论文部分内容阅读
0.前言
裂缝、渗漏、剥蚀是水工隧洞衬砌混凝土的常见病害。其产生原因是多方面的,设计不合理,施工质量欠佳,运行管理不善,用途或使用条件改变,遭受意外荷载及材料老化等,会引发贯穿性裂缝,或在混凝土内部形成连通的蜂窝孔洞等深层缺损,或导致变形缝止水失效,在水压力作用下将引起渗漏,而渗漏带来的钢筋锈蚀,化学侵蚀等可导致剥蚀破坏。如何有效治理这些病害,需要具体问题具体分析,对症下药。
1.治理方案
1.1施工环缝渗水处理方案
施工缝漏水原因主要为止水带偏移及止水带和周边混凝土粘结情况较差,因其缝宽会随着结构受力及温度等因素的变化而变化,故这类缝俗称“活缝”。“活缝”的特点要求选用弹性材料进行防水和封闭处理。水溶性聚氨酯LW与HW是“活缝”渗漏处理的首选材料。该材料具有良好的亲水性,遇水可分散,乳化进而凝固,其固结体是一种弹性体,并具有较好的力学性能,而且遇水会膨胀,具有弹性止水和以水止水的双重功能。
施工方法为通过钻斜孔在结构缝之间注入弹性聚氨酯浆液,浆液固结后形成一道连续密闭的弹性防渗圈,该固结体的弹性满足缝开合变化要求,始终保持与缝两侧的压性接触。
1.2点(面)渗处理方案
洞顶120 范围是点(面)渗现象的多发区,钻孔检查该区域衬砌厚度普遍不足设计厚度,经两次水泥固结灌浆后,渗漏量有所减小,但渗漏现象依然存在,并表现出在停水检修初期渗漏范围较大,以后随着时间的推移范围逐步缩小甚至消失的规律,说明水泥灌浆有效的阻止了“外水内渗”,但围岩固结区和混凝土衬砌组成的防渗体系在高水头运行时仍有“内水外渗”现象,这部分水存留在微细裂隙中,在停水检查期复渗出。综合上述分析,制定灌浆与表面防渗层相结合的处理方案。处理目的主要是防止“内水外渗”,要最大限度使用工艺相对简单、成本较低的内表面喷涂法,使管内表层混凝土形成致密的防渗层。喷涂材料选用和混凝土粘结强度高,性能优越的环氧涂料。对无法直接喷涂的区域应先灌浆使管内壁变成无水状态然后喷涂。灌浆材料要选用粘度低、高穿透性、防渗性能高的化学灌浆材料。
1.3局部混凝土衬砌脱落及裂缝的补强处理
由于衬砌砼因浇筑质量问题局部强度较低,在高压水作用下钢筋保护层脱落,深度约在2—3cm之间,有些部分连带出现水平裂缝。处理时凿除松动或遭破坏的砼,用环氧砂浆回填抹平,同時对裂缝区域进行布孔埋管,进行低粘度环氧浆液补强灌浆。
2.主要工序
灌浆施工一般式序流程为:钻孔、凿槽——清孔——安装灌浆塞——封缝——设备安装定位——配浆——灌浆——拆卸漠浆塞——灌浆孔回填封堵(包括盲孔、废孔)、表面清理——竣工。
2.1钻孔
钻孔设备采用喜利得电锤,孔径16mm。钻孔完成后,泵压清水逐孔清洗,冲出孔内粉屑。
2.2安装灌浆塞
逐孔安装外径为16mm,耐压8.0MPa并可拆卸的专用灌浆塞。
2.3灌浆
按照试验确定的配方准确秤量各组,按顺序混合并充分搅拌。灌浆自下而上逐孔灌注,当邻孔出浆时,封闭原孔,自邻孔灌注,依次类推,直至结束。终孔结束压力为0.8—1.0MPa。点面渗区域灌浆时,由于渗点分散,连通性差,往往需要密布孔反复港口城市,直至表面发干,满足涂刷条件。
3.病害处理
所有漏水施工环缝经过聚氨酯灌浆处理后,漏水现象得到消除。
点面渗在处理过程中,根据渗水情况的不同分两种工艺进行。开始渗水而后渗水现象自行消失的区域采用“先涂刷后灌浆”的工艺;始终渗水区域采用“先灌浆后涂刷”的工艺,这些区域由于渗水点分散,内部渗水通道连通性差,灌浆时需要密布孔,反复灌,大多数部位经过3到4次灌浆后才满足涂抹要求。
4.结束语
目前在此类问题的治理方面有许多可供选择的修补灌浆材料及配套的施工工艺,但各种方法都有自身的特点和应用范围,也都江堰市存在着各种各样的不足。在选择补修材料及治理方式上,要结合隧洞运行方式,经济成本,具体病害特征及可能带来的后果合理确定,以达到最佳的技术经济效益。
