化學灌漿法在地鐵結構裂縫治理中的試驗
發布時間:2014-08-09
【摘 要】 本文論述了化學灌漿法修補裂縫的特點、
工藝流程和效果檢測,並介紹了其在天津地鐵工程中的試驗情況,證明了化學灌漿法是地鐵
混凝土結構裂縫治理的較優方法。
【關鍵詞】化學灌漿法 混凝土 裂縫
0緒言
地di鐵tie主zhu體ti結jie構gou出chu現xian裂lie縫feng後hou,地di下xia水shui就jiu可ke以yi直zhi接jie滲shen入ru到dao地di鐵tie的de主zhu體ti結jie構gou內nei,不bu僅jin影ying響xiang到dao地di鐵tie結jie構gou的de正zheng常chang使shi用yong,而er且qie嚴yan重zhong地di危wei害hai到dao地di鐵tie結jie構gou的de壽shou命ming。因yin此ci,地di鐵tie主zhu體ti結jie構gou―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》,mudejiushizhenduitianjinditiejiyouxianzhutijiegouchuxiandebutongbinghai,tichujutikexingdezhilibanfa,weitianjinditiejiyouxiandegaizaoxunqiuzuiyoudegaizaofangan。guanyujiegouliefengdezhili,womentongguozaitianjinditiegongchengxianchangshiyan,quedinghuaxueguanjiangfashizhilitianjinditiejiyouxianjiegouliefengdejiaoyoufangfa。
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。
參考文獻
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