本發(fā)明屬于E02D29/00：地下或水下結(jié)構(gòu)物的裂縫修補(bǔ)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：在地下工程混凝土結(jié)構(gòu)中,由于混凝土自身的溫度收縮及應(yīng)力變化，以及施工技術(shù)管理不到位，混凝土結(jié)構(gòu)表面會(huì)產(chǎn)生出現(xiàn)一些裂縫（含表面裂縫和貫穿裂縫），而且地下工程混凝土結(jié)構(gòu)在施工和控制結(jié)構(gòu)變形中也會(huì)留設(shè)各種施工縫、變形縫。這些因各種原因產(chǎn)生的裂縫，在地下工程（尤其是地鐵工程）的地下水位發(fā)生變化或者車(chē)站封閉時(shí)而產(chǎn)生滲漏水，地鐵工程的車(chē)站和區(qū)間滲漏水會(huì)影響后續(xù)的裝修及機(jī)電設(shè)備安裝，甚至影響后期的運(yùn)營(yíng)安全，地下工程的滲漏水是困擾施工的一大世界性難題。地下工程中常用的堵漏方式是采用發(fā)泡型聚氨酯漿材（油溶性和水溶性）對(duì)裂縫處進(jìn)行灌封，施工方式是沿裂縫上方（垂直混凝土面）或斜向（左右交替）打設(shè)注漿針頭，向裂縫內(nèi)注入聚氨酯，聚氨酯遇水膨脹，擠滿裂縫起到滲漏封堵的效果。其缺點(diǎn)在于①發(fā)泡后的聚氨酯隨時(shí)間會(huì)逐步收縮，形成反復(fù)滲漏；②聚氨酯漿材極易滲透到混凝土的細(xì)微氣泡和縫隙中，遇水膨脹使混凝土變得疏松，影響混凝土強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)安全；③聚氨酯漿材對(duì)結(jié)構(gòu)鋼筋也具有一定的腐蝕性，與混凝土間的粘結(jié)力也較弱，在修補(bǔ)裂縫的同時(shí)不能起到結(jié)構(gòu)加固的作用。專(zhuān)利文件（專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枺篊N201310312478.3；公開(kāi)日：2015.01.21）公開(kāi)了一種混凝土裂縫堵漏方法，其特征是由至少一層的剛性防水層和至少一層的柔性防水層組合而成，剛性防水層和柔性防水層交替疊加，其具體過(guò)程包含1)基層處理：對(duì)混凝土裂紋周邊的混凝土基層進(jìn)行預(yù)處理；2)：第一防水層施工在已經(jīng)處理完工的基層敷設(shè)第一防水層，完成后進(jìn)入下一步，第一防水層是剛性防水層和柔性防水層中的兩者之一；3)后續(xù)防水層施工：在已經(jīng)完成的第一防水層上敷設(shè)第二防水層，并參照上述方法，直至完成所有的防水層施工，全部完成后進(jìn)入下一步，所有防水層都是剛性防水層和柔性防水層中的兩者之一，而且后一道防水層與前一道防水層的類(lèi)別不相同；4)養(yǎng)護(hù)：指對(duì)已經(jīng)完成的防水層進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使其進(jìn)一步硬化達(dá)到強(qiáng)度。所指的剛性防水層材料為堿激發(fā)無(wú)機(jī)聚合物材料；所指的堿激發(fā)無(wú)機(jī)聚合物材料是指以堿激發(fā)膠凝材料為主要粘結(jié)劑的材料；所指的堿激發(fā)膠凝材料是指以堿激發(fā)活性物質(zhì)和堿性材料混合后經(jīng)過(guò)解聚-縮聚反應(yīng)過(guò)程，生成新的無(wú)機(jī)聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的膠凝材料；所指的堿激發(fā)活性物質(zhì)是指具有火山灰活性材料、潛在水硬性材料中的至少一種。