聚氨酯高壓注漿原理及施工

2022-10-14 22:21:13 字數 5903 閱讀 4489

第8期(總第136期)

張德峰(福建二建建設集團公司,福建福州350002)

摘要本文就聚氨酯注漿原理及施工工藝,操作流程等作系列概述。

關鍵詞聚氨酯;高壓注漿;止水堵漏;施工

0引言隨著高層建築及地下空間的發展,防水抗滲要求越來越高。由於商品混凝土材料(混凝土收縮)、設計、施工等多方面原因,可能出現結構裂縫,導致區域性出現滲漏水,給使用帶來極大的不便,也影響整個建築基礎結構的耐久性。

區域性裂縫出現雖不影響結構強度,但對混凝土防水、抗滲漏帶來很大的難度,隨著時間推移裂縫處還會出現滲漏的情況。此時對混凝土做防水處理,常規處理方法主要採用:①裂縫處開槽,採用「堵漏王」、「水不漏」、堵漏砂漿等剛性材料修補;②環氧樹脂灌漿等方法。

上述材料均為剛性材料,隨著時間的推移牆板裂縫寬度等可能會變化,剛性材料修補存在一定的弊端,施工工期相對偏長,成功率不高。「聚氨酯注漿液」高壓灌注堵漏施工技術能夠解決上述問題。

1聚氨酯注漿原理及特點

將化學灌漿材料注入混凝土裂縫(縫寬0.02mm以上的髮絲裂縫)中。聚氨酯注漿材料進入裂縫的深度與裂縫寬度相關:

裂縫越寬,漿液流速越大,進入裂縫就越深,灌漿效果越好。水溶性聚氨酯初始膨脹率能夠達到100%以上。當漿液遇到混凝土裂縫中的水就會迅速分散、乳化、膨脹、固結,形成膠凝體以後,第一次膨脹消失,但具有很好的彈性,成為穩定的類似止水橡皮的彈性體。

這樣固結的彈性體填充混凝土所有裂縫,將水流完全地堵塞在混凝土結構體之外,以達到止水堵漏的目的。

2聚氨酯注漿堵漏原理

。常用的多異氰酸酯有tdi、m di、papi等3種。多羥基化合物採用聚醚,它的官能團和分子量可以有好幾種。

漿液灌入混凝土裂縫後,與滲漏水相遇發生化學反應,放出二氧化碳,並形成脲的衍生物。從而達到防滲堵漏的目的。水溶性聚氨酯化學灌漿材料是一種低黏度,單組份合成高分子聚氨酯材料,形態為液體。

它有遇水產生交聯反應,發

泡生成多元網狀封閉彈性體的特徵。當它被高壓注入到混凝土裂縫結構延展直至將所有縫隙(包括肉眼難以覺察的)填滿,遇水後(注水)伴隨交聯反應,釋放大量二氧化碳氣體,產生二次滲壓,高壓推力與二次滲壓將彈性體壓入並充滿所有縫隙,達到止漏目的.可見水溶性聚氨酯化學灌漿材料是堵漏材料中效能最好的一種,用一般材料不能**滲漏,使用高壓灌漿堵漏技術後一次堵漏成功。

3聚氨酯注漿施工工藝流程

聚氨酯注漿施工適用於在混凝土結構裂縫、結構孔洞(螺桿洞、蜂窩等)堵漏,施工縫、後澆帶等滲漏水堵漏施工。注漿施工工藝流程如下:

(1)確定防水堵漏方案:堵漏前必須進行現場調查,摸清現場施工情況,分析滲漏水的原因,查清漏水部位、裂縫、裂紋或穿孔的寬度、長度、深度和貫穿情況,並了解雨天和晴天的漏水情況,測量漏水的流量與流速等,通過充分調查,正確擬定堵漏方案,做好各項準備工作。

(2)灌漿孔的設計和布孔:清理漏水部位,當水壓較大,湧水量較多時,需集中引水,以便使埋設灌漿嘴及封縫工作能夠順利進行。灌漿孔的位置,應使孔的底部與漏水裂縫孔隙相交,並選在漏水量最大處。

布孔有騎縫和斜孔兩種形式,根據實際情況和需要加以選擇,必要時可以兩者兼用。注漿孔眼的位置及數量,則需根據不同漏水情況進行合理安設。

(3)鑽孔:打孔可視施工條件採用手工和機械方法,一般是手工打孔和機械打孔並用,鑽頭直徑與注漿嘴(止水針頭)直徑一致,鑽孔角度宜≤45°,鑽孔深度小等於結構厚度的2/3,鑽孔必須穿過

