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摘要：通过将传统的裂缝注浆工艺和壁可法修补工艺相比较，阐述了壁可法是水工混凝土结构裂缝修补的一项新工艺。
关键词：壁可法；水工混凝土；裂缝修补；应用
中图分类号：TV431 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1 概述
南沙河倒虹吸南段项目倒虹吸总长1250m，其中倒虹吸管身长1070m，共71节管身，除进口斜管段为17.5m，出口斜管段为20m，N70管身为12.5m外，其余68节管身长15m，为三孔一联双向预应力混凝土箱涵结构，每孔净过水断面为高×宽=6.6m×6.5m，底板和顶板厚1m，边墙厚1m，中墙厚0.8m，采用双层钢筋结构，底板和顶板均设计有间距50cm的横向预应力钢束（每孔15束），边墙设计有间距50cm的竖向预应力钢束（每孔11束），中墙设计有间距50cm的竖向预应力钢束（每孔5束），采用HDPE塑料波纹管成孔，采用后张法预应力张拉施工工艺。
经初步分析，裂缝产生的原因可能是：
（1）部分管身底板和侧墙混凝土浇筑间歇时间过程过长，造成了底板约束大，产生的拉应力超过墙体混凝土的抗拉强度导致了竖向裂缝。
（2）部分墙体尤其是两边墙混凝土温度梯度较大，造成了墙体混凝土整体线性收缩引起了混凝土裂缝。
2 混凝土裂缝处理方案
由于混凝土裂缝严重影响水工建筑物正常运行，因此，出现混凝土裂缝时，应及时采取相应的处理措施进行修补，常用的方法有：丙乳砂浆修补法、化学灌浆法等传统修补方法，这几种方法的共同点是用自身的高强度来弥补混凝土裂缝的强度，以期达到恢复原混凝土强度的目的，但是當引起裂缝的因素未完全消除时，修复后的混凝土将重新开裂。
经过裂缝处理方案比较，并借鉴桥梁工程经验，决定采用壁可法（针管式灌浆）处理方案。
2.1 壁可法与传统注浆工艺的对比
传统的注浆工艺是将树脂胶由人工手动控制医用注射器来注入，而“壁可”注入法则通过橡胶管自动完成注入。在注入过程中始终保持约3kg/cm2的压力，能保证将修补材料注入到宽仅有0.02mm的裂缝末端。同时，缓慢均匀的压力可以将裂缝中积存的空气压入混凝土的毛细孔中，并通过混凝土的自然“呼吸”作用排出，有效地避免产生气阻，从而确保了修补质量，
2.2工艺原理
“壁可”灌注材料是一种高分子树脂，具有较好的耐久性和防腐蚀性能，主剂和硬化剂两种成分分别包装，在灌注前混合。
使用专用的橡胶注入器，将裂缝表面用封口胶封闭，每m安装3个橡胶注入器，用专用工具将灌缝胶灌满橡胶注入器，修补灌注材料由橡胶注入器以0.3MPa压力注入裂缝中。由于灌注过程保持恒定压力缓慢进行，浆液可以将裂缝中的空气通过毛细孔慢慢排挤出去，确保灌注质量。
2.3处理方法
2.3.1查明裂缝
仔细全面检查建筑物需修补的部位，确定需补裂缝的宽度和长度。
2.3.2固定注射器底盘
沿裂缝方向安装固定注射底盘，底盘之间距离一般为30cm。特别注意要使底盘中心与裂缝中心位置吻合，用封口胶固定，
2.3.3封闭裂缝
对裂缝附近5cm范围内的混凝土表面用钢丝刷处理，清除水泥浮浆、松散物、油污等，露出清洁、干燥、坚实的混凝土表面，然后用封口胶将裂缝封闭，封闭厚度3mm。
2.3.4安装注射器
将注胶器安装在底盘上，然后注入灌缝的胶液（注入量按裂缝需要确定）
2.3.5注浆
