混凝土滲水裂縫管理論文VIP

1、混凝土滲水裂縫管理論文 水工地下隧洞混凝土裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿處理的目的主要是進(jìn)行防滲堵漏和補(bǔ)強(qiáng)加固。防滲堵漏要求縫面灌后具有較高的抗?jié)B性和抗老化性能，能阻止外來水汽碳化混凝土和銹蝕鋼筋，滿足結(jié)構(gòu)耐久性和安全運(yùn)行；補(bǔ)強(qiáng)加固要求縫面漿液固化后有較高的粘接強(qiáng)度，最終要求能恢復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。目前裂縫處理一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材，但均存在一定的局限性，需研究環(huán)保型、低粘度、無收縮、抗老化強(qiáng)、粘接強(qiáng)度高、能滿足溫度縫反復(fù)收縮開裂的處理要求的彈性改性環(huán)氧漿材。裂縫處理方法主要有開槽埋管法、打斜孔埋管法和無損貼嘴法。開槽埋管法由于對原混凝土結(jié)構(gòu)破壞較大，漿材損耗大，開槽處難以修復(fù)好等問題已普遍不再采用；

2、打斜孔埋管法能解決開槽法的諸多不利，但存在管容耗漿大，微細(xì)粉塵易堵塞縫面影響灌漿質(zhì)量，由于該方法施工簡單而被普遍采用；無損貼嘴法是目前處理裂縫最先進(jìn)的方法，具有工藝簡單、無鉆孔、無孔容耗漿、易找準(zhǔn)裂縫、對混凝土無損傷、成本低等優(yōu)點(diǎn)值得大力推廣，無損貼嘴法處理裂縫的難點(diǎn)是滲水縫的貼嘴，采用ECH水下粘結(jié)膠進(jìn)行滲水縫的貼嘴能最大承受1.3MPa的壓力，為貼嘴法處理滲水裂縫提供了條件。 1裂縫處理化學(xué)漿材的選擇 化學(xué)漿材選擇應(yīng)掌握的原則：一是漿材的可灌性，所選化學(xué)漿材必須能夠灌入裂縫，充填飽滿，灌入后能凝結(jié)固化，以達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)和防滲加固的目的；二是漿材的耐久性，所選用材料在使用環(huán)境條件下性能穩(wěn)定，不易起

3、化學(xué)變化，并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強(qiáng)度，不易脫開，對于一些活動(dòng)裂縫和不穩(wěn)定裂縫要特別注意這條原則。水工地下隧洞襯砌混凝土裂縫的特點(diǎn)是：裂縫開度較小、外水壓力大、漿液較難灌入，一般處理要求既要滿足補(bǔ)強(qiáng)又要防滲堵漏，灌漿材料一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材。我們在滲水裂縫處理過程中采用了EAA、CW、LPL三種高滲透改性環(huán)氧漿材，詳見表1。 以上三種材料各有優(yōu)缺點(diǎn)，EAA、CW屬糠醛、丙酮改性系列，具有親水性、粘度低、可灌性較好，缺點(diǎn)是凝固時(shí)間長、脆性大，不適宜對變化的裂縫進(jìn)行處理；LPL漿材屬活性稀釋劑改性系列具有親水性、凝固時(shí)間快、脆性小、漿材本身不收縮的優(yōu)點(diǎn)，但粘度大，對于細(xì)小裂縫的可灌性差。

4、 表1采用的化學(xué)漿材性能比較表 - 漿材名稱 改性系列 粘度 (25/2h) 膠凝時(shí)間 /h 28d抗壓強(qiáng)度 /MPa 28d粘接劈拉 強(qiáng)度/Mpa 適應(yīng)范圍 - EAA 糠醛、丙酮改性系列 18 30 36.285.7 5.723.9 滲水的縫、穩(wěn)定的裂縫 CW 糠醛、丙酮改性系列 10cp 26 47.8 4.7 斷層的改性、穩(wěn)定的干裂縫 LPL 活性稀釋劑改性系列 350cps 20 50 6.08 干縫、不穩(wěn)定的縫 - 2打斜孔埋管法處理滲水裂縫 2.1工藝流程 裂縫清洗鉆斜孔清孔、埋管表面封縫通風(fēng)檢查漿液配制注漿封孔處理待凝檢查表面處理 3.2重要工藝技術(shù)要求 （1）裂縫清洗：對縫面

