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[摘要] 本文主要阐述对钢筋混凝土结构裂缝进行化学灌浆修补加固的施工工艺,并结合工程实例介绍应用方法。
[关键词] 混凝土 裂缝补强 施工技术
一、前言
实际工程中,钢筋混凝土结构裂缝经常可见。裂缝的存在一方面影响结构的美观和正常使用;另一方面削弱结构的刚度和整体性,严重影响结构物的承载能力、耐久性能,导致工程事故的发生。钢筋混凝土结构裂缝为钢筋混凝土结构病害的主要表现之一,目前几乎所有的钢筋混凝土结构工程都有不同程度的裂缝,只不过裂缝多少,大小不同。使钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很复杂,建筑物所处环境条件的影响,施工质量的不佳或设计不当,如温度变化、干湿变化、结构中应力集中、不均匀沉陷等等都会造成钢筋混凝土结构开裂,还有数种因素交错而产生裂缝。
本技术适用于工业与民用建筑现浇钢筋混凝土结构,裂缝宽度范围在0.05mm～3mm的裂缝灌浆修补,适用于水平、垂直和高空等各种环境作业。
二、工艺原理
利用低压原理,依靠自动压力灌浆器内部的弹簧压力和毛细管作用将配制好的化学浆液自动注入钢筋混凝土微细裂缝内部或空鼓孔洞部位,使之充填缝隙并粘接牢固,固结后达到恢复混凝土整体工作能力和提高耐久性等目的。
三、操作要点
1 、施工准备
(1)观察裂缝状况及分布情况,调查结构物概况、裂缝开裂原因、发展情况。
(2)确定并标注裂缝宽度,核实混凝土厚度,检查有无漏水、泛白情况。用10倍的裂缝放大镜对裂缝宽度进行测量并标注在裂缝上方,如有贯穿裂缝要注明。
(3)做好施工技术安全要求、灌浆方法、操作工艺、质量控制的交底工作,做好人员、材料、设备等的准备工作。
(4)岗位培训:灌浆材料性能、特点及要求,灌浆器的操作要求和施工工艺顺序。
2、作业条件
(1)钢筋混凝土结构基本稳定和强度达到设计要求。
(2)钢筋混凝土结构表面应干燥,杂质及浮石处理完毕。
(3)施工温度在5℃—32℃。
3、基层处理
(1)沿裂缝方向清除基层表面的灰尘、浮皮、空鼓的装饰层、腐蚀层等。
(2) 必要时用酒精沿裂缝开口两边清洗,使缝中粉尘挥发,保持干燥,确定灌浆口。
(3)对混凝土的蜂窝麻面、露筋损伤部位用快干型封缝胶修复,缺损严重处亦可用聚合物砂浆修补。
(4)潮湿或有水的基层应涂刷一道界面剂处理,使基层干燥不透水。
4、埋置灌浆嘴、
(1)根据裂缝情况选择灌浆口位置,一般选在容易注入的部位,如裂缝较宽处、裂缝分支汇合处等,灌浆口距离相隔15～20cm为宜,裂缝越细,距离越短。在灌浆口位置贴上普通胶带。贯穿裂缝应在裂缝的两侧错开埋置灌浆嘴。
(2)封闭裂缝应根据不同裂缝情况及灌浆要求确定。将调好的封缝胶涂于裂缝表面,用刮刀刮严确保裂缝完全封闭,封缝胶宽度为2～4cm,厚度0.8～1.0mm。当裂缝度大于1㎜时,应在裂缝处粘贴一层耐碱玻璃纤维布。
(3) 揭掉预留孔的胶带,用封缝胶将灌浆嘴粘于进胶口上,灌浆嘴的圆孔一定要与裂缝的灌浆口对准。
(4)每米裂缝留出1～2个底座作为排气孔及出浆口,水平裂缝留在两端末梢裂缝较细的部位。
(5)待封缝胶完全干燥后,即可开始灌浆。
5、配置胶液
(1)灌浆浆液可根据裂缝宽度和树脂性能特点选用专业生产厂家生产的专用高强灌浆材料。
(2)灌浆
