高强灌浆料在结构加固修补技术中注意问题
高强灌浆料在结构加固修补技术中的应用为了使灌浆料的技术性能得以充分发挥,保证结构加固修补工程的质量,在灌浆施工中尤其应注意以下几点问题:
1、认真确定灌注方案,模板支设要严密
1995年12月,北京某重大工程建设中,C区4层、5层和6层有四根混凝土柱由于振捣不好,强度未达到设计要求,需要进行加固补强。在与施工、设计等单位认真协商后,我们提出了用灌浆料进行外包加固的施工方案。四根混凝土柱中,三根柱净高4.2m,一根柱净高6m,要求加固补强之后不改变柱宽等几何尺寸。考虑到上述原因,每根柱分三段进行灌注,每段高度为1.2~1.5m,这样既可避免一次灌注时灌浆料对模板的侧压力过大而造成跑模,又便于施工。由于灌浆料中骨料最大粒径为7mm左右,为了保证灌注流畅,要求每根混凝土柱剔凿进2~2.5cm,并且接茬部位老混凝土表面均匀凿毛,露出新鲜表面,以增加粘结强度。经过补强,该混凝土柱的承载能力达到了设计要求,同时也满足了使用需要。
另一使用实例是1998年3月,某工程地下一层在混凝土浇筑之后,发现B、C轴沿5~7轴深梁出现整跨梁露筋、梁底没有保护层、柱头处混凝土有漏振等现象。由于梁底钢筋排列紧密,间隙小,如果用喷射混凝土修补,混凝土回弹量过大,间隙小处,混凝土仍然进不去,而且修补之后的混凝土强度达不到原混凝土设计C50的要求。若采用聚合物混凝土修补,也受到施工条件的限制,不易保证与老混凝土密切结合。因此最佳修补方案仍然是采用灌浆料灌注修补。由于梁底与侧面有许多纵向与横向的插筋伸出,修补的一大难点是支设模板。
采用灌浆料加固修补时,对模板支设要求比较严格,模板安装应当坚固、稳定、不漏水。本次修补工程中采用竹模板,模板边均刨光呈直线,以保证平整严密接触。模板与混凝土表面的接缝,用525号水泥拌制成干稠水泥浆,用手指抹成断面45°角的封缝灰浆条。抹缝时用手指边压边抹,以做到严密不漏水。水泥浆抹缝在灌浆前24h进行完。竹模板与竹模板之间的接缝用塑料基粘胶带贴封。粘胶带贴在模板内侧效果最好。模板内侧不能贴时,可贴在接缝外侧。粘胶带均要贴平压实。贴粘胶带前将贴粘胶带处的浮灰清除干净。
封缝后要检查封堵情况。检查方法是用手电筒从外向模板内侧照射。如果模板内有手电筒光线,表明此处没封堵严密,需要重新封堵。也可用灌水方法检查,漏水处则需重新封堵。模板支设严密是灌浆料灌注充分以及和老混凝土密切结合的保证。由于认真采取了上述措施,这次修补结果,灌浆料与老混凝土充分结合,达到了一体化的效果。
2、合理布置灌浆孔与排气孔
1996年3月,某工程地下一层混凝土柱由于漏振等原因,部分墙面、墙脚、柱根及柱腰等部位出现孔洞缺陷。由于缺陷大小不一,有的又相互连接,因而支设模板中合理布置灌浆孔与排气孔是灌注成功的关键。灌浆孔与排水孔应位于模板的最高处,比缺陷的最高位置高5~10cm,并且相对布置。这样灌浆料从一侧灌入,气体被赶至另一侧排出,灌浆料与老混凝土密切结合,避免窝住空气,造成新的孔洞缺陷。这次修补过程中,对每一处缺陷的模板支设,灌浆孔和排气孔的留置都进行了仔细地分析。修补之后,经过对修补界面处取芯和超声评定证实,新老混凝土结合非常紧密,没有出现新的孔洞缺陷。
3、保证灌浆料膨胀率及强度增长所需的温度条件
环境温度过低会降低灌浆料抗压强度增长速度和降低膨胀率。1995年12月北京某工程采用灌浆料进行加固补强,由于当时最低气温在0℃以下,我们采取了以下几条保温措施:
(1)采用温水搅拌,水温最高不超过33℃,以拌合物温度达到23℃为宜。温度过高会使拌合物流动性降低或发生假凝现象。
(2)采用棉被包裹维持热量不散失。
(3)搭暖棚,使用红外线灯照射。保证环境温度在15℃以上。
由于采取了上述措施,灌浆料1d抗压强度达到41.8MPa,28d抗压强度达到85.0MPa,加固效果很理想。