段中晴 潘明
摘要:此文通過具體的工程實例,詳細分析了地鐵預制混凝土襯砌管片損傷修復的主要技術。
關鍵詞:地鐵工程;預制混凝土襯砌管片;損傷修復技術
一、工程概況
某盾構區(qū)間,盾構始發(fā)井1座、2個聯(lián)絡通道、接收井1座。區(qū)間采用1臺土壓平衡盾構機進行施工。區(qū)間起止里程為ZDK30+414.899-ZDK31+891.775、YDK30+414.899-YDK31+894.202,左線長1504.497m,右線長1478.504m(短鏈0.799)。
二、預制混凝土襯砌管片設計參數(shù)
預制混凝土襯砌管片混凝土強度等級為C50,管片抗?jié)B等級為P12;管片結構的抗震等級為二級;管片結構防水等級為二級;本區(qū)間管片合計1322環(huán),管片外徑6400mm,厚度300mm,寬度1500mm,管片分為6塊,采用錯縫拼裝,管片環(huán)、縱縫接觸面皆不設榫槽,每種管片類型分為左轉(zhuǎn)環(huán)、右轉(zhuǎn)環(huán)及標準環(huán),連接方式為彎螺栓連接。
三、預制混凝土襯砌管片損傷分析
預制混凝土襯砌管片成型后混凝土表面存在一些成型過程中產(chǎn)生的或因外力造成的質(zhì)量缺陷,而這些質(zhì)量缺陷都是在不影響產(chǎn)品結構安全使用的允許規(guī)范內(nèi)的可作進一步的外觀修復。管片外觀質(zhì)量損傷根據(jù)損傷程度,分為嚴重缺陷和一般缺陷,
四、預制混凝土襯砌管片修復材料及配比要求
(一)管片修補材料質(zhì)量要求
根據(jù)GB/T22082-2017預制混凝土襯砌管片要求,管片修補時,修補材料的抗拉強度和抗壓強度均不低于管片混凝土設計強度,修補材料強度為C60,修補后管片滿足28d養(yǎng)護條件后才能出廠。
(二)管片修補材料及配比
1.某化工管片專用修補材料
適用于較小的磕碰掉角、深度超過3mm的單個氣泡修補。按照水:粉劑比為0.18:1進行配制,即可形成高度均勻的中重修補砂漿,直接用于混凝土結構的一般性修補,使用過程無需使用模板[1]。
2.DPS永凝液
DPS永凝液采用專利配方添加改性抗裂纖維素等有效成分,通過高滲透作用帶動一系列的物理和化學交鏈反應生成集抗裂性、抗?jié)B性、增固性、耐磨性、自愈性為一體的剛柔結合的水基型無機復合滲透保護劑。
3.ZV型混凝土修補膠
ZV型混凝土修補膠是以高分子共聚物為基本原料,摻加適量改性劑、有機助劑配制成的水乳狀產(chǎn)品,無毒、不燃、無腐蝕性,其PH值為6~6.5,粘度200cP~500eP。
五、管片損傷修復技術
(一)一般缺陷修補
1.修補范圍
1)貼合面氣泡及內(nèi)弧面修補范圍:直徑2mm以上氣泡全部修補,2mm以下不作修補(氣泡密集部位須進行仔細修補)。2)管片外表面混凝土輕微掉皮、起砂。3)成品管片出現(xiàn)表皮脫落、缺損。4)密封槽部位的全部氣泡及缺邊掉角進行修補。
2.巖補FC水泥漿修補
