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化學(xué)灌漿法在地鐵結(jié)構(gòu)裂縫治理中的應(yīng)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(bǔ)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(yàn)情況,證明了化學(xué)灌漿法是地鐵混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后,地下水就可以直接滲入到地鐵的主體結(jié)構(gòu)內(nèi),不僅影響到地鐵結(jié)構(gòu)的正常使用,而且嚴(yán)重地危害到地鐵結(jié)構(gòu)的壽命。因此,地鐵主體結(jié)構(gòu)—旦出現(xiàn)裂縫,就必須對其進(jìn)行治理。
  
   化學(xué)灌漿法是修補(bǔ)和補(bǔ)強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)缺陷或裂縫的常用方法之一,它是通過專用設(shè)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(yīng)生成高聚物,使被處理的部位膠結(jié)、增強(qiáng)與加固并形成整體,達(dá)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(yīng)用于大壩壩基基礎(chǔ)加固和防滲、地下隧道開挖、混凝土缺陷修復(fù)等諸多工程領(lǐng)域。
  1 化學(xué)灌漿法的特點(diǎn)
   根據(jù)灌漿的目的和用途,化學(xué)灌漿法可分為兩類:一類為補(bǔ)強(qiáng)灌漿,可向裂縫中灌入環(huán)氧樹脂類、油溶性聚氨酯等灌漿材料。另一類為防滲堵漏灌漿,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(qiáng);充填密實(shí),防水性好,漿材固結(jié)后強(qiáng)度高,且固化時(shí)間可以任意調(diào)節(jié),能夠保證灌漿操作順利進(jìn)行。
  2 化學(xué)灌漿法修補(bǔ)裂縫工藝流程與效果檢測
  2.1工藝流程
   現(xiàn)場裂縫調(diào)查→鑿縫→清縫→布孔埋管→封縫→灌漿→封孔
   (1)現(xiàn)場裂縫調(diào)查
   在進(jìn)行化學(xué)灌漿前,應(yīng)首先進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)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(xiàn)場第一手資料和數(shù)據(jù),以利于施工。
   將裂縫周圍的滲漏水排走或用棉紗吸擦干,以確定裂縫的準(zhǔn)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(shù)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(jié)構(gòu)重要部位的裂縫,應(yīng)通過鉆孔取樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),以確定其深度與走向。復(fù)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
   人工除去裂縫周圍砂漿保護(hù)層,將裂縫開鑿成u型槽,槽深3-5cm,槽寬應(yīng)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(nèi)的殘碴清除,并用棉紗擦干或用氧乙炔氣烘干,嚴(yán)禁縫槽內(nèi)有水或殘碴。
   (4)布孔埋管
   在裂縫兩側(cè)布置注漿孔,注漿孔位置預(yù)埋一定長度的注漿管,注漿孔的數(shù)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)氧樹脂砂漿等)將裂縫封頂抹平。
   (6)灌漿
   在灌漿前,應(yīng)首先選擇灌漿材料,按工程需要將灌漿材料的粘度、固結(jié)體硬度及固化間的指標(biāo)通過試驗(yàn)調(diào)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(nèi)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度、密實(shí)度和耐久度。
   (7)封孔
   灌漿達(dá)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)表觀檢查法
   在灌完漿24h后,用肉眼或手觸摸補(bǔ)灌混凝土結(jié)構(gòu)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(yàn)情況
   天津地鐵工程某段主體結(jié)構(gòu)工后出現(xiàn)數(shù)道裂縫,寬度為0.2-0.4mm,長度為0.8-1.8m,多發(fā)生在結(jié)構(gòu)側(cè)墻,少量裂縫為貫穿裂縫,且已出現(xiàn)了不同程度的滲漏情況。對于出現(xiàn)的裂縫,我們采取先觀察后修補(bǔ)的原則進(jìn)行處理,即先觀察裂縫的發(fā)展情況,待裂縫發(fā)展較為穩(wěn)定后再進(jìn)行灌縫修補(bǔ)。試驗(yàn)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(shè)計(jì)的位置下注漿管(亦做導(dǎo)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(dāng)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,灌漿過程中采取了通風(fēng)措施。
   4 結(jié)束語
   實(shí)踐表明:化學(xué)灌漿法是修補(bǔ)地鐵混凝土結(jié)構(gòu)裂縫較優(yōu)方法,它具有簡單、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(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固作用。此外,灌漿材料的選擇是保證裂縫修補(bǔ)效果的關(guān)鍵,合理的灌漿順序?yàn)橄裙?a href='http://onlinefundstransfer.com' target='_blank' title='滲水'>滲水量小的后灌滲水量大的;先灌外圍的后灌內(nèi)部的;允快速后慢速;先低壓后高壓;穩(wěn)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(yīng)多次重復(fù)灌漿效果較為理想。

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