采用專業(yè)技術(shù)修補(bǔ)工程裂縫-yj－自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用

采用專業(yè)技術(shù)修補(bǔ)工程裂縫-----YJ－自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用本文重點(diǎn)介紹了一種可對工程裂縫、飾面空鼓進(jìn)行化學(xué)灌漿修復(fù)的新技術(shù)-----YJ-自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)，主要包括機(jī)具、材料、操作工藝及工程應(yīng)用情況。1、概述隨著住宅建筑商品化的日益深入，人們對建筑行業(yè)提出了更高要求，在有裂縫的房屋里工作或生活，人們會(huì)產(chǎn)生不安全感，這并非杞人憂天，因?yàn)榻ㄖ锏钠茐耐菑牧芽p開始，近幾年由于各種因素造成的建筑物裂縫已成為工程質(zhì)量通病，輕者影響建筑物的外形美觀、降低使用功能、損害結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性，重者造成工程事故，使建筑失去使用價(jià)值甚至倒塌，因此無論是對無害裂縫的控制還是對有害裂縫的處理都至關(guān)重要，對其采取相應(yīng)的修補(bǔ)和加固措施是十分必要的。對工程裂縫的修補(bǔ)是一項(xiàng)多學(xué)科的綜合技術(shù)，需要設(shè)計(jì)、施工、材料、機(jī)具合理科學(xué)的配合。過去對于裂縫的處理多采用開槽抹環(huán)氧砂漿、貼鋼絲網(wǎng)抹灰等方法，施工場面大、周期長、噪音、粉塵污染嚴(yán)重，特別對已入住的房屋修復(fù)更不方便，常導(dǎo)致與住戶矛盾加劇。由我院研制開發(fā)的袖珍式可對微細(xì)裂縫進(jìn)行灌漿的新型機(jī)具“YJ-自動(dòng)壓力灌漿器”，采用6kg彈簧作為壓力源，摒棄了傳統(tǒng)沿用的空壓機(jī)、手壓泵等笨重的加壓設(shè)備，自重僅90ｇ，簡單輕巧，可在無電源、有障礙、高空等各種環(huán)境下不停產(chǎn)維修。2、YJ-自動(dòng)壓力灌漿器的構(gòu)造、特點(diǎn)及用途（一）機(jī)具構(gòu)造YJ－自動(dòng)壓力灌漿器（見圖1）主要參照國外低壓低速注入設(shè)備設(shè)計(jì)，它具有易于控制注入量并可注入到裂縫深部的優(yōu)點(diǎn)，是一種可對混凝土微細(xì)裂縫以及飾面材料的空鼓進(jìn)行自動(dòng)灌漿注入的袖珍式新型機(jī)具，長度為26cm，利用低壓原理，依靠內(nèi)部彈簧壓力和毛細(xì)管作用將樹脂注入微細(xì)裂縫。金祖強(qiáng)，高級工程師,冶金部建筑研究總院，北京冶建工程裂縫處理中心地址：北京市海淀區(qū)西土城路33號（北京100088），11234567698１、底座２、前蓋３、連接頭４、軟管５、筒體６、拉桿７、彈簧8、后蓋９、拉環(huán)圖１自動(dòng)壓力灌漿器構(gòu)造圖（二）特點(diǎn)1.灌漿器構(gòu)造輕巧，安裝方便，勿需用電。2.使用簡單方便，可有效地利用人力，便于管理。3.灌漿器內(nèi)部軟管和套筒均為透明塑料，注入情況一目了然，現(xiàn)場確認(rèn)注漿效果。4.在一條裂縫的各處注入口可同時(shí)不斷平穩(wěn)地自動(dòng)注入。5.在水平、垂直等任何方向和高空、有障礙、無電源等惡劣環(huán)境下均能方便使用。6.配套的AB灌漿樹脂具有粘度較低，強(qiáng)度高,收縮小,一定延伸率和堅(jiān)韌性,可在干燥、潮濕或有水的條件下固化等特點(diǎn)。