裂縫。但不得將結構打

穿(壁後灌漿除外)鑽

孔與裂縫間距≤1/2結

構厚度。鑽孔間距

20~30cm。圖1為鑽孔

示意圖。圖1鑽孔示意圖

施工技術■

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2012

年(4)埋嘴:在鑽好的孔內安裝灌漿嘴(又稱之為止水針頭),並用專用內六角扳手擰緊,使灌漿嘴周圍與鑽孔之間無空隙,不漏水。

(5)洗縫:用高壓清洗機以6m pa 的壓力向灌漿嘴內注入潔淨水,觀察出水點情況,並將縫內粉塵清洗乾淨。

(6)封縫及壓水壓氣檢查:將洗縫時出現滲水的裂縫表面用水泥基防水材料(抗滲1號堵漏型)進行封閉處理,目的是在灌化學漿時不跑漿。封縫後養護數天,待材料有一定強度後再進行壓水或壓氣檢查。

(7)配製漿液:根據試水前所測定灌漿孔漏水量和試水時所測定的灌入水量,並考慮到灌漿過程中漿液損失來估計需配製的漿液用量,一般配漿量應大於壓入顏色水數量。

(8)灌漿:使用高壓灌漿機向灌漿孔內灌注化學灌漿料。立面灌漿順序為由下向上;平面可從一端開始,單孔逐一連續進行。

當相鄰孔開始出漿後,保持壓力3~5min ,即可停止本孔灌漿,改註相鄰灌漿孔。

(9)拆嘴:在吸漿量和預先估計的漿液用量已經相差不多,並且吸漿量逐漸減小到0.01l/min ,壓力也比較穩定的情況下,再繼續灌注3~5min 即可結束灌漿。

灌漿完畢,確認不漏即可去掉或敲掉外露的灌漿嘴。清理乾淨已固化的溢漏出的灌漿液。

(10)封孔:經檢查各孔無滲水現象時,即用水泥砂漿等防水材料將灌漿口補平抹光。

(11)防水:用單組份pa 防水膠將化灌部分塗三遍(底塗、中塗、面塗)寬度10~20cm ,兩端各長出20~30cm 。

4施工操作要點及注意事項

(1)漿液一次配備數量,需以漿液的凝固時間及進漿速

度來確定。

(2)鑽孔前必須先熟悉圖紙,了解結構鋼筋,安裝預埋管線的走向,以免破壞鋼筋及管線。

(3)灌漿機具、器具及管子在灌漿前應進行檢查,執行正常時方可使用。

(4)根據裂縫區域大小,可採用單孔灌漿或分割槽群孔灌漿。在一條裂縫上灌漿可由一端到另一端,由下至上。

(5)灌漿結束後,應立即拆除管道,並清洗乾淨。(6)當一枚針頭在灌注較長時間後(約5min ),漿液仍未從裂縫內冒出,應停止灌注,間隔一段時間後再進行,如仍未灌滿,應檢查鑽孔是否與埋管線交叉,結構是否有外洩孔洞等情況。

(7)灌注時應嚴密注視灌注機的工作壓力表,如超過額定壓力(50m pa/cm 2以上),應停機後再進行,如壓力仍居高不

下,應檢查鑽孔是否與裂縫完全交叉。

(8)灌漿時,操作幫浦的人員應時刻注意漿液的灌入量,同時觀察壓力變化情況。一般壓力突然公升高可能由於漿液凝固、

管路堵塞或由於漿液逐漸充填沉降縫,此時立即停止灌漿。壓力穩定上公升,但仍在一定壓力(40~50m pa/cm 2)是正常的。有時出現壓力下降情況,這可能是由於孔隙被沖開,漿液大量進入沉降縫深部所致,此時可持續灌漿。

隨著大量漿液進入縫隙,壓力會逐漸上公升並穩定。壓力降低的另乙個原因是由於封縫或管道接頭漏漿造成的,需及時停止灌漿,進行處理。有時由於幫浦壓力增大,將漿液壓入沉降縫深處,使大量漿液流失,這時可調節漿液固結時間,使之縮短凝結時間或採用間歇灌漿的方法來減少漿液損失。