① 将灌浆器安设到灌浆嘴上,放松弹簧,开始灌浆。一般自下而上进行,至高处的出浆口出胶。或由左向右(右口出浆,再扣第二个灌浆口)逐一灌注,
② 灌浆器软管中浆液已基本进入裂缝,可随时更换灌浆器,补充注入,直至裂缝充满。当灌浆量已超过理论值,进胶速度明显减慢至几乎不再进胶,且出胶口有浆液流出,说明裂缝已基本充满,这时先用堵头将出胶口堵严,灌浆器继续保持灌浆状态以免浆液倒流。
③ 裂缝修补实际需要树脂量约为理论量的1～5倍,异常情况应查明原因后处理。
④ 树脂注入理论量的确定,可根据裂缝宽度、深度、长度计算:
W=a×b×c×d5.2.5.-1
其中:W--理论注入量(g),a--注入孔间距(cm),b--裂缝宽度(cm),c--裂缝深度(cm),d--树脂比重(g/cm3)
(3)拆除灌浆器:灌浆完毕,树脂凝固后可拆除灌浆器。
(4)拆除灌浆嘴,恢复基层原状:
拆除灌浆嘴和封缝胶,用钢砂纸、砂轮机打磨封缝胶,恢复基层原状。
(5)效果检查
灌浆结束后,及时检查灌浆修补的效果和质量,发现缺陷应及时补救,确保工程质量。
四、质量控制
1、质量控制标准
(1)钢筋混凝土结构质量执行《钢筋混凝土结构结构工程施工及验收规范》、《地下防水工程质量验收规范》和《钢筋混凝土结构结构加固技术规范》。
(2)灌浆树脂材料应符合设计要求,有产品合格证及检验报告,并严格按使用说明书使用。
(3)灌浆效果应符合设计要求和施工验收规范要求。混凝土裂缝修补后可用压力水或水钻取芯法检测灌浆密实程度(钻孔位置应取得设计同意,以免破坏结构)。发现缺陷应及时补救。
(4)对于结构承载力不足、处于运动和不稳定扩展状态的裂缝,应考虑加固和补救措施后,方可按本工艺进行修补。
(5)灌浆修补的施工质量,应按裂缝的数量抽查10%,每条裂缝为1处,不得少于3处。粘结的灌浆嘴及孔径间距应符合规范要求。
2、质量控制措施
(1)工人应经过培训,施工前先做样板,合格后方可大面积施工。
(2)灌浆系统的工作能力必须达到所需的浆液流动量和灌浆的工作压力。
(3) 根据裂缝区域大小,可采用单孔灌浆或分段群孔灌浆。在一条裂缝上灌浆可由一端到另一端。
(4)在灌浆过程中要认真注意观察浆液在裂缝中的流动情况。 每条裂缝必须留设排气孔或出浆口,否则无法灌实。
(5)对于宽度均匀的裂缝采用同一种型号的灌浆树脂即可完成,但许多裂缝呈中间宽两头细的状态,在宽度差距较大时,应将不同型号的树脂配合起来使用,以使不同缺陷的部位都得以饱满合理的充填。
(6)封缝工序必须确保质量。,要及时封堵漏浆部位,在树脂尚未初凝前继续完成灌浆工作。
(7)灌漿及粘结材料应符合《钢筋混凝土结构结构加固技术规范》的标准要求。
(8)有裂缝的钢筋混凝土结构经灌浆后,一般要在7d后方可加载使用。
五、安全措施
1、认真执行建筑行业有关安全生产的法律法规、规章,确保裂缝灌浆修补过程的安全。
2、 树脂材料系易燃物品,应密封保存,专人保管,远离火源。施工现场严禁烟火,并配备消防设施。
3、在使用时严格限量领料,搅拌浆液时,必须通风良好。
4、在施工现场,操作人员应穿工作服,戴防护口罩、乳胶手套和眼镜,并严禁在现场进食。工作完毕应清洗双手。
5、高空作业应注意安全,操作架子必须稳固。
六、 效益分析
1、本技术采用低压灌浆方法对钢筋混凝土结构裂缝灌浆修补。使用灌浆器具构造简单、造价便宜、使用方便。能够根据不同的裂缝宽度、深度选择不同规格型号的器具,使灌浆材料到达裂缝部位。采用环氧基高强灌浆材料,不仅能填塞缝隙,而且能有效粘接钢筋混凝土结构,保证钢筋混凝土结构构件的整体性。
