浅论渗水裂缝修复加固技术在建筑工程中的运用

浅论渗水裂缝修复加固技术在建筑工程中的运用

高书华

中铁二十三局集团第四工程有限公司四川成都610091

摘要:随着社会的发展,地球上的建筑物常常受到自然灾害和人为因素的影响,产生渗水、裂缝、建筑物整体上浮等现象,影响结构使用性能和美观,更有甚者将会给使用者带来生命安全隐患。对于此类建筑物灾害可通过后期的修复加固技术,提高建筑物抵抗不利灾害的能力,延长建筑物使用寿命,节约社会资源。

关键词:渗水裂缝;修复加固;技术;运用

建筑物受自然界和人为因素影响产生渗水裂缝是建筑物最常见的病害,裂缝的存在及超标会引起钢筋的锈蚀,降低结构耐久性、结构防水性能及气密性,影响建筑物的使用功能和美观,但大部分裂缝都能通过修补加固使混凝土结构恢复原有功能。本文以西南方某市一地下商业开发及地下通道项目质量安全抢险救灾工程渗水裂缝修复加固技术在实际工程中的运用为例,提出了建筑物底板渗水裂缝、底板与侧墙相接部位、局部墙体贯通性三种不同部位的渗水裂缝修复加固技术,为治理建筑工程类似病害提供了参考价值。

一、项目概况

该项目为西南方某市地下商业开发及地下通道项目质量安全抢险救灾工程,项目位于自贡市某区,为人防兼商业工程,总建筑面积约8万平方米。该工项目自2015年2月以来,建筑物底板、底板与侧墙相接部位、局部墙体贯通性开裂,出现渗漏水以及伴有流砂、涌砂现象,影响结构美观和使用功能。根据结构修复设计图纸要求,需要进行底板渗水裂缝的修复;底板与侧墙相接部位渗水裂缝的修复;局部墙体贯通性渗水裂缝的修复。

二、底板渗水裂缝修复加固处理技术

1、在底板裂缝维修前,需先对底板做如下处理

将200mm厚混凝土底板、400mm厚鹅卵石层铲除,在铲除混凝土断面处砌60mm宽砖墙,将未开挖部分和开挖部分隔开,防止未开挖部分的渗漏水串流至开挖部分。将开挖范围内的蓄水抽排干净,并反复用高压水冲洗基面,将基面上的泥沙等杂物清理干净,以方便查找基面细小裂缝;示意图如下:

底板裂缝维修处理示意图

2、底板渗水裂缝维修技术

仔细检查铲除范围内结构砼表面,找出所有裂缝,用记号笔对裂缝作出明显标识,不得遗漏任何一条裂缝。基层的裂缝宽度超过0.3mm时应将裂缝剔成V槽,宽50mm,深50mm(V槽大小可根据现场情况而定);用钢丝刷去除V槽区域砼表面的粉尘、污垢及松散的部分,并用清水冲洗干净。防水堵漏宝(内掺纤维、掺砂)分层密实封堵并养护,每延米用量约3kg。在裂缝的两边呈S型,斜30-45度钻孔,孔深350mm,孔径12mm,孔距200mm-300mm.视水量大小,适当调整孔距。注浆液的配制。根据相应产品的配比,制备丙烯酸盐浆液。制备时,要使用电子秤,A,B组分的剂量要准确;浆液的制备要在注浆前进行,以免影响浆液的质量。视裂缝的水流量,裂缝大小,固化时间为40s-90s之间。注浆:将连接头和注浆嘴连接;开始注浆,直到看到浆液从下一个注浆孔中流出;注浆压力和浆液流速要尽可能低,出浆压力应该在3-5bars之间,即注浆泵的活塞每分钟移动20次左右或每分钟10个循环左右。丙烯酸盐一米注浆量约6-8kg,聚氨酯用量约8kg-10kg,注浆量大小和结构相关。如果在设定的凝胶时间内浆液没有从下一个注浆孔中流出,停止该注浆孔的注浆并移到下一个注浆孔开始注浆;每一个注浆孔的注浆时间不要超过设定的浆液凝胶时间;在卸下连接头、移到下一个注浆孔之前,先用注浆泵上的冲洗泵短暂注水(冲洗泵的活塞移动1-2次),这样做的目的是对注浆头、连接头、混合器进行清洗、防止这些部件凝胶堵塞,同时,清洗过的注浆嘴还可以进行后续注浆,否则也会发生堵塞;用塑料锤和垫杆将下一个注浆孔里的注浆嘴敲入钻孔;接下来的注浆操作继续重复以上流程。完成5-6个注浆嘴的注浆之后,再回过头从第一个注浆嘴开始进行第二次顺序注浆,保证浆液的充分填充和对细缝的渗透。24小时后检查注浆区域,确认是否附近是否还有渗漏。若无渗漏,则拆除注浆嘴。如果还有细微渗漏,则进一步注浆,或者在渗漏区域附近,补钉注浆。如果效果还不理想,则在新的渗漏区域重新开槽注浆。等浆液完全固化凝胶后再拆除注浆嘴。拆除注浆嘴,可以用切割的方法,切割面与基层齐平。留下的钻孔可以用防水堵漏宝密封处理。备注:当基层的裂缝宽度过小时(根据现场实际情况而定),可直接钻孔植入注浆嘴,灌入丙烯酸盐注浆液,无需剔槽处理。(节点部位详见下图)