(9)拆嘴:灌漿完畢24h ,確認不漏即可去掉或敲掉外露的灌漿嘴。

(10)清理乾淨已固化的溢漏出殘留表面的灌漿液。在乾燥環境下施工時,可利用材料本身的特性,噴水後材料膨脹便於清理。

5安全文明施工及環保措施

(1)灌漿所用的裝置、管路和料桶必須分別標識。(2)輸漿管必須有足夠的強度,裝拆方便。

(3)所有操作人員必須穿戴必要的勞動保護用品(如手

套、護目鏡等)。避免注漿料直接接觸**,如沾染應立即用大量清水沖洗,誤觸眼睛應立即送醫。施工時必須注意通風及遠離火源。

上下腳手架必須正確佩戴安全帽及安全帶,應有自動卡緊保險裝置,腳手架必須牢固、穩定。

(4)對混凝土面進行鑿除時,風鎬下方嚴禁站人,以防落物擊傷。

(5)光線暗處,應採取照明措施,作業區內電線及配電箱要整理好,不准雜亂。

(6)為防止地面人員和物體墜落空洞內,樓板預留孔四周必須設定圍欄圍護。

(7)注漿機具使用完必須馬上使用清潔劑清潔乾淨,如清洗不徹底容易造成卸料閥門堵塞,機具故障。高壓管使用超過3個月或久放不用,可能老化,耐壓性降低,應及時更換新管。

6裂縫注漿質量檢查驗收要求

(1)堵漏前必須進行現場調查,了解現場施工情況,分析

滲漏水的原因,查清漏水部位、裂縫的寬度、長度、深度和貫穿情況,並了解雨天和晴天的漏水情況,測量漏水的流量與流速等,通過充分調查,正確擬定堵漏方案,做好各項準備工作。

(下轉第113頁)

■施工技術

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(2)嚴格把好材料質量關,使用的灌漿材料必須有質量檢驗合格證書方可施工,材料、機械必須符合相關標準,絕不使用偽劣產品。

(3)嚴格遵守操作規程和技術規範,施工中不偷工減料。(4)堅持檢查驗收制度,堅持自檢、互檢和專檢。

7結語化學注漿堵漏是混凝土缺陷修復的一種有效的施工方

法,在水利水電、隧洞、市政、工業與民用建築等領域應用廣

泛。要達到成功堵漏,首先施工過程中不要盲目打眼、盲目灌漿、盲目堵漏,應對眾多堵漏材料和防水材料的技術效能充分了解,重視研究防水技術;施工時必須通過剔鑿找清漏水點、漏水線,有針對性地進行堵漏;對漏水點、漏水線堵漏採取剛柔結合、膨脹增強結合,外剛內柔的原則,即內部必須選用在水中能灌漿、能膨脹、能滲透的注漿堵漏材料,外部封堵採用瞬間堵漏劑;防水堵漏只有從工程內部進行,方案合理,操作正確,才能獲得良好效果。

(上接第94頁)

(1)在塔吊附近設立拼裝平台,塔吊其中最大點可在附近安裝連線鋼板及高強螺栓,螺栓終擰後,焊接鋼板與鋼柱連線立縫,再焊接水平焊縫。

(2)將位置較遠的鋼梁分段吊至拼裝平台,分段拼裝、焊接。

(3)制定鋼梁分類分段統計表,鋼梁安裝計畫表。由於本工程結構轉換層構造複雜,鋼骨混凝土主梁自重大,其中kzl-4梁線荷載67.5kn/m ,

kzl-8梁線荷載達82kn/m ;而轉換層下的首層梁板截面尺寸小,設計承載力低,滿足不了大樑下模板支承設計荷載的要求。專案部及設計院技術人員經過討論認為:柱、樑內型鋼必須先按設計圖安裝到位,轉換層首先形成整體鋼結構,型鋼梁經過連線後已具備足夠的承載能力,能夠承受鋼構自重和部分施工荷載,因此將型鋼梁做好連線安裝將大大減少轉換層下首層梁板的承載能力。

專案部制定的大樑模板施工要點如下:

(1)梁模板必須待梁鋼筋就位綁紮完成後才能安裝,模板應先安裝梁底模。

梁中部的穿牆螺栓由於鋼梁腹板阻擋無法後穿,待鋼筋綁紮後與樑內腰筋(由設計孔位穿過腹板)搭接焊連線,單面焊接焊縫長度不少於10d ,梁兩側同腰筋焊接的穿牆螺栓必須對稱設定。側模的穿牆螺栓孔位也應現場定位鑽孔,以免造成誤差偏大、安裝困難。