5、用高壓水進(jìn)行清洗，直至清晰地露出裂縫為止； （2）鉆孔：在裂縫中心線1015cm兩側(cè)鉆斜孔，孔徑18mm，孔距40cm，深淺孔交替布置，淺孔深2530cm，傾角約50，深孔孔深4045cm，傾角約70 （3）清孔、埋管：用高壓水將孔清洗干凈，每孔分上下兩層埋設(shè)兩根注漿管，一進(jìn)一出，下層管徑為8mm，埋至距孔底5cm，為主注漿管；上層管徑為8mm，埋入孔內(nèi)10cm左右，為排水排氣回漿管，埋管材料用速凝水泥。 （4）表面封縫：用玻璃絲布或堵漏靈劑進(jìn)行封堵，應(yīng)保證封閉密閉可靠。 （5）通風(fēng)檢查：待埋管材料有一定的強(qiáng)度后，在裂縫和管口處涂少量肥皂水，采用0.2MPa的風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)檢查，對于盲孔應(yīng)在附近

6、重新打孔埋管。 （6）漿液配制：根據(jù)灌前壓丙酮試驗(yàn)的漏量大小配制漿液，配漿時(shí)將固化劑、表面活性劑緩慢注入EAA（或CW）主液中，邊注入邊攪拌，保持漿液在25以下，以提高漿材的可灌性。 （7）化學(xué)灌漿 注漿方式：灌前單孔壓丙酮量10ml者應(yīng)單孔灌注，漏量 注漿方法：先灌深孔，從下層進(jìn)漿管開始注漿，待上層回漿管排出孔內(nèi)水、氣后，封閉回漿管。根據(jù)吸漿量情況逐步升至設(shè)計(jì)壓力，當(dāng)吸漿率小于1ml/min時(shí)，應(yīng)保持壓力延續(xù)灌注30min即可扎管待凝。45h后檢查注漿效果，對管口不飽滿的膠管進(jìn)行第二次注漿直至飽滿。 灌漿壓力：開灌壓力0.4MPa，當(dāng)吸漿率小于5ml/min時(shí)，逐漸加壓至0.50.6MPa，

7、二次注漿孔壓力可提高至0.8MPa。 注漿過程監(jiān)控：加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抬動(dòng)變形監(jiān)測，如出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)降壓并采取相應(yīng)措施。 （8）質(zhì)量檢查：裂縫化學(xué)灌漿結(jié)束14d后采用壓水和鉆孔取芯相結(jié)合的方法進(jìn)行。 檢查孔壓水：采用單點(diǎn)法壓水，壓力0.5MPa，孔徑28，孔深30cm，合格標(biāo)準(zhǔn)透水率q0.1Lu。 鉆孔取芯：孔徑89mm，孔深淺于灌漿孔10cm，粘接強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 2.3打斜孔埋管法施工存在的缺點(diǎn) （1）溫度裂縫走向是個(gè)曲面，在混凝土內(nèi)的走向復(fù)雜，一般從鋼筋邊通過，鉆孔時(shí)易碰到鋼筋，造成的“廢”孔較多，對原混凝土結(jié)構(gòu)的整體性造成損壞。 （2）鉆孔時(shí)的微細(xì)粉塵難于有效清出，粉塵易堵塞灌漿通道，漿液

8、難以進(jìn)入縫面，降低化灌質(zhì)量。 （3）滲水縫中不能有效地趕水，漿液和水混合影響環(huán)氧灌漿材料的固化；也不能滿足漿液“從寬處往窄處灌漿最有利”的原則；一旦發(fā)現(xiàn)“死孔”無法及時(shí)采取補(bǔ)救措施。 （4）施工工序較多,施工工藝繁瑣，管容、孔容大，浪費(fèi)漿材（據(jù)統(tǒng)計(jì)孔容占58%以上）；灌后的裂縫復(fù)灌量較大，且需多次復(fù)灌，增加了資金投入。 3無損貼嘴法處理滲水裂縫 3.1工藝流程 注漿嘴加工打磨沖洗裂縫描述貼嘴封縫壓風(fēng)檢查灌漿注漿嘴清除質(zhì)量檢查。 3.2重要工藝技術(shù)要求 （1）注漿嘴加工。在外徑為6mm、長度大于6cm的銅管一端焊上邊長為34cm、厚度為1.5mm左右的方形鐵片，鐵片中間開直徑等于銅管外徑的進(jìn)漿孔

