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地铁混凝土裂缝分析及修补方法

  • 发布时间:2019-08-20 09:38:11
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  • 出处:加固之家
  • 作者:小柯
概要:与城市中其他交通工具相比,地铁除了具有能避免城市地面拥挤、充分利用空间的优势以外,还有运输量大、正点率高、速度快等优势。然而地铁建设难度高,技术复杂,投资巨大。地铁面对雪灾和冰雹等自然灾害的抵御能力较强。但对地震、水灾、火灾等抵御能力很弱。此外,混凝土结构本身的强度、耐久性和可靠性也要求极高。然而影响地铁混凝土这些指标的主要病害是渗漏。

 

  与城市中其他交通工具相比,地铁除了具有能避免城市地面拥挤、充分利用空间的优势以外,还有运输量大、正点率高、速度快等优势。然而地铁建设难度高,技术复杂,投资巨大。地铁面对雪灾和冰雹等自然灾害的抵御能力较强。但对地震、水灾、火灾等抵御能力很弱。此外,混凝土结构本身的强度、耐久性和可靠性也要求极高。然而影响地铁混凝土这些指标的主要病害是渗漏。

  从现浇混凝土结构渗漏机理来讲,渗漏主要由混凝土自身的孔隙、裂缝、施工缝造成,而裂缝的危害最大。

  


  一.地铁混凝土的裂缝

  混凝土结构物的裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝是指肉眼看不见的裂缝,这类裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的。反之,肉眼看得见的裂缝称为宏观裂缝,这类裂缝的范围一般不小于0.05mm,这类裂缝主要由微观裂缝与微孔连通扩展而来。

  相关试验表明:裂缝宽度小于 0.1mm时具有自愈、自封现象,当裂缝宽度在0.1mm~0.2mm之间时,混凝土结构无自封现象,却有自愈现象。因此,控制宏观裂缝是地铁防渗的关键。

  二.地铁混凝土裂缝形成因素

  地铁工程混凝土开裂的因素很多,主要有材料选择、结构设计、施工技术、环境条件、荷载作用等几个方面。而地铁工程混凝土属于大体积混凝土,所以环境条件对地铁混凝土开裂影响最大,温度与湿度的影响尤其明显。

  荷载作用方面,由静荷载、动荷载与结构次应力组成的荷载及由温度、胀缩、不均匀沉降等因素产生的荷载对混凝土均有影响,外部荷载引起的裂缝约占15%,变形荷载引起的裂缝约占85%。研究、解决由变形荷载引起的裂缝是解决地铁工程渗漏问题的重点。

  三.地铁混凝土裂缝如何加固修补

  专家表明,有效的裂缝修复方式,是灌缝胶灌注与碳纤维布加固的结合。

  通过注浆嘴将灌缝胶注入裂缝中,胶体固化后与原混凝土基体形成整体,可有效阻止外部水分和空气对混凝土内部的侵蚀。裂缝灌注完成后,采用碳纤维布对结构整体进行加固,可有效抑制裂缝的进一步扩大、减少结构挠度变形。

  四.灌缝胶修补的具体操作步骤

  1.清理

  详细检查、分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域,凿除砼表面析出物,确保表面干净。

  2.钻孔

  使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔,钻头直径为14mm,钻孔角度宜≦45°,钻孔深度≦结构厚度的2/3,钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿(壁后灌浆除外)钻孔与裂缝间距≦1/2结构厚度。钻孔间距20cm~60cm.

  3.埋嘴

  在钻好的孔内安装灌浆嘴(又称之为止水针头),并用专用内六角扳手拧紧,使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙,不漏胶。

  4.封缝

  封缝质量直接决定灌胶效果与质量。裂缝的封闭按使用说明调配封口胶,用腻刀沿裂缝两侧2cm的区域往复涂刮后均匀涂抹一层厚约1~2mm的封口胶,注意涂抹质量防止密封不严。

  5.封缝检验

  一般情况下,在使用封口胶封缝后24H后即可进行试漏检验,以检查裂缝的密封效果及贯通情况。裂缝内无污水杂质可用压缩空气进行试漏试验,沿裂缝涂刷一层肥皂水,从灌胶嘴吹入压缩空气(设置压力等于灌胶压力),漏气处标记清楚可再行封闭;如缝隙内有污水(漏雨等)杂质等可用压力水进行清洗并且同时试漏试验,检验完毕后应用压缩空气吹净积水,并留有足够的时间让裂缝干燥。

  6.灌胶

  使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注灌缝胶。立面灌浆顺序为由下向上;平面可从一端开始,单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后,保持压力3~5分钟,即可停止本孔灌胶,改注相邻灌浆孔。

  7.拆嘴

  灌浆胶完毕,确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆胶。

  8.封口

  用封口胶进行灌浆口的修补、封口处理。

  五.整体粘贴碳纤维布加固步骤

  1.基面处理

  基材表面应全面打磨,无任何附着物,粘贴部位有尖锐棱角的需要打磨成圆角,最小内径为20mm。由于使用碳纤维布材的目的在于改进结构构件,应确定基面的状况,以保证其能够将荷载从布料传递至结构表面。

  2.滚涂底层环氧树脂胶,并修正不合处,上墨线。

  3.滚涂环氧树脂浸渍胶到粘结面上,胶量必须充足饱满。

  4.将裁剪好的碳纤维布贴于混凝土涂胶面,碳纤维布要平直、延展。(碳纤维布如有接头,搭接长度应为20mm,且接头应在基材全长的1/3处,不得在基材的中间)

  5.再次在布材面上滚涂环氧树脂浸渍胶,保证充分覆盖布的表面,确保充分浸润碳纤维布的纤维中。

  6.使用硬橡胶棍或塑料刮板反复碾压促使碳纤维布平直、延展、无气泡,粘合剂充分渗透。

  7.再次涂胶渗透,并使用刮板反复刮压脱泡。

  8.最后用3至6mm的沙石(石英砂)洒在涂有胶的施工面上,确保粉刷层的粘结性。


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