這種方式的缺點(diǎn)在于：該方法僅對(duì)混凝土裂縫的表面有修補(bǔ)作用，對(duì)裂縫深處沒(méi)有填充和加固效果，且在混凝土表面進(jìn)行柔性防水層和剛性防水層的交替疊加后，修補(bǔ)面會(huì)凸出原混凝土面，外形不佳且對(duì)地下工程（尤其是地鐵車(chē)站和區(qū)間）后續(xù)的裝修、機(jī)電設(shè)備安裝、風(fēng)水電安裝等會(huì)造成影響，不利于后期的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明意在提供一種能夠?qū)α芽p深處進(jìn)行填充和加固、防滲漏效果強(qiáng)的地下工程裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)。技術(shù)方案：一種地下工程裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，包括沿裂縫方向切割形成的修補(bǔ)槽，該修補(bǔ)槽內(nèi)填充有快硬水泥，該快硬水泥與裂縫開(kāi)口之間設(shè)置有注漿通道，該注漿通道和裂縫內(nèi)均填充有低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材。有益效果：①通過(guò)在裂縫上切割修補(bǔ)槽，修補(bǔ)槽采用GFM高強(qiáng)度修補(bǔ)料進(jìn)行表面封閉，快硬水泥中含有碳纖維，具有高強(qiáng)度和抗裂性能，可以防止后期因收縮開(kāi)裂產(chǎn)生的脫落，避免影響混凝土的觀感質(zhì)量和堵漏效果；②地下工程中的混凝土自身抗壓強(qiáng)度基本都在35MPa以上，而采用傳統(tǒng)的聚氨酯漿材（聚氨酯漿材的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于35MPa）進(jìn)行裂縫修補(bǔ)，修補(bǔ)后的結(jié)構(gòu)就像“夾心餅干”一樣，兩邊硬中間軟；而低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材的抗壓強(qiáng)度高于45MPa，可以完全確?；炷恋膹?qiáng)度且有加固作用；③快硬水泥內(nèi)預(yù)埋注漿通道管，待快硬水泥初凝前抽出形成注漿通道，該注漿通道與裂縫開(kāi)口連接，向注漿通道內(nèi)泵入低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材，可以使得低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材在壓力下滲入裂縫深處，對(duì)裂縫深處進(jìn)行修補(bǔ)，能夠?qū)α芽p深處進(jìn)行填充和加固，且防滲漏效果強(qiáng)，而且低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材抗壓強(qiáng)度高，同時(shí)對(duì)修補(bǔ)結(jié)構(gòu)起加固作用。綜上，發(fā)明在混凝土裂縫修補(bǔ)中具有堵漏和加固雙重效果，可確保修補(bǔ)一次到位，大大減少對(duì)給后期運(yùn)營(yíng)造成的影響。進(jìn)一步地，所述修補(bǔ)槽為V型槽，裂縫開(kāi)口位于V型槽的夾角處。由于地下工程（尤其是地鐵工程）對(duì)混凝土的外觀質(zhì)量要求比較高，選用的V型槽相比于其他槽形，開(kāi)槽較小，便于后續(xù)混凝土表面的修復(fù)，不影響混凝土的外觀質(zhì)量。進(jìn)一步地，所述快硬水泥內(nèi)等距埋設(shè)有與注漿通道連通的注漿嘴，由于此時(shí)V型槽表面封閉，注漿嘴、注漿通道和裂縫形成封閉的注漿環(huán)境，可以將低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材快速均勻地注入注漿通道和裂縫，殘留的漿液則固化填充留在注漿嘴內(nèi)。進(jìn)一步地，所述V型槽的槽口寬度為10mm，深度為30mm，夾角度數(shù)為18°～20°，V型槽深度設(shè)定為30mm原因是：①地下工程的鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)值一般為35mm～40mm，向內(nèi)切割30mm一般不會(huì)損傷結(jié)構(gòu)鋼筋；②由于環(huán)氧注漿時(shí)為壓力注漿，修補(bǔ)槽內(nèi)填充的修補(bǔ)料需要有一定的厚度，否則注漿時(shí)容易將表面的修補(bǔ)料頂出來(lái)。