采用黄油枪自下而上的依次注浆顺序
注浆前拔出注胶器上的插梢，注胶器内的浆液就可注入裂缝，如注胶器内的胶液用完，需添加胶液时，可在空的注胶器添加，继续进行灌缝。
2.3.6注浆完成
当橡胶管膨胀至充满限制套（塑料薄膜基本无褶皱）时停止注入，待稳定一段时间（约10min左右）关闭阀门，然后小心地脱开白色端的连接，避免蓝色端的连接松脱，移到下一个注入器继续注入。
注浆完成后待浆液固化24小时后方可拆除固定底盘，并用砂轮机将残余料打磨平整，
注胶器采用丙酮及时清洗干净后，可以重复使用。
2.4保温措施
当施工环境温度在5—15℃时，密封胶及注入胶应选用W型（冬季用），原则上应在5℃以上施工。如遇特殊情况需在5℃以下施工时，应事先把胶放置在室温环境中，并在现场搭设保温暖棚采取保温措施。
2.5劳动保护措施
2.5.1确认各材料的使用方法、保管方法后再施工。
2.5.2进行工作时应穿工作服，戴手套和防护眼镜，如果胶误入眼内，要立即用水冲洗。
2.5.3用丙酮清洗工具时要在通风良好的场所进行，禁止烟火，戴橡胶手套，用毛刷间接清洗。
2.6施工质量检验标准
2.6.1表面处理
沿裂缝走向宽5cm范围内应无水泥翻沫、灰尘、油污、疏松的混凝土块、不牢固的砂粒，混凝土表面和缝内干燥。
2.6.2注入器的粘结和裂缝密封
注入器布置方法要正确。封口胶呈均匀一致的灰色，注入孔必须畅通，密封的宽度、厚度大致均匀，应无空洞、蜂窝，材料消耗应达到规定用量。
2.6.3注入
注入过程中封口胶密封的部分不得渗漏，各注入器均能保持膨胀状态。
2.6.4清洗工具
清洗后的黄油枪活塞、阀门运转灵活，螺纹配合良好，管路保持通畅。
2.7工艺特点
2.7.1优点
（1）采用壁可法不仅工序简单，施工简便，而且修补费用仅为100-120元/m，而采用低压化学灌浆法修补时，不仅工序繁琐，而且修补费用较高，一般为：500-600元/m。
（2）对裂缝中的任何凹槽和角落都能进行可靠的注入。
（3）借助注入器的内部压力注入，不需要把裂缝扩大为V形缝及预埋管，注入过程可持续很长时间，而无需人力。
（4）注入材料可以完美地渗入到裂缝的最末端，甚至包括钢筋与混凝土间的缝隙。
（5）均匀而可靠的压力控制。当注入器外径膨胀至28mm，即充满注入量限制套时，BL注入器通过橡胶均匀收缩自动注入，这就实现了简单而可靠的压力控制。
（6）注入材料的硬化容易确认。检查留在注入器中的材料即可知道缝中材料的硬化状态。
（7）壁可法所用的修补材料有良好的柔韧性、渗透力、收缩性、瞬间固化和耐久性。固化后仍保持良好的韧性，在裂缝受到冲击和震动时不会脱离；注入材料固化过程分两个阶段：在达到临界温度前，材料以液态存在；在达到临界温度后，材料在极短的时间内迅速固化，可达到最终强度的70%。材料硬化后具有极强的抗水性和化学稳定性，不会受到雨水、海水、酸、碱、碱溶液、二氧化碳的破环，其寿命远大于混凝土结构本身。
2.7.2缺点
（1）当注入器橡胶灌膨胀充满限制套时，才表明该裂缝胶已灌满，因此，有一部分滞留在橡胶管内，注浆材料浪费较大。
（2）对于有渗水的裂缝，必须先采取措施保持裂缝干燥后方可实施修补。
3 结论
壁可法已在铁路、公路行业中得到了广泛应用，通过在水工混凝土工程中的成功应用，证明了壁可法也可适用于倒虹吸、渡槽、水工隧洞等水工混凝土结构，对于不同原因造成的混凝土开裂均能得到有效修复，是水工混凝土结构裂缝修补的一项新工艺，值得推广使用。
