高压注浆技术在混凝土裂缝渗漏处理中的应用

本帖最后由 csccbjs 于 2015-7-23 10:35 编辑

【摘要】混凝土渗漏水现象在水利水电工程、工业民用建筑和人防、隧道等地下工程中极为普遍。渗漏水降低了混凝土的强度，缩短了建筑物的使用寿命。笔者根据多年的实践经验，介绍了高压注浆技术主要技术原理、性能指标、成果的先进性等；对压力注浆的施工技术进行了概述,旨在为其它注浆堵漏技术的实施提供借鉴。 【关键词】混凝土；渗漏；高压注浆；堵漏 0· 前言 在水工建筑物施工过程中，由于施工缝处理不彻底、结构缝止水形式不好或沉降破坏、毛细裂缝、混凝土浇筑振捣不密实等原因，往往存在渗漏水现象，影响了混凝土的防水效果；而且，由于渗漏水对混凝土的冲刷携带作用，渗漏现象会愈演愈烈，甚至危及混凝土建筑物的整体安全性。 虽然随着施工技术手段的提高，渗漏水现象得到有效控制，但仍旧无法完全杜绝。以往通常的作法是：在混凝土土建筑物浸水、遇水前对混凝土结构物进行检查， 凿开可疑部位采用防水材料进行封堵修复，往往因为小的缺陷，对结构物造成更大的破坏；而实际上在结构物真正浸水、遇水前，这种检查往往是不彻底的，由于防水材料通常为干基作业，一旦结构物浸、遇水，渗漏形成后再进行封堵，将会变的非常困难。 1· 主要技术原理 采用钻孔高压注浆的形式，针对渗漏水部位的结构要求，选择抗开裂粘结类（如水泥基灌浆材料、亲水性环氧树脂类材料）或膨胀封堵类（如亲水性聚氨酯材料、疏水性聚氨酯材料）灌浆材料进行封堵，高压灌浆是将灌浆材料注入混凝土裂缝中，当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结，这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外，达到止水堵漏的目的。 该技术具有破坏小、施工简便、成本低、见效快的特点。对隧洞、涵管、闸室、泵站、地下室等混凝土建筑渗漏水处理非常适用，值得推广应用。 2· 设计及施工性能参数 2．1 施工缝渗漏水处理方法 沿施工缝渗水位置两侧5～10cm 处，倾斜45 度角，使用冲击钻钻孔至施工缝中间位置， 从一端向另一端间隔循环钻孔， 孔距一般为20～30cm 为宜，全部钻孔完毕后，再一次埋入针头；埋入深度视渗漏点的结构情况现场决定， 至少应将针头前端橡胶套部位完全置入孔内，并旋转膨胀丝，使橡胶套膨胀堵塞孔眼。 根据施工缝的结构特点， 可采用超细水泥灌浆材料进行注浆封堵，利用其渗透性进行堵水、利用其粘结性在堵水的同时对施工缝结构进行二次加强。灌浆顺序尽量从两端循环向中间位置注入浆液，挤排出缝间水份，避免从一端注浆造成的渗漏点劈裂延长；灌浆压力通常应控制在不大于2kg/cm2, 过大的灌浆压力虽然能够保证灌浆的饱满性，但易劈裂混凝土结构，对结构物本身造成破坏。在注浆过程中， 可明显看到渗漏部位水体被浆液替换后挤出，直至出现新鲜浆液后可停止注浆；如渗漏情况严重，浆液涌出量大时，可稍等待一段时间，等浆液初凝后，进行二次补灌，保证渗漏部位填充密实。 待浆液完全凝固后（通常为24 小时后），可拧下注浆针管，采用防水砂浆对针孔进行封堵，并对溢出浆液进行清理，恢复原貌即可。 2．2 混凝土毛细裂缝漏水处理方法 毛细裂缝的形成通常为混凝土龟裂或温度应力造成，裂缝发展形态极不规则，且缝隙较小，渗水量通常不会太大。 针对此种情况宜采用亲水性环氧树脂类材料进行灌浆处理，该种材料具有较高的强度和较强的粘结性， 一般应采用抗拉强度不小于55MPa、抗压强度不小于25MPa、粘接强度不小于15kg/cm2、凝胶时间不大于10 小时、最终硬化时间不大于3 天的灌浆材料。 