2、施工速度快、效率高,适用范围广,可节省加固工期,经济合理。
[关键词] 混凝土 裂缝补强 施工技术
一、前言
实际工程中,钢筋混凝土结构裂缝经常可见。裂缝的存在一方面影响结构的美观和正常使用;另一方面削弱结构的刚度和整体性,严重影响结构物的承载能力、耐久性能,导致工程事故的发生。钢筋混凝土结构裂缝为钢筋混凝土结构病害的主要表现之一,目前几乎所有的钢筋混凝土结构工程都有不同程度的裂缝,只不过裂缝多少,大小不同。使钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很复杂,建筑物所处环境条件的影响,施工质量的不佳或设计不当,如温度变化、干湿变化、结构中应力集中、不均匀沉陷等等都会造成钢筋混凝土结构开裂,还有数种因素交错而产生裂缝。
本技术适用于工业与民用建筑现浇钢筋混凝土结构,裂缝宽度范围在0.05mm～3mm的裂缝灌浆修补,适用于水平、垂直和高空等各种环境作业。
二、工艺原理
利用低压原理,依靠自动压力灌浆器内部的弹簧压力和毛细管作用将配制好的化学浆液自动注入钢筋混凝土微细裂缝内部或空鼓孔洞部位,使之充填缝隙并粘接牢固,固结后达到恢复混凝土整体工作能力和提高耐久性等目的。
三、操作要点
1 、施工准备
(1)观察裂缝状况及分布情况,调查结构物概况、裂缝开裂原因、发展情况。
(2)确定并标注裂缝宽度,核实混凝土厚度,检查有无漏水、泛白情况。用10倍的裂缝放大镜对裂缝宽度进行测量并标注在裂缝上方,如有贯穿裂缝要注明。
(3)做好施工技术安全要求、灌浆方法、操作工艺、质量控制的交底工作,做好人员、材料、设备等的准备工作。
(4)岗位培训:灌浆材料性能、特点及要求,灌浆器的操作要求和施工工艺顺序。
2、作业条件
(1)钢筋混凝土结构基本稳定和强度达到设计要求。
(2)钢筋混凝土结构表面应干燥,杂质及浮石处理完毕。
(3)施工温度在5℃—32℃。
3、基层处理
(1)沿裂缝方向清除基层表面的灰尘、浮皮、空鼓的装饰层、腐蚀层等。
(2) 必要时用酒精沿裂缝开口两边清洗,使缝中粉尘挥发,保持干燥,确定灌浆口。
(3)对混凝土的蜂窝麻面、露筋损伤部位用快干型封缝胶修复,缺损严重处亦可用聚合物砂浆修补。
(4)潮湿或有水的基层应涂刷一道界面剂处理,使基层干燥不透水。
4、埋置灌浆嘴、
(1)根据裂缝情况选择灌浆口位置,一般选在容易注入的部位,如裂缝较宽处、裂缝分支汇合处等,灌浆口距离相隔15～20cm为宜,裂缝越细,距离越短。在灌浆口位置贴上普通胶带。贯穿裂缝应在裂缝的两侧错开埋置灌浆嘴。
(2)封闭裂缝应根据不同裂缝情况及灌浆要求确定。将调好的封缝胶涂于裂缝表面,用刮刀刮严确保裂缝完全封闭,封缝胶宽度为2～4cm,厚度0.8～1.0mm。当裂缝度大于1㎜时,应在裂缝处粘贴一层耐碱玻璃纤维布。
(3) 揭掉预留孔的胶带,用封缝胶将灌浆嘴粘于进胶口上,灌浆嘴的圆孔一定要与裂缝的灌浆口对准。
(4)每米裂缝留出1～2个底座作为排气孔及出浆口,水平裂缝留在两端末梢裂缝较细的部位。
(5)待封缝胶完全干燥后,即可开始灌浆。
5、配置胶液
(1)灌浆浆液可根据裂缝宽度和树脂性能特点选用专业生产厂家生产的专用高强灌浆材料。
(2)灌浆
① 将灌浆器安设到灌浆嘴上,放松弹簧,开始灌浆。一般自下而上进行,至高处的出浆口出胶。或由左向右(右口出浆,再扣第二个灌浆口)逐一灌注,