参考文献
1. SHO-BOND混凝土维修补强工法，2011.5
2. 壁可法施工细则，2011.8
关键词：壁可法；水工混凝土；裂缝修补；应用
中图分类号：TV431 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1 概述
南沙河倒虹吸南段项目倒虹吸总长1250m，其中倒虹吸管身长1070m，共71节管身，除进口斜管段为17.5m，出口斜管段为20m，N70管身为12.5m外，其余68节管身长15m，为三孔一联双向预应力混凝土箱涵结构，每孔净过水断面为高×宽=6.6m×6.5m，底板和顶板厚1m，边墙厚1m，中墙厚0.8m，采用双层钢筋结构，底板和顶板均设计有间距50cm的横向预应力钢束（每孔15束），边墙设计有间距50cm的竖向预应力钢束（每孔11束），中墙设计有间距50cm的竖向预应力钢束（每孔5束），采用HDPE塑料波纹管成孔，采用后张法预应力张拉施工工艺。
经初步分析，裂缝产生的原因可能是：
（1）部分管身底板和侧墙混凝土浇筑间歇时间过程过长，造成了底板约束大，产生的拉应力超过墙体混凝土的抗拉强度导致了竖向裂缝。
（2）部分墙体尤其是两边墙混凝土温度梯度较大，造成了墙体混凝土整体线性收缩引起了混凝土裂缝。
2 混凝土裂缝处理方案
由于混凝土裂缝严重影响水工建筑物正常运行，因此，出现混凝土裂缝时，应及时采取相应的处理措施进行修补，常用的方法有：丙乳砂浆修补法、化学灌浆法等传统修补方法，这几种方法的共同点是用自身的高强度来弥补混凝土裂缝的强度，以期达到恢复原混凝土强度的目的，但是當引起裂缝的因素未完全消除时，修复后的混凝土将重新开裂。
经过裂缝处理方案比较，并借鉴桥梁工程经验，决定采用壁可法（针管式灌浆）处理方案。
2.1 壁可法与传统注浆工艺的对比
传统的注浆工艺是将树脂胶由人工手动控制医用注射器来注入，而“壁可”注入法则通过橡胶管自动完成注入。在注入过程中始终保持约3kg/cm2的压力，能保证将修补材料注入到宽仅有0.02mm的裂缝末端。同时，缓慢均匀的压力可以将裂缝中积存的空气压入混凝土的毛细孔中，并通过混凝土的自然“呼吸”作用排出，有效地避免产生气阻，从而确保了修补质量，
2.2工艺原理
“壁可”灌注材料是一种高分子树脂，具有较好的耐久性和防腐蚀性能，主剂和硬化剂两种成分分别包装，在灌注前混合。
使用专用的橡胶注入器，将裂缝表面用封口胶封闭，每m安装3个橡胶注入器，用专用工具将灌缝胶灌满橡胶注入器，修补灌注材料由橡胶注入器以0.3MPa压力注入裂缝中。由于灌注过程保持恒定压力缓慢进行，浆液可以将裂缝中的空气通过毛细孔慢慢排挤出去，确保灌注质量。
2.3处理方法
2.3.1查明裂缝
仔细全面检查建筑物需修补的部位，确定需补裂缝的宽度和长度。
2.3.2固定注射器底盘
沿裂缝方向安装固定注射底盘，底盘之间距离一般为30cm。特别注意要使底盘中心与裂缝中心位置吻合，用封口胶固定，
2.3.3封闭裂缝
对裂缝附近5cm范围内的混凝土表面用钢丝刷处理，清除水泥浮浆、松散物、油污等，露出清洁、干燥、坚实的混凝土表面，然后用封口胶将裂缝封闭，封闭厚度3mm。
2.3.4安装注射器
将注胶器安装在底盘上，然后注入灌缝的胶液（注入量按裂缝需要确定）
2.3.5注浆
采用黄油枪自下而上的依次注浆顺序
注浆前拔出注胶器上的插梢，注胶器内的浆液就可注入裂缝，如注胶器内的胶液用完，需添加胶液时，可在空的注胶器添加，继续进行灌缝。
