主体结构施工缝及裂缝处理方案

中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-1-中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站主体结构施工缝注浆及裂缝处理方案编制：审核：审批：中铁隧道集团三处有限公司南昌轨道交通1号线一期工程珠江路站项目经理部二〇一二年四月中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-2-目录一、编制依据.............................................................1二、工程概况.............................................................12.1设计概况.....................................................................12.2施工缝的设置.................................................................1三、主体结构裂缝分布及原因分析...........................................33.1出现的裂缝分布概况...........................................................33.2裂缝产生原因分析.............................................................3四、裂缝处理方案.........................................................34.1小于0.2mm且无渗漏、干燥的表面裂缝处理方法（表面封闭）.......................44.2宽度大于0.2mm渗漏较严重的裂缝处理方案.......................................4五、施工缝注浆工艺.......................................................85.1施工方法.....................................................................85.2施工工艺流程.................................................................8六、安全质量及文明施工...................................................9中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-1-一、编制依据1、《南昌市轨道交通1号线珠江路站防水施工设计图》；2、《南昌市轨道交通1号线珠江路站主体结构施工设计图》；3、珠江路站《变更/修改设计通知单S200847-104-JG-01》2010年11月；4、《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；二、工程概况2.1设计概况珠江路站起讫里程为SK5+356.682～SK5+822.282，总长度465.6m，设计为地下二层的岛式站台车站，采用单柱双跨（局部双柱三跨）的现浇钢筋混凝土箱形结构，标准段内净宽17.9m，基坑挖深15.51m，南北两端头井净宽21.5m，基坑挖深分别为16.8m、17.8m，中心里程处顶板覆土深度约为2.5m。车站主体结构底板厚1000mm，中板厚400mm（变电所局部落低段位450mm），顶板厚800mm，标准段负二层侧墙厚700mm，负一层侧墙厚600mm，端头井侧墙厚均为800mm。车站主体结构梁、板均采用标号为C35的现浇混凝土；内部结构柱采用标号为C45的现浇混凝土；垫层采用标号为C20的早强现浇混凝土；车站顶板、底板、侧墙混凝土抗渗等级为P8。2.2施工缝的设置珠江路站车站主体及附属结构的板与侧墙之间设置纵向和横向施工缝。⑴.根据珠江路站主体结构施工工艺，施工缝的设置分为以下几种：①.车站方向纵向设置2道施工缝（底板往上60cm处侧墙和中板板面处侧墙各设置一道纵向施工缝，《图1》）；②.负二层局部侧墙采用模板台车施工的部位，在中板板底以下约60cm处设置一道施工缝（3轴~15轴东侧，6~22轴西侧）；③.根据施工分段划分，沿车站方向共设置4道横向施工缝（25轴、31轴、37轴、55轴）；中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-2-图1纵向施工缝④.根据施工工艺要求，附属结构出入口底板、侧墙、顶板分开浇筑，纵向设置2道施工缝；每个出入口设置2道横向施工缝，与主体结构搭接处设置一道横向施工缝，斜坡段顶板起坡处设置一道横向施工缝。⑵.施工缝防水设计方案：施工缝混凝土表面凿毛处理，涂刷水泥基渗透结晶型防水材料，用量不小于2kg/m2，施工缝布设一根全断面注浆导管，沿注浆管方向在注浆管外侧10cm处（迎土面一侧布设一条遇水膨胀密封胶），如《图2》。图2施工缝防水设计中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-3-⑶.施工缝注浆要求：所有结构施工缝预埋注浆管内均要求灌注亲水性环氧浆液，灌注时间应在结构稳定以后，且不影响下道施工工序为宜；亲水性环氧浆液自预埋注浆管的注浆导管灌入，从出浆管流出，待浆液贯通后封管加压至0.8MPa，当压力保持五分钟无明显降低时即可结束注浆。三、主体结构裂缝分布及原因分析3.1出现的裂缝分布概况⑴.顶板存在横向（同列车行进方向垂直）分布的断续裂缝，且大部分发生渗漏；⑵.侧墙面存在竖向的断续裂缝或（同列车行进方向垂直），且部分裂缝为两侧侧墙对称出现，少量的裂缝出现湿迹或渗水现象；3.2裂缝产生原因分析⑴.