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化學(xué)灌漿法在地鐵結構裂縫治理中的應用
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
【摘 要】 本文論述了化學(xué)灌漿法修補裂縫的特點(diǎn)、工藝流程和效果檢測,并介紹了其在天津地鐵工程中的試驗情況,證明了化學(xué)灌漿法是地鐵混凝土結構裂縫治理的較優(yōu)方法。【關(guān)鍵詞】化學(xué)灌漿法 混凝土 裂縫
地鐵主體結構出現裂縫后,地下水就可以直接滲入到地鐵的主體結構內,不僅影響到地鐵結構的正常使用,而且嚴重地危害到地鐵結構的壽命。因此,地鐵主體結構—旦出現裂縫,就必須對其進(jìn)行治理。
化學(xué)灌漿法是修補和補強混凝土結構缺陷或裂縫的常用方法之一,它是通過(guò)專(zhuān)用設備,向裂縫中注入聚氨酯化學(xué)漿材,經(jīng)聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應生成高聚物,使被處理的部位膠結、增強與加固并形成整體,達到防滲、堵漏和加固的目的。目前,化學(xué)灌漿法已被廣泛地應用于大壩壩基基礎加固和防滲、地下隧道開(kāi)挖、混凝土缺陷修復等諸多工程領(lǐng)域。
1 化學(xué)灌漿法的特點(diǎn)
根據灌漿的目的和用途,化學(xué)灌漿法可分為兩類(lèi):一類(lèi)為補強灌漿,可向裂縫中灌入環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、油溶性聚氨酯等灌漿材料。另一類(lèi)為防滲堵漏灌漿,可向裂縫中灌入水溶性聚氨酯堵漏劑等灌漿材料。
化學(xué)灌漿的特點(diǎn)是:可灌性好、滲透力強;充填密實(shí),防水性好,漿材固結后強度高,且固化時(shí)間可以任意調節,能夠保證灌漿操作順利進(jìn)行。
2 化學(xué)灌漿法修補裂縫工藝流程與效果檢測
2.1工藝流程
現場(chǎng)裂縫調查→鑿縫→清縫→布孔埋管→封縫→灌漿→封孔
(1)現場(chǎng)裂縫調查
在進(jìn)行化學(xué)灌漿前,應首先進(jìn)行現場(chǎng)調查,了解裂縫的成因、地下水的滲漏情況、環(huán)境條件、地質(zhì)情況等,充分掌握現場(chǎng)第一手資料和數據,以利于施工。
將裂縫周?chē)?a href='http://www.10902.cn' target='_blank' title='滲漏'>滲漏水排走或用棉紗吸擦干,以確定裂縫的準確位置、寬度、深度等情況。裂縫的寬度可用精確鋼尺進(jìn)行測量,也可用讀數顯微鏡進(jìn)行量測。裂縫的深度一般用鋼絲和放大鏡進(jìn)行探測。對于混凝土結構重要部位的裂縫,應通過(guò)鉆孔取樣進(jìn)行室內試驗,以確定其深度與走向。復雜條件下,可用鉆孔攝像、鉆孔電視或超聲波等方法進(jìn)行檢查。
(2)鑿縫
人工除去裂縫周?chē)皾{保護層,將裂縫開(kāi)鑿成u型槽,槽深3-5cm,槽寬應以將松軟漏水的混凝土清除為原則,寬度宜為2~3cm。
(3)清縫
將糟內的殘碴清除,并用棉紗擦干或用氧乙炔氣烘干,嚴禁縫槽內有水或殘碴。
(4)布孔埋管
在裂縫兩側布置注漿孔,注漿孔位置預埋一定長(cháng)度的注漿管,注漿孔的數量按裂縫越寬間距越大的原則布置,每條縫不得少于兩個(gè)注漿孔。
(5)封縫
埋好注漿管后,用水泥水玻璃混合漿液浸縫,然后再用混凝土砂漿(或環(huán)氧樹(shù)脂砂漿等)將裂縫封頂抹平。
(6)灌漿
在灌漿前,應首先選擇灌漿材料,按工程需要將灌漿材料的粘度、固結體硬度及固化間的指標通過(guò)試驗調整到最佳,用注漿泵(也可用手壓泵或注縫器等)把漿材壓灌入裂縫中。為了提高裂縫灌漿的質(zhì)量,可采用真空灌漿技術(shù),它是在裂縫的一端用真空泵對裂縫抽真空,使裂縫內產(chǎn)生0.1MPa的真空度,然后用注漿泵將灌漿材料從裂縫的另一端灌人。該工藝的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可以提高裂縫灌漿的飽滿(mǎn)度、密實(shí)度和耐久度。
(7)封孔
灌漿達到要求后,切除高出混凝土表面的注漿管,并進(jìn)行表面修整處理。
2.2效果檢查
(1)蓋帽檢查法
在埋好注漿管12-24h后,用膠管套蓋在注漿管頭上,再用鐵絲捆扎,然后觀(guān)察周邊是否還有水滲漏,即可判定埋管和封縫質(zhì)量。
(2)表觀(guān)檢查法
在灌完漿24h后,用肉眼或手觸摸補灌混凝土結構的干爽情況,即可定性檢查灌漿質(zhì)量。
3 化學(xué)灌漿法在天津地鐵工程中的試驗情況
天津地鐵工程某段主體結構工后出現數道裂縫,寬度為0.2-0.4mm,長(cháng)度為0.8-1.8m,多發(fā)生在結構側墻,少量裂縫為貫穿裂縫,且已出現了不同程度的滲漏情況。對于出現的裂縫,我們采取先觀(guān)察后修補的原則進(jìn)行處理,即先觀(guān)察裂縫的發(fā)展情況,待裂縫發(fā)展較為穩定后再進(jìn)行灌縫修補。試驗采用丙凝、氰凝為主要材料對裂縫進(jìn)行了灌漿處理,取得了較好的效果。
施工采取的具體方法是:采用真空泵吸水降低裂縫處水壓,并對裂縫進(jìn)行鑿縫處理,形成“V”型槽,然后在“V”型槽中按方案設計的位置下注漿管(亦做導水管用,將裂縫滲出的水引走),然后 用快硬性水泥砂漿將“V”型槽抹平。注漿按由下至上順序進(jìn)行,當裂縫中的水被全部排出、上部注漿管流出新鮮漿液時(shí)停止灌漿,然后進(jìn)行下一施工段的灌漿工作。由于是地下工程,灌漿過(guò)程中采取了通風(fēng)措施。
4 結束語(yǔ)
實(shí)踐表明:化學(xué)灌漿法是修補地鐵混凝土結構裂縫較優(yōu)方法,它具有簡(jiǎn)單、方便、快速、有效等諸多優(yōu)點(diǎn),不僅可以起到防滲堵漏的作用,而且還有一定的結構補強加固作用。此外,灌漿材料的選擇是保證裂縫修補效果的關(guān)鍵,合理的灌漿順序為先灌滲水量小的后灌滲水量大的;先灌外圍的后灌內部的;允快速后慢速;先低壓后高壓;穩壓時(shí)間利、于15~30min為宜。滲水量較大的裂縫,其防滲堵漏工作難度較大,應多次重復灌漿效果較為理想。
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