2.3.6注浆完成
当橡胶管膨胀至充满限制套（塑料薄膜基本无褶皱）时停止注入，待稳定一段时间（约10min左右）关闭阀门，然后小心地脱开白色端的连接，避免蓝色端的连接松脱，移到下一个注入器继续注入。
注浆完成后待浆液固化24小时后方可拆除固定底盘，并用砂轮机将残余料打磨平整，
注胶器采用丙酮及时清洗干净后，可以重复使用。
2.4保温措施
当施工环境温度在5—15℃时，密封胶及注入胶应选用W型（冬季用），原则上应在5℃以上施工。如遇特殊情况需在5℃以下施工时，应事先把胶放置在室温环境中，并在现场搭设保温暖棚采取保温措施。
2.5劳动保护措施
2.5.1确认各材料的使用方法、保管方法后再施工。
2.5.2进行工作时应穿工作服，戴手套和防护眼镜，如果胶误入眼内，要立即用水冲洗。
2.5.3用丙酮清洗工具时要在通风良好的场所进行，禁止烟火，戴橡胶手套，用毛刷间接清洗。
2.6施工质量检验标准
2.6.1表面处理
沿裂缝走向宽5cm范围内应无水泥翻沫、灰尘、油污、疏松的混凝土块、不牢固的砂粒，混凝土表面和缝内干燥。
2.6.2注入器的粘结和裂缝密封
注入器布置方法要正确。封口胶呈均匀一致的灰色，注入孔必须畅通，密封的宽度、厚度大致均匀，应无空洞、蜂窝，材料消耗应达到规定用量。
2.6.3注入
注入过程中封口胶密封的部分不得渗漏，各注入器均能保持膨胀状态。
2.6.4清洗工具
清洗后的黄油枪活塞、阀门运转灵活，螺纹配合良好，管路保持通畅。
2.7工艺特点
2.7.1优点
（1）采用壁可法不仅工序简单，施工简便，而且修补费用仅为100-120元/m，而采用低压化学灌浆法修补时，不仅工序繁琐，而且修补费用较高，一般为：500-600元/m。
（2）对裂缝中的任何凹槽和角落都能进行可靠的注入。
（3）借助注入器的内部压力注入，不需要把裂缝扩大为V形缝及预埋管，注入过程可持续很长时间，而无需人力。
（4）注入材料可以完美地渗入到裂缝的最末端，甚至包括钢筋与混凝土间的缝隙。
（5）均匀而可靠的压力控制。当注入器外径膨胀至28mm，即充满注入量限制套时，BL注入器通过橡胶均匀收缩自动注入，这就实现了简单而可靠的压力控制。
（6）注入材料的硬化容易确认。检查留在注入器中的材料即可知道缝中材料的硬化状态。
（7）壁可法所用的修补材料有良好的柔韧性、渗透力、收缩性、瞬间固化和耐久性。固化后仍保持良好的韧性，在裂缝受到冲击和震动时不会脱离；注入材料固化过程分两个阶段：在达到临界温度前，材料以液态存在；在达到临界温度后，材料在极短的时间内迅速固化，可达到最终强度的70%。材料硬化后具有极强的抗水性和化学稳定性，不会受到雨水、海水、酸、碱、碱溶液、二氧化碳的破环，其寿命远大于混凝土结构本身。
2.7.2缺点
（1）当注入器橡胶灌膨胀充满限制套时，才表明该裂缝胶已灌满，因此，有一部分滞留在橡胶管内，注浆材料浪费较大。
（2）对于有渗水的裂缝，必须先采取措施保持裂缝干燥后方可实施修补。
3 结论
壁可法已在铁路、公路行业中得到了广泛应用，通过在水工混凝土工程中的成功应用，证明了壁可法也可适用于倒虹吸、渡槽、水工隧洞等水工混凝土结构，对于不同原因造成的混凝土开裂均能得到有效修复，是水工混凝土结构裂缝修补的一项新工艺，值得推广使用。
参考文献
1. SHO-BOND混凝土维修补强工法，2011.5
2. 壁可法施工细则，2011.8