水工混凝土修补施工技术要求

1 一般规定

1.1 修补施工宜在5℃～30℃的环境条件下进行，不宜在雨雪、大风天气开展。

1.2 修补施工所用材料均应符合国家有关标准的要求。

1.3 各类修补材料养护条件应根据材料性质而定，一般要求如下：

1) 水泥类修补材料，应潮湿养护不少于14d。

2 )树脂类修补材料，宜干燥养护不少于3d。

3 )聚合物水泥类修补材料，应先潮湿养护7d，再干燥养护不少于14d。

1.4 各类修补材料施工基面状态应依据修补材料性质确定，一般要求如下：

1）铺砂浆或浇筑混凝土的基面应处于潮湿状态。

2）涂刷树脂基液的基面应处于干燥状态。

3）涂刷聚合物胶乳液的基面应处于潮湿状态。

1.5 各类修补材料施工应参照的有关技术标准如下：

1 ）水泥混凝土施工按《水工混凝土施工规范》（DL/T 5144）的规定执行。

2 ）沥青混凝土施工参照国家有关标准的规定执行。

3）聚合物砂浆参照《混泥土结构加固用聚合物砂浆》（JG/T 289）。

4 ）喷射混凝土（砂浆）施工参照《水利水电工程锚喷支护施工规范》（SL 377）和《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB 50086）的规定执行。

5 ）水泥灌浆施工参照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T 5148）的有关规定。

2 混凝土表面修补

2.1 混凝土表面修补是指只需清除混凝土表面附着物和污物、凿毛或局部凿除混凝土并冲洗干净，即可进行的修补，如表面喷涂、粘贴、充（嵌）填、锚固、喷射混凝土（砂浆）、回填混凝土（砂浆）等修补施工。除混凝土基本组成材料的水泥、砂、石、掺和料、外加剂外，常用修补材料参见表2.1。

