工程案例
業(yè)務(wù)范圍
地下工程滲漏治理與選材
發(fā)布時間:2014-08-05
摘 要: 地下混凝土結(jié)構(gòu)建筑物通常深埋于地表下,受地下水的“包圍”,當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時,地下水將沿裂縫向結(jié)構(gòu)內(nèi)滲入,此時產(chǎn)生的滲漏現(xiàn)象已開始危及混凝土結(jié)構(gòu)的使用及壽命,出現(xiàn)鋼筋銹蝕,混凝土強度下降等情況,對其治理的方法及選材是十分重要的。關(guān)鍵詞: 地下混凝土、滲漏、治理、選材。
隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn),高速公路的網(wǎng)絡(luò)化,城市間的城際軌道的發(fā)展,市政道路交通隧道的建設(shè)和水利、電力、蓄能建設(shè)的發(fā)展,其建設(shè)速度之快,投資規(guī)模之大,設(shè)計要求的高標(biāo)準(zhǔn),是目前之最。建筑物的標(biāo)準(zhǔn)使用年限為100年,如何能使地下工程能滿足這一要求,正確選用滲漏水的治理方法及選材是十分重要的。
本文著重討論地下混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時的滲漏處理及選材。
一、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的成因
混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫產(chǎn)生的主要成因如下:
1、混凝土在水化過程中產(chǎn)生干縮,通常混凝土的干縮應(yīng)變值大約在3×10-4,水灰比在0.45時可控制在2×10-4。
2、當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)受到外部邊界條件的約束,不能自由或不能完全自由收縮時,將產(chǎn)生拉裂。
3、混凝土結(jié)構(gòu)受溫度變化,如驟冷降溫時,砼結(jié)構(gòu)普遍產(chǎn)生開裂,開裂的裂縫較多,且深,這與砼的熱脹冷縮有關(guān)。混凝土的線膨脹系數(shù)為1×10-5/℃,以混凝土澆筑溫度溫差30℃計算,收縮應(yīng)變值為3×10-4 ~ 6×10-4,而混凝土的極限拉伸應(yīng)變值為1×10-4 ~ 1.5×10-4時,可收縮應(yīng)變值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混凝土的極限拉伸應(yīng)變值。
因此,由于混凝土自身的特性和溫度變化對其影響,混凝土的開裂是不可避免的。
二、漏水對混凝土結(jié)構(gòu)的失強影響
地下混凝土結(jié)構(gòu)一般都處于地下水的“包圍”之中,受地表水和地下水的影響,水源補給充足。如廣州地鐵區(qū)間隧道建設(shè)施工中,日抽排水量達(dá)1000噸以上。
當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時,滲漏是長時間存在的,長期的滲漏會導(dǎo)致鋼筋銹蝕、膨脹,使混凝土產(chǎn)生脹裂,而長期里流水會使混凝土從裂縫面開始產(chǎn)生Ca離子的流失,Ca離子的流失由縫面向混凝土內(nèi)擴(kuò)展,使混凝土產(chǎn)生溶蝕,強度下降直至失強。據(jù)有關(guān)專家報告,當(dāng)混凝土Ca離子的流失量達(dá)到33%時,混凝土完全喪失強度
1、施工縫鋼筋生銹 2、施工縫溶蝕擴(kuò)縫
3、溶蝕的砼在灌漿中出現(xiàn)串冒漿,骨料裸露 4、溶蝕強度下降的砼出現(xiàn)冒水
5、砼面骨料裸露 6、被溶蝕的砼形成空洞
三、地下工程混凝土滲漏的治理及選材要求
在地下工程中混凝土的滲漏及其對混凝土結(jié)構(gòu)的危害性倍受關(guān)注,以往采用的治理方法常為見水就堵(如圖1)。
此法施工的效果僅起到臨時堵水的作用,每當(dāng)砼結(jié)構(gòu)受溫差變化產(chǎn)生收縮時,已堵水的裂縫重新開裂,重新滲漏不可避免,采用此法處理的滲漏結(jié)果是導(dǎo)致該裂縫口創(chuàng)面擴(kuò)大,會直接損害砼的強度。
地下砼裂縫治理材料的選擇要求:
1、 注漿用的材料必須有良好的固結(jié)強度和耐老化性。
2、 注漿用的材料必須具有在水的環(huán)境下有良好的親水性和滲透性。
3、 注漿用的材料必須具有在有水環(huán)境下不易離散與裂縫具有良好的粘結(jié)力。
我們采用EAA環(huán)氧系列材料及其工法成功處理了水利工程、水電大壩工程、地下鐵道工程和市政交通隧道、橋梁的復(fù)雜軟基、斷層、砼裂縫的止水固結(jié)補強處理,其代表工法:
1、 優(yōu)選組合配方綜合施灌工法,成功處理工程:
(1) 成功處理了故縣大壩壩基軟化泥化性F5斷層化灌技術(shù),獲1994年水利部科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎。
(2) 廣東省抽水蓄能電站II期尾水不良地質(zhì)土體加固。
(3) 廣東省抽水蓄能電站II期高壓岔管、高應(yīng)力圍巖(6.0~8.0Mpa)的滲水固結(jié)化學(xué)注漿工程。
2、 水泥+EAA環(huán)氧復(fù)合注漿技術(shù),成功處理工程:
(1) 廣州地鐵1#、2#線, 上海地鐵1#線軌道床的翻漿冒泥止水加固工程,其施工技術(shù)2005年6月獲得“隧道結(jié)構(gòu)止水補強加工施工方法”發(fā)明專利。
(2) 三峽永久通水隧洞施工縫、溫度縫、變形縫試驗現(xiàn)場及其施工處理。
(3) 廣東陽春長沙水庫拱面裂縫處理。
(4) 廣州黃埔大道變形縫、砼裂縫止水固結(jié)處理。
(5) 廣州大橋“T”形梁的修復(fù)。
7、采用水泥-EAA環(huán)氧材料復(fù)合注漿對南水電廠泄洪洞砼及圍巖加固止水后的效果 8、經(jīng)EAA環(huán)氧-水泥復(fù)合灌漿加固的南水泄洪洞抽芯巖,芯試樣可見水泥漿充填、EAA環(huán)氧排水滲透固結(jié)的泥、沙固結(jié)體
9、陽春長沙水庫
10、抽水蓄能高壓岔管滲漏處理 11、廣州大橋“T”形梁加固處理
12、天橋加固補強處理 13、樁基礎(chǔ)復(fù)合灌漿加固抽芯樣品
14、天河區(qū)政府整治前地面滲漏狀況 15、天河區(qū)政府滲漏整治后狀況
16、三峽永久通水隧洞施工縫滲漏處理 17、三峽永久通水隧洞化學(xué)灌漿抽芯檢查
18、黃埔大道變形縫滲漏處理前狀況 19、黃埔大道變形縫滲漏處理后狀況
20、地鐵道床側(cè)壁滲漏 21、地鐵道床水溝滲漏狀況
22、施工后道床砼表面干燥 23、道床注漿加固后抽芯,圖中紅色箭頭部分表示EAA環(huán)氧漿充填部位
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