目前, 理论上讲, 注浆技术已经发展成为一门新兴的交叉技术应用学科, 该交叉学科主要包括高分子化学、岩土力学、机械、自动化技术、计算机技术等多学科。在实际工程中, 注浆技术就是采用压送产生的力在一定时间内发生凝固现象的浆液注入到松散土层或含水岩层裂缝中, 目的是注入的浆液凝结后团结上颗粒或者充塞岩层裂缝, 从而改善土层 (岩层) 的力学性质和水理性质。这种通过注浆来改变地层状况的方法为注浆加固工法, 亦称化学注浆。化学注浆加固法中的浆液及将浆液注入到地层中去的方式是该工程方法的的关键控制因素。
1 注浆技术的特性分析
房屋渗漏现象通常一般情况下在房屋建筑投入使用后会出现, 对这种渗漏现象如果采用常规的处理方法进行处理渗漏通常会对房屋的结构产生比较的的不良影响, 如:造成凿除量大, 降低房屋的使用年限;凿除过程中产生的振动, 使房屋建筑各部位的接缝松动, 导致隐性渗漏的可能性增加;同时, 采用常规的处理方法会导致裂缝和局部渗漏反复出现, 渗漏面积也会变大, 最终增大了处理渗漏现象的费用并延长了施工工期。
既然房屋渗漏现象采用普通的处理方法会导致房屋结构产生不良影响, 那么如果房屋产生上述病害, 尤其是已装修的房屋, 就应该在不影响原来混凝土结构和已经装修的装饰面的前提下, 采用注浆的方法对渗漏现象进行处理, 从而使施工受到的影响程度减到最小。注浆方法的技术原理是在压力的作用下, 将流动性的“粘结剂”压入被加固体中, 具有粘结效果好, 密封性好的优点。这是在建筑物中对于出现的楼房墙体渗漏、变形缝、施工缝渗漏, 女儿墙、排水管穿墙孔渗漏、门、窗渗漏, 预埋件部位渗漏, 此类病害可采用注浆固结方法的主要原因。
采用注浆技术对楼房病害进行处理主要有如下几点优点, 首先, 注浆工艺简单、设备轻巧、方便操作, 并且注浆技术适应各种复杂的环境;其次, 注浆是从混凝土结构内部处理病害, 具有改善混凝土内部的密实性和强度的功效, 同时具有粘结补强的效果;第三, 用于注浆补强的原料一般有良好的综合力学特性, 粘结的性能好, 注浆后的材料具有耐老化、无污染的特征。
虽然注浆技术具有很多优点, 但是在使用注浆技术处理楼房病害时, 应该应用注浆材料好坏, 注浆时, 不使用假冒伪劣的原料和产品。在注浆技术过程中, 如果将不合格的产品用于缝隙的施灌会对后续处理的难度增加。因此选择正确的材料在注浆处理工程中十分重要, 此外, 在实施注浆过程中, 必须严格控制注浆压力:控制砖墙体、楼房、门、窗框、穿墙管孔的注浆压力在0.1MPa~0.3MPa以内。
在对柱、墙、梁、板及楼梯、桩基础和地下室等部位进行混凝土注浆时, 应控制注浆压力在0.5MPa~0.8MPa范围内, 控制这样的注浆压力是为了避免压力过大, 对建筑物造成不必要的破坏和损失。
2 注浆材料及选择原则
2.1 注浆材料简介
注浆材料是在地层裂隙和孔隙中起充填和固结作用的主要物质, 它是实现堵水或加固作用的关键。注浆材料可分为颗粒浆液和化学浆液。
目前应用的颗粒性注浆材料主要有单液水泥浆、粘土水泥浆、水泥-水玻璃浆。我国在20世纪90年代粘土水泥浆的成功应用使注浆技术从注浆材料的“水泥时代”进入了“粘土时代”, 与单液水泥浆相比, 粘土水泥浆具有显著的经济优势:一是浆液的成本低, 仅在水泥用量上, 就比单液水泥浆节省70%~80%;二是注浆工期缩短40%~60%, 并能为冻结—注浆—凿井三同时作业创造条件, 大大缩短煤矿井筒的建设周期。近年来随着井筒建设深度的增加, 特别是在煤炭供需关系日益紧张的情况下, 煤矿井筒建设任务更加艰巨, 粘土水泥注浆的经济优势得到了有效发挥。水泥-水玻璃浆液, 亦称C-S浆液。它是煤炭科学研究总院北京建井研究所在60年代后期开发的, 以水泥和水玻璃为主剂, 两者按一定比例采用双液方式注入, 必要时加入速凝剂和缓凝剂所组成的注浆材料。其性能取决于水泥浆水灰比、水玻璃浓度和加入量、浆液养护条件等。
化学浆液近似真溶液, 具有一些独特性能, 如浆液粘度低, 可注性好, 凝胶时间可准确控制等, 但化学浆液价格比较昂贵, 且往往有毒性和污染环境的问题, 所以一般用于处理细小裂隙和粉细砂层等颗粒浆液无法注入的地层。
主要的颗粒浆液有水泥和水泥-水玻璃浆液, 化学浆液主要是指有机高分子材料。扼要介绍如下。
(1) 水泥:注浆常常用水泥作为主要的材, 因为水泥是一种很好的水稳定性材料, 可以形成稳定的胶结体。
(2) 水泥-水玻璃浆液:水泥配浆时常常加入其它化学浆液, 或掺加少量化学外加剂, 如氯化钙, 来改黄水泥浆液的性能。