V型槽的槽口寬度設(shè)定為10mm是能夠往槽內(nèi)填充修補(bǔ)料并使修補(bǔ)料能夠密實(shí)的最小操作寬度。夾角度數(shù)是根據(jù)V型槽的寬度和深度計(jì)算出來(lái)的范圍。進(jìn)一步地，所述V型槽的兩端分別沿其同側(cè)裂縫長(zhǎng)度方向外延50cm，確保裂縫兩端形成的細(xì)微裂縫也能得以封堵。本發(fā)明還提供一種地下工程裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：①標(biāo)記裂縫：現(xiàn)場(chǎng)查看地下工程混凝土上的裂縫情況，并標(biāo)記裂縫長(zhǎng)度、方向；②切割修補(bǔ)槽：沿裂縫方向切割修補(bǔ)槽，修補(bǔ)槽的兩端分別沿其同側(cè)裂縫長(zhǎng)度方向外延50cm；③預(yù)埋注漿通道管：在修補(bǔ)槽槽底內(nèi)敷設(shè)注漿通道管，使得注漿通道管管壁與裂縫開(kāi)口處緊貼；④填料：將快硬水泥填入修補(bǔ)槽內(nèi)，將快硬水泥表面與混凝土表面找平；⑤抽管：待快硬水泥初凝前，將注漿通道管抽出，使快硬水泥內(nèi)形成與裂縫相通的注漿通道；⑥布置注漿嘴：快硬水泥終凝后，快硬水泥上沿裂縫方向埋設(shè)若干伸入注漿通道內(nèi)的注漿嘴；⑦注漿：注漿時(shí)從最低位置的注漿嘴開(kāi)始自下向上依次壓注低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材；⑧拆除：待凝3～5天后切除注漿嘴外露部。有益效果：步驟①中先對(duì)裂縫進(jìn)行標(biāo)記，確定切割的長(zhǎng)度和方向；步驟②中切割形成修補(bǔ)槽，為后續(xù)的填充做準(zhǔn)備，且修補(bǔ)槽的兩端分別沿其同側(cè)裂縫長(zhǎng)度方向外延50cm，確保裂縫兩端形成的細(xì)微裂縫也能得以封堵；步驟③中預(yù)埋注漿通道管，在填料時(shí)起隔離作用，便于步驟⑤抽管后形成注漿通道；步驟④中快硬水泥中含有碳纖維，具有高強(qiáng)度和抗裂性能，可以避免后期因收縮開(kāi)裂產(chǎn)生脫落影響混凝土的觀感質(zhì)量和堵漏效果，快硬水泥表面與混凝土表面找平（即修補(bǔ)面會(huì)與原混凝土面齊平），外形更佳且便于地下工程后續(xù)的裝修、機(jī)電設(shè)備安裝、風(fēng)水電安裝等；步驟⑥中布置注漿嘴，使得注漿嘴與注漿通道相通，便于后期的壓力注漿；步驟⑦中采用由下至上的方式進(jìn)行注漿，保證低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材能夠充分的滲入裂縫中。低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材具有很高的抗壓強(qiáng)度，與混凝土表面的粘結(jié)強(qiáng)度也較高，且在有水的環(huán)境中能夠形成固化，可有效控制裂縫發(fā)展，起到滲漏水封堵和結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的效果，避免反復(fù)堵漏給后期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的影響。該方案在修補(bǔ)槽內(nèi)及裂縫處壓注了低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材，這種漿材具有很高的抗壓強(qiáng)度（高于45MPa），與混凝土表面的粘結(jié)強(qiáng)度也較高，且在有水的環(huán)境中能夠形成固化，可有效控制裂縫發(fā)展，起到滲漏水封堵和結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的效果，避免反復(fù)堵漏給后期運(yùn)營(yíng)帶來(lái)的影響。