9、，鐵片周邊鉆排列規(guī)則的小孔。 （2）打磨：采用砂輪機(jī)沿裂縫的兩邊各打磨20cm的寬度，除去混凝土表面雜物，以免影響注漿嘴的粘貼及封縫效果。 （3）沖洗：是貼嘴法施工最重要的工序，用高壓沖毛機(jī)沿裂縫開口向兩邊沖洗，以保證縫口敞開無雜物。 （4）裂縫描述：用刻度放大鏡測量裂縫寬度，并對裂縫走向及縫長進(jìn)行描述，用以調(diào)整布置注漿嘴間距及灌漿壓力。 （5）貼嘴：根據(jù)裂縫描述進(jìn)行注漿嘴的布置。規(guī)則裂縫縫寬小于0.3mm時(shí)按間距20cm布嘴，縫寬大于0.3mm時(shí)按間距30cm布嘴；不規(guī)則裂縫的交叉點(diǎn)及端部均布置注漿嘴。將ECH-型膠抹在注漿嘴底板上，貼嘴時(shí)用定位針穿過進(jìn)漿管，對準(zhǔn)縫口插上，然后將注漿嘴壓向混

10、凝土表面抽出定位針，定位針未粘附膠認(rèn)定注漿嘴粘貼合格。 （6）封縫：貼嘴3h后用堵漏靈膠泥將滲水縫口封堵住，2h后用碘鎢燈將混凝土表面烘干并用無水酒精洗抹一遍；待干后刮抹一層ECH-型粘膠；當(dāng)不粘手時(shí)再刮抹ECH-型面膠三遍，待ECH-型面膠基本固化后，用堵漏靈加固形成中間高，兩邊低的傘形封蓋 （7）壓風(fēng)檢查：封縫完成并養(yǎng)護(hù)2h后即可進(jìn)行壓風(fēng)檢查各孔的貫通情況，壓風(fēng)壓力0.25MPa；對于不串通的孔應(yīng)查明原因進(jìn)行分析和處理。 （8）灌漿：采用多點(diǎn)同步灌注方式，從下至上，從寬至窄，逐步推進(jìn)，采用LilyCD-15雙組分注射泵灌注LPL漿材，施工中采用穩(wěn)壓慢灌，每孔純灌時(shí)間不少于90min，以保證

11、灌漿質(zhì)量。灌漿壓力見表2。 表2裂縫寬度與灌漿壓力關(guān)系 縫寬 0.10.3 0.3 灌漿壓力/MPa 0.81.0 0.60.8 0.50.8 （9）注漿嘴的清除:灌漿結(jié)束48h后鏟除注漿嘴，混凝土表面采用環(huán)氧膠泥封堵平整。 （10）質(zhì)量檢查及驗(yàn)收：灌后質(zhì)量檢查在注射樹脂LPL灌漿結(jié)束7d后進(jìn)行。 壓水檢查：現(xiàn)場布騎縫孔，沖擊鉆造孔(孔徑1820mm、孔深1015cm)后，采用單點(diǎn)法壓水，壓水檢查壓力為0.3MPa。合格標(biāo)準(zhǔn)：壓水檢查透水率q0.1Lu。 鉆孔取芯：取芯直徑89mm，并進(jìn)行巖芯鑒定、描述，繪制鉆孔柱狀圖。 3.3無損貼嘴法的工藝特點(diǎn) 不破壞混凝土的整體性，適合薄型結(jié)構(gòu)的裂縫處理

12、。 （2）由于從縫的表面進(jìn)行打磨沖洗，可避免微細(xì)粉塵對灌漿的影響，從縫口進(jìn)漿可灌性得到了保證。 （3）使“以漿趕水”，多點(diǎn)依序同步灌漿成為可能。 （4）貼嘴封縫、采用多點(diǎn)同步灌漿的無損灌漿工藝，可在不破壞混凝土結(jié)構(gòu)的條件下極大地提高可灌性，裂縫的灌入深度也能滿足要求，加上使用低黏度、低收縮的化灌漿材，達(dá)到了“堵水、保護(hù)鋼筋、恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性”的效果。 （5）工藝簡單、復(fù)灌率低，節(jié)約昂貴的化學(xué)漿材，降低了成本，加快了施工進(jìn)度。 3.4特殊情況處理 （1）滲漏點(diǎn)的復(fù)灌： 對有規(guī)律的滲漏點(diǎn)，即一段裂縫仍滲水，采用原施工方法進(jìn)行復(fù)灌。 對單獨(dú)的滲漏點(diǎn)采用打輔助孔的方法進(jìn)行復(fù)灌，先在滲漏點(diǎn)貼嘴、封縫。然

