项目二十四 衬砌裂缝整治——压浆堵缝法

发布者:白霖发布时间:2018-03-08浏览次数:276

项目二十四  衬砌裂缝整治——压浆堵缝法

知识目标:

1.了解衬砌裂缝常用的整治方法;

2.正确识读裂缝整治设计图纸;

3.掌握凿孔压浆和凿槽压浆整治隧道衬砌裂缝的方法。

能力目标:

1.能根据裂缝状态选择合理的处治方式;

2.能根据设计图纸布置注浆孔或注浆槽;

3.能检查注浆管的安装质量;

4.能用注浆设备完成注浆。

一、知识链接

衬砌裂缝是常见的衬砌病害类型,该类型是病害主要包括在不利荷载、温度等条件下产生的衬砌裂缝、错台,以及伸缩缝、沉降缝、施工缝产生的变形和错台。衬砌裂缝会引起结构的承载力急剧下降,导致衬砌结构突然失稳和垮塌。根据衬砌裂缝的类型和危害程度的不同,常用的衬砌裂缝整治方法有:

1.表面修补法

该法适用于对承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,也适用于大面积裂缝防渗、防漏的处理。其中包括:表面涂抹水泥砂浆法、表面涂抹环氧胶泥法、表面凿槽嵌补法、表面黏贴环氧玻璃布法、表面贴防护板法、扒钉铆合法等);

2.压浆修补法

该方法使用压浆泵将修补用胶浆压入构件的裂缝中,胶浆凝结、硬化后起到补强和恢复结构构件整体性的作业。这种方法适用于对结构整体性有影响,或有防水、防渗要求的裂缝缝补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料,可按裂缝的性质、宽度、施工条件等具体情况选用。其中包括水泥灌浆法、化学灌浆法等。

3.拱部挂网喷锚法

该方法的核心思想在于首先消除造成衬砌开裂的外力,然后进行喷锚补裂。一般采取打设系统中空注浆锚杆、凿除表面混凝土、挂网、喷射混凝土的整治办法。

4.稳固岩体处理裂缝法

如治水稳固岩体法、锚杆加固岩体法、注浆加固岩体法、支挡加固岩体法、回填与换填加固岩体法等

5.加固衬砌处理裂缝法

如嵌补加固法、喷锚加固法等

本实训项目为压浆修补法的一种,对于宽度小于5mm的裂缝,采用沿缝凿孔压浆封堵处理,对于宽度大于5mm的裂缝,采用沿缝凿槽,压浆封堵后用环氧砂浆嵌补的方法。

二、使用仪器设备

仪器设备:注浆机、环氧砂浆、压力表等。

三、实训内容与方法

(一)沿缝凿孔压浆法

1.安装注浆管

首先沿沿裂缝凿长、宽、深均为8cm之“V“型孔,孔顶应正对裂缝,凿孔间距30~50cm;冲洗干净后埋入Ф10塑料管,其周围空隙用封缝材料压实固管。注浆管外露8~10cm,以便与注浆设备连接。

2.封缝:对所有需要注浆的裂缝,均需涂环氧树脂封缝。

3.压水试验:封缝、砂浆固结后,进行压水试验,以检查封缝、固管强度,疏通裂缝,确定压浆参数。压水采用颜色鲜明的有色水,其压力维持在0.4MPa左右,确定水压和进水量,作为注浆依据。

4.注浆:由裂缝两端向裂缝中部注浆。

5.封孔:注浆完毕后,用细铁丝将注浆管外露部分反转绑扎,待浆液中凝后,割除外露部分,用环氧砂浆将孔口木抹平,待其固结后沿缝涂环氧树脂封缝一遍。

  

(二)沿缝凿孔压浆法

岩缝凿槽:

1.岩缝凿槽:沿裂缝长度方向凿倒梯形槽,槽口宽视裂缝大小为5~10cm(一般为裂宽+4cm),槽底宽大于槽口宽,槽宽8cm

2.封缝:正对裂缝按间距30~50cm布置注浆管并采用环氧砂浆封闭嵌缝槽,封缝材料按充填槽深一半考虑。

3.压水试验:封缝、砂浆固结后,进行压水试验,以检查封缝、固管强度,疏通裂缝,确定压浆参数。压水采用颜色鲜明的有色水,其压力维持在0.4MPa左右,确定水压和进水量,作为注浆依据。

4.注浆:由裂缝两端中部注浆。

5.嵌缝:注浆完毕后,用细铁丝将注浆管外露部分反转绑扎,待浆液中凝后,割除外露部分,沿缝采用环氧砂浆压实嵌缝,待其固结后沿缝涂环氧树脂封缝一遍。

注浆压力及注浆结束标准

1.注浆压力应根据裂缝大小、衬砌质量等综合确定,一般为0.20.6Mpa,但一般不超过压水试验压力。

2.结束注浆的标准:当注浆量与预计浆量相差不多,压力较稳定且吸浆量逐渐减少至0.01l/min时,再压注35min,即可结束注浆。注浆中应随时观察压力变化,当压力突然增高,应立即停止注浆。当压力急剧下降时,应暂停注浆,调整浆液凝结时间及浆液浓度后继续注浆。

六、注意事项

1.注浆前检查注浆系统,以保证机具正常工作,管路畅通,注浆后即拆管清洗,作业环境必须符合有关的劳动保护规定。

2.注浆过程中应随时观察进浆量、压力变化及邻空跑浆情况,以便调整有关参数,保证注浆效果。

3.所采用的浆液原料均应按规定进行质检、储存及使用,严禁使用不合格产品、变质产品。

四、采用建筑材料

1.封缝材料可视情况采用水泥砂浆、膨胀水泥胶泥或环氧砂浆等,本设计采用环氧砂浆。环氧砂浆的配制:环氧树脂加热融化后,按比例加入二丁酯搅拌均匀,冷却后加入乙二胺搅拌均匀,然后倒入已混合均匀的水泥砂子中,再充分搅拌后即可使用。环氧砂浆应随配随用、其施作时间为3040min。环氧砂浆的配比为:6101环氧树脂:二丁酯:乙二胺:水泥:砂子=100:15:8:200:500

2.注浆材料:

1)无水裂缝采用环氧浆液,有水裂缝采用水溶性聚氨酯浆液。

2)环氧浆液配比为:

6101环氧树脂:二甲苯:501号稀释剂:乙二胺=100:3040:20:10。将环氧树脂加热融化后,加入二甲苯501号稀释剂搅拌均匀,冷却后加入乙二胺,再搅拌均匀后方可使用。

3)水溶性聚氨酯(SPM型)浆液,采用预聚体现场拌制,其浆液建议配比(重量比)如下表:

预聚体

领苯二甲酸二丙酯

丙酮

1

0.150.5

0.51

510

预聚体先加热溶化后,加入定量溶剂即可,该浆液胶凝时间较难控制,应根据工地条件试配,调整其溶剂掺量。

五、注浆流程

注浆压力及注浆结束标准

1.注浆压力应根据裂缝大小、衬砌质量等综合确定,一般为0.20.6Mpa,但一般不超过压水试验压力。

2.结束注浆的标准:当注浆量与预计浆量相差不多,压力较稳定且吸浆量逐渐减少至0.01l/min时,再压注35min,即可结束注浆。注浆中应随时观察压力变化,当压力突然增高,应立即停止注浆。当压力急剧下降时,应暂停注浆,调整浆液凝结时间及浆液浓度后继续注浆。

六、注意事项

1.注浆前检查注浆系统,以保证机具正常工作,管路畅通,注浆后即拆管清洗,作业环境必须符合有关的劳动保护规定。

2.注浆过程中应随时观察进浆量、压力变化及邻空跑浆情况,以便调整有关参数,保证注浆效果。

3.所采用的浆液原料均应按规定进行质检、储存及使用,严禁使用不合格产品、变质产品。