化學灌漿法在地鐵結構裂縫治理中的試驗研究
發布時間:2014-08-09
ditiezhutijiegouchuxianliefenghou,dixiashuijiukeyizhijieshenrudaoditiedezhutijiegounei,bujinyingxiangdaoditiejiegoudezhengchangshiyong,erqieyanzhongdiweihaidaoditiejiegoudeshouming。yinci,ditiezhutijiegou―旦出現裂縫,就必須對其進行治理。
天津地鐵一號線工程全長26.2km,該工程利用了7.4km的天津地鐵既有線。既有線建成於1984年,經過近20年運營,其主體結構出現了不同程度的缺陷與病害,例如:
混凝土結構裂縫、局部剝落、露筋、沉降縫防水失效、結構
滲漏shuidengdeng。yinci,zaitianjinditieyihaoxiangongchengshishiguochengzhong,jiubixuduijiyouxianzhutijiegouchuxiandequexianyubinghaijinxingquanmianchedidezhili。weici,tianjinditiegongsiyutianjindaxuehezuo,zaishijianweiliti《天津地鐵既有線主體結構性能檢測及病害治理措施的應用研究》,目mu的de就jiu是shi針zhen對dui天tian津jin地di鐵tie既ji有you線xian主zhu體ti結jie構gou出chu現xian的de不bu同tong病bing害hai,提ti出chu具ju體ti可ke行xing的de治zhi理li辦ban法fa,為wei天tian津jin地di鐵tie既ji有you線xian的de改gai造zao尋xun求qiu最zui優you的de改gai造zao方fang案an。關guan於yu結jie構gou裂lie縫feng的de治zhi理li,我wo們men通tong過guo在zai天tian津jin地di鐵tie工gong程cheng現xian場chang試shi驗yan,確que定ding化hua學xue灌guan漿jiang法fa是shi治zhi理li天tian津jin地di鐵tie既ji有you線xian結jie構gou裂lie縫feng的de較jiao優you方fang法fa。
化學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,它是通過專用設備,向裂縫中注入高分子化學漿材,經聚合、交聯等化學反應生成高聚物,使被處理的部位膠結、增強與加固並形成整體,達到防滲、堵漏和加固的目的。目前,化學灌漿法已被廣泛地應用於大壩壩基基礎加固和防滲、地下隧道開挖、混凝土缺陷修複等諸多工程領域。
1 化學灌漿法的特點
根據灌漿的目的和用途,化學灌漿法可分為兩類:一類為補強灌漿,可向裂縫中灌人環氧樹脂類、甲基丙烯酸酯類等灌漿材料。另一類為防滲堵漏灌漿,可向裂縫中灌入丙烯酰胺類、木質素類等灌漿材料。
化學灌漿的特點是:可灌性好、滲透力強;充填密實,防水性好,漿材固結後強度高,且固化時間可以任意調節,能夠保證灌漿操作順利進行。
2 化學灌漿法修補裂縫
工藝流程與效果檢測
2.1
工藝流程
現場裂縫調查→鑿縫→清縫→布孔埋管→封縫→灌漿→封孔
(1)現場裂縫調查
在進行化學灌漿前,應首先進行現場調查,了解裂縫的成因、地下水的
滲漏情況、環境條件、地質情況等,充分掌握現場第一手資料和數據,以利於施工。
將裂縫周圍的
滲漏水排走或用棉紗吸擦幹,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行測量,也可用讀數顯微鏡進行量測。裂縫的深度一般用鋼絲和放大鏡進行探測。對於
混凝土結構重要部位的裂縫,應通過鑽孔取樣進行室內試驗,以確定其深度與走向。複雜條件下,可用鑽孔攝像、鑽孔電視或超聲波等方法進行檢查。
(2)鑿縫
人工除去裂縫周圍砂漿保護層,將裂縫開鑿成u型槽,槽深3-5cm,槽寬應以將鬆軟
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,並用棉紗擦幹或用氧乙炔氣烘幹,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,每條縫不得少於兩個
注漿孔。
(5)封縫
埋好
注漿管後,用水泥水玻璃混合漿液浸縫,然後再用混凝土砂漿(或環氧樹脂砂漿等)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量,可采用真空灌漿技術,它是在裂縫的一端用真空泵對裂縫抽真空,使裂縫內產生0.1MPa的真空度,然後用
注漿泵將灌漿材料從裂縫的另一端灌人。該工藝的技術優點是可以提高裂縫灌漿的飽滿度、密實度和耐久度。
(7)封孔
灌漿達到要求後,切除高出混凝土表麵的
注漿管,並進行表麵修整處理。
2.2效果檢查
(1)蓋帽檢查法
在埋好
注漿管12-24h後,用膠管套蓋在
注漿管頭上,再用鐵絲捆紮,然後觀察周邊是否還有水
滲漏,即可判定埋管和封縫質量。
(2)表觀檢查法
在灌完漿24h後,用肉眼或手觸摸補灌
混凝土結構的幹爽情況,即可定性檢查灌漿質量。
3 化學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後出現數道裂縫,寬度為0.2-0.4mm,長度為0.8-1.8m,多發生在結構側牆,少量裂縫為貫穿裂縫,且已出現了不同程度的
滲漏情(qing)況(kuang)。對(dui)於(yu)出(chu)現(xian)的(de)裂(lie)縫(feng),我(wo)們(men)采(cai)取(qu)先(xian)觀(guan)察(cha)後(hou)修(xiu)補(bu)的(de)原(yuan)則(ze)進(jin)行(xing)處(chu)理(li),即(ji)先(xian)觀(guan)察(cha)裂(lie)縫(feng)的(de)發(fa)展(zhan)情(qing)況(kuang),待(dai)裂(lie)縫(feng)發(fa)展(zhan)較(jiao)為(wei)穩(wen)定(ding)後(hou)再(zai)進(jin)行(xing)灌(guan)縫(feng)修(xiu)補(bu)。試(shi)驗(yan)采(cai)用(yong)丙(bing)凝(ning)、氰凝為主要材料對裂縫進行了灌漿處理,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,並對裂縫進行鑿縫處理,形成“u”型槽,然後在“u”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),然後 用快硬性水泥砂漿將“u”型槽抹平。
注漿按由下至上順序進行,當裂縫中的水被全部排出、上部
注漿管流出新鮮漿液時停止灌漿,然後進行下一施工段的灌漿工作。由於是地下工程,灌漿過程中采取了通風措施。
4 結束語
實踐表明:化學灌漿法是修補地鐵
混凝土結構裂縫較優方法,它具有簡單、方便、快速、有you效xiao等deng諸zhu多duo優you點dian,不bu僅jin可ke以yi起qi到dao防fang滲shen堵du漏lou的de作zuo用yong,而er且qie還hai有you一yi定ding的de結jie構gou補bu強qiang加jia固gu作zuo用yong。此ci外wai,灌guan漿jiang材cai料liao的de選xuan擇ze是shi保bao證zheng裂lie縫feng修xiu補bu效xiao果guo的de關guan鍵jian,合he理li的de灌guan漿jiang順shun序xu為wei先xian灌guan
滲水量小的後灌
滲水量大的;先灌外圍的後灌內部的;允陝速後慢速;先低壓後高壓;穩壓時間利、於15~30min為宜。
滲水量較大的裂縫,其防滲堵漏工作難度較大,應多次重複灌漿效果較為理想。