進(jìn)一步地，所述步驟②中修補(bǔ)槽為V型槽，裂縫開(kāi)口位于V型槽的夾角處，V型槽寬度較小，槽內(nèi)采用快硬水泥進(jìn)行封堵，對(duì)混凝土自身的強(qiáng)度和觀感質(zhì)量影響較小，該修補(bǔ)料在后期也不會(huì)形成開(kāi)裂和脫落。進(jìn)一步地，所述步驟⑥中注漿嘴等距分布在快硬水泥上，相鄰注漿嘴間距為500mm～800mm，注漿更加均勻；裂縫兩端各有一個(gè)注漿嘴，保證裂縫兩端注漿充分，注漿嘴與快硬水泥密封連接，避免注漿時(shí)漿液外溢，確保注漿壓力滿足要求。進(jìn)一步地，所述步驟③中注漿通道管為圓柱形，截面直徑為5mm；由于V型槽槽口寬度為10mm，槽內(nèi)放置的注漿通道管需小于10mm，市場(chǎng)上截面直徑為5mm的細(xì)管較為通用且容易購(gòu)買(mǎi)，更加經(jīng)濟(jì)適用。進(jìn)一步地，所述步驟②切割V型槽后，對(duì)V型槽內(nèi)的灰塵進(jìn)行清理，以免灰塵進(jìn)入裂縫后影響低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材的灌注效果。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例地下工程裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的俯視示意圖；圖2為圖1中沿A-A線的截面示意圖；圖3為圖2中B部分的放大示意圖。具體實(shí)施方式下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：說(shuō)明書(shū)附圖中的附圖標(biāo)記包括：混凝土1、裂縫2、V型槽3、快硬水泥4、注漿通道5、低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材6、注漿嘴7。實(shí)施例一種地下工程裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的施工方法，最終制成如如附圖1、圖2和圖3所示的地下工程裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，包括沿裂縫2方向切割形成的V型槽3，該V型槽3填充有快硬水泥4，V型槽3的夾角處形成與裂縫2連通的注漿通道5，該注漿通道5和裂縫2內(nèi)填充有低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材6。V型槽3的槽口寬度為10mm，深度為30mm，夾角角度為18°～20°。該施工方法包括如下步驟：1、標(biāo)記裂縫工人首先現(xiàn)場(chǎng)查看地下工程的混凝土1上的裂縫2的實(shí)際情況，在裂縫2的一側(cè)沿裂縫2方向用水筆畫(huà)線，在肉眼可見(jiàn)的裂縫2兩端各用水筆畫(huà)一條短橫線，將裂縫2的長(zhǎng)度、方向清晰的標(biāo)識(shí)在混凝土1上，便于進(jìn)行切割V型槽3。2、切割V型槽工人手持角磨機(jī)沿裂縫2方向移動(dòng)，角磨機(jī)上薄片砂輪高速旋轉(zhuǎn)將裂縫2開(kāi)口擴(kuò)寬，然后再沿?cái)U(kuò)寬后的裂縫2開(kāi)口左右各進(jìn)行一斜邊切割，形成深度為30mm、槽口寬度不超過(guò)10mm、夾角為18°～20°的V型槽3。V型槽3的兩端分別沿其同側(cè)裂縫2長(zhǎng)度方向外延50cm，以確保細(xì)微裂縫2也能得以封堵。待V型槽3切割完成后，用清水和風(fēng)機(jī)將V型槽3內(nèi)的灰塵清理干凈，以免灰塵進(jìn)入裂縫2后影響低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材6的灌注效果。由于地下工程對(duì)于混凝土1的外觀效果要求比較高，采用該V型槽3的切割方法有利于后期的表面修復(fù)，使封閉后的裂縫2位置與原有的混凝土1顏色基本一致，確保地下工程外觀的整體觀感。3、預(yù)埋注漿通道管：完成V型槽3切割后，在V型槽3槽底處敷設(shè)截面直徑為5mm的圓柱形的注漿通道管，該注漿通道管長(zhǎng)度長(zhǎng)度略長(zhǎng)于V型槽3，便于后續(xù)將注漿通道管長(zhǎng)度整體抽出。