三、底板与侧墙连接处渗水裂缝修复加固技术

将底板与排水沟侧墙面相接处剔成V槽;用钢丝刷去除V槽区域砼表面的粉尘、污垢及松散的部分,并用清水冲洗干净。防水堵漏宝(内掺纤维、掺砂)分层密实封堵并养护,每延米用量约3kg,同时植入注浆嘴。在裂缝的两边呈S型,斜30-45度钻孔,孔深350mm,孔径12mm,孔距200mm-300mm.视水量大小,适当调整孔距。待堵漏宝终凝时立即充分注入丙烯酸盐或聚氨酯注浆料。丙烯酸盐一米注浆量约6-8kg,聚氨酯用量约8kg-10kg,注浆量大小和结构相关。24小时后检查注浆区域,确认是否附近是否还有渗漏。若无渗漏,则拆除注浆嘴。如果还有细微渗漏,则进一步注浆,或者在渗漏区域附近,补钉注浆。如果效果还不理想,则在新的渗漏区域重新开槽注浆。等浆液完全固化凝胶后再拆除注浆嘴。拆除注浆嘴,可以用切割的方法,切割面与基层齐平。留下的钻孔可以用防水堵漏宝密封处理。(节点部位详见下图)

四、墙体有水裂缝修复加固技术

1、局部墙体渗水裂缝修复加固

墙体表面的原灌浆残留的注浆嘴及灌浆液去除,并将范围内杂物、灰尘、污泥等清除干净。找出所有裂缝,用粉笔或记号笔对裂缝作出明显标识,不得遗漏任何一条裂缝。基层的裂缝宽度超过0.3mm时应将裂缝剔成V槽,宽50mm,深50mm(V槽大小可根据现场情况而定);用钢丝刷去除V槽区域砼表面的粉尘、污垢及松散的部分,并用清水冲洗干净。防水堵漏宝(内掺纤维、掺砂)分层密实封堵并养护,,每延米用量约3kg,同时植入注浆嘴。在裂缝的两边呈S型,斜30-45度钻孔,孔深350mm,孔径12mm,孔距200mm-300mm.视水量大小,适当调整孔距。待堵漏宝终凝时立即分段、充分且三次以上循环注入丙稀酸盐或聚氨酯注浆料。丙烯酸盐一米注浆量约6-8kg,聚氨酯用量约8kg-10kg,注浆量大小和结构相关。同时在外墙墙面采用帷幕注浆法注浆施工。注浆孔的钻孔:水平面钻孔:a、水平面的第一排注浆孔在距离墙面与底板接缝约10-20cm处、以45°角向外侧钻取,钻孔间距30-40cm;同时,还需要在距离墙面与底板接缝约10-20cm处的垂直面上、以45°角向下钻一排间距30-40cm的孔;(示意图如下)b、接下来的一排钻孔距离第一排钻孔约30-40cm;排与排之间,钻孔的布置采用梅花状,相互错开。安装注浆嘴。将型号、大小合适的注浆嘴放入钻孔,注浆嘴长度的2/3要在钻孔内;用扳手将注浆嘴顺时针方向旋转,让注浆嘴前部的橡胶圈产生挤压膨胀,并与钻孔壁产生牢固的压力固定。浆液的制备。根据相应产品的配比制备丙烯酸盐浆液。制备时,要使用量杯或者电子秤,各组分的剂量要准确,还要充分混合搅拌;浆液的制备要在注浆前进行,以免影响浆液的质量。浆液配制完成后,将配制好的A,B浆液,注入纸杯中,确认固化时间和固化效果,并视结果适当微调固化剂的剂量。注浆:a、将连接头和注浆嘴连接;b、开始注浆,直到看到浆液从下一个注浆孔中流出;注浆压力和浆液流速要尽可能低,出浆压力应该在3-5bars之间,即注浆泵的活塞每分钟移动20次左右或每分钟10个循环左右。C、如果在设定的凝胶时间内浆液没有从下一个注浆孔中流出,停止该注浆孔的注浆并移到下一个注浆孔开始注浆;d、每一个注浆孔的注浆时间不要超过设定的浆液凝胶时间;e、在卸下连接头、移到下一个注浆孔之前,先用注浆泵上的冲洗泵短暂注水(冲洗泵的活塞移动1-2次),这样做的目的是对注浆头、连接头、混合器进行清洗、防止这些部件凝胶堵塞,同时,清洗过的注浆嘴还可以进行后续注浆,否则也会发生堵塞;f、用塑料锤和垫杆将下一个注浆孔里的注浆嘴敲入钻孔;g、接下来的注浆操作继续重复以上流程。H、完成5-6个注浆嘴的注浆之后,再回过头从第一个注浆嘴开始进行第二次顺序注浆,保证浆液的充分填充和对细缝的渗透。24小时后检查注浆区域,确认是否附近是否还有渗漏。若无渗漏,则拆除注浆嘴。如果还有细微渗漏,则进一步注浆,或者在渗漏区域附近,补钉注浆。如果效果还不理想,则在新的渗漏区域重新开槽注浆。拆除注浆嘴。等浆液完全固化凝胶后再拆除注浆嘴。拆除注浆嘴,可以用切割的方法,切割面与基层齐平。留下的钻孔可以用防水堵漏宝密封处理。恢复面层。(节点部位详见后续节点图)

