高压注浆技术在混凝土裂缝处理中的应用.pdf

■水利建设与管理 兰 竺 高压注浆技术在混凝土裂缝处理中的应用 王继堂， 刘瑞伟，张 玉民 ( 山东黄河东平湖工程局 ，山东 泰安2 7 1 0 0 0 ) 【 摘要】 南水北调东线八里湾泵站枢纽工程施工中， 进水流道混凝土表面出现细微裂缝， 针对出现的裂缝， 项 目 部采用高压注浆技术进行 了处理， 效果明显。本文描述了裂缝处理工程及效果。发现高压注浆技术在技术特点及 效益上较其 他技 术有明显优势。 【 关键词】 高压注浆； 混凝土裂缝； 处理 中图分类号 ： T V 5 4 3+ 6 文献标志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 5 - 4 7 7 4 ( 2 0 1 4 ) 0 6 - 0 0 4 4 0 2 Ap p l i c a t i o n o f Hi g h Pr e s s u r e Gr o u t i n g Te c h n o l o g y i n Tr e a t me n t o f Co n c r e t e Cr a c k s WAN G J i — t a n g ，L I U R u i — w e i ， Z HAN G Y u — mi n ( S h a n d o n g Y e l l o w R i v e r D o n g p i n g L a k e E n g i n e e r i n g B u r e a u ，T a i ’ a n 2 7 1 0 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：Ti n y c r a c k s a r e d i s c o v e r e d o n c o n c r e t e s u r f a c e o f i n t a k e c h a n n e l i n S o u t h — t o — N o rth Wa t e r Di v e r s i o n e a s t l i n e B a l i w a n p u m p i n g s t a t i o n h i n g e p r o j e c t c o n s t r u c t i o n ．T h e p r o j e c t d e p a r t me n t a d o p t s h i g h p r e s s u r e g r o u t i n g t e c h n o l o g y f o r h a n d i n g t h e c r a c k s w i t h s i g n i fi c a n t e ff e c t ．T h e c r a c k h a n d l i n g p r o j e c t a n d e f f e c t s a r e d e s c r i b e d i n t h e p a p e r ．I t i s d i s c o v e r e d t h a t h J g h p r e s s u r e g r o u t i n g t e c h n o l o gy h a s p r o mi n e n t a d v a n t a g e s c o mp a r e d wi t h o t h e r t e c h n o l o g i e s i n t h e a s p e c t o f t e c h n i c a l f e a t u r e s a n d b e n e fi t s ． Ke y wor d s：hi g h p r e s s u r e g r o u t i n g；c on c r e t e c r a c ks；h a nd l i n g 山东黄河东平湖工程局承建 的南水北调 东线 八里 湾泵站枢 纽工 程施 工 过程 中， 混凝 土 发 现多 条裂 缝 。 裂缝 出现后 ， 委 托检测单位对裂缝进行 了检测 ， 并采用 有关 方法进 行了相应处理 ， 取 得了良好效果 。 1 裂缝性质 山东黄河东平湖工程局承建的南水北调东线八里 湾泵站 枢纽工程 裂缝 出现后 ， 及 时对裂缝发 展情况进 行了观察、 监测， 并进行缺陷备案。混凝土裂缝基本稳 定后， 项 目部委托山东省水利工程试验中心对裂缝进 行 了检测 。 4 4 1 ． 1 进水流道裂缝 山东黄河东平 湖工程局 承建 的南水北 调东线八里 湾泵站枢纽工程进 水流 道拆模 3天后 ， 发 现混凝 土 表 面 出现细微裂缝 。检 测结果 表 明 ： 进 水流 道 四孔 裂缝 2 1 条， 其中A类裂缝 5条、 B类裂缝 1 0条、 c类裂缝 6 条 ， 深度大 于钢筋设 计保护层 的裂缝仅有 1条， 为 5 ． 4 0 ra m， 根据裂缝走向( 沿流道线型纵 向发展) 、 深度 及所处结构位置， 判定为混凝土表面温度裂缝。 1 ． 2 主泵房与副厂房相接门洞结构缝 主泵房 3 0 ． 