表2.1 常用修补材料表

2.2 表面喷涂涂料适用于表面防护、轻微碳化处理、表层裂缝处理等，修补施工应符合下列要求：

1）清除混凝土表面附着物和污物、凿毛并冲洗干净。

2）混凝土表面不平整时，坑洼处先刷树脂基液，再用树脂砂浆找平。

3）喷涂或涂刷2~3遍防护涂料。

4）防护涂料宜选用环氧树脂类、聚酯树脂类、聚氨酯类、改性沥青类等涂料；也可采用丙烯酸酯共聚乳液（丙乳PAE）、丁苯胶乳（SBR）等作为表面防护涂料。

2.3 表面粘贴橡胶或聚氯乙烯片材适用于混凝土裂缝处理，修补施工应符合下列要求：

1）混凝土表面处理同2.2。

2）混凝土表面应清理干净，保持干燥，并用树脂腻料找平。

3）混凝土基面涂刷环氧树脂或聚酯树脂等胶粘剂。

4 ）加压粘贴涂有胶粘剂的橡胶片材、聚氯乙烯片材等粘贴材料。

2.4 表面粘贴玻璃丝布适用于梁、板、管等构件的混凝土裂缝补强加固，修补施工应符合下列要求：

1 ）混凝土表面处理、胶粘剂涂刷同2.3条规定。

2 ）玻璃丝布应除蜡，并用清水漂洗凉干。

3 ）粘贴三层以上玻璃丝布，各层均应密实平整、无气泡、无褶皱。

2.5 表面粘贴钢板适用于混凝土构件（如梁、板、柱等）裂缝的补强加固，修补施工应符合下列要求：

1 ）清除混凝土表面附着物和污物，打磨平整并冲洗干净。

2 ）如混凝土有损伤、蜂窝、碳化等，应适当凿除，再用高等级砂浆修补抹平。

3 ）混凝土表面应干燥（无结露，表面含水量低于8%）；彻底清除混凝土表面粉尘后，涂刷高强度环氧树脂类粘结剂。待粘结剂固化后，如有气孔或不平整处，再涂粘结剂找平。

4 ）按设计要求规格、尺寸切割钢板并严格表面处理。

5 ）在已涂底胶的混凝土基面上，再涂粘结剂，粘贴钢板并加压固定。

2.6 表面粘贴碳纤维适用于混凝土结构及构件（如梁、板、柱等）裂缝或抗震性能不良、承载能力不足等的补强加固，修补施工应符合下列要求：

1 ）混凝土基面处理、底胶涂刷同2.5条规定。

2 ）按设计要求规格、尺寸、层数裁剪碳纤维布（经向为受力方向，最长不超过3m，如需搭接，搭接长度不小于100mm；纬向可拼接）。

3 ）在已涂底胶的混凝土基面上，再涂粘结剂，随即粘贴碳纤维布，顺经向滚压，排除气泡，并使粘结剂充分浸入碳纤维布。

4 ）如需粘贴多层碳纤维布，应在底层固化到手指触碳纤维布不粘时再粘贴下一层。

2.7 充填弹性树脂基砂浆或弹性嵌缝材料适用于混凝土裂缝处理，充（嵌）填法修补结构见图2.7。修补施工应符合下列要求：

1）沿缝凿成上口宽及槽深各50~70mm的V型槽，槽长应超过缝端150mm，清除缝内杂物并清洗干净。

2 ）如裂缝有渗（漏）水，应先用快速止水砂浆堵漏。

3 ）在槽两侧面涂刷胶粘剂，再在槽内充填弹性树脂基砂浆或弹性嵌缝材料。

4 ）回填聚合物水泥砂浆与原混凝土面齐平。

图2.7 充（嵌）填法结构示意图（单位：mm）

2.8 嵌填嵌缝材料适用于建筑物永久缝渗漏处理。嵌填修补结构示意图见图2.7。修补施工应符合下列要求：

1）在迎水面沿缝凿成上口宽、深各50~60mm的V型槽，清除缝内杂物及失效的止水材料并清洗干净。

2 ）缝宽大于10mm时，缝内填塞沥青麻丝；缝宽小于10mm时，缝口放置木条或塑料条等隔离物。

3 ）在槽两侧面涂刷胶粘剂，再在槽内嵌填橡胶类、沥青基类、树脂类弹性嵌缝材料。

4）回填弹性树脂砂浆与原混凝土面齐平。

2.9 锚固橡胶或金属片材适用于混凝土永久缝处理，开槽锚固结构示意图见图2.9-1。修补施工应符合下列要求：

1 ）止水材料可选用橡胶、紫铜、不锈钢等片材；局部修补时应做好止水材料的衔接。

2）在迎水面沿永久缝两侧等宽度凿槽，总宽400mm左右，槽深70mm~80mm。

3）沿缝两侧各打一排螺栓孔，冲洗干净，并预埋锚栓。

4）清除缝内杂物，嵌填沥青麻丝（如缝窄，缝口放置塑料或木棒等隔离物）。

5）安装橡胶垫条并在其间骑缝充填弹性密封材料（橡胶类、沥青基类、树脂类均可）。

6）安装止水片材（橡胶、紫铜、不锈钢等）在锚栓上，安装钢压条，拧上螺帽压紧。

7）在槽内回填弹性树脂砂浆与原混凝土面齐平。

8）不具备凿槽条件（结构物太薄或钢筋密集）的永久缝，只沿缝凿宽、深40~50mm小槽，最后用聚合物水泥砂浆覆盖封闭，其他同开槽施工，不开槽锚固结构示意图见图2.9-2。

图2.9-1 开槽锚固法结构示意图（单位：mm）

图2.9-2 不开槽锚固法结构示意图（单位：mm）

2.10 喷射混凝土（砂浆）适用于混凝土裂缝、碳化处理、渗漏处理及冻融或钢筋腐蚀引起的大面积混凝土剥蚀的修补，修补施工应符合下列要求：

1）喷射面混凝土表面凿毛或凿除受损混凝土，并冲洗干净。

2）按设计布设钢丝网或钢筋网。

3）受喷面有渗水时，宜采用干式喷射；无渗水时，宜采用半湿式或湿式喷射。

4）在喷射混凝土（砂浆）中，应添加速凝剂，可添加膨胀剂。

5）喷射厚度在50mm以下时，宜采用喷射砂浆；喷射厚度在50~100mm时，宜采用喷射混凝土或钢丝网喷射混凝土，也可分层喷射砂浆；喷射厚度在100~200mm时，宜采用钢筋网喷射混凝土或钢纤维喷射混凝土。