(2)為嚴格控制梁的截面尺寸和軸線位移,在梁中部和上部各設定一道模板限位筋,φ18限位筋斷面切割整齊,外端作防腐處理。中部限位筋焊接在鋼梁腹板上,上口限位筋靠緊上翼緣板兩側以點焊固定。限位筋安裝時必須按翼緣板上表彈出的中心線為控制線,不得以腹板或翼緣板邊緣為標準量度,以糾正型鋼梁製作安裝過程中產生的誤差。

(3)轉換層下層模板支撐系統中,立桿下墊工字鋼且內嵌方木,將立桿對下層梁板的點荷載轉換為線荷載。每個鋼構大樑皆設立剪刀撐,立桿間距減小至0.8m ,

並設立滿堂掃地杆。(4)模板加固應嚴格按方案進行,模板主次龍骨的間距滿

足設計要求。所有支撐扣件和螺栓螺帽必須緊固到位,並逐根逐個進行檢查。頂板模板的鋪設必須待大樑模板支設全部結束並經檢查合格後進行。

(5)混凝土澆築時對型鋼柱留置水平施工縫,施工縫留至大樑梁底,待柱內混凝土初凝後進行梁板澆築。

(6)轉換層大樑梁底模板必須待混凝土強度達到100%設計強度並經設計確認後方可拆除。

專案部總工根據已經完善的轉換層施工方案編制技術交底。在現場分班組進行技術交底,將施工順序和施工方法教授給各施工人員,交底人和接受交底人現場簽字。並安排施工員及質檢員進行現場監督,並對施工方法操作技巧進行指導。

5質量驗收

對策實施後,施工人員操作技能得到提高,質量意識得到加強,積極性大大提高,質量管理水平大大提高,分部工程全部驗收合格,實物工程觀感顯著改善,得到了甲方和監理的一致好評,不僅提前完成了轉換層施工,並且有效地解決了型鋼轉換層施工難題,減少了工程返工現象,為專案部節約了人工費,機械費約十萬餘元。另外本工程還獲得了當年鄭州市的優質結構工程獎。該方案經實踐檢驗證明技術先進、措施可行、施工簡便、

經濟合理,值得同類工程施工借鑑。參考文獻

[1]gb 50204-2002,混凝土結構工程施工質量驗收規範[2]

周原,張根俞.型鋼混凝土梁式轉換結構的施工技術**.江蘇建築,2008,(3)

[3]戴國亮,蔣永生,傅傳國,梁書亭.高層型鋼混凝土底部大空間轉換層結構效能研究.土木工程學報,2003,(4)

作者簡介:蔡普雨,男,2023年出生,主要從事施工技術與管理工作。

監理與管理■

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高壓注漿施工方案

一 工程概況 省略二 施工工藝 1 前期施工步驟 a 尋找裂縫 對於潮濕基層,先清掃積水,待基層全部清理乾淨 表面稍乾時,仔細尋找裂縫,用色筆標記 對於乾燥基層,清理後可用氣幫浦或風機吹去表面灰塵。b 鑽孔 按混凝土結構厚度,距離裂縫50 150mm,沿裂縫方向兩側交叉鑽孔。孔距按現場實際情況而定,...

高壓注漿施工方案 製革

文登市天福實業總公司勘測基礎工程公司 高壓注漿施工方案 一 高壓注漿機理 高壓注漿,就是利用高壓注漿幫浦將水泥漿注入樁體,由於其噴射時能量大,速度快,當它連續和集中作用在加固體上,在壓力和沖蝕等多種因素的影響下,便在很小的區域內產生效應,對顆粒很小的細粒土和顆粒較大的碎石,均有巨大的衝擊和攪動作用,...

高壓噴射注漿施工方案

自流排水洞 編制2014年5月14日 複核2014年5月16日 審核2014年6月17日 目錄目錄 1 第一章概述 2 1.1 編制依據 2 1.2 施工簡述 2 1.2 施工裝置 2 第二章施工方法 3 2.1 工藝流程 3 2.2施工工藝引數 4 2.3高壓噴射注漿施工方法 4 第三章質量標準及...