6 2 m高程与副厂房相接 门洞 ， 在土方 回 王继堂等／ 高压注浆技 术在混凝土裂缝 处理 中的应 用 填完毕停止降水后 ， 在门洞下边缘处发现有渗水现象 ， 该处地下水位高程约为 3 6 ． 0 0 m， 水头高度 5 ． 4 0 m， 检 测结果表 明 ： 此处结 构存在裂缝 。 2 裂 缝处 理及 效 果 2 ． 1 进水流道裂缝处理 进水流道四孑 L 2 1 条裂缝 ， 高压注浆封堵处理灌浆 材料 ， 选用 R X - 5 0 5双液型环氧树脂灌浆料， 该型材料 具有低黏度、 高渗透力、 低温硬化的特点， 注浆后可深 入 细微 裂缝 ， 硬化 时热量 低 、 结 构坚 固韧性 好 、 收缩 性 小 ， 对结构物具有极佳的黏结力和抗开裂性。其抗拉 强度不 小于 5 5 MP a ， 抗 压强度不小 于 2 5 M P a ， 黏接强 度 不小于 1 5 k g ／ e m ， 诱 导凝 胶时间 为 1 0 h ， 完全 硬化 时间 为 2～5天。 首先， 沿裂缝两侧 5～1 0 c m处， 使用 冲击钻倾斜 4 5 。 钻孔至裂缝位置， 从一端向另一端间隔循环钻孔， 孔距一般为 2 0～ 3 0 c m， 全部 钻孔 完毕 后 ， 再 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人孔内， 并旋转膨胀丝， 使 橡胶套膨胀堵塞孔眼。然后使用小型高压注浆泵通过 针头对缝 内注浆 ， 注浆 压力根据现场情况而定 ， 以不大 于 2 k g ／ e m 为宜 ； 直 至 以观察 到 浆液 明显 均 匀 从裂 缝 流 出后 ， 即可停 止注 浆 ； 待 混凝 土表 面浆液 凝 固后 ， 用 灰铲进行清理 ， 同时， 拧掉注浆针头， 使用防水砂浆对 钻孔进行封堵 。 流道裂缝全 部处理完成后 ， 经两个月 观察 ， 未发现 裂缝新增或发展， 修复效果良好。 2 ． 2 主泵房与 副厂房 门洞结 构缝处 理 主泵房与副厂房 3 0 ． 6 2 m高程处 门洞结构缝内设 计有单 道橡 胶止 水， 正 常运行 后迎 水 面水头 高度 9 ． 8 0 m， 止水设计相对 薄弱 ， 在 完成 土方 回填并 停止 降 水后 ， 发现有渗水现象。设计单位要求增加 自膨胀止 水 带及 以填充双聚硫 密封胶的方式 进行加 强处理 ， 由于 自膨胀止水带必须在混凝土浇筑时放入 ， 双聚硫密封胶 必 须干基作业 ， 所 以处 理后封堵效果极 不 明显 ， 最后决 定采用加强伸缩缝填充和高压 注浆的综合方案进行 处理 。 首先， 清除原伸缩缝内填充的双聚硫密封胶 ， 清除 深度不小于 1 5 c m， 并对缝两侧混凝 土基面进 行扫 毛处 理 ， 露新鲜混 凝 土基 面 ； 缝 内先 填 充 自膨 胀 橡胶 止 水 条 ， 用 2 c m厚木板进行挤压贴实； 然后， 重新用双聚硫 密封胶进行封堵密实。封堵完毕后， 在密封胶上用 3 m m圆头长杆螺丝刀钻孔 ， 插入 注胶针头 ； 对 闭孔 板 、 自膨胀橡胶止水条 、 双聚硫密封胶内可能存在的空隙 进行 注胶封堵 。 胶液采用 U O C - 2 0 3单液型水性聚氨酯灌浆材料， 该材料遇水后 膨胀迅 速 、 胶体柔韧性高 ， 能够 在填充封 堵情况下适应结构缝的变形要求。其发泡性小于 3 0 s 、 发泡率大于 5 5 0 ％ 、 遇水 膨胀率 大于 8 7 ％ 。 注胶时采用多次循环注胶， 并注意观察冒胶情况， 确保缝隙 内填充饱 满。注胶 2 4 h后 ， 对 外露 注胶 针头 用角磨机进行割除 ， 用双聚硫 密封胶 二次封堵填平 。 目前 ， 该处结构缝 外侧迎水 面水 头 已处于正 常运 行状态， 结构缝表面干燥、 无渗水现象， 处理效果良好。 3 技术特点分析 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； 补强修复 、 无破损 作业 ， 只需在作业面钻孑 L 埋设针头即可作业， 无需凿开 渗漏位置混凝土 ， 避免对混凝土构件产生破坏 ， 如果采 用抗 干裂 、 黏结类 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 ； 渗 漏处 理 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 ， 实现修复或渗漏处理 目的， 只需 要一台冲击钻、 一台小型注浆泵即可进行渗漏处理作 业 ， 极易上手操作 ， 工人基本不需要特别培训。 4 效益分析 上述裂缝处理方法 ， 主要设备及材料包括小型灌 浆 机 、 注浆针头和灌 浆材 料。小型灌 浆机市 场售价 在 1 5 0 0 台左右 ， 注浆针头 1 支左右 ， 灌浆材料不超 过 2 O元／ L 。由于直接钻孔注浆 ， 损耗极 小， 通常情况下 即使渗漏点较大， 耗注浆量也不会超过 1 L ， 总成本不超 过 2 0 0 0 元 ， 费用较低 ， 投入小 ， 且作业过程 中可直接观察 到渗漏处理效果 ， 能迅速恢复水工建筑物功能。 5结论 该技术在混凝土建筑物裂缝渗漏处理时， 非常适 用。具有操作简单、 迅速， 修复及渗漏处理效果好的特 点 ， 解决了 以往必须干基施工的难题 ， 在水 工建筑物施 工和 日常养护整修 中， 有较好 的推广 应用前景 。◆ 4 5