1)管片出模后,先用鋼絲刷對修補處進行清刷使未暴露出來的氣孔完全暴露出來,再用清水將需修補處沖刷干凈。2)等修補處表面水分吸收后,深度在3mm以內(nèi)的表面瑕疵可通過刮擦涂覆的方式填補,用海綿粘上修補水泥漿在兩側均勻涂抹,直到把蜂窩、氣泡都填滿抹平,再用抹布把水泥漿擦拭干凈。3)管片外表出現(xiàn)直徑大于3mm的氣泡直接用已拌好的“巖補FC”砂漿進行修飾;止水帶上出現(xiàn)直徑大于2mm的氣泡宜采用二次填補方式進行修飾[2]。
(二)中度缺陷修補
1.修補范圍
1)管片外表面混凝土碰撞毀損、崩邊掉角。2)管片棱角磕碰、翹曲不平、飛邊凸肋等。3)外弧面氣泡:對其他結構面上直徑5mm以上的氣泡必須全部進行修補。4)管片結構面上由于沾模等原因產(chǎn)生的混凝土剝落,長度在20cm、寬度4cm、深度在5cm以內(nèi)的必須進行修補,超出此范圍作報廢處理。
2.某化工管片專用修補材料修補
1)先鑿掉崩角處不密實的混凝土,再用鋼絲刷將管片崩角處清理干凈,并用水沖洗干凈。2)等修補處表面水分吸收后,在修補處均勻涂刷一層界面處理劑,立即用拌制好的“某化工管片專用修補材料砂漿”進行逐層填補抹平、修邊,在破損深度及面積較大時可在修補處設置靠模。3)修補砂漿日更后,需用打磨機進行打磨表面,盡量消除修補的痕跡。4)修補抹漿初凝后需要加強養(yǎng)護,采用濕布覆蓋養(yǎng)護7d。要對修補好的管片進行檢查,修補處顏色是否一致、是否粘結牢固,不脫落。
(三)裂縫裂紋修補
1.修補范圍
發(fā)現(xiàn)裂縫后,應先觀測裂縫情況,是否貫穿裂縫,并用放大鏡和專用刻度器觀察其寬度,如果是貫穿裂縫則作為報廢處理,其他裂縫處理情況如下:對不大于0.05mm的裂縫不作修補;對0.05mm~1.10mm的裂縫進行修補;0.10mm~0.20mm裂縫應由監(jiān)理評定后,再按照評定意見處理。
2.DPS永凝液、ZV型混凝土修補膠修補
1)對表面0.05mm~0.10mm的非貫穿性裂縫裂紋直接噴涂或刷涂DPS永凝液進行滲透修補。2)對表面O.10mm~0.15mm的非貫穿性裂縫裂紋,首先刷涂DPS永凝液進行裂縫滲透,1h~2h后,再采用1:0.8的水泥膠漿進行封閉處理。3)對于0.15mm~0.20mm的非貫穿性裂縫裂紋,應先進行開槽處理,用鑿子或小電鎬沿裂縫開鑿一條寬度為5~~10mm的坡口,先用清水將坡口沖洗干凈,充分潤濕,再用某化工專用管片修補材料:中砂:ZV膠:水=1:2.5:0.3~0.4填補封閉,保濕養(yǎng)護24h后再噴涂或刷涂DPS永凝液進行滲透修補。
(四)邊緣修補
破損小于5mm不需修補,5mm~70mm用某化工管片專用修補材料修補砂漿修補。
六、管片型式檢驗
根據(jù)GB/T22082-2017預制混凝土襯砌管片要求,在管片出廠前,委托第三方試驗室進行嚴格的出廠檢測,包括管片三環(huán)拼裝檢驗、管片抗彎性能檢測、管片檢漏性能檢測、管片螺栓孔抗拔性能檢測。
七、結束語
通過對預制混凝土襯砌管片損傷進行修復,提高管片的耐久性、抗?jié)B性、抗裂性,且力學性能優(yōu)良,確保地鐵運營安全。
參考文獻:
[1]孔琳潔.混雜纖維混凝土大直徑地鐵盾構管片的前景分析[J].浙江建筑,2018,35(12):31-34.
[2]馮志紅.地鐵車站鋼管柱樁超緩凝混凝土試驗研究[J].石家莊鐵路職業(yè)技術學院學報,2018,17(04):52-56.