　3.5 施工質(zhì)量引起的裂縫

　　工程施工階段是使業(yè)主及工程設(shè)計意圖最終實現(xiàn)并形成工程實體的階段，也是最終形成產(chǎn)品質(zhì)量和工程項目使用價值的最重要階段，施工質(zhì)量對裂縫的影響十分明顯。在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫。裂縫出現(xiàn)的部位、深度和走向因產(chǎn)生的原因而異，裂縫寬度、深度和長度不一，無一定規(guī)律性。比較常見的有：

　?、倩炷帘Ｗo(hù)層過厚，或亂踩已綁扎的上層鋼筋，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。

　　②混凝土振搗不密實、不均勻，出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞，導(dǎo)致鋼筋銹蝕。

　　③混凝土澆筑過快，混凝土流動性較低，在硬化前因混凝土沉實不足，硬化后沉實過大，容易在澆筑數(shù)小時后發(fā)生裂縫。

　?、苡帽盟突炷潦┕r，為保證混凝土的流動性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時收縮量增加，使得混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。

　　⑤混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。

　?、藁炷猎缙谑軆觯箻?gòu)件表面出現(xiàn)裂紋，或局部剝落，或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。

　?、呤┕r模板剛度不足，在澆筑混凝土?xí)r，由于側(cè)向壓力的作用使得模板變形，產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。

　?、嗍┕r拆模過早，混凝土強度不足，使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

　?、崾┕で皩χЪ軌簩嵅蛔慊蛑Ъ軇偠炔蛔?，澆筑混凝土后支架不均勻下沉，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

　　3.5 荷載引起的裂縫

　　混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜、動荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生的裂縫稱荷載裂縫，它可分為直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。荷載裂縫產(chǎn)生的原因有：設(shè)計計算階段荷載少算或漏算；施工階段，不加限制地堆放施工機具、材料；使用階段，超出設(shè)計載荷的重型機械搬運安置過程中的接觸、撞擊，或發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。特別注意，如果受壓區(qū)出現(xiàn)起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限的標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)破壞的前兆。

　　3.6 材料質(zhì)量引起的裂縫

　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如水泥安定性不合格，出廠時強度不足；砂石級配不良，含泥量高；拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高；鋼筋質(zhì)量不全格，強度達(dá)不到設(shè)計要求等。

　　3.7 設(shè)計方面引起的裂縫

　　板配筋間距偏大，特別是板面抵抗負(fù)彎矩的鋼筋未通長設(shè)置，致使在靠近板邊緣處沿負(fù)彎矩筋端部出現(xiàn)裂縫。混凝土樓板過薄，剛度降低，受拉鋼筋和受壓混凝土應(yīng)力增大。樓板中暗埋PVC管，樓板截面削弱，容易出現(xiàn)順著PVC管線走向的裂縫。

　　4、預(yù)防措施

　　混凝土收縮開裂是與材料性能有關(guān)的固有特性，要想完全阻止裂縫的開展是不可能的，但是可以從設(shè)計、施工以及材料等方面加以改進(jìn)，采取“防和放”的手段防止和釋放收縮變形產(chǎn)生的應(yīng)力，以減小和細(xì)化裂縫。

　　4.1 設(shè)計方面

　　設(shè)計人員應(yīng)在設(shè)計構(gòu)造上采取適當(dāng)?shù)拇胧?，提高?gòu)件抵抗收縮應(yīng)力的能力。

　?、龠m當(dāng)加大板的厚度。

　?、谠谕瑯优浣盥实那闆r下盡量減小鋼筋的直徑和間距。

　?、鄄捎秒p層雙向配筋或在板面無負(fù)筋處配置雙向鋼筋網(wǎng)?！?/p>

　　④在板角部位配置與對角線平行的角部加強鋼筋。　

　?、莶捎妙A(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土板。

　　4.2 施工方面

　　施工人員應(yīng)充分認(rèn)識到材料變化對混凝土收縮的影響，采取有效措施減少收縮。

　　①嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，切忌偷工減料。

　?、谧⒁怃摻罱壴|(zhì)量，并采取措施保證鋼筋的保護(hù)層厚度，澆注混凝土?xí)r嚴(yán)禁施工人員在鋼筋網(wǎng)上踩踏。

　?、車?yán)格控制混凝土配合比，適當(dāng)控制水灰比及摻加料的使用。

　?、荼M量采用含泥量較少的中砂，以減少混凝土收縮裂縫發(fā)生的可能性。

　?、藁炷翝矒v時，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振，同時也提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

　?、咧匾暬炷恋酿B(yǎng)護(hù)工作，特別是新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要，以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮

　　⑧避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。

　　5、處理措施

　　屋面出現(xiàn)開裂漏雨時，應(yīng)從上述方法中分析找出原因，然后根據(jù)裂縫性質(zhì)、大小、結(jié)構(gòu)受力情況和使用情況，區(qū)別對待及時治理。我們常用的方法有：

　　①表面涂抹水泥砂漿：將裂縫附近的混凝土表面鑿毛，或沿裂縫鑿成深15～20mm，寬150～200mm的凹槽，掃凈并灑水濕潤，先刷2mm厚水泥凈漿一層，然后用1:2的水泥砂漿交替抹壓4～5層，總厚度控制在10～20mm左右，并用鐵抹抹平壓光，涂抹3～4小時后進(jìn)行覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)。若在水泥砂漿中摻入占水泥重量1～3%的氯化鐵防水劑，可起到促凝和提高防水性能的效果。

　　②表面涂抹環(huán)氧膠泥：涂抹環(huán)氧膠泥前，先將裂縫附近80～100mm寬度范圍內(nèi)的灰塵、浮渣用壓縮空氣吹凈，或用鋼絲刷、砂紙、毛刷清除干凈并洗凈，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮濕，應(yīng)用噴燈烘烤干燥、預(yù)熱，以保證環(huán)氧膠泥與混凝土粘結(jié)良好。若基層難以干燥，則用環(huán)氧煤焦油膠泥涂抹。涂抹時，用毛刷或刮板均勻蘸取膠泥，并涂刮在裂縫表面。

　?、郾砻嫱克⒂推?、瀝青：涂刷前混凝土表面應(yīng)干燥。

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