2、贯通性渗水裂缝维修加固

仔细检查结构砼表面,找出所有裂缝,用粉笔或记号笔对裂缝作出明显标识,不得遗漏任何一条裂缝。基层的裂缝宽度超过0.3mm时应将裂缝剔成V槽,宽50mm,深50mm(V槽大小可根据现场情况而定);用钢丝刷去除V槽区域砼表面的粉尘、污垢及松散的部分,并用清水冲洗干净。防水堵漏宝(内掺纤维、掺砂)分层密实封堵并养护,每延米用量约3kg,同时植入注浆嘴。在裂缝的两边呈S型,斜30-45度钻孔,孔深350mm,孔径12mm,孔距200mm-300mm.视水量大小,适当调整孔距。待堵漏宝终凝时立即充分注入丙烯酸盐或聚氨酯注浆料。丙烯酸盐一米注浆量约6-8kg,聚氨酯用量约8kg-10kg,注浆量大小和结构相关。同时在剔槽处两侧500mm范围内呈“八字形”安装注浆嘴,注浆施工。将型号、大小合适的注浆嘴放入钻孔,注浆嘴长度的2/3要在钻孔内;用扳手将注浆嘴顺时针方向旋转,让注浆嘴前部的橡胶圈产生挤压膨胀,并与钻孔壁产生牢固的压力固定。浆液的制备。根据相应产品的配比制备丙烯酸盐浆液。制备时,要使用量杯,各组分的剂量要准确,还要充分混合搅拌;浆液的制备要在注浆前进行,以免影响浆液的质量。注浆:1、将连接头和注浆嘴连接;

2、开始注浆,直到看到浆液从下一个注浆孔中流出;注浆压力和浆液流速要尽可能低,出浆压力应该在3-5bars之间,即注浆泵的活塞每分钟移动20次左右或每分钟10个循环左右。3、如果在设定的凝胶时间内浆液没有从下一个注浆孔中流出,停止该注浆孔的注浆并移到下一个注浆孔开始注浆;4、每一个注浆孔的注浆时间不要超过设定的浆液凝胶时间;5、在卸下连接头、移到下一个注浆孔之前,先用注浆泵上的冲洗泵短暂注水(冲洗泵的活塞移动1-2次),这样做的目的是对注浆头、连接头、混合器进行清洗、防止这些部件凝胶堵塞,同时,清洗过的注浆嘴还可以进行后续注浆,否则也会发生堵塞;6、用塑料锤和垫杆将下一个注浆孔里的注浆嘴敲入钻孔;7、接下来的注浆操作继续重复以上流程;8、完成5-6个注浆嘴的注浆之后,再回过头从第一个注浆嘴开始进行第二次顺序注浆,保证浆液的充分填充和对细缝的渗透。24小时后检查注浆区域,确认是否附近是否还有渗漏。若无渗漏,则拆除注浆嘴。如果还有细微渗漏,则进一步注浆,或者在渗漏区域附近,补钉注浆。如果效果还不理想,则在新的渗漏区域重新开槽注浆。观察无渗漏后隔日敲除外露注浆嘴,同时防水堵漏宝针眼处密封处理。恢复面层。(节点部位详见后续节点图)