裂缝、渗漏、剥蚀是水工隧洞衬砌混凝土的常见病害。其产生原因是多方面的,设计不合理,施工质量欠佳,运行管理不善,用途或使用条件改变,遭受意外荷载及材料老化等,会引发贯穿性裂缝,或在混凝土内部形成连通的蜂窝孔洞等深层缺损,或导致变形缝止水失效,在水压力作用下将引起渗漏,而渗漏带来的钢筋锈蚀,化学侵蚀等可导致剥蚀破坏。如何有效治理这些病害,需要具体问题具体分析,对症下药。
1.治理方案
1.1施工环缝渗水处理方案
施工缝漏水原因主要为止水带偏移及止水带和周边混凝土粘结情况较差,因其缝宽会随着结构受力及温度等因素的变化而变化,故这类缝俗称“活缝”。“活缝”的特点要求选用弹性材料进行防水和封闭处理。水溶性聚氨酯LW与HW是“活缝”渗漏处理的首选材料。该材料具有良好的亲水性,遇水可分散,乳化进而凝固,其固结体是一种弹性体,并具有较好的力学性能,而且遇水会膨胀,具有弹性止水和以水止水的双重功能。
施工方法为通过钻斜孔在结构缝之间注入弹性聚氨酯浆液,浆液固结后形成一道连续密闭的弹性防渗圈,该固结体的弹性满足缝开合变化要求,始终保持与缝两侧的压性接触。
1.2点(面)渗处理方案
洞顶120 范围是点(面)渗现象的多发区,钻孔检查该区域衬砌厚度普遍不足设计厚度,经两次水泥固结灌浆后,渗漏量有所减小,但渗漏现象依然存在,并表现出在停水检修初期渗漏范围较大,以后随着时间的推移范围逐步缩小甚至消失的规律,说明水泥灌浆有效的阻止了“外水内渗”,但围岩固结区和混凝土衬砌组成的防渗体系在高水头运行时仍有“内水外渗”现象,这部分水存留在微细裂隙中,在停水检查期复渗出。综合上述分析,制定灌浆与表面防渗层相结合的处理方案。处理目的主要是防止“内水外渗”,要最大限度使用工艺相对简单、成本较低的内表面喷涂法,使管内表层混凝土形成致密的防渗层。喷涂材料选用和混凝土粘结强度高,性能优越的环氧涂料。对无法直接喷涂的区域应先灌浆使管内壁变成无水状态然后喷涂。灌浆材料要选用粘度低、高穿透性、防渗性能高的化学灌浆材料。
1.3局部混凝土衬砌脱落及裂缝的补强处理
由于衬砌砼因浇筑质量问题局部强度较低,在高压水作用下钢筋保护层脱落,深度约在2—3cm之间,有些部分连带出现水平裂缝。处理时凿除松动或遭破坏的砼,用环氧砂浆回填抹平,同時对裂缝区域进行布孔埋管,进行低粘度环氧浆液补强灌浆。
2.主要工序
灌浆施工一般式序流程为:钻孔、凿槽——清孔——安装灌浆塞——封缝——设备安装定位——配浆——灌浆——拆卸漠浆塞——灌浆孔回填封堵(包括盲孔、废孔)、表面清理——竣工。
2.1钻孔
钻孔设备采用喜利得电锤,孔径16mm。钻孔完成后,泵压清水逐孔清洗,冲出孔内粉屑。
2.2安装灌浆塞
逐孔安装外径为16mm,耐压8.0MPa并可拆卸的专用灌浆塞。
2.3灌浆
按照试验确定的配方准确秤量各组,按顺序混合并充分搅拌。灌浆自下而上逐孔灌注,当邻孔出浆时,封闭原孔,自邻孔灌注,依次类推,直至结束。终孔结束压力为0.8—1.0MPa。点面渗区域灌浆时,由于渗点分散,连通性差,往往需要密布孔反复港口城市,直至表面发干,满足涂刷条件。
3.病害处理
所有漏水施工环缝经过聚氨酯灌浆处理后,漏水现象得到消除。
点面渗在处理过程中,根据渗水情况的不同分两种工艺进行。开始渗水而后渗水现象自行消失的区域采用“先涂刷后灌浆”的工艺;始终渗水区域采用“先灌浆后涂刷”的工艺,这些区域由于渗水点分散,内部渗水通道连通性差,灌浆时需要密布孔,反复灌,大多数部位经过3到4次灌浆后才满足涂抹要求。
4.结束语
目前在此类问题的治理方面有许多可供选择的修补灌浆材料及配套的施工工艺,但各种方法都有自身的特点和应用范围,也都江堰市存在着各种各样的不足。在选择补修材料及治理方式上,要结合隧洞运行方式,经济成本,具体病害特征及可能带来的后果合理确定,以达到最佳的技术经济效益。