钻孔布置及注浆方法基本施工缝处理方法相同，关键要注意灌浆孔倾斜方向一定要能够通过裂缝、且针头橡胶不得越过裂缝部位，以保证浆液能够顺利进入裂缝；市场上该种材料通常为A、B 料式，应随配随灌，并加强钻孔和注浆的工序衔接，防止材料浪费及堵塞注浆机械。 2．3 混凝土结构（沉降）缝漏水处理方法 在水工建筑物中，混凝土结构（沉降）缝通常都有止水设计，往往由于施工过程中造成止水胶带（铜片）破坏、止水部位混凝土振捣不密实、止水设计不合适、沉降量差异过大等原因形成漏水；这种情况下的漏水量通常较大，且结构上无加固要求，宜采用亲水性聚氨酯材料进行灌浆封堵； 亲水性聚氨酯材料具有亲水性，遇水膨胀率通常不小20%、遇水发泡率不小于350%，凝胶时间不大于150 秒，而且韧性强可于混凝土基面紧密结合，适应结构缝的变形要求。 作业方法通常情况下有两种，一种基本于施工缝处理相同，即沿结构缝两侧在混凝土上钻孔，埋入针头后向结构缝内注浆，这种方法适用于设有明止水的情况。一种为在结构缝外侧填入密封胶，暂时在结构缝上形成封闭面，如漏水情况特别严重时，可在结构缝内插管导流或间隔逐段封堵；待密封胶凝固后，用长杆圆头螺丝刀穿透密封胶成孔，埋入注浆针头，进行灌浆作业。由于结构缝本身存在在水分，浆液注入后能够于水迅速反应膨胀止水，初期水体较多，形成的凝胶体强度低，而且密封胶封闭面抗膨胀能力低，所以注浆时应低压、多次、循环进行，直至形成较坚韧的凝胶体；作业完成后，可清除表面密封胶进行检查，对薄弱部位进行补灌。最后对结构缝溢出的胶体进行清理、涂胶修复。 2．4 混凝土蜂窝体漏水处理方法 混凝土蜂窝体漏水往往是由于混凝土振捣不密实造成的，渗漏水量通常随迎水面水压强度的影响而有变化。在作业时应根据混凝土结构物的受力情况、漏水量大小，决定采用何种灌浆材料。如果需要结构补强，可采用具有粘结性的水泥基灌浆材料、亲水性环氧树脂类材料；如果不需要结构补强，只需要封堵渗漏点，则可选用处渗漏效果更好的亲水性或疏水性聚氨酯材料。 根据蜂窝体大小， 可先在蜂窝体周边向蜂窝体内倾斜钻孔注浆，待初步凝胶后，观察是否仍有漏水点，如有，则针对漏水点位置逐步加孔注浆，直至表面干燥、无渗水点为止。通常情况下，由于蜂窝体由于内部疏松，在钻孔后，渗漏水会沿钻孔加剧涌出，则表明该孔内部通透，注浆效果会较好；如果钻孔后，孔眼无渗水，则表明该部位内部较密实，不需要埋设针头注浆。 3· 技术先进性及特点 3．1 能够带水作业，避免了传统干基施工工艺限制，减少了降水、排水的工作量、节省成本。 3．2 补强修复、无破损作业，只需在作业面钻孔埋设针头即可作业，无需凿开渗漏位置混凝土，避免对混凝土构件的破坏，如果采用抗干裂、粘结类的灌浆材料还可增加混凝土构件内部的密实度，修补构件损伤，恢复构件功能。 3．3 处渗漏方式灵活、操作简便，可针对混凝土结构的特点，灵活选择不同的灌浆材料，实现修复或处渗漏目的；只需要一台冲击钻、一台小型注浆泵即可进行处渗漏作业，极易上手操作，工人基本不需要特别培训。 3．4 成本低、处渗漏迅速，小型灌浆机市场售价在1500 元/台左右、注浆针头1 元/支左右、灌浆材料价格虽然由于品种不同而存在在差异，但通常不超过20 元/升；由于直接钻孔注浆，损耗极小，通常情况下即使较大渗漏点，耗注浆量也不会超过1 升，成本较低。作业过程中就可观察到处渗漏效果，减少水工建筑物的放空时间，能够迅速恢复水工建筑物的使用。

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