(3) 有机高分子材料:用于注浆的材料除了有无机高分子化合物——硅酸盐及其衍生物之外, 有机高分子聚合物也广泛应用。
2.2 注浆材料选择原则
(1) 注浆材料原料来源广, 格适宜;并且具有良好的可灌性。
(2) 注浆材料固化时收缩小, 与围岩、混凝土、砂土等有一定的粘结力;材料具有怠好的渗透性和亲润性, 可以灌入微细的缝隙中, 对潮湿裂缝具有良好的亲水性和扩散性、粘结性能好。
(3) 固结体具有微膨胀性, 强度能满足开挖或堵水要求。
(4) 注浆材料的稳定性好, 耐久性强;此外, 注浆材料具有耐侵蚀性。
(5) 工艺简单、易操作、施工方便、安全。
(6) 材料环保、固结体无毒性污染、耐老化。
此外, 在注浆过程中必须注意环境保护和个人安全保护, 加强防火安全管理。如选用具有一定的耐压注浆设备、配件, 避免爆管造成财产损失和人身伤害。
3 注浆技术对楼房工程病害的常规处理方法
造成楼房病害的因素很多, 通过实际工程中的经验, 笔者认为对于注浆技术应从整体过程分析 (设计→施工→管理→选材→使用过程) 。随着施工技术的飞跃发展以及新型建筑材料的不断出现, 减少和控制楼房危害的重要措施是正确认识和运用这些出现的新技术、新材料。
3.1 用砖墙砌墙的厨、卫间的注浆处理
厨房、卫生间是用水集中的地方, 在使用的过程中通常出现渗漏, 主要是防水层失效, 厨房、卫生间的用水沿砖和砖缝灰砂的毛细作用渗透至墙面泛潮。处理的方法是通过注浆工法切断渗水通道, 控制水沿毛细孔扩散。处理方法简单有效, 如条件限制可在厨、卫间施工。即在瓷片的连接位上钻孔、贴埋注浆嘴。注浆后, 采用同色水泥进行孔位表面修饰即可, 省去铲除装饰层、涂防水胶、重新贴瓷的工序, 节省费用, 缩短工时, 效果明显。
3.2 砖墙体及窗、门注浆处理
通常这类病害处理, 如墙体渗漏则须先铲除掉表面的装饰层, 做一道防水层或防水砂浆。但作为连通的墙体将会出现这边治理那边渗漏的局面。同样窗台漏水往往是在“认为”漏水的部位涂上一道封闭胶就可以解决问题。殊不知, 窗、门—窗、门框—墙体是一个整体。当窗、门及其框不封闭, 雨水沿框的固定螺丝孔、框的拼缝渗流到空心的窗、门框内, 再向墙体渗漏;墙体的渗漏的另一原因是外墙的饰面材料不能起到封闭作用, 以饰面砖建筑物出现的渗漏为多。采用“穿衣”防水的办法只能治标不治本, 当材料老化渗漏又再出现, 同时水被封闭在空心墙内 (或灰砂砖体内) , 这些只能通过内墙蒸发, 使墙体发霉, 造成暗埋电线管路的损坏或影响墙体的外观效果。
采用注浆的办法是在窗的框周布孔, 重点在框一侧或由下至上循序渐进注浆。
墙体的渗漏应先将渗漏部位室内的表面装饰层铲除, 找出渗漏点, 采用墙面布孔注浆。提高阻挡外墙雨水渗透的能力, 可取得理想效果。注浆压力以0.1MPa~0.3MPa为宜压力过高极易造成外墙饰面砖的剥落。
3.3 女儿墙病害的处理
砼女儿墙与楼体顶板的接缝可视为施工缝。由于受周边结构约束, 受温度影响, 热胀冷缩的线膨胀倍率与女儿墙是不一致。当女儿墙纵向变形膨胀系数a=5×10-6时, 楼板变形膨胀仅为女儿墙的一半, 采用常规的材料处理很难满足这一伸缩变化要求, 因此女儿墙的渗漏是楼房病害的通病之一。
处理的方法:除考虑楼板设置相应的变形缝外, 在女儿墙与楼板接触部位进行钻孔、埋嘴注浆, 注浆材料应选用拉、剪强度好, 粘结力强的材料。
4 结语
楼体病害的处理应全面综合地分析原因后才可制定治理方案。通常楼体病害的出现在楼房使用后, 常规处理方法对已装饰的楼体结构及表面有较大的影响。往往清凿量大, 影响房屋的使用时间, 常因清凿过程的振动, 使建筑物各部位的接缝松动扩大, 导致隐蔽性渗漏的病害增加。同时由于材料的不适宜性, 导致病害反复处理, 病害面扩大, 增加处理费用和延长施工周期。因此注浆技术在楼房病害的处理方面具有其它方法不可比拟的优点。
摘要：房屋建筑工程过程中, 楼房结构的构件部门出现裂缝。这种危害不但影响居民的正常生活, 而且时间长了会导致建筑物设计功能的变化, 造成原料浪费。这将给人民的生活和财产带来不必要的危害。本文针对注浆施工过程中的主要技术和施工工艺做了探讨和阐述, 希望对施工技术人员在实际施工工作中具有一定的理论和工程实际帮助。
关键词：房屋建筑,加固技术,注浆技术
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