李林 雍明全
摘 要:在水利水電工程施工過程中,由于施工不規(guī)范及其他外界因素,導(dǎo)致成型混凝土出現(xiàn)裂縫。因水利水電工程在混凝土強(qiáng)度和防滲性能上有較高要求,普通灌漿已不能滿足要求,而化學(xué)灌漿在水利水電工程縫處理中取得了較好的效果。
關(guān)鍵詞:化學(xué)灌漿;技術(shù);應(yīng)用
水利水電工程施工中,因混凝土材料問題、配合比設(shè)計不合理、施工及養(yǎng)護(hù)不到位、外界使用因素(如基礎(chǔ)不均勻沉降)等不同原因?qū)е禄炷猎谀袒蚴褂秒A段產(chǎn)生裂縫。裂縫降低水工建筑物的抗?jié)B能力,不僅影響建筑物的使用功能,還影響建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。根據(jù)水工建筑物對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和防滲性能的要求,采用普通水泥灌漿法處理很難取得理想的效果,而化學(xué)漿液具有很好的滲透性、灌注性,可以通過灌漿壓力把漿液壓至細(xì)微裂縫中,使其擴(kuò)散、凝固達(dá)到防水、堵漏、補(bǔ)強(qiáng)的目的。在嘉陵江蒼溪航電樞紐工程安裝間及泄洪沖沙閘底板及側(cè)墻裂縫處理中,化學(xué)灌漿取得了很好的效果,以下結(jié)合蒼溪航電樞紐工程化學(xué)灌漿所取得的成果,淺談化學(xué)灌漿技術(shù)在裂縫處理施工的應(yīng)用。
1 裂縫處理方案選擇
對于寬度小于0.3mm且需要繼續(xù)澆筑混凝土的裂縫,在上層混凝土澆筑之前采用并縫鋼筋進(jìn)行限裂處理;對于寬度大于0.3mm的裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿處理,如需要繼續(xù)澆筑混凝土,可增加并縫鋼筋進(jìn)行加固。對于寬度超過1.0mm裂縫,應(yīng)在裂縫最寬處增加測縫計,后期對裂縫進(jìn)行觀測記錄。
2 灌漿材料的選擇
化學(xué)灌漿材料選擇的原則: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,性能穩(wěn)定,不易起化學(xué)變化,并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強(qiáng)度,不易脫開。裂縫處理化學(xué)灌漿材料常用的有水玻璃、丙乳、環(huán)氧和聚氨酯材料。1)水玻璃灌漿材料。指水玻璃(Na2O·nSiO2)在固化劑作用下產(chǎn)生凝膠的一種灌漿材料,由于水玻璃來源豐富、價格低、污染小,加上不斷研制的各種新型固化劑,從而使水玻璃類漿液成為一種品種繁多、有實(shí)用價值和重要發(fā)展前途的漿液。適用于較大裂縫使用,尤其適合突發(fā)性漏水、泥、砂的整治,漿液充填率高但強(qiáng)度不高。2)丙乳灌漿材料。全稱為丙烯酸酯共聚乳液,是一種高分子聚合物的水分散體,加入水泥砂漿后為丙乳砂漿,該砂漿具有優(yōu)異的粘接、抗凍、防滲、防腐、耐磨、抗老化等性能,適用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防滲、防腐護(hù)面和修補(bǔ)工程。丙乳不作為灌漿材料單獨(dú)使用,一般與砂漿拌和后用于混凝土表面修補(bǔ)工程。3)環(huán)氧灌漿材料。環(huán)氧灌漿材料為含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)化合物,具有可灌性好、粘度大、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。材料為雙組分,操作方便,可以對細(xì)微的混凝土裂縫和基巖裂縫進(jìn)行灌漿處理,從而達(dá)到防滲補(bǔ)強(qiáng)加固的目的。但一般環(huán)氧材料不適用于縫面有水的情況,材料與潮濕混凝土面的接觸性不好,必須選用改性環(huán)氧材料。