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      化學灌漿法在地鐵結構裂縫治理中的應用
      發布時間:2014-07-15
        【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,并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
        
         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,就必須對其進行治理。
        
         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,向裂縫中注入聚氨酯化學漿材,經聚合、交聯等化學反應生成高聚物,使被處理的部位膠結、增強與加固并形成整體,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于大壩壩基基礎加固和防滲、地下隧道開挖、混凝土缺陷修復等諸多工程領域。
        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,可向裂縫中灌入環氧樹脂類、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,漿材固結后強度高,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。對于混凝土結構重要部位的裂縫,應通過鉆孔取樣進行室內試驗,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
         灌漿達到要求后,切除高出混凝土表面的注漿管,并進行表面修整處理。
        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量。
         (2)表觀檢查法
         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后出現數道裂縫,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,我們采取先觀察后修補的原則進行處理,即先觀察裂縫的發展情況,待裂縫發展較為穩定后再進行灌縫修補。試驗采用丙凝、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,并對裂縫進行鑿縫處理,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,然后進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、有效等諸多優點,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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