（三）用途YJ-自動(dòng)壓力灌漿器可廣泛用于混凝土裂縫、空鼓修補(bǔ)加固等情況。適用的裂縫寬度范圍為0.1～3mm，根據(jù)結(jié)構(gòu)物的類別可分為幾種：1.建筑物：⑴混凝土（以及砌體結(jié)構(gòu)）外墻、內(nèi)墻、樓板、屋面板等裂縫的修補(bǔ)加固。⑵水泥砂漿墻、地面、瓷磚、石材等空鼓部位的充填。2.土木類構(gòu)筑物：⑴混凝土結(jié)構(gòu)物（如梁、柱、屋架、構(gòu)件、設(shè)備基礎(chǔ)等）的裂縫修補(bǔ)加固。⑵橋梁：橋墩、橋面、擋板的裂縫修補(bǔ)加固。⑶隧道：鐵路隧道、地鐵等的裂縫修補(bǔ)。⑷壩體：水壩，擋土墻等的裂縫修補(bǔ)。3.其它：混凝土路面、管道、筒倉、水池等部位裂縫的修補(bǔ)。（四）修補(bǔ)結(jié)果的確認(rèn)在修補(bǔ)工程結(jié)束之后，應(yīng)按需要確認(rèn)修補(bǔ)效果，無損檢測可采用超聲波測量，利用修補(bǔ)前后測量數(shù)據(jù)的比較可以對修補(bǔ)結(jié)果的有效性作出評價(jià)。當(dāng)進(jìn)行大規(guī)模修補(bǔ)工程和特殊重要的修補(bǔ)工程時(shí)，可視具體情況進(jìn)行小直徑的取芯鉆探，從而直觀地評定樹脂的滲透深度、樹脂與混凝土的粘接強(qiáng)度等。3、工程應(yīng)用自1992年以來，采用YJ-自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)已進(jìn)行了大量工程實(shí)踐，對包括國家重點(diǎn)工程在內(nèi)的上百項(xiàng)建筑物裂縫工程進(jìn)行了診斷，加固，每一項(xiàng)工程均作到原因明確，設(shè)計(jì)合理，施工嚴(yán)格，精益求精，同時(shí)積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，以下介紹幾類典型工程裂縫的處理過程。實(shí)例1、爆炸與火災(zāi)造成的開裂：北京某高壓聚合廠房防爆墻裂縫修補(bǔ)（一）情況調(diào)查1993年10月，北京某高壓聚合廠房發(fā)生乙烯氣體強(qiáng)烈爆炸，造成廠房結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，墻體和柱子出現(xiàn)不同程度的開裂。經(jīng)我院“國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心”對防爆墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測評估，提出恢復(fù)防爆能力的加固設(shè)計(jì)及處理措施。爆炸與火災(zāi)造成防爆結(jié)構(gòu)的樓蓋梁板上拱破壞或嚴(yán)重開裂，相應(yīng)墻體和柱也出現(xiàn)了嚴(yán)重開裂或一般開裂，實(shí)體防爆墻因強(qiáng)烈沖擊波形成大量裂縫，原有因溫度和收縮造成的陳舊裂縫經(jīng)爆炸后都已擴(kuò)展，裂縫大部分在1～3mm，個(gè)別達(dá)5～7mm；柱子呈拉彎破壞或開裂，裂縫在0.1—0.5mm。（二）開裂原因廠房、防爆墻的開裂與局部破壞主要是乙烯氣體爆炸和火災(zāi)造成的，墻體的陳舊裂縫主要是溫度和收縮等原因造成，而爆炸對裂縫的擴(kuò)展和延伸起了促進(jìn)作用。（三）處理意見由于本廠房防爆墻大部分處于露天環(huán)境中，空氣中含有有害物質(zhì)較多，對混凝土及埋設(shè)件耐久性不利，室外寬度大于0.1mm的通縫，室內(nèi)墻體寬度大于0.2mm的通縫或接近通縫，要求灌漿，灌漿采用我院YJ-自動(dòng)壓力灌漿器和AB系列灌漿樹脂進(jìn)行。