榮 小 瑞, 祁 濤, 王 連 超
(1.中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 第一分局,四川 彭山 620860;2.河南省河川工程監(jiān)理有限公司,河南 鄭州 450000)
混凝土施工過(guò)程中,不可避免地會(huì)發(fā)生一些質(zhì)量通病。如果這些質(zhì)量通病不能根除,將影響結(jié)構(gòu)的安全。裂縫作為大體積混凝土工程的質(zhì)量通病之一已得到越來(lái)越廣泛地重視。如何有的放矢地選擇裂縫處理材料、采用合適的處理方法,以最大限度地消除裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)安全的影響是大體積混凝土工程中面臨的重大難題。
南水北調(diào)魯山南1段工程位于河南省平頂山市魯山縣境內(nèi),設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號(hào)215+811,設(shè)計(jì)終點(diǎn)樁號(hào)229+262。其中河渠交叉建筑物——灰河倒虹吸設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號(hào)216+694,設(shè)計(jì)終點(diǎn)樁號(hào)217+050,總長(zhǎng)356 m。倒虹吸管身橫斷面為4孔2聯(lián)箱型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),單孔凈空尺寸為7 m×7 m(寬×高)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)厚度:底板為1.3 m,頂板為1.3 m,邊墻為1.2 m,中墻為1 m。
對(duì)灰河倒虹吸的裂縫采用鋼尺進(jìn)行長(zhǎng)度量測(cè)、讀數(shù)顯微鏡進(jìn)行寬度量測(cè)、超聲法進(jìn)行深度量測(cè),并結(jié)合裂縫滲水情況及其所在位置進(jìn)行分析,根據(jù)《南水北調(diào)中線干線工程混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷及裂縫處理技術(shù)規(guī)定(試行)》中混凝土裂縫的分類判別標(biāo)準(zhǔn),灰河倒虹吸的裂縫主要是混凝土Ⅰ、Ⅱ、ⅢI類裂縫,滲水包括面板裂縫滲水,伸縮縫、結(jié)構(gòu)縫滲水。
基面清理工具:角向磨光機(jī)或鋼絲刷;
涂刷工具:半硬尼龍刷;
鉆孔機(jī)具:手持式?jīng)_擊鉆;
灌漿機(jī)具:化學(xué)灌漿專用注漿針頭、注漿機(jī)。
3.2.1 裂縫處理材料
(1)Ⅰ類裂縫。
主要采用裂縫表面封閉法,封縫材料為“XYPEX賽柏斯”濃縮劑。
(2)Ⅱ、Ⅲ類裂縫。
主要采用縫內(nèi)化學(xué)灌漿、縫面封閉法聯(lián)合補(bǔ)強(qiáng)加固,灌漿材料為HK-G低粘度環(huán)氧灌漿材料,縫面封閉材料為“XYPEX”濃縮劑。
(3)伸縮縫、結(jié)構(gòu)縫滲水。
主要采用縫內(nèi)化學(xué)灌漿、縫面封閉法聯(lián)合堵漏加固,灌漿材料為L(zhǎng)W水溶性聚氨酯灌漿材料,縫面封閉材料為XYPEX“濃縮劑”。
3.2.2 裂縫處理施工工藝
(1)Ⅰ類裂縫。
Ⅰ類裂縫處理采用表面封閉法,其施工流程為:基面清理→潤(rùn)濕→制漿→涂刷第一道“XYPEX”濃縮劑灰漿層→涂刷第二道“XYPEX”濃縮劑灰漿層→涂刷第三道“XYPEX”濃縮劑灰漿層→養(yǎng)護(hù)→后期觀測(cè)。
①基面清理。
使用鋼絲刷或角向磨光機(jī)將裂縫兩側(cè)各5 cm、兩端各10 cm范圍內(nèi)混凝土基面的浮漿、薄弱表層等清除干凈。
②基面濕潤(rùn)。
采取壓力水槍沖洗混凝土表面,使基面含水達(dá)到濕潤(rùn)狀態(tài)為準(zhǔn),不留明水。
③制 漿。
“XYPEX”濃縮劑按體積比進(jìn)行配制,干粉∶水(凈水)=5∶2,調(diào)成糊狀。
④涂 刷。
