“劈裂法”对混凝土结构补强加固技术

摘要：在建筑领域,由于温度、施工、使用等因素会产生裂缝或混凝土本身强度不足引起承载力降低、钢筋锈蚀、结构可靠性降低等安全隐患,灌注胶灌缝技术是处理这类问题的主要技术，劈裂法注浆是岩土处理技术，劈裂法注胶是这两种技术的融合，增强混凝土结构承载力。

关键词：建筑工程；混凝土裂缝；灌注胶；劈裂法；施工技术；质量控制

中图分类号：TU198文献标识码： A 文章编号：

一、“劈裂法”加固意义及必要性

在建筑领域,由于温度、施工、使用等因素会产生裂缝或混凝土本身强度不足引起承载力降低、钢筋锈蚀、结构可靠性降低等安全隐患；如不及时修补，不但建筑物开裂变形,甚至引起倾倒，坍塌,给人们带来生命危险和财产损失。另外,许多隧道经过长时间的运营，会出现裂缝渗漏水、镶面瓷砖破损、路面冒水等病害，特别是渗漏水病害，尤为严重，隧道长年处于潮湿状态，不仅降低了路面抗滑性能，造成镶面瓷砖空鼓脱落，而且加速衬砌的老化，危及其结构安全，缩短附属设施的使用寿命，为确保隧道的正常运营和过往车辆的行车安全，需对渗漏水病害对症下药，进行防治。因此，为了确保建筑物的正常使用和安全，对建筑物进行裂缝加固处理具有重大意义。

传统的加固方法是裂缝手工注胶、钢筋除锈及混凝土修补处理。该处理效果只是一段时间内将结构修补，并不能长期有效的作用。并且普通的硅酸盐水泥混凝土修补中，不能有效的防止钢筋生锈。从而可能导致混凝土再次开裂、钢筋生锈断裂、影响桥梁安全甚至坍塌。所以研究开发新型的修补技术——设备注胶技术是当前刻不容缓的课题，将广泛应用到各加固服务中。

二、国内外技术现状及趋势

传统的施工方法是沿裂缝进行凿槽，采用高标号的混凝土进行修复，由于混凝土是硬性材料，且在硬化过程中极易收缩，因此随着混凝土的硬化和裂缝的不断发展，混凝土脱落，修补失去作用。

在国内外，混凝土结构加固是社会基础建设的一个重要课题。混凝土结构主要病害：裂缝、钢筋锈蚀、混凝土开裂及掉落，这些病害严重降低了建筑结构的承载力，如不及时修补，会给人们带来生命危险和财产损失。当今世界，由于大量建筑维修加固的需求，加固技术的使用及发展使得维修加固改造业是二十一世纪最受欢迎的行业之

裂缝注胶传统方法人工借助辅助容器注入裂缝，注胶不饱满、不密实，浪费严重，裂缝继续发展，增大成本，存在安全隐患，进而，加固失效，引起桥梁坍塌。

传统的加固方法只能短时间起作用，不能有效防止钢筋生锈，易导致混凝土再次开裂、钢筋生锈断裂，影响桥梁安全甚至坍塌。

另外混凝土结构底部钻孔，操作困难缺乏安全，是所有施工单位迫切需要解决的问题。

我公司研发的“劈裂法”对混凝土结构补强加固技术对

房屋、隧道、危房裂缝维修加固是采用采用电锤在裂缝两侧进行钻孔，插入细小导管，导管上成梅花形布孔，利用裂缝灌注胶对裂缝进行灌注封闭和修复，能够有效克服传统方法带来的缺点.另外，由于这种注胶压力很大，对于疏松混凝土可以起到补强的作用。

同时，在裂缝修复技术中，为了克服混凝土的裂缝进胶不饱满、不密实，严重影响房屋、桥梁、隧道的维修加固质量和承载力等技术难题发明了灌缝注胶机和电锤支撑架。

三、劈裂法主要内容及技术关键

“劈裂法”注胶就是在混凝土结构裂缝部位钻孔，将梅花形布置钻孔的导管插入混凝土结构裂缝部位的孔内，利用注胶机采用一定压力将灌注胶注入导管内，由于压力作用，不仅仅将裂缝注满，更可以渗透到周围疏松的混凝土中，起到增强混凝土结构整体强度的作用。