（四）裂縫灌漿具體施工步驟如下：裂縫調(diào)查：用裂縫放大鏡對裂縫寬度進(jìn)行測量，如為貫穿裂縫也應(yīng)注明?；鶎犹幚恚河捎诨炷帘砻婊覊m較多，首先用硬棕刷掃掉表面灰塵，然后用棉絲沾乙醇沿裂縫方向擦凈基層。對于有損傷的混凝土如蜂窩麻面、露筋等部位可用YJ快干型封縫膠作表面修復(fù)。封閉裂縫，安設(shè)底座：由于混凝土較厚（400mm）一般按15～20cm距離設(shè)一個(gè)注漿孔，用YJ-快干型封縫膠將底座粘于注漿孔上。并將裂縫封嚴(yán)封死，貫穿裂縫兩面均要封閉。待封縫膠硬化后（快干型約為1小時(shí)）即可灌漿。選用AB灌漿樹脂型號，進(jìn)行灌漿：將配合好的AB灌漿樹脂倒入灌漿器的軟管中，然后將灌漿器安裝在底座上即可開始灌漿，貫穿裂縫需兩面同時(shí)注漿。樹脂注入不足時(shí)可更換灌漿器，繼續(xù)補(bǔ)充注入。注漿完畢，拆除灌漿器：當(dāng)灌漿器的進(jìn)漿速度明顯減慢，出漿口溢漿時(shí)，用堵頭將出漿口堵死，繼續(xù)加壓，直至漿液不再注入為止。此時(shí)裂縫已充滿，可卸下灌漿器，安上堵頭，以免裂縫中的漿液倒流。拆除底座，恢復(fù)基層原狀：待灌漿樹脂初凝將基層表面的底座及堵頭敲掉即可?；謴?fù)基層原狀時(shí)，可清除封縫膠。（五）修補(bǔ)結(jié)果：本次裂縫修補(bǔ)工程施工現(xiàn)場復(fù)雜危險(xiǎn)，由于采用了自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)，僅7天時(shí)間就完成了分布于近千平方米墻、柱混凝土上的近400米的裂縫修補(bǔ)工作，YJ-自動(dòng)壓力灌漿器的輕巧方便，無需用電，施工快捷等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)保證了修補(bǔ)工程保質(zhì)保量安全迅速完成，為整個(gè)搶修工作節(jié)約了大量時(shí)間，若采用以往的裂縫修補(bǔ)方法是無法做到的。實(shí)例2、已有建筑加固改造中裂縫：人民大會(huì)堂改造工程混凝土屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫修復(fù)（一）裂縫情況：2000年5月，人民大會(huì)堂改造工程中經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)大禮堂、小禮堂混凝土屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件有不同程度裂縫，根據(jù)國家工業(yè)建筑診斷中心意見，對于屋架桿件及各屋架下弦較寬的穩(wěn)定裂縫，應(yīng)采用自動(dòng)壓力灌漿處理，對于現(xiàn)澆屋蓋板底及屋架上弦裂縫，采用柔性材料封閉處理。（二）原因分析：屋架下弦較寬裂縫主要由于桿件所受拉應(yīng)力大于混凝土極限拉伸強(qiáng)度，以及混凝土的干縮造成。（三）處理結(jié)果：采用YJ-自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)對人民大會(huì)堂小禮堂、大禮堂混凝土屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁兩側(cè)面及梁底面、局部屋面板等多個(gè)部位）進(jìn)行了灌漿處理，裂縫灌漿主要步驟同上，灌漿飽滿，已經(jīng)灌漿處理的部位不再產(chǎn)生變形開裂，保證了混凝土的整體性、耐久性。