當(dāng)基面達(dá)到必備的濕潤(rùn)條件后,“XYPEX”濃縮劑涂刷時(shí)應(yīng)注意來(lái)回的用力度,采用專用半硬的尼龍制,保證凹凸處滿涂;涂刷厚度≥1 mm且保證涂刷厚度均勻;涂刷過(guò)程中交替改變涂刷方向,先后搭接寬度應(yīng)保證在3~5 cm。
涂刷分三遍進(jìn)行,下一遍涂刷應(yīng)待上一遍涂料初步同化(約1~2 h)后再進(jìn)行。當(dāng)上一道涂料干燥過(guò)快時(shí),應(yīng)澆水濕潤(rùn)后進(jìn)行下一遍涂刷。
⑤養(yǎng) 護(hù) 。
當(dāng)涂層固化到不會(huì)被噴灑水損害時(shí)開(kāi)始養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28 d,養(yǎng)護(hù)溫度不低于5℃,養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)保證有足夠的噴水次數(shù)以確保處理面一直處于濕潤(rùn)狀態(tài)。
(2)Ⅱ、Ⅲ類裂縫(包含面板滲水性裂縫)。
Ⅱ、Ⅲ類裂縫的處理采用化學(xué)灌漿法,其施工工藝流程為:基面清理→確定注漿口→灌漿→灌漿孔處理→縫面封閉→養(yǎng)護(hù)→后期觀測(cè)。
①基面清理。
基面清理方法同I類裂縫。
②確定注漿口。
使用手持沖擊鉆沿縫鉆孔埋針頭,孔徑為16 mm,孔深為縫深的1/3~1/2,孔間距為20~30 cm。鉆孔完成后用壓縮氣體將孔內(nèi)的雜物吹凈,以保證注漿孔通暢并將鉆孔統(tǒng)一編號(hào)。
③灌 漿。
灌漿材料采用HK-G低粘度環(huán)氧灌漿材料。
a.灌漿料的配制。
HK-G低粘度環(huán)氧灌漿料的配制按A∶B=5∶1的比例配制漿液,將兩組份充分混合均勻?qū)⒒旌狭系臏囟瓤刂圃?5℃以下。
b.灌漿次序。
混凝土豎向裂縫灌漿自下而上、自深至淺進(jìn)行;混凝土水平裂縫(包括接近水平狀的裂縫)灌漿自里向外、自一端向另一端進(jìn)行。灌漿時(shí)按鉆孔的編號(hào)順序依次灌漿。
灌漿壓力為0.3 MPa,灌漿過(guò)程中逐級(jí)提升灌漿壓力,每級(jí)提升0.05 MPa。
從第一個(gè)灌漿孔開(kāi)始灌漿,當(dāng)未灌漿孔出濃漿時(shí),將未灌漿孔封閉,繼續(xù)在原灌漿孔灌漿,直至原孔在規(guī)定壓力0.3 MPa下不再吸漿或吸漿量小于0.03 L/min時(shí)再換灌臨近未出濃漿或未出漿的灌漿孔,每條縫最后一個(gè)灌漿孔的灌漿吸漿量小于0.03 L/min并持續(xù)延灌10 min后即可結(jié)束灌漿。
c.灌漿孔的處理。
待灌漿孔內(nèi)的漿液固化后,去除灌漿針頭,將灌漿孔周圍及縫面溢出的漿液清理干凈。
d.縫面封閉。
縫面封閉材料采用“XYPEX”濃縮劑,按體積比進(jìn)行配制,干粉∶水(凈水)=5∶2調(diào)成糊狀后沿裂縫表面涂刷,寬度約為5 cm。
e.養(yǎng) 護(hù)。
養(yǎng)護(hù)方法同I類裂縫的處理方法。
f.后期觀測(cè)。
處理完成后進(jìn)行定期觀測(cè),檢查處理效果,必要時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)。
(3)伸縮縫、結(jié)構(gòu)縫滲水的處理。
對(duì)于伸縮縫、結(jié)構(gòu)縫滲水的處理采用化學(xué)灌漿法,其工藝流程及方法同Ⅱ、Ⅲ類裂縫的處理方法,灌漿材料為L(zhǎng)W水溶性聚氨酯灌漿材料。
以環(huán)氧、聚氨酯灌漿料與“XYPEX”濃縮劑為材料,采用內(nèi)部化學(xué)灌漿、表面封閉處理的施工方法,在倒虹吸混凝土裂縫處理中取得了良好的工程效果,并在一定程度上節(jié)約了施工成本,該方法已越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于一些大體積混凝土工程裂縫處理中。
參考文獻(xiàn):
[1] 馬建革,潘志新,馬 偉.混凝土缺陷處理技術(shù)及應(yīng)用[M].鄭州:黃河水利出版社,2009.