水工建筑物混凝土裂缝缺陷的修补方法.pdf

'水利建设建材与装饰2015年5月水工建筑物混凝土裂缝缺陷的修补方法杨俊宋凯凯（中交二航局一公司湖北武汉430000）摘要：近年来很多旧水工建筑物为了能继续运营使用，通常采用对其进行修补加固改造的施工方案，以便节省资金成本，缩短工期，如旧码头加固的改造工程。旧码头因受环境、水荷载、车辆荷载及温度变化等不利影响给混凝土面板及混凝土桩基带来了不同程度的破坏，如裂缝、混凝土缺陷，因此需要精心修补才能保证其安全运行。本文为作者近年参与建设的西部非洲某旧码头修复改造工程后的经验之谈。关键词：水工建筑物；旧码头；裂缝；混凝土缺陷；修补中图分类号：TV698.2文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）19-0238-03表11简述方法名称功能简述方法适用条件西非某国家旧码头因国家贫穷失修、缺少保养，混凝土面板封闭修补利用裂缝封闭修补胶液封闭裂缝通道，提裂缝宽度小于0.15mm及桩基顶部大面积出现裂缝、保护层大面积剥落、钢筋外露锈蚀法高结构耐久性将高强度、低粘度的裂缝灌缝胶压力注射压力灌缝0.1mm臆w臆1.5mm的静止等病害，严重影响了码头的结构安全使用功能。对上述病害修补到裂缝内，使开裂混凝土成为一个整体；胶注射修型独立裂缝、贯穿性裂缝以达到结构局部增强、裂缝修复及提高耐久后的作用为：补法性的效果及蜂窝状混凝土局部缺陷（1）抵御诱发钢筋锈蚀的介质入侵，延长结构安全使用年限；将超细无收缩水泥注浆料、不回缩微膨胀w逸0.15mm的大型结构的贯压力注浆水泥注浆料及改性聚合物水泥注浆料以穿性裂缝、静止型裂缝、深而（2）混凝土补强后，能保持构件的完整性；修补法较高的压力压入裂缝腔内，填实混凝土裂蜿蜒的裂缝以及大体积混凝缝形成结构整体土的蜂窝状严重缺陷（3）恢复结构的使用功能，提高其防水、防渗能力；沿裂缝走向在构件表面的骑缝清理出槽深不小于20mm和宽不小于15mmU型（4）消除质量病害对使用人群的恐惧压力；填充密封w逸0.5mm的静止裂缝和活槽，再用弹性填缝材料或改性环氧树脂填修补法动裂缝（5）提高码头混凝土外观质量。充，并粘贴碳纤维布封闭其表面；当为活动裂缝时，槽宽按15mm垣5wmax确定2混凝土裂缝处理方法（2）对宽度约0.15mm的裂缝进行封闭修补，方法为：2.1裂缝修补方法淤沿裂缝走向骑缝凿深度逸30mm和宽度逸15mm的U型表1中四种裂缝修补方法可组合使用，以求达到最好的修补凹槽；效果。于清除槽内松散层、油污、浮灰和其他不老附着物；2.2施工方法盂准确称量、拌制封缝材料，一次或分次压入U型凹槽内使（1）裂缝的检查及标注其略高于槽面，并抹平修整，保证表面美观。根据裂缝数量、长度及宽度进行化学灌浆材料配量、埋嘴、灌（3）对宽度逸0.15mm的裂缝采用压力灌注灌缝胶处理，方法浆的计算和安排。为：通过对拱坝上游面高程430耀585m混凝土的保温效果检查，度计实测温度值分析外界环境温度越低时，苯板保温效果尤为均未发现混凝土裂缝；对拱坝上游面高程585m以上和下游面进明显；这一特性为防止因环境温度骤变而诱发大坝表面混凝土行了全面检查，均未发现混凝土裂缝；由于受2008年初凝冻天开裂起到了关键性的作用。说明通过保温措施混凝土其内部基气影响，在这期间施工的部分混凝土水平横缝及竖向横缝等部本上保持相对恒温、恒湿，有效地降低混凝土表面温度梯度，避位曾出现过较小的混凝土裂缝，这些混凝土裂缝已随工程施工免出现坝体混凝土表面裂缝。对拱坝表面混凝土的防裂起到了进展进行了全部处理，随后并对混凝土裂缝的处理效果进行了非常好的效果，达到了预期的目的。质量检查，结果完全能满足工程运行要求。7结论收稿日期：2015-4-21通过该拱坝混凝土保温施工及保温试验效果表明：拱坝上游作者简介：肖德东（1981-），男，四川安县人，工程师，全国监理工面混凝土表层温度计实测温度值与外界气温相差较小，同一坝程师，水利建设工程监理工程师，国家注册安全工程师，从事水段及相邻坝段不同时段混凝土温度实测值基本接近，特别是在利水电工程施工监理工作。