1、选择无缝钢管作为导管，梅花形布置钻孔，插入端做成楔形。

2、通过实验确定裂缝注胶的配比，选择合适的埋植距离和埋植深度，利用裂缝注胶机进行注胶，以达到裂缝注胶饱满。

创新点：

3、裂缝灌注胶的配方的研发；经过实验，实现可以快速选择不同结构部位最适合的灌注胶的配比。

4、设计出最合适的注胶觜、注胶座埋植深度和埋植距离；注胶饱满性技术；

试漏检测的方法。实现注胶的可靠性。

5、设计出合适的导管深度，劈裂法注胶不但能够灌注裂缝，而且对无裂缝部位的混凝土起到提高强度的作用。

6、在裂缝修复过程中，发明了裂缝注胶机、电锤支撑架，保证了注胶饱满性，保证了裂缝修复效果。

我们公司率先研发了一种机械设备：灌缝注胶机。

灌缝注胶机的工作原理是：用力往上提压力杆时，压力杆会带动活塞杆往上运动使其从钢套筒内抽出，盛胶盆中的灌缝胶从钢套筒上端的进胶口流入空腔；然后往下压压力杆，使活塞杆与钢套筒配合；由于钢套筒的上端有密封圈密封，空腔中的灌缝胶会被压入注胶管并通过止水针头对裂缝进行注胶。我们企业具有独特的施工技术方案如下：

2、裂缝压力灌注

对于裂缝宽度fw≥0.15㎜的裂缝采用压力注胶法处理。

1）裂缝处理

用角磨机、钢丝刷等工具沿裂缝走向清理砼表面灰尘、浮渣、松散的砼块和砂粒，露出坚实的砼表面。用压缩空气吹除缝内的灰尘，用丙酮清洗裂缝表面油污，并保证缝内干燥。

2）埋设注浆嘴

沿裂缝方向埋设注胶嘴，包括裂缝交叉处、较宽处、端部、裂缝贯穿处均应埋设。在注胶底座以及砼表面预定位置四周涂抹厚约2mm的注胶底座粘结胶，将注胶嘴固定在预定的位置上，适当用力下压底座使底部粘结胶部分溢出，并包住注胶底座边缘。

3）封缝

沿缝长先涂一层基液，待初凝后，再抹上一层环氧胶泥，并除气抹平，待胶泥初凝后，表面涂刷基液两度。沿缝涂一层皂液，从底端注胶嘴向缝中通0.2Mpa压缩空气，若无冒泡表示封闭良好，否则应予修补。

4）注胶

灌胶前打开所有灌胶嘴上的阀门，用压缩空气将裂缝吹扫，检查灌胶机具。灌浆压力以0.2～0.4Mpa为宜，压力应逐渐升高，防止骤然加压。灌浆停止的标志是吸浆率﹤0.1L/min，再继续压注几分钟即可停止灌浆，关掉进浆嘴阀门。

5）封口处理

灌浆结束后，应立即拆除管道，并清洗干净。养护一昼夜，等待树脂固化。若温度过低，则相应延长养护时间。

6）质量检查

采用取芯方法，检查注胶效果。

“劈裂法”注胶质量控制

4.1工艺控制检查措施

灌浆工艺质量检查，检测措施如下：

在固化期内禁止对混凝土面进行扰动。

清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具，同时也要采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘。

夏季气温较高时，结构表面温度可能达到60-70度，宜在日温差较低时施工，如需要获得较长操作时间，可在结构表面洒水、孔内灌水降温，吹干孔内水分后进行劈裂法注胶。

注浆结束的标准应以不吸浆为原则，一般吸浆率≦0.1L/min，再继续压浆几分钟即可停止灌浆。

注胶完成后最初几个小时注意监测是否有漏胶现象，以防脱胶。当温度较低时施工，应采取红外灯等加热措施，或使用低温固化改性产品。

对重要裂缝当裂缝修补胶达到完全固化期时应立即钻芯取样进行检查。

4.2.工程材料控制措施

根据灌注胶生产厂家的使用说明，种类要求配置，注胶一次完成。修补裂缝的胶液和注浆材料的基本性能，复合《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006之规定：

胶体强度≧20MPa;受拉弹性模量≧1500MPa;抗压强度≧50MPa;抗弯强度≧30，且不得呈脆性（破裂状破坏）；钢—钢拉伸抗剪强度标准值≧10MPa。

使用灌注胶施工宜在5度以上环境温度下进行，环境低于5度时，应使用适用于低温环境的配套树脂或采取升温措施。

六、结束语

本技术应用过程中已获得了注胶机实用新型专利，专利号为ZL2010 2 0049703.0，电锤支架实用新型专利：电锤支撑架。受理号:201020687860.4;该技术应用于之江文化创意园产业园A区二期房屋加固技术服务项目中。在施工中裂缝注胶机使用效果明显，有效的保证了注胶效果。裂缝维修加固，延长了建筑物的使用寿命，取得了较好的社会效益和经济效益，在社会不断发展的今天，越来越多的旧建筑物需要加固，因此裂缝加固技术应用市场将越来越广阔。在国内各行业具有很大的潜力