② 灌浆器软管中浆液已基本进入裂缝,可随时更换灌浆器,补充注入,直至裂缝充满。当灌浆量已超过理论值,进胶速度明显减慢至几乎不再进胶,且出胶口有浆液流出,说明裂缝已基本充满,这时先用堵头将出胶口堵严,灌浆器继续保持灌浆状态以免浆液倒流。
③ 裂缝修补实际需要树脂量约为理论量的1～5倍,异常情况应查明原因后处理。
④ 树脂注入理论量的确定,可根据裂缝宽度、深度、长度计算:
W=a×b×c×d5.2.5.-1
其中:W--理论注入量(g),a--注入孔间距(cm),b--裂缝宽度(cm),c--裂缝深度(cm),d--树脂比重(g/cm3)
(3)拆除灌浆器:灌浆完毕,树脂凝固后可拆除灌浆器。
(4)拆除灌浆嘴,恢复基层原状:
拆除灌浆嘴和封缝胶,用钢砂纸、砂轮机打磨封缝胶,恢复基层原状。
(5)效果检查
灌浆结束后,及时检查灌浆修补的效果和质量,发现缺陷应及时补救,确保工程质量。
四、质量控制
1、质量控制标准
(1)钢筋混凝土结构质量执行《钢筋混凝土结构结构工程施工及验收规范》、《地下防水工程质量验收规范》和《钢筋混凝土结构结构加固技术规范》。
(2)灌浆树脂材料应符合设计要求,有产品合格证及检验报告,并严格按使用说明书使用。
(3)灌浆效果应符合设计要求和施工验收规范要求。混凝土裂缝修补后可用压力水或水钻取芯法检测灌浆密实程度(钻孔位置应取得设计同意,以免破坏结构)。发现缺陷应及时补救。
(4)对于结构承载力不足、处于运动和不稳定扩展状态的裂缝,应考虑加固和补救措施后,方可按本工艺进行修补。
(5)灌浆修补的施工质量,应按裂缝的数量抽查10%,每条裂缝为1处,不得少于3处。粘结的灌浆嘴及孔径间距应符合规范要求。
2、质量控制措施
(1)工人应经过培训,施工前先做样板,合格后方可大面积施工。
(2)灌浆系统的工作能力必须达到所需的浆液流动量和灌浆的工作压力。
(3) 根据裂缝区域大小,可采用单孔灌浆或分段群孔灌浆。在一条裂缝上灌浆可由一端到另一端。
(4)在灌浆过程中要认真注意观察浆液在裂缝中的流动情况。 每条裂缝必须留设排气孔或出浆口,否则无法灌实。
(5)对于宽度均匀的裂缝采用同一种型号的灌浆树脂即可完成,但许多裂缝呈中间宽两头细的状态,在宽度差距较大时,应将不同型号的树脂配合起来使用,以使不同缺陷的部位都得以饱满合理的充填。
(6)封缝工序必须确保质量。,要及时封堵漏浆部位,在树脂尚未初凝前继续完成灌浆工作。
(7)灌漿及粘结材料应符合《钢筋混凝土结构结构加固技术规范》的标准要求。
(8)有裂缝的钢筋混凝土结构经灌浆后,一般要在7d后方可加载使用。
五、安全措施
1、认真执行建筑行业有关安全生产的法律法规、规章,确保裂缝灌浆修补过程的安全。
2、 树脂材料系易燃物品,应密封保存,专人保管,远离火源。施工现场严禁烟火,并配备消防设施。
3、在使用时严格限量领料,搅拌浆液时,必须通风良好。
4、在施工现场,操作人员应穿工作服,戴防护口罩、乳胶手套和眼镜,并严禁在现场进食。工作完毕应清洗双手。
5、高空作业应注意安全,操作架子必须稳固。
六、 效益分析
1、本技术采用低压灌浆方法对钢筋混凝土结构裂缝灌浆修补。使用灌浆器具构造简单、造价便宜、使用方便。能够根据不同的裂缝宽度、深度选择不同规格型号的器具,使灌浆材料到达裂缝部位。采用环氧基高强灌浆材料,不仅能填塞缝隙,而且能有效粘接钢筋混凝土结构,保证钢筋混凝土结构构件的整体性。
2、施工速度快、效率高,适用范围广,可节省加固工期,经济合理。