钢管混凝土缺陷处理专项方案.doc

钢管混凝土缺陷解决方案

该工程经超声波检测后发现局部存在缺陷：涉及混凝土与钢管胶结质量较差，或混凝土内部存在不密实或空洞问题，由于工期紧张并受施工操作难易因素影响，拟采用从钢管混凝土缺陷部位侧面开孔，往钢管内灌注CGM高强无收缩灌浆料办法，用以修补缺陷，使钢管混凝土柱施工质量达到设计规定。
如果采用以上办法在开孔施钻或灌浆过程中，发现缺陷贯通性不好致使灌浆效果受到严重影响时，建议改为从钢管混凝土柱顶部向下钻凿竖向取芯孔，穿过和贯通缺陷，从而可以以高压旋喷切割清洗并注浆办法解决，以保证对缺陷解决效果。

一、侧向钻孔压力灌浆：
本次解决根据技术原则：
《混凝土构造加固设计规范》GB50367-
《混凝土构造加固技术规范》CECS25：90
《混凝土用水原则》JGJ63-
施工办法、工艺：
① 开孔、钻孔
依照声测结论数据放线，配合榔头敲击，在缺陷区（声测建议值范畴）底端以上0.1米部位、顶端部位，分别开孔，底端开孔口径20～30MM（与灌浆管口径一致），顶端开孔10～20MM（以冲击电钻可进入为准），开孔办法待定，宜采用对钢管和混凝土无损办法，在未经设计方、总包方批准状况下，不适当采用氧割、电焊切割方式。
规范规定裂缝宽度不不大于0.5MM时，钻孔间距可为2-3米，由于缺陷性质并不十分明确，且其连通性并不直观，只能采用摸索性钻孔法。
开孔后，如底端孔未揭露缺陷，可以手持冲击电钻（口径20MM以内）方式水平向混凝土中钻孔，如仍未贯通缺陷，应选用同一水平、另一角度重新开孔，宜考虑提高位置重新开孔。如顶端孔开孔后未揭露缺陷，可以手持冲击电钻（口径20MM以内）方式取斜向下角度向混凝土中钻孔，如仍未贯通缺陷，宜考虑减少位置重新开孔。
如顶端孔、底端孔均已贯通缺陷部位，应向孔内吹气检查两孔互通性，如连通性不佳可用空压机吹渣清理通道，如基本不具连通性应在两孔之间重新开孔、钻孔，必要时应配合声测手段进一步探查缺陷位置。
② 焊接灌浆管、排气管
底端孔口焊接灌浆钢管，口径20-25，外接转芯阀门和压力灌浆专用钢丝缠绕管，；顶端孔口焊接排气钢管，口径10-15，外接转芯阀门和透明PVC增强水管。
③ 制备浆料
CGM高强无收缩灌浆料具备流动性好（在水灰比很低状况下可获得很大流动性，保证无漏空灌浆）、无收缩（具备微膨胀性能，保证界面紧密接触，灌浆后无收缩）、界面粘接强度高、早强、高强（1—3 天抗压强度可达 30-50MPa 以上）、耐久性强（属无机胶结材料，经上百万次抗疲劳实验，50 次冻融循环实验，强度无明显变化，在机油中浸泡 30 天后强度明显提高）。
CGM高强无收缩灌浆料作为水泥基预拌商品压浆料有效解决了各种外加剂兼容性不良、水泥与减水剂适应性差等问题。
现场按产品阐明书（合格证）上推荐水料比拟定加水量，拌和用水普通采用饮用水（或其她类型水，符合《混凝土用水原则》JGJ63-），水温以5～40℃，机械搅拌时，搅拌时间普通为1～2分钟。浆液应随搅随用，从浆体搅拌到压入时间，不应超过40min。 　
④ 清洗、灌浆
在安装灌浆系统之前，将底端、顶端阀门全开，用压缩空气将缺陷部位、灌浆通道吹干净。
采用UB5.0压浆机（通过回浆阀调压）或XPB-90高压注浆泵（通过调速装置调压）灌注CGM高强无收缩灌浆料。
安装好灌浆系统，将管路连接至缺陷部位底端阀门，先用带压清水冲洗压浆通道，至顶端排气管排出清水为止，再将搅拌罐中加水配备好灌浆料压入（压力普通0.1MPA左右），当从顶端排气管陆续排出气水、清水、清浆、浓浆，直至排出浆体流动度和搅拌罐中流动度一致时，关闭顶端排气管阀门，然后加大灌浆压力至0.5-0.7兆帕，持续3-5分钟后，直至吸浆率不大于0.1L/MIN，方可关闭底端灌浆阀门，该部位灌浆结束。
⑤ 养护
待灌浆料终凝（普通30MIN左右）后，在顶端、底端孔口绑扎水袋，可做一定限度浸水养护。待1-3天抗压强度即可达到30-50MPa以上。

二、 竖向钻孔高压旋喷注浆
即在屋面从钢管混凝土柱顶部向下钻凿竖向取芯孔，穿过和贯通缺陷，以高压旋喷切割清洗并注浆办法解决，以保证对缺陷解决效果。
① 施工工艺流程：
打围做好安全防护
钻孔取芯