2008年凝冻期间环境温度极低情况下，从上游面混凝土表层温·238· 2015年5月建材与装饰水利建设淤清除混凝土裂缝表面松散物和缝内异物。禁杂物、灰尘落入其上。于按300耀1000mm间距设置灌浆嘴，裂缝的端部、裂缝交叉于基液涂刷完成后，须间隔一定时间，等界面剂中的气泡消处及贯穿裂缝的两个侧面均埋设灌浆嘴。除后方可涂抹聚合物或环氧砂浆，时隔一般为30耀60min。盂粘贴灌浆嘴前先将除去灌浆嘴底盘的铁锈并以丙酮擦洗（4）破损混凝土修补至清洁，再用环氧胶泥突破底盘周围，厚度1耀2mm，对准裂缝上淤当破损面积较小时应采用环氧砂浆修补，为避免修补过程的孔眼进行粘贴。每道裂缝至少对应一个进浆嘴、排气嘴和出浆中砂浆流淌宜分层进行。嘴。注意孔眼对中并管路畅通、灌浆嘴粘贴牢固。于当破损面积较大或缺陷深度跃4cm时应采用聚合物砂浆修榆压气试验：作用是检查封闭带是否密实，压气试验在环氧补，其工艺与环氧砂浆相似。封闭带硬化后进行，气体进入灌浆嘴后，气压控制在0.2耀（5）养护：环氧砂浆修补养护期间要求控制好温度，一般养护0.4MPa。再用肥皂水在封闭带和灌浆嘴周围涂抹，若有泡沫出温度以15耀25益为宜。现，则示意该部位漏气，再次封闭和气检漏气部位进行，如此反4粘贴碳纤维布复。试气对于竖向缝可从下向上，水平向裂缝由低往高进行。4.1材料要求虞灌注环氧浆液：将裂缝灌注胶按照产品说明书的比例配制2本工程采用300g/m高强玉级碳纤维布，配套粘结剂为A级准确，称量，将主剂和固化剂倒在容器中，用低速搅拌器搅拌均胶。匀。4.2施工流程灌注裂缝采用低压渗注法。在灌浆过程中注意控制压力：缝粘贴碳纤维布施工放样寅混凝土底层处理寅涂刷底胶寅混宽较大的，若进浆通畅，气压应控制在0.2MPa，若进浆不畅，可把凝土涂刷底胶寅二次找平寅涂刷下层树脂寅粘贴碳纤维布寅涂压力控制在0.4MPa。刷上层树脂寅表面处理。灌浆的次序：竖向缝自下而上、水平缝自低向高进行压力灌4.3施工方法浆。自一端开始压浆至另一端，浆液会在裂缝内的气体排尽后从（1）混凝土底层处理终端灌浆嘴排出，待喷出浆液浓度相同与进浆浓度时时可停止淤清除被补强范围内表面混凝土的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等压浆，保持压力不变并封堵灌浆嘴。如果单面灌注浆液后，贯通劣化混凝土，露出混凝土结构层，并用修复材料将表面修复平缝另一端不见出浆，可在不出浆端另行灌注一次。未贯通裂缝必整。须以“见到相邻的灌浆嘴出浆”下定论。于按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。愚拆除灌浆嘴：对于已修补完的裂缝，待浆液聚合固化后才盂打磨混凝土粘贴面，剔除表面松散层，打磨深度应达到骨能拆除灌浆嘴，并用环氧树脂胶泥抹平灌浆嘴粘贴处，最后对所料新面，一般应逸2mm，并形成平整的粗糙面。对棱角处应圆化打有修补完成后的裂缝再次涂抹一层环氧水泥浆，确保封闭严密，磨，圆化半径应逸20mm。待混凝土干燥后用用脱脂棉沾丙酮擦拭并使其颜色与原混凝土表面尽量保持一致。表面。对混凝土凹凸不平利用环氧砂浆修补。3面板及桩顶混凝土缺陷修复榆将混凝土表面清理干净并保持干燥。（1）清理混凝土破损区域（2）涂刷底胶淤对混凝土出现的蜂窝麻面、松散、孔洞、破碎、剥落等缺陷常温施工时将底胶A、B组分按规定的配胶比例称量，倒入部位以及钢筋外露区域，采用人工凿除法去除干净，直至露出坚洁净容器中并搅拌均匀，用毛刷或滚筒在混凝土表面涂刷均匀，硬密实的表面，同时保证该部位干净整洁以及无其他附着物。胶表干后，可视情况多次涂刷，但涂层厚度臆0.4mm，并不得漏刷于对于缺陷程度较大，破损严重的区域，混凝土表面必须凿或有气泡、流淌等，待胶固化后进行下道工序。成方波型和锯齿状，且凿至坚实层，判断的标准以能够看见粗骨（3）找平处理料，在施工中严格执行《港口水工建筑物修补加固技术规范》等淤配制找平胶泥。