3、水平裂缝、斜向裂缝、施工冷缝渗水裂缝维修施工技术

水平裂缝、斜向裂缝及施工冷缝,将防水堵漏宝改为聚合物砂浆,终凝强度不低于C35砼的强度,其余施工方法同贯通性裂缝施工工艺。

五、墙体裂缝修复加固技术

1、待有水裂缝修复完成,基面干燥后,进行墙体裂缝加固工作。

2、先将基面清理干净,去除注浆残留物。

3、将基面拉毛,并涂刷均匀粘接剂。

4、粘贴玻纤布,采用丙烯酸盐注浆料处理的裂缝,玻纤布宽度必须封住注浆嘴且不低于200mm。采用聚氨酯灌浆料处理的裂缝,玻纤布宽度不低于300mm。水平裂缝及斜向裂缝粘贴碳纤布宽度必须封住注浆嘴且不低于200mm。施工冷缝粘贴玻纤布宽度必须封住注浆嘴且不低于200mm。(1)粘贴耐碱玻璃纤维:a、工序:混凝土表面处理——配制并涂刷底层树脂——配制找平材料并以示平整处进行找平处理——配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂——粘贴玻璃纤维——表面防护;b、待裂缝灌注3~5天后,沿裂缝对混凝土粘贴面进行打磨,应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整;c、应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表,宜在底层树脂表面指角干燥后,尽快进行下一工序的施工;d、将耐碱玻璃纤维用手轻压贴于需粘贴的位置,采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透耐碱玻璃纤维,滚压时不得损伤耐碱玻璃纤维,粘贴后应在其表面均匀涂抹浸渍树脂;e、当需要做表面防护时,应按有关标准的规定处理,并保证防护材料与玻璃纤维之间有可靠的粘结。(2)粘贴碳纤维布:a、主要材料要求:碳纤维布:碳纤维布采用单位质量为300g/㎡碳纤维单向布,主要力学性能指标应符合现行国家标准《定向纤维增强塑料拉伸性能试验方法》GB/T3354。粘贴碳纤维布用胶:粘贴碳纤维布用胶各项技术指标符合规范要求的相应配套结构胶。b、粘贴碳纤维施工工艺:施工准备——混凝土表面处理——配制并涂刷底层树脂——配制找平材料并以示平整处进行找平处理——配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂——粘贴碳纤维片材——表面防护;c、施工宜在环境温度为5℃以上的条件下进行,并应符合配套树脂要求的施工使用温度。d、当环境温度低于5℃时,应采用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。E、施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。F、在进行混凝土表面处理和粘贴碳纤维片材前,应按加固设计部位放线定位。G、树脂配制时,应按产品使用说明中规定的配比称量并置于容器中,用搅拌器搅拌至色泽均匀。在搅拌用容器内及搅拌器上不得有油污和杂质。应根据现场实际环境温度确定树脂的每次拌和量,并按要求严格控制使用时间。

5、表面处理:(1)应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整。(2)应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。(3)被粘贴的混凝土表面应打磨平整,除去世表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成贺弧状,圆弧半径不应小于25㎜。(4)混凝土表面应清理干净并保持干燥。

6、涂刷底层树脂:(1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。(2)应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表,宜在底层树脂表面指角干燥后,尽快进行下一工序的施工。

7、找平处理:(1)应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。(2)应对混凝土表面凹陷部位用找平材料填补平整,不应有棱角。(3)转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧,半径不应小于25㎜。(4)宜在找平材料表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。

8、粘贴碳纤维步骤和要求:(1)应按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布;(2)应按产品生产厂提供的工艺规定配制浸渍树脂,并均匀涂抹于粘贴部位;(3)将碳纤维布用手轻压贴于需粘贴的位置,采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤除气泡,使浸渍树脂充分浸透碳纤维布,滚压时不得损伤碳纤维布;(4)多层粘贴时应重复上述步骤,并宜在纤维表面的浸渍树脂指触干燥后尽快进行下一层粘贴;(5)应在最后一层碳纤维布的表面均匀涂抹浸渍树脂。

9、表面防护:当需要做表面防护时,应按有关标准的规定处理,并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘结。

结束语

综上所述,本文对建筑物底板渗水裂缝、底板与侧墙相接部位、局部墙体贯通性渗水裂缝的修复加固技术从三个不同部位的渗水裂缝进行了分析和研究,并在具体项目成功实施。试验表明通过上述技术的实施,切实从根本上解决了建筑物渗水裂缝带来灾害,成功地恢复了建筑的美观和使用功能,达到了设计的要求。

参考文献:

[1]国家标准《建筑工程施工质量统一验收标准》(GB50300-2013);

[2]《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB50728-2011);

[3]吴文龙《福建建设科技》2015年第5期22-24页《某在建住宅楼裂缝修补加固技术》

作者简介:

高书华,男,汉族,四川省仁寿县,1974-10-8,工程师大学本科,主要从事公司管理工作。

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