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        化學漿液進行砼裂縫處理的新工藝
          [來源:][作者:][2014年2月25日][文章點擊數:2357]  

         

         

            在砼施工中,伸縮縫、施工縫的滲水及溫度應力裂縫的處理是一個世界性難題。為了最大可能減少砼施工過程中各種裂縫的發生,在現在砼施工過程中,我們盡管在其原材料的選用、施工工藝方面都進行了不斷的研究和改進,然而并不能完全得到避免,如在長江三峽、黃河小浪底及萬家寨等各大中型水利水電工程項目中,雖然采用了各種不同的施工工藝,有嚴格的質量保證體系和控制措施,但在砼施工中都不同程度的發現有各種裂縫的產生。 

            砼中產生的各種裂縫,不僅對其結構產生了不良的影響,還可能對整個建筑物產生直接的危害,特別是水工建筑物,由于砼中裂縫的產生,如對位于水下部分的裂縫,會造成水沿裂縫的滲漏,對水位線以上的裂縫,則會由于氣溫的反復變化,使裂縫中的毛細水對結構物造成進一步的損傷,從而可能造成結構物的破壞。 

                化學灌漿是砼缺陷處理的一項非常有效的施工方法。本文所述的化學灌漿方法,能夠針對不同的裂縫類型,使用各自不同的處理工藝,不僅減少了施工過程中的勞動強度,更能夠保證對缺陷的處理質量,縮短施工工期,降低處理的成本,從而獲得良好的經濟和社會效益。 

        二、 砼缺陷裂縫類型和滲水的原因 

              一般砼中出現的缺陷裂縫主要有:伸縮縫、施工縫、溫度應力裂縫。 

        2.1  伸縮縫:它是根據結構布置、地質條件及施工布置,施工強度等在結構物中設置的橫向縫,為滿足結構變形的要求,縫面間一般不應有剛性填充物,僅在上游壩面附近設止水設施。在運行過程中,其滲水原因主要有以下兩個方面:a、原施工過程中,由于各種原因造成止水片的破損;b、地下水沿止水片部位砼缺陷部位形成的繞滲。 

        2.2  施工縫:另一類滲水縫是砼的水平施工縫,其滲水的原因主要為,結合面未按要求進行處理,砼澆筑過程中結合面砂漿較少,且砼下料的高度較高,造成砼中的砂漿與骨料的局部分離,并且沿結合面部份區域振搗不足,而造成部分滲水通道。 

        2.5  溫度應力裂縫:在砼中出現最多的裂縫就是溫度應力裂縫,施工過程中由于基礎溫差和砼內外溫差過大或由于其他原因產生的應力釋放等是砼溫度應力裂縫產生的主要原因。根據溫度應力裂縫表現形式上的不同,溫度應力裂縫可分為表面·、深層、貫通三種。 

        2.4  裂縫處理的一般原則 

            根據裂縫類型和所處位置不同,對其進行處理的方法也不同,對砼裂縫處理應遵循以下 

        原則: 

            a.表面有防風化、防滲、抗沖、耐磨要求部位的裂縫應進行表面處理。 

            b.減弱結構的整體性、強度、防滲性能和造成鋼筋銹蝕的裂縫,要進行灌漿處理。 

            c.危及建筑物安全運行的裂縫,除采取灌漿處理外,必要時還應采取其他的加固措施。 

            d.對溫度反映敏感的裂縫,應在低溫季節后期裂縫開度較大時處理。 

            e.對活動性裂縫必須采用柔性材料進行處理。 

        三、 裂縫處理方案的選擇與確定 

        3.1  伸縮縫灌漿方案 

            在小浪底工程中,處理伸縮縫滲水,曾先后采用了不同的處理方案進行處理,各處理方案結果如下: 

            a)水泥灌漿方案:試圖通過在伸縮縫間注入水泥漿,而阻止地下水沿縫面滲漏,但由在伸縮縫間涂刷的泥清油膏等,造成灌入縫面內漿體不能與縫面砼直接結合,加之砼段隨氣溫 

        的變化和影響,從而使水泥灌漿對其滲水道路的封閉很難保證。小浪底1#導流洞的部分滲 

        水縫段即按此法進行處理,但其處理效果極差。并且由于水泥灌漿需要較大的灌漿孔,鉆孔施工輔助作業多,施工工藝性差,因此,水泥灌漿方法處理伸縮縫滲水其施工可*性不能滿足工程需要和工藝需要。 