實(shí)例3、收縮與溫度造成的樓板裂縫：常州某工業(yè)村標(biāo)準(zhǔn)廠房樓板裂縫修復(fù)（一）情況調(diào)查：常州某工業(yè)村1號、2號標(biāo)準(zhǔn)廠房系多層大空間生產(chǎn)廠房，建筑面積1萬多平方米，結(jié)構(gòu)采用密肋形元梁樓蓋，外墻采用75#紅磚50#混合砂漿填充。標(biāo)準(zhǔn)廠房樓板為現(xiàn)澆混凝土，拆模較早，當(dāng)時(shí)現(xiàn)場條件較差，養(yǎng)護(hù)困難，施工完成后1～2年間，樓板陸續(xù)出現(xiàn)裂縫，情形如下：密肋形樓板主要裂縫是在墻角處呈斜向45°，幾乎每層都有，由底層向上漸減，裂縫寬度0.1～0.5mm，其次還存在有與建筑物縱長垂直的橫向裂縫，板面裂縫較寬，遇肋則漸細(xì)呈棗核狀，個(gè)別樓板出現(xiàn)龜裂。（二）原因分析：我國裂縫專家王鐵夢對裂縫進(jìn)行分析認(rèn)為，裂縫產(chǎn)生的主要原因系變形變化即收縮與降溫的約束應(yīng)力，樓板的收縮受到小肋的約束，樓板及小肋的收縮又受到墻體約束。根據(jù)王鐵夢的裂縫控制理論，這必將導(dǎo)致在樓板中部出現(xiàn)與長度方向垂直的橫向裂縫，而且由于下部約束強(qiáng)于上部，因此裂縫也是下部比上部嚴(yán)重，對于樓板四個(gè)角部裂縫，因約束程度較高，加之混凝土養(yǎng)護(hù)較差，其抗拉強(qiáng)度達(dá)不到該區(qū)域的主拉應(yīng)力，故產(chǎn)生斜向開裂，此外，密肋樓板上鋼筋的非連續(xù)性布置使得樓板的抗裂性大為不足，也是產(chǎn)生這種裂縫的原因之一。（三）處理結(jié)果此類裂縫系變形引起，對結(jié)構(gòu)的極限承載力沒有影響，但須考慮裂縫對鋼筋銹蝕的長期影響，對于≥0.3mm的裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿，小于0.3mm的裂縫進(jìn)行封閉處理。灌漿機(jī)具為YJ-自動(dòng)壓力灌漿器，步驟同上。灌漿完畢樓板上部的封縫膠及底座清除后，水泥地面基本上無殘跡遺留，恢復(fù)地面原狀。由樓板下部觀察，除裂縫主干線被樹脂注滿外，與之相連的蛛網(wǎng)似的微細(xì)裂縫（＜0.1mm＝也全部被漿液所浸潤、滲入至充滿，灌漿效果明晰可鑒，驗(yàn)收時(shí)得到甲方、質(zhì)監(jiān)站的一致認(rèn)可和好評。實(shí)例4、砌體結(jié)構(gòu)頂層墻體溫度裂縫：國務(wù)院三峽辦住宅樓頂層墻體裂縫修補(bǔ)（一）情況調(diào)查國務(wù)院三峽辦住宅樓為六層磚混結(jié)構(gòu)，經(jīng)現(xiàn)場檢查及了解，頂層承重橫墻均有程度不同的裂縫，裂縫在內(nèi)橫墻兩端呈八字形，中部呈水平和垂直方向，最大寬度為2.0mm，裂縫基本貫穿。（二）原因分析該樓屋面為有女兒墻之平屋面，原保溫層功能降低，反光較差，吸熱大，散熱慢，與墻體造成溫差，在較大溫度變化下，屋面膨脹變形，垂直于裂縫方向的主拉應(yīng)力將墻體拉裂，該裂縫系溫度裂縫，不致對結(jié)構(gòu)安全性能產(chǎn)生影響。（三）處理結(jié)果由于斜裂縫較大且為貫穿裂縫，對結(jié)構(gòu)的抗震性和長期耐久性會(huì)有一定影響。因此進(jìn)行化學(xué)灌漿處理時(shí)，灌漿材料應(yīng)選用延伸率較大的彈性材料，灌漿的同時(shí)立即進(jìn)行屋面修繕，以防屋面與墻體的溫差繼續(xù)造成推力破壞，裂縫灌漿及保溫改造工作由我院承擔(dān)。