旋喷机就位

安装高压泵送系统
试 喷

下喷头喷管造 孔

喷射参
数调节
高压喷水切割、清洗

制备水泥浆

其她桩孔补 浆
高压喷射
注浆作业

喷射作业结束

封 孔

移送工作面

② 对钻孔取芯规定：
对缺陷柱位钻孔取芯，取芯孔径应不不大于70MM，钻孔深度应超过声测缺陷区域底面不少于0.5米。
取芯结束后必要采用可靠封堵办法或掩盖办法，严防砼块等异物进入芯孔。
③ 旋喷机就位、下管：
履带式旋喷机行走至孔口处，照准孔位调节角度，安装高压注浆系统，调试正常后，下入喷头、喷管至设计解决标高。
④ 高压喷水切割、清洗：
输送25～30Mpa高压水，同步旋转、重复上下移动喷头，以高压水射流切割、冲洗缺陷部位，通过重复切割破碎、冲洗，其中粉粒、粘粒因比重较轻，随冒出孔外水流携带冲失，而较重粗砂粒、砾石（可作为混凝土骨架粗颗粒物质）则沉淀在孔内。切割、清洗过程直至孔口冒出清水，水流不再浑浊为止。
喷水切割、清洗深度应至孔底，高度应超过声测缺陷区域顶面不少于0.5米。
⑤ 旋喷注浆施工：
因浆液内如加入空气会在一定限度上削弱凝固体强度，应选用单管法旋喷注浆。
在清洗过程结束后，即输送搅拌罐中加水配制好灌浆料进行旋喷作业。旋喷作业时应在缺陷区段旋转、重复上下移动喷头，以高压浆射流在孔内切割、搅拌，使浆料混合孔底粗砂粒、砾石填充在该部位形成混凝土，上下复喷次数不少于5遍，复喷深度应至孔底，复喷高度应超过缺陷区段顶面不少于0.5米。桩端沉砂段解决完毕并待孔口排出浆体流动度和搅拌罐中流动度一致后，继续上提旋喷正常区段，边旋转、边喷射、边提高直至孔口（柱顶）。
浆材使用使用CGM高强无收缩灌浆料，按现场按产品阐明书（合格证）上推荐水料比拟定配制加水量，拌和用水普通采用饮用水（或其她类型水，符合《混凝土用水原则》JGJ63-），水温以5～40℃，机械搅拌时，搅拌时间普通为1～2分钟。浆液应随搅随用，从浆体搅拌到压入时间，不应超过40min。CMG灌浆料保质期为6个月，超期使用应经实验验证后合格方可使用，贮存应避免阳光直接照射，注意防潮及包装破损，要放在托板上离地贮存于干燥通风室内。
旋喷作业结束后，必要立即以大量清水清洗高压泵和管路、喷具、搅浆机、贮浆机。
⑥ 高压喷射作业技术参数见下表：

旋 喷 工 法
单管法
喷 射 介 质
CGM灌浆料

喷
射
参
数

喷水压力/Mpa
喷浆压力/Mpa
流量/（L/min）
喷嘴孔径/mm
喷嘴个数/个
水料比
25～30
20～25
80～100
2.0～1.4
1～2
按阐明书
注
浆
管
提高速度/(cm/min)
复喷次数
旋转速度/(r/min)
喷头、喷管直径/mm
15～20（缺陷段）
不少于5次（缺陷段）
15～20
ф60、ф50

⑦ 其她施工要点：
高压喷水与喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。设备压力必要满足设计规定，对高压泵应每天对安全阀进行清洗、检查，其运营必要安全可靠。管路系统密封圈必要良好，随时应检查工作状况，必要时必要拆开清洗、重新安装，浆液腔室、通道和喷嘴、喷管、管路内不得有异物。
下注浆管前检查喷嘴，严防泥砂、水泥颗泥或异物堵塞，接管缠麻与拆管时应严防麻丝掉入喷管内，喷管连接应保证打紧，防止接头处漏浆。
喷射注浆时要注意设备开动顺序。应先空载起动控制柜，待运转正常后，再空载起动高压泵，待泵压泵量正常后，才进入喷水喷浆程序。
喷射注浆过程中需要拆卸注浆管时，应先停止提高和回转，同步停止送浆。
每个旋喷班组喷射注浆作业完毕后，即可停止送浆，然后将注浆泵吸水管移至清水箱，抽吸清水将注浆泵和注浆管路中浆料置换顶出，以高25～30Mpa压将整个系统重复清洗干净，然后停泵。
所用灌浆料，水料比要按产品阐明书规定配制不得随意更改。浆料搅拌好后宜原则筛（细度40目）过滤，防止水泥结块和杂物堵塞高压管路和喷嘴。禁止使用受潮或过期浆料，在喷射注浆过程中应防止浆料沉淀。
喷射作业过程中应注意制浆速度应严格跟进前台用浆，绝对不能断浆，如发现断浆，应及时告知前台暂停提高并将喷头下沉不少于0.5米，待恢复供浆后再告知前台继续提高旋喷。
⑧ 施工用水、电
浆料拌和用水普通采用饮用水（或其她类型水，符合《混凝土用水原则》JGJ63-），水温以5～40℃，机械搅拌时，搅拌时间普通为1～2分钟。
旋喷施工需要150KW电源。
当需要停电时，应提前一种小时告知旋喷班组，及时终结作业，将喷具提出地表、清洗泵送系统。
有条件时可以备用一台120KW发电机，提供暂时应急所需。
⑨ 安全特别事项
由于旋喷施工喷射高压水流和水泥浆，一旦切割到人体，轻则器官碎断，重则伤及性命，因而施工现场禁止无关人员进入，禁止旋喷施工时与其她工序、工种交叉作业。
由于旋喷作业场地内移动式电缆众多，施工车辆一律不得在旋喷场地内穿行，同步，禁止任何车辆碾压旋喷电源电缆和高压输浆管，否则极易引起安全事故，导致严重人身伤害与财产损失。