规范要求。于混凝土表面凹陷部位用找平胶泥修复平整，且无棱角。（2）清理钢筋锈蚀区域盂转角处用找平胶泥修复成光滑的圆弧，半径逸20mm。混凝土破损表面清除后，用钢刷清除钢筋表面的浮锈，使之榆待找平胶泥表面指触干燥后，即施工下道工序。露出光洁部分；对钢筋锈蚀区域，混凝土表面必须无油污、油脂、（4）粘结树脂配制及涂刷蜡状物等有机污物。淤按厂家提供的主剂：固化剂的重量比，将主剂与固化剂先（3）涂刷界面剂后置于容器中，并搅拌均匀，每次配置的粘结树脂的量控制在半淤为使新增部分的环氧砂浆（或聚合物砂浆）能与老混凝土小时左右用完为宜。良好地结合，修补前应首先在待修补混凝土缺陷表面涂一层界于将下层树脂均匀涂抹于需要粘贴碳纤维布的混凝土表面。面剂，其涂刷厚度以臆1mm为宜，且应涂刷均匀，涂刷时可采用（5）粘贴碳纤维布人工涂刷或喷枪喷射，对于已涂刷界面剂的表面应注意防护，严·239· 水利建设建材与装饰2015年5月淤按规范要求及修补处尺寸裁剪好碳纤维布，粘贴于指定部6.2混凝土缺陷位后，用特制的滚筒沿纤维方向多次滚压，挤除气泡，并使胶粘淤所有新老混凝土结合面的原混凝土松散、碳化层应全部凿剂浸透碳纤维布。滚压时不得损伤碳纤维布。完，直至露出坚实的混凝土基面；将外露锈蚀钢筋进行除锈、阻于在粘结剂允许的暴露时间内（视温度不同而定），将碳纤维锈处理。于在混凝土固化期间禁止施工方位内有大的扰动，确保布置于混凝土表面上。用橡皮滚筒将布压到环氧胶粘剂中，直到混凝土的固化质量。胶粘剂被挤出。6.3粘贴碳纤维布盂粘贴碳纤维布时，各层碳纤维布应错开布置，错开间距应淤碳纤维布及粘结胶采用相配套产品。于被粘贴混凝土表面为5耀10cm，且保证各层碳纤维布的接缝错开。应打磨平整，除去表面等杂质，直至完全露出混凝土结构基面，榆多层粘贴重复上述步骤，待碳纤维布表面干燥时即进行下转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状。盂待涂敷的底层一层粘贴。最后一层的碳纤维布表面涂抹浸渍树脂。涂料指触干燥后，必须用找平胶找平，碳纤维布与所粘贴混凝土虞当胶粘剂固化后，可以清除流出在混凝土面板上的粘结剂表面紧密接触，才能产生良好粘贴效果。的膜，最后进行碳纤维布的空鼓检验。7结语国内外水工建筑物新建市场趋于饱和状态，大量的旧码头及混凝土建筑物需要修补加固方能保证安全使用功能，修补加固施工有一定的市场空间，作为施工技术人员可以提前掌握修补加固技术，以便及早适应多样化建筑市场。参考文献[1]《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）.[2]《港口水工建筑物修补加固技术规范》（JTS311-2011）.[3]张锡祥《.混凝土裂缝修补技术与管理、质量控制》.重庆交通大学复合材料桥梁研究所.收稿日期：2015-4-22图1作者简介：杨俊（1984-），男，助理工程师，本科，从事港航施工技5构件防护涂装术管理工作。（1）所有混凝土表面必须完好，干燥，清洁，无油脂，污物，化学物质，霉菌，脱模剂，风化物，松脱漆膜，旧漆表面必须除去疏松及剥落漆层，锈蚀物和其它表面污物。（2）新混凝土必须至少养护28d，同时做过防水处理。喷砂或打磨粗凿基面，使光滑的部分拉毛粗糙，并除去浮浆皮，用洗尘器吸尘清除干净，或使用清洁干燥的压缩空气吹扫干净表面。（3）按照专业油漆的混凝土表面涂装工艺说明书进行分3层涂装施工：封闭底漆（环氧漆）寅中间漆（环氧云铁中间漆）寅面漆（聚氨酯面漆）。6修补质量控制措施6.1裂缝淤施工保证在5益以上环境温度下进行，并符合配套树脂的施工使用温度。施工时尽量选用耐低温灌缝材料。于从一端开始压浆后，另一端的灌浆嘴喷出的浆液与压入的浆液浓度相同时，方可停止压浆。盂灌缝材料要求：浆液的粘度小，可灌性好；浆液固化后的收缩性小，抗渗性好；浆液固化后的抗压、抗拉强度高，有较高的粘结强度；浆液固化时间可以调节，灌浆工艺简便。·240·'