13、后用沖擊鉆在距滲漏點(diǎn)10cm沿原裂縫鉆3個(gè)輔助斜孔（孔徑1820mm，孔距1020cm，傾角50，孔深25cm），并預(yù)埋外徑為6mm的銅管。再用堵漏靈進(jìn)行封堵埋管，在滲漏點(diǎn)貼嘴及封縫、輔助孔埋管及封堵完成后，其他工序按原方法進(jìn)行施工 （2）漿液配比出現(xiàn)問題時(shí)的處理：灌漿時(shí)如出現(xiàn)長時(shí)間不進(jìn)漿，且漿液粘度增加，即漿液配比出現(xiàn)問題。處理方法是打開機(jī)箱蓋，清理兩活塞桿運(yùn)行系統(tǒng)，直至兩活塞桿運(yùn)行同步后，排棄部分混合液，然后重新注漿。 4復(fù)灌后仍局部滲水的處理 （1）經(jīng)復(fù)灌后仍有滲水的部位采用嵌縫措施：開槽槽深槽寬為5cm5cm，并在槽內(nèi)每1.5m用電鉆打一個(gè)22排水孔，孔深70cm；從孔底部埋一根鋁管，

14、在管口用堵漏靈封閉將水引出；將槽面清洗干凈并盡量烘干，若無法烘干則在縫面用堵漏靈先堵水，然后涂環(huán)氧基液，再用丙乳砂漿錘填密實(shí)，并滿足過流面平整度要求。 （2）嵌縫后再在表面粘貼玻璃絲布防滲，玻璃絲布寬15cm。粘貼方法：先將縫面清理干凈，均勻刷一層1438膠，再貼一層玻璃絲布，三膠二布。對于灌漿后延伸的裂縫，若滲水不大或不滲水，則直接在縫面粘貼玻璃絲布，并延伸1.0m左右。 （3）待丙乳砂漿封閉7d后封閉引水管孔。先用干塑性水泥砂漿填充并用細(xì)鋼筋搗密實(shí)，離孔口5cm時(shí)，改用預(yù)縮砂漿填充密實(shí)，對其表面涂刷環(huán)氧膠泥。 5結(jié)束語 混凝土裂縫處理難度較大，對有滲水的裂縫處理難度更大。通過參與水工地下隧

15、洞混凝土滲水裂縫的處理，認(rèn)為在處理過程中主要應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： （1）灌漿材料的正確選擇：應(yīng)選擇低黏度、低收縮的環(huán)氧漿材。收縮大的材料需多次復(fù)灌，不但增加投入，而且復(fù)灌成功率小。目前采用主要是兩種系列的改性環(huán)氧漿材，各有優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)根據(jù)縫的寬度、滲水情況及處理的結(jié)構(gòu)要求，選擇適宜的漿材。 （2）推廣貼嘴無損法施工：混凝土溫度縫一般較細(xì)，且不在一個(gè)平面上，裂縫很難找準(zhǔn)，漿材難以灌入，最好是采用貼嘴無損法施工，既減少了鉆孔量，又可減少孔容、管容的漿材耗用量，降低成本；結(jié)構(gòu)的厚薄、裂縫的深淺對鉆孔的要求較高，為了找準(zhǔn)裂縫的深度以便準(zhǔn)確地布置灌漿孔，不得不打出大量的檢查孔，對結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重破壞。 （3）避免微細(xì)粉塵對化學(xué)灌漿的影響：混凝土裂縫內(nèi)部極不規(guī)則，其寬度受骨料、鋼筋等的影響寬窄變化復(fù)雜，當(dāng)化學(xué)漿液夾著微細(xì)粉塵在裂縫中灌入時(shí)，碰到較窄處，就會(huì)累積阻塞漿液通路。因此微細(xì)粉塵對化學(xué)灌漿的危害極大，但鉆孔處理工藝無法避免粉塵影響。 （4）從寬處往窄處灌漿最為有利，“從上至下，從寬至窄，從一邊至另一邊“，這是化灌的基本原則。溫度裂縫的形成最先在混凝土表面形成，隨著溫度應(yīng)力的作用持續(xù)向縱深方向發(fā)展，因此在混凝土表面的裂縫開合度最大，從縫口進(jìn)漿對灌漿質(zhì)量的提高極為有利。 （5）必須保證連續(xù)穩(wěn)定的灌漿壓力：穩(wěn)定的灌漿壓力是保證漿液能否使裂縫充填飽滿的關(guān)鍵，采用手搖泵灌漿很難做到這一點(diǎn)，應(yīng)采用雙液