主要原因是混凝土施工时受季节因素影响，其中风速，空气湿度，环境温度等都对混凝土质量影响较大，尤其是正处在季节变化阶段，昼夜温差及空气湿度差别均较大，导致混凝土浇筑完成后出现不同程度的开裂；⑵.主体结构在施工完成后，整个结构体系尚未稳定，尤其是基坑内疏干降水井未封井，以及坑外水位受赣江水位影响的变化，对主体结构产生的压力的变化以及受地质条件影响而产生的不均匀沉降都有可能使已浇筑完成的混凝土结构产生开裂；四、裂缝处理方案首先应对产生的开裂情况进行分析，并按其宽度、长度的不同进行统计，并跟踪检查以确定其深度。对于潮湿基层，先清扫积水，待基层全部清理干净、表面稍干时，仔细寻找，用色笔或粉笔沿缝作好记号，对于干燥基面，清理后可用气泵或吹风机吹除表面灰尘。对于产生渗漏水或大于0.2mm宽的缝隙采用注射聚氨酯结合环氧树脂的方法止水、补强；对于宽度小于0.2mm的缝隙且无渗水的表面裂缝，采用同标号砂浆填塞，其处理方法参照（小于0.2mm且无渗漏、干燥的表面裂缝处理方法）。中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-4-4.1小于0.2mm且无渗漏、干燥的表面裂缝处理方法（表面封闭）①.先用毛刷等工具，清除表面的灰尘、白灰、浮渣及松散层等污物，然后用毛刷蘸甲苯、酒精等有机溶液，沿缝两侧各50mm范围擦洗干净并保持干燥。②.用毛刷涂刷一层环氧树脂浆液，涂刷要平整、均匀，防止出现气孔和波纹，再抹刷水泥浆封闭。③.为防止邻近渗水缝隙灌浆封堵后水压增高引起其它缝隙渗水，在治理顺序上采取了先进行有渗漏或宽度大于0.2mm的缝隙灌浆封堵、所有进行灌浆的缝全面处理完毕并稳定后才进行只作表面封闭的缝隙处理。4.2宽度大于0.2mm渗漏较严重的裂缝处理方案4.2.1处理方案选择：根据裂缝产生的原因的大小，本项目裂缝处理采用高压注浆和低压慢渗工法结合进行处理施工。高压法适用于较为明显、规则和宽度较大的裂缝或施工缝。有注浆量大，注浆效果能够及时在表面反馈，有助于及时补浆等特点。相对于高压注浆工法，低压慢渗法可以使灌浆材料深入裂缝的深处，在不规则细裂纹的补强上，显示出独特优势。低压慢渗法对提高砼构件强度，尤其对提高构件混凝土的耐久性和整体性有很大作用。在常规方法中，浆液的注入由人工控制，而低压慢渗工法注入压力基本为0.3-0.5Mpa，浆液在均匀的压力作用下，能注入到宽仅0.04m的裂缝里，而且避免了在高压注入时产生的气阻现象。该方法还特别适用于顶板等施工条件有限的修复工作。4.2.2灌浆材料选择选择该工程的注浆材料主要考虑如下因素：①.受渗水影响，本工程所采用的补强灌浆必须是可以在潮湿环境中固化的灌浆材料；②.材料对湿混凝土面有较强的粘结力；③.材料固化后有高强度；④.材料有一定拉伸性能，能减轻可能存在的后续残余应力变化；⑤.粘度低的材料无疑更加有利于浆液渗透和扩散；本工程拟采用国内常规的聚氨酯（高压材料）和比利时DeNeef公司生产的中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-5-Denepox40（中文名：DP40环氧树脂灌浆）作为低压注浆的主要材料，DP40是一种专用于修复砼构件的超低粘度、高湿粘结性能、无溶剂的双组分防水补强灌浆。它有如下特点：①.可在潮湿和湿润环境中固化；②.低粘度：在细微裂缝中也可以深入渗透；可灌性好，扩散半径大，最细可渗透至0.04mm裂缝；③.很好的粘合力：与湿混凝土的粘合性能杰出，超过混凝土本身的内聚力；④.抗压和抗拉强度很高；⑤.是无溶剂灌浆材料，不收缩；⑥.拥有充足的注浆操作时间；⑦.固化后的Denepox40耐酸、碱、油等化学物。⑧.技术数据：性能数据标准干混凝土的粘合强度6.0N/mm2GB16777-97湿混凝土粘合强度3.6N/mm2JC/T894-01抗压强度90MPaGB2569-81抗拉强度60MPaGB2568-81断裂延伸率10%密度1.1g/cm3ASTMD-638粘度(25℃)75MPa·S操作时间(100g25℃)80分钟使用最低温度10℃4.2.3针对本工程的特点，拟采用如下方案：珠江路站车站范围内，地下水含量丰富、地下水位极高，车站主体结构相当于浸泡在水中的箱式混凝土结构顶板。针对部分结构裂缝渗水较大的部分，因环氧树脂凝固时间较慢的特性，我部拟采用止水效果较快的聚氨酯先行进行止渗施工，待不密实的混凝结构或者较大裂缝的渗漏止水之后，一般时间在初次注浆3天以后，再进行低压慢渗灌注环氧树脂。中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-6-4.2.4裂缝处理施工工艺具体处理工艺详见《图1》裂缝处理工艺流程图。图3裂缝处理施工流程①.钻注浆孔a、注浆孔有不同的直径、深度和角度，标准注浆钻孔的钻头直径为14mm，基面清理检查裂缝长度、深度钻注浆孔及布设针头临时封堵（高压）调配聚氨酯初次注浆止水注浆结束72小时后二次注浆调配环氧浆液不合格重新注浆低压慢渗注浆结束合格渗漏检查拔除针头、针孔修补中铁隧道集团三处有限公司南昌市轨道交通1号线一期工程珠江路站-7-角度为45度（相对于表面），必须贯穿接缝面，钻孔深度（垂直于表面的深度）为混凝土厚度的1/2，即：200mm。b、注浆孔间距预定为250mm。②.安装注浆嘴a、根据现场情况，确认应该进行注浆的孔，通常可以根据流出的水量或孔内的潮湿情况判断，并据此有选择的安装注浆嘴。b、把直径为14mm注浆嘴敲入孔中，建议把出浆口安排在2/3孔深处。c、注意：出浆口同接缝面的通道，不能被密封橡胶封堵，即：出浆口应安排在接缝面后方。d、顺时针旋转注浆嘴，使橡胶套绷紧在混凝土内表面上，旋紧螺丝。e、确认注浆嘴上的钢球单向阀能正常工作。③.初次注浆a、备好注浆泵，应选用适合聚氨酯的泵。b、混合聚氨酯浆液：混合已经配制好聚氨酯，并用低速搅拌机（300rpm）搅拌混合液直至获得均匀的液体，控制一次混合的量在60分钟内用完。c、在注浆时要注意：浆液在接缝中会取代水和遇水膨胀的特性。连续注入直到浆液出现浆液渗出。在完成一些注浆头注浆后，再回过来从第一个注浆头开始进行第二次注浆。有些部位可能要再次灌浆。d、根据接缝的宽度，混凝土厚度以及混凝土情况，注浆压力从10～20Mpa。④.二次注浆准备a、备好注浆泵