钢管混凝土缺陷处理方案.docx

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钢管混凝土缺陷处理方案

钢管混凝土缺陷处理方案

钢管混凝土缺陷处理方案

该工程经超声波检测后发现局部存在缺陷：

包括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的影响，拟采用从钢管混凝土缺陷部位侧面开孔，往钢管内灌注CGM高强无收缩灌浆料的办法，用以修补缺陷，使钢管混凝土柱施工质量达到设计要求。

如果采用以上方法在开孔施钻或灌浆过程中，发现缺陷的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，从而能够以高压旋喷切割清洗并注浆的方法处理，以确保对缺陷的处理效果。

一、侧向钻孔压力灌浆：

本次处理依据的技术标准：

《混凝土结构加固设计规范》GB50367-

《混凝土结构加固技术规范》CECS25：

90

《混凝土用水标准》JGJ63-

施工方法、工艺：

①开孔、钻孔

根据声测结论数据放线，配合榔头敲击，在缺陷区（声测建议值范围）的底端以上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），开孔方法待定，宜采用对钢管和混凝土无损方法，在未经设计方、总包方同意的情况下，不宜采用氧割、电焊切割方式。

规范规定裂缝宽度大于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，只能采取探索性钻孔法。

开孔后，如底端孔未揭露缺陷，能够手持冲击电钻（口径20MM以内）方式水平向混凝土中钻孔，如仍未贯通缺陷，应选取同一水平、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，能够手持冲击电钻（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，宜考虑降低位置重新开孔。

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的互通性，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有流动性好（在水灰比很低的情况下可获得很大流动性，确保无漏空灌浆）、无收缩（具有微膨胀性能，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，经上百万次抗疲劳试验，50次冻融循环试验，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。

现场按产品说明书（合格证）上推荐的水料比确定加水量，拌和用水一般采用饮用水（或其它类型水，符合《混凝土用水标准》JGJ63-），水温以5～40℃，机械搅拌时，搅拌时间一般为1～2分钟。

浆液应随搅随用，从浆体搅拌到压入的时间，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（经过回浆阀调压）或XPB-90高压注浆泵（经过调速装置调压）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置好的灌浆料压入（压力一般0.1MPA左右），当从顶端排气管陆续排出气水、清水、清浆、浓浆，直至排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致时，关闭顶端的排气管阀门，然后加大灌浆压力至0.5-0.7兆帕，持续3-5分钟后，直至吸浆率小于0.1L/MIN，方可关闭底端的灌浆阀门，该部位灌浆结束。

⑤养护

待灌浆料终凝（一般30MIN左右）后，在顶端、底端孔口绑扎水袋，可做一定程度浸水养护。

待1-3天抗压强度即可达到30-50MPa以上。

2、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的方法处理，以确保对缺陷的处理效果。

①施工工艺流程：

②对钻孔取芯的要求：

对缺陷柱位钻孔取芯，取芯孔径应不小于70MM，钻孔深度应超过声测缺陷区域底面不少于0.5米。

取芯结束后必须采取可靠的的封堵措施或掩盖措施，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，照准孔位调整角度，安装高压注浆系统，调试正常后，下入喷头、喷管至设计处理标高。

④高压喷水切割、清洗：

输送25～30Mpa高压水，同时旋转、重复上下移动喷头，以高压水射流切割、冲洗缺陷部位，经过重复的切割破碎、冲洗，其中的粉粒、粘粒因比重较轻，随冒出孔外的水流携带冲失，而较重的粗砂粒、砾石（可作为混凝土骨架的粗颗粒物质）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、清洗的深度应至孔底，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程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的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，使浆料混合孔底的粗砂粒、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。

桩端沉砂段处理完毕并待孔口排出的浆体流动度和搅拌罐中的流动度一致后，继续上提旋喷正常区段，边旋转、边喷射、边提升直至孔口（柱顶）。

浆材使用使用CGM高强无收缩灌浆料，按现场按产品说明书（合格证）上推荐的水料比确定配制加水量，拌和用水一般采用饮用水（或其它类型水，符合《混凝土用水标准》JGJ63-），水温以5～40℃，机械搅拌时，搅拌时间一般为1～2分钟。

浆液应随搅随用，从浆体搅拌到压入的时间，不应超过40min。

CMG灌浆料保质期为6个月，超期使用应经试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的室内。

旋喷作业结束后，必须马上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

按说明书

注

浆

管

提升速度/（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其它施工要点：

高压喷水与喷射注浆前要检查高压设备和管路系统。

设备的压力必须满足设计要求，对高压泵应每天对安全阀进行清洗、检查，其运行必须安全可靠。

管路系统的密封圈必须良好，随时应检查工作状况，必要时必须拆开清洗、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，喷管连接应确保打紧，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，应先停止提升和回转，同时停止送浆。

每个旋喷班组的喷射注浆作业完毕后，即可停止送浆，然后将注浆泵的吸水管移至清水箱，抽吸清水将注浆泵和注浆管路中的浆料置换顶出，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，水料比要按产品说明书规定配制不得随意更改。

浆料搅拌好后宜标准筛（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的浆料，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，应立即通知前台暂停提升并将喷头下沉不少于0.5米，待恢复供浆后再通知前台继续提升旋喷。

⑧施工用水、电

浆料拌和用水一般采用饮用水（或其它类型水，符合《混凝土用水标准》JGJ63-），水温以5～40℃，机械搅拌时，搅拌时间一般为1～2分钟。

旋喷施工需要150KW电源。

当需要停电时，应提前一个小时通知旋喷班组，及时终止作业，将喷具提出地表、清洗泵送系统。

有条件时能够备用一台120KW发电机，提供临时应急所需。

⑨安全特别事项

由于旋喷施工喷射的高压水流和水泥浆，一旦切割到人体，轻则器官碎断，重则伤及性命，因此施工现场严禁无关人员进入，严禁旋喷施工时与其它工序、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，同时，严禁任何车辆碾压旋喷电源电缆和高压输浆管，否则极易引发安全事故，造成严重的人身伤害与财产损失。