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化学灌浆材料在工程防水中的应用

发布时间:2017-07-12浏览量:

一、化学灌浆材料的理解及应用

化学灌浆(Chemical Grouting)产品属一种液态树脂类化学材料,总体属于热固性高分子材料一类。虽然化学灌浆材料在建筑材料里不是大建材类别,但也是很关键、应用领域广、市场量较大的材料类别。具备两种功能:防渗防水功能和补强加固功能。产品的应用是通过化学灌浆泵等设备将灌浆材料压灌入混凝土裂缝、各种软弱或破碎岩层或地层内,使其扩散、胶凝或固化,从而达到防止裂缝渗漏水,恢复混凝土整体结构力学承载性或防水效能、增强软弱或破碎岩层或地层的强度和整体承载作用、提高抗渗透性、控制地层变形等效能,是水利水电工程、岩土地基工程、隧道和地铁工程、矿业工程、交通工程等领域,尤其是地下工程施工和安全保障的一项不可或缺的建材。

 

二、建筑渗漏部位及渗漏原因分析

下面就以隧道、地铁、桥梁、水利水电及市政工程中的建筑渗漏为例,分析工程建筑渗漏原因及化学灌浆的使用。

桥梁工程混凝土常见的渗漏问题:

1、结构混凝土渗漏

1)混凝土浇筑或振捣不到位造成的蜂窝、麻面区域(尤其是钢筋密集部位)渗漏;

2)结构部位出现裂缝造成渗漏水;

3)新老结构混凝土之间,因防水层无法衔接等原因造成渗漏;

2、变形缝、诱导缝渗漏:

1)变形缝固定不到位,浇筑砼发生偏移,造成渗漏水;

2)结构伸缩缝变形大于止水带变形和外防水层变形,止水失效造成渗漏水;

3)止水带在浇筑同时被破坏或止水带质量低劣等造成渗漏。

3、施工缝渗漏:

1)施工缝砼结合部位浇筑不到位、缺陷等造成渗漏水;

2)施工缝处的防水或止水层出现问题或破坏造成渗漏水;

4、预埋件或穿墙管渗漏:

1)管周围砼振捣不密实、管与砼结构部位为采用防止水措施或密封收头等失败等出现渗漏水。

2)盾构施工隧洞混凝土预制管片接缝渗漏水、螺栓孔渗漏水、混凝土管片裂缝渗漏水等。

3)钻爆施工洞段(暗挖法)道床底板仰拱砼翻浆冒泥、渗漏水。

防水材料

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桥梁工程应用化学灌浆处理的工程问题:

桥梁工程,尤其是铁路和高铁桥梁工程质量要求和防水要求很高(承载重、震动大等)。由于各种原因致使桥梁砼不可避免地存在一些裂缝,裂缝的存在会造成砼内部钢筋锈蚀进而破坏砼的强度、裂缝会在列车的运行震动下进一步扩展进而破坏,影响砼整体强度。都需要采用高性能化学灌浆技术、碳纤维黏贴等进行修补处理。

水利水电工程应用化学灌浆处理的工程问题:

水电能源是我国第二大能源,同时我国也是水利大国,水利水电大坝数量众多,随着水利水电设施的快速发展,其建筑物的渗漏水等病害的整治和防护,越来越凸显而出,尤其是大坝溢流面、消力池、泄洪洞等重要过水建筑物混凝土结构容易出现裂缝、伸缩缝渗漏水或缺陷,需要修补加固。面板坝面层混凝土开裂渗漏水的整治等,对化学灌浆材料的需求将有非常大市场潜力。

市场主要应用点如下:

大坝基岩断层、破碎带防渗帷幕灌浆;

大坝溢流面、泄洪道、消力池底板等混凝土裂缝、伸缩缝防渗及补强加固灌浆;

水工隧道混凝土衬砌裂缝及伸缩缝渗漏及补强加固灌浆;

面板坝混凝土裂缝防渗灌浆等。

市政地下工程常见的渗漏水问题:

防水材料

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市政地下工程渗漏水问题主要有:高层建筑地下停车场、地下室、电梯井、过街通道等工程各种接缝、变形缝、穿墙管道与混凝土接缝处等渗漏水的快速有效治理。

 

三、常用的化学灌浆设备有那些

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四、化学灌浆的施工工艺

1、灌浆施工工艺——造孔

造孔是化灌的一个重要工艺环节,需要根据工程问题特点和达到的要求来制定可行的方法。一般三种:1)打斜孔或垂直孔安装注浆咀;2)表面黏贴注浆咀,整条缝表面封缝处理;3)骑缝凿缝埋设灌浆管,在缝表面采用封缝胶泥、聚合物砂浆或环氧树脂砂浆封缝处理。

一般混凝土工程采用打斜孔注浆较多,采用的钻头为16mm、14mm的冲击钻头,根据砼的厚度和裂缝深度,确定打孔深度,再选用合适直径和长度的注浆咀。

2、一般性砼渗漏水裂缝的治理

打孔的直径和深度。一般混凝土工程采用打斜孔注浆较多,采用的钻头为16mm、14mm的冲击钻头,根据砼的厚度和裂缝深度,确定打孔深度,再选用合适直径和长度的注浆咀。孔的垂直深度不超过砼厚度的1/3~1/2。采用深浅孔交叉布置,浅孔深度为砼1/3左右,灌入灌浆材料。深孔深度为砼的1/2左右,灌入灌浆材料。

布孔的角度和孔距。布孔的角度一般为45~60 °,孔距一般在30~50cm。如下图所示:

防水材料

垂直布孔、骑缝黏贴灌浆咀的灌浆孔斜孔布置方法:

1.对于砼厚度在250mm以内的裂缝应采用骑缝垂直布孔,造孔深度为砼厚度1/2左右。

2.砼表面裂缝很小,不到0.2mm时,可以采用骑缝黏贴灌浆咀方式布孔,孔距一般在20~30cm。如下图所示:

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3、砼伸缩缝渗漏水的治理

1.打孔的直径、深度度和位置:一般混凝土工程采用打斜孔注浆较多,采用的钻头为16mm、14mm的冲击钻头,根据砼的厚度和伸缩缝止水带安装的位置来确定打孔深度和位置,再选用合适直径和长度的注浆咀。一般注浆孔要布置到止水带后面的迎水面位置,并不得穿过止水带。

2.布孔的角度和孔距布孔的角度一般为45~60 °,孔距一般在50~100cm。

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4、对于底板砼伸缩缝或裂缝渗漏水的治理

伸缩缝裂缝堵水斜孔布置方法:

对于砼底板砼伸缩缝或裂缝渗漏水,尤其是裂缝张开较大,宜采用埋设灌浆咀布孔方法。即沿缝开槽埋设灌浆管,采用环氧树脂砂浆、聚合物水泥砂浆、快硬水泥、速干胶泥等埋设灌浆管,间距约为50cm。

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5、灌浆操作需要注意的主要事项

熟悉了解灌浆设备。操作员需要熟练了解灌浆设备的详细操作方法、管道连接方法、设备的清洗、基本维护等知识需要。

灌浆咀安装到位。安置灌浆咀时,一定要将上面的四方螺母拧紧到位,使下面的橡胶密封套完全涨塞开,直到难以再拧紧为止。

灌浆压力的控制。灌浆压力一般控制在0.3~0.5MPa,在灌浆时灌浆压力如果趋于不断上升且瞬时超过0.5MPa时,一定要控制好灌浆机开关,待压力下降时在气动灌浆机。或基本不下降时可换孔注浆。

安全注意事项。灌浆时,必须至少两人一组,一人看管和操作灌浆机,一人负责手扶并按住压灌浆咀与灌浆管连接处,禁止正面对着灌浆咀!以防压力过大时,灌浆咀与灌浆管脱开,浆液飞溅到脸上或身上。