            b)相嵌止水條方案,在原1#導流洞的施工處理中,對伸縮縫的處理,還采用了在環間裂縫上相嵌膨脹止水條的方案,其做法為:沿滲水縫面切割砼約寬為5em,深約10em的方形槽,然后在槽內放入5X 5em的膨脹式止水條,并隨及使用C80水泥砂漿進行封閉,止水條遇地下水后,模向膨脹,形成止水,從而防止地下水的滲透,施工實踐表明:其效果較差,工程運行中在高壓力的地下水壓力和過流時的高速下泄水流的雙重作用下,相嵌的c80水泥砂漿極易脫落,從而對襯砌洞壁產生新的損傷,并且其施工工藝性能極差,施工過程中勞動強度大。l#導流洞中局部伸縮滲水縫即按此法進行處理,但經過在較低水位簡短泄流后檢查,發現其相當部位的c80水泥砂漿相嵌體脫落,止水膠條失效。因此此種方法不適用于具有高地下水壓力和高流速過流表面的滲水裂縫處理。 

            c)以上兩種處理方法,均在伸縮縫面間嵌入了剛性填充體,使縫面喪失了允許結構伸縮 

        變形的功能,可能對建筑物的安全運行造成潛在危害,并且在結構物經過外界溫度變化的影響,很容易使填入體損壞,經過對已實施的方案和結果的研究分析,針對砼伸縮縫結構特點和滲水情況,決定使用化學漿材進行灌漿處理,其方案如下:沿伸縮縫鉆斜交孔,使灌漿孔繞過上層止水帶,與伸縮縫相交,使用較低的灌漿壓力灌注化學漿液。其布置見附圖;瘜W灌漿材料選用KLY-G3聚氨酯堵漏劑,利用該堵漏劑遇水膨脹、固化的原理,在止水帶間形成彈性充填墊,以達到止水目的。由于化學灌漿漿材的粘度小,可灌性高,能夠容易的灌入出現的砼缺陷部位。灌漿泵采用局科研所生產的輕型化灌泵和進口電動泵。 

        3.2  施工縫和溫度應力裂縫灌漿方案 

               與伸縮縫的處理相似,對砼上出現的施工縫和溫度裂縫,曾使用傳統的方法,對其進行切槽填縫和埋設灌漿盒,采用磨細水泥與普通環氧漿液灌漿,但其效果均較差,并且由于封縫操作,對原砼結構造成了新的損傷。為此我們根據其裂縫較細和滲水相對較小的特點,經多次試驗,確定采取打斜孔(灌漿孔深根據裂縫類型、深度確定,其與縫面相交一般不少于裂縫深度的一半)、使用較高的灌漿壓力進行高壓灌漿的方法進行施工,最大灌漿壓力約為砼抗壓強度的1/10。灌漿材料據現場每條裂縫的滲水量情況而定,分別采用KLY-G#聚氨酯堵漏劑和改性環氧樹脂系統漿材,滲水量較大的采用KLY-G3聚氨酯堵漏劑,堵漏原理與伸縮縫相同;滲水量小和干縫以及需要補強的裂縫采用KLY-G1系統。 

        四、 新灌漿工藝的特點 

               傳統灌漿工藝流程:施工準備→查縫定位→布孔、鉆孔→清孔→鑿槽→安裝灌漿管、貼盒→封縫→試氣補漏→現場灌漿→縫面處理→驗收 
        新的灌漿工藝流程:施工準備→查縫定位→布孔、鉆孔→清孔→安裝灌漿塞、連接灌漿泵→灌漿→清理施工現場→驗收 

            新的灌漿工藝針對傳統灌漿工藝效率較低、工序較多、在處理細微裂縫時需鑿槽與封縫、容易對原砼結構造成損傷,并且灌漿壓力偏小、處理后的裂縫不美觀等缺點的基礎上對灌漿工藝上作了大量改進: 

        4.1  灌漿塞 

            采用利用膨脹原理加工而成的膨脹型灌漿塞,替代了需用環氧砂漿固定的灌漿塞,能夠有效的避免用環氧砂漿固定灌漿塞過程中對灌漿孔的堵塞。并且在膨脹型灌漿塞內部設有兩道單向閥,灌漿結束后,單向閥能夠有效的防止灌入的漿材倒溢,保證了灌漿的質量。 

        灌漿塞經獨特設計,它由塞體和灌漿桿兩部分組成。塞體所需鉆孔孔徑為ф18mm。 

        4.2  鉆孔 

            采用進口電錘鉆孔,最大孔深達85cm,孔徑范圍ф10~ф50,替代了風鉆鉆孔,減少了鉆孔的輔助工作量,簡化了施工工藝。 
          

          

         

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