4、填料與預(yù)埋注漿通道管的同時(shí)，將拌制好的快硬水泥4填入V型槽3內(nèi)，填料時(shí)注漿通道管在快硬水泥4的重力下壓緊在V型槽3槽底，修補(bǔ)人員用手壓緊小刮板，用小刮板將填料沿原有的混凝土1表面刮平。5、抽管待快硬水泥4初凝前，將注漿通道管抽出，使快硬水泥4內(nèi)部形成一條與裂縫2相通的注漿通道5，以滿足后續(xù)低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材6在整條裂縫2內(nèi)擴(kuò)散的需要。6、布置注漿嘴待快硬水泥4終凝后，沿裂縫2方向等距布置注漿嘴7，相鄰注漿嘴7間距為500mm～800mm，且確保裂縫2兩端各有一個(gè)注漿嘴7。該注漿嘴7為直徑8mm的鋁管，具體布置方式為：先用電鉆在快硬水泥4上鉆出安裝孔，將鋁管沿安裝孔插入V型槽3內(nèi)，鋁管的內(nèi)端與V型槽3槽底接觸，鋁管的外端露出快硬水泥4表面，鋁管的外端連接一根長(zhǎng)度為100mm且透明的塑料軟管。鋁管與安裝孔的縫隙用快硬水泥4進(jìn)行封堵。7、注漿注漿時(shí)從最低位置的注漿嘴7開(kāi)始自下向上依次壓注低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材6，第一次注漿壓力為0.3～0.4MPa，達(dá)到壓力后閉管待凝（閉管是指采用手持熱塑封口機(jī)將塑料軟管封口）。閉管待凝8～12小時(shí)后觀察塑料軟管內(nèi)的漿液（即低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材6），若此時(shí)塑料軟管的漿液飽滿，則停止注漿；若孔口管漿液不飽滿，說(shuō)明漿液有消耗，裂縫2未被完全填充，將注漿壓力升至0.5MPa進(jìn)行二次或多次重復(fù)注漿，直至塑料軟管的漿液飽滿，則停止注漿，這樣可以確保注漿質(zhì)量。8、拆除注漿后待凝3～5天后切割掉注漿嘴7（即鋁管）露出快硬水泥4表面的外端。本實(shí)施例中選用的低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材6的性能指標(biāo)如表1所示。表1低粘度高滲透改性環(huán)氧漿材性能指標(biāo)比重（g/cm3）抗壓強(qiáng)度(MPa)抗折強(qiáng)度(MPa)抗拉強(qiáng)度(MPa)粘度(25℃,mpa.s)凝固時(shí)間（h）1.10>45>10>10<503-24試驗(yàn)設(shè)計(jì)：在地下工程上選取三組裂縫2，第一組裂縫2數(shù)量為兩條，長(zhǎng)度均為2.6m；第二組裂縫2數(shù)量為兩條，長(zhǎng)度均為3.2m；第三組裂縫2數(shù)量為兩條，長(zhǎng)度均為3.6m。每組內(nèi)的兩條裂縫2分別采用本實(shí)施例所述方法和傳統(tǒng)的聚氨酯注漿方法進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)完成后跟蹤觀察裂縫2的滲漏情況和發(fā)展情況，觀察結(jié)果如表2所示：表2本方實(shí)施例和聚氨酯注漿進(jìn)行裂縫修補(bǔ)后的效果對(duì)比情況表試驗(yàn)結(jié)果證明：經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察，本實(shí)施例對(duì)低下工程裂縫2的修補(bǔ)效果相比于傳統(tǒng)的聚氨酯注漿修補(bǔ)，沒(méi)有出現(xiàn)二次滲漏，防滲漏效果理想；且所有修補(bǔ)過(guò)的裂縫2均沒(méi)有出現(xiàn)繼續(xù)發(fā)展的情況，加固效果也十分可靠；同時(shí)修補(bǔ)后的表面也與原有混凝土1表面顏色基本一致，無(wú)明顯色差。以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專(zhuān)利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3