改性環(huán)氧材料強(qiáng)度、粘度、固化時間可調(diào)節(jié),具有親水性,材料力學(xué)性能良好,漿液固化后的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度都很好,有較好的補(bǔ)強(qiáng)加固性能,環(huán)氧灌漿材料適用于各類水工建筑物及其他工程構(gòu)筑物混凝土裂縫的補(bǔ)強(qiáng)加固處理,大壩和其他工程構(gòu)筑物基礎(chǔ)的防滲補(bǔ)強(qiáng)加固處理。4)聚氨酯。單液型,無需計量混合;具有優(yōu)良的親水性,可與水反應(yīng)封堵大壓力水。灌漿膠與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后,借其緩慢膨脹及持續(xù)壓力,可將灌漿膠滲透至細(xì)微縫隙,達(dá)到完全止水的效果,灌漿膠與混凝土的結(jié)合力非常優(yōu)越,不會因構(gòu)筑物的變形而引起再龜裂等漏水現(xiàn)象。推薦用于隧道、水庫、大壩混凝土等結(jié)構(gòu)裂縫的漏水止漏。但一般聚氨酯的粘結(jié)強(qiáng)度偏低,只適合堵漏施工,不適合作為混凝土裂縫補(bǔ)強(qiáng)加固使用。根據(jù)化學(xué)灌漿材料的特性及裂縫的性狀,蒼溪航電樞紐工程化學(xué)灌漿選用改性環(huán)氧材料。
3 施工方法
3.1 施工流程
混凝土面清洗→裂縫標(biāo)識→測量縫寬→鉆鎖縫鋼筋孔→埋設(shè)鎖縫鋼筋→裂縫鑿槽→裂縫清洗→鉆灌漿孔→預(yù)埋灌漿管→預(yù)縮砂漿封閉→灌漿→鑿除灌漿咀→預(yù)縮砂漿補(bǔ)平→埋設(shè)并縫鋼筋→灌漿處理結(jié)束。
3.2 施工方法
1)鉆孔、埋管。根據(jù)裂縫情況,采用騎縫鉆孔或斜穿鉆孔,鉆孔必須穿過裂縫,在裂縫處理中視情況靈活選用。鉆孔后進(jìn)行壓水或壓氣檢查,判斷鉆孔與裂縫是否相通,若不相通,需在臨近處補(bǔ)鉆孔。灌漿管路的預(yù)埋首先沿裂縫全長人工鑿槽并沖洗干凈,從槽底鉆孔后插入灌漿管和管咀,間距根據(jù)實(shí)際情況而定,一般0.3m左右一個。管咀應(yīng)露出混凝土面10cm,然后采用預(yù)縮砂漿將鑿槽封閉。2)灌漿。灌漿前應(yīng)首先進(jìn)行壓水檢查,壓水檢查壓力為0.3MPa,檢查灌漿管路及裂縫的暢通,并除去裂縫中的灰塵和碎片,檢查情況詳細(xì)記錄,以探明裂縫情況和確定灌漿壓力和灌漿量。灌漿從裂縫的一端開始,一般以自下而上為原則,即從低處開始灌漿,灌漿壓力為0.3~0.4MPa,起始灌漿壓力為0.3MPa,待相鄰一孔出漿后即將相鄰孔封閉,繼續(xù)灌漿,一次將裂縫管咀前部封閉,在壓力下使?jié){液充分飽和整個縫面;待全部管咀封閉后,灌漿壓力增加至0.4MPa繼續(xù)灌漿。當(dāng)吸漿率小于1ml/min時,應(yīng)保持壓力繼續(xù)灌注30min即可扎管待凝。4~5h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。待漿液固化后1~2天,鑿除灌漿管,用預(yù)縮砂漿抹平。3)質(zhì)量檢查。化學(xué)灌漿結(jié)束14天后采用壓水試驗(yàn)和鉆孔取芯相結(jié)合的方法進(jìn)行灌漿質(zhì)量檢查。采用鉆機(jī)騎縫鉆孔取出混凝土芯,觀察漿液的填充程度,進(jìn)行芯樣鑒定、描述,并繪制柱狀圖;壓水檢查壓力為0.3MPa,合格標(biāo)準(zhǔn)為:透水率≤0.1Lu。蒼溪航電樞紐工程化學(xué)灌漿結(jié)束后,經(jīng)質(zhì)量檢查,裂縫充填密實(shí),透水率全部滿足要求,灌漿質(zhì)量優(yōu)良。
4 結(jié)語
化學(xué)灌漿技術(shù)在水利水電工程裂縫處理問題及補(bǔ)強(qiáng)加固等方面現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用,由于化學(xué)制劑大多為液態(tài)的,可通過高壓注漿法注入細(xì)微的裂縫中,從而達(dá)到良好的防滲堵漏補(bǔ)強(qiáng)加固效果。隨著化工業(yè)的不斷發(fā)展,化學(xué)灌漿工藝的不斷完善,相信以后處理裂縫及補(bǔ)強(qiáng)加固等問題能達(dá)到最理想的效果,消除安全隱患,延長建筑物的使用壽命。
參考文獻(xiàn):
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