99年4月我們采用YJ-自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)針對不同部位，不同寬度的裂縫采用了延伸率較大的柔性AB灌漿樹脂，在不影響用戶居住正常使用的情況下，完成了全部裂縫的修復(fù)工作，同時(shí)對屋面的保溫防水進(jìn)行了加強(qiáng)，一年后調(diào)查反饋，未出現(xiàn)二次開裂，效果完好，得到用戶單位的肯定。實(shí)例5、大體積混凝土地下結(jié)構(gòu)（長墻、長板）開裂：總參通信部綜合樓地下室裂縫修復(fù)情況調(diào)查總參通信部綜合樓工程為框架和磚混混合結(jié)構(gòu)：地下室為鋼筋混凝土箱體結(jié)構(gòu),總長達(dá)78.5m,寬約36.5m，施工時(shí)在軸線⑤～⑥間三分之一跨處設(shè)2.0m寬膨脹帶，添加UEA防水膨脹劑。地下室底板、側(cè)墻和頂板于6～7月澆筑混凝土，在澆筑后的第三天墻體開始出現(xiàn)裂縫，隨后頂板發(fā)現(xiàn)裂縫，至9月份進(jìn)行化學(xué)灌漿處理時(shí)，頂板、側(cè)墻裂縫已發(fā)展到數(shù)百米，裂縫寬度0.2～3mm不等。（二）原因分析與我國裂縫專家王鐵夢教授合作分析原因認(rèn)為：該工程鋼筋混凝土箱型結(jié)構(gòu)墻板（墻壁和樓板）出現(xiàn)垂直于縱長方向的豎向裂縫（對樓板為橫向），是有規(guī)律的大體積混凝土早期裂縫，是由溫度收縮應(yīng)力引起。中部裂縫方向?yàn)樨Q向，靠長墻兩端部份由于剪應(yīng)力的影響，主拉應(yīng)力方向有所傾斜。處理結(jié)果由于地下室墻板、頂板裂縫對持久承載力和防水質(zhì)量帶來不利的作用，全部裂縫采用YJ-自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)進(jìn)行灌漿處理。兩年后回訪未效果完好見二次開裂。多年來YJ-自動(dòng)壓力灌漿技術(shù)已在全國進(jìn)行了大量工程實(shí)踐，例如，民族文化宮加固、兵器試驗(yàn)中心火災(zāi)裂縫、沈陽新站侯車廳大粱裂縫、濟(jì)南新客站人防工程頂板裂縫、大連機(jī)場混凝土粱裂縫、總后大禮堂井字粱裂縫、北京軍事醫(yī)科院墻面裂縫、上地開發(fā)區(qū)大型廠房地面空鼓、天津海關(guān)地下室外墻裂縫、海軍干休所師職住宅樓頂層墻體裂縫修復(fù)、北京九龍山莊、南豐小區(qū)樓板裂縫處理，北京冠城園地下室混凝土底板裂縫處理，北京望京小區(qū)住宅樓板裂縫修復(fù)，北京碧水園小區(qū)樓裂縫修復(fù)，北京民岳小區(qū)住宅樓女兒墻裂縫，北京百萬莊住宅樓磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫修復(fù)，天津開發(fā)區(qū)翠亨村住宅樓樓板裂縫修復(fù)，廈門天湖苑商住大廈樓板裂縫，保證了混凝土整體工作性能，取得了維修加固的顯著效果。四、小結(jié)YJ-自動(dòng)壓力灌漿器是一種新型化學(xué)灌漿工具，經(jīng)過大量工程實(shí)踐證實(shí)，能夠使以往幾乎不可能注入的微細(xì)裂縫（0.1mm以上）充填完全并粘接良好。并且，由于YJ-自動(dòng)壓力灌漿器操作簡便，樹脂注入情況可通過肉眼直接觀察，修補(bǔ)效果明確，與以往所采用的灌漿機(jī)具和工藝相比，這是一種可信度高、適于推廣的裂縫修補(bǔ)技術(shù)。該技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)空白,在主要技術(shù)指標(biāo)上達(dá)到國際先進(jìn)水平?！白詣?dòng)壓