2.11 回填混凝土（砂浆）适用于混凝土冻融剥蚀、混凝土严重碳化、钢筋腐蚀、磨损、空蚀等处理，修补施工应符合下列要求：

1）混凝土基面处理需要凿除混凝土时，破损面周边外延两倍石子最大粒径，深度应超过损害范围；钢筋腐蚀引起的混凝土剥蚀，凿除深度应暴露钢筋的腐蚀面，并进行除锈处理；需要补筋的，按设计补筋量补筋。

2）修补材料应按修补部位混凝土的抗冻、抗渗、抗冲、耐磨的要求选择，其弹性模量、线膨胀系数应与底基材料相近；采用水泥基材料修补时，修补基面应吸水饱和，但不能有明水；采用树脂基材料修补时，修补基面应干燥或满足修补材料要求的湿度。

3）修补厚度小于20mm时，应选用聚合物水泥砂浆或树脂砂浆；厚度为20~50mm时，应选用水泥基砂浆；厚度为50mm~150mm时，应选用最大石子粒径20mm的混凝土；厚度大于150mm时，应选用最大石子粒径40mm的混凝土。

4）修补厚度不小于150mm时，应布设锚筋。

5）回填修补材料前，应在基面上涂刷与修补材料相适应的基液或界面粘结材料；修补材料应在界面粘结材料适用时间内回填。

6）回填低流动性砂浆或混凝土时，应振捣密实并及时抹面；高强硅粉混凝土抹面后应立即覆盖保湿。

2.12 新增混凝土加大断面适用于混凝土抗渗性能不足、混凝土构件承载力不足、混凝土构件裂缝的补强加固等，修补施工应符合下列要求：

1）老混凝土表面凿毛并冲洗干净。

2）按设计布设钢筋和锚筋。

3）在新浇混凝土之前，老混凝土表面涂刷界面处理剂。

4）如抗渗性能不足，宜在建筑物的迎水面，新增一层高防渗等级的水泥混凝土或沥青混凝土。

5）如建筑物混凝土构件承载力不足，应按设计断面布设钢筋并新增高等级的水泥混凝土或聚合物混凝土。

6）涵管、柱、墩等混凝土裂缝，宜新增高于原混凝土等级的水泥混凝土或聚合物混凝土。

7）交通桥、工作桥大梁承载力不足或桥面混凝土严重磨损时，可在桥面新增高等级水泥混凝土或钢纤维混凝土。

2.13 预应力施工适用于混凝土裂缝处理、混凝土拉应力超过设计允许值的结构补强等，修补施工应符合下列要求：

1）预加应力方向应与裂缝面垂直或与主拉应力方向相同。

2）钻孔时不应损伤钢筋。

3）按设计确定预加应力。

4）按预加应力选择不同直径的预应力钢丝或钢束等材料。

5）预应力钢丝或钢束必须防腐处理。

6）工程完工后，检查裂缝闭合情况及补强效果。

3 堵漏及灌浆施工

3.1 混凝土不密实形成的集中渗漏、裂缝渗漏，宜采用快速止水砂浆堵漏、灌浆堵漏等，常用堵漏及灌浆材料参见表2.1。

3.2 处理混凝土内部缺陷的灌浆有水泥灌浆和化学灌浆两类，主要用于混凝土裂缝处理、混凝土密实性处理等。

3.3 快速止水砂浆堵漏的施工应符合下列要求：

1）在集中漏水处凿成外大内小的小洞（如为缝隙漏水，则沿缝凿槽）并冲洗干净。

2）将快速止水砂浆（采用水泥快速堵漏剂配置），迅速塞入孔内（或沿槽一端起填入槽内）并压实，堵住漏水。

3.4 灌浆堵漏的施工要求如下：

1）将漏水孔洞扩大，并冲洗干净。

2）用快速止水砂浆埋设灌浆管，使漏水自管内导出。

3）待高强砂浆达到设计强度后，以0.2~0.4MPa的灌浆压力顶水灌浆。

4）浆材可选用水玻璃或水泥水玻璃、丙烯酰氨（丙凝）、水溶性聚氨酯等。

5）拔除灌浆管，用高强砂浆回填至原混凝土面。

3.5 灌浆处理裂缝施工要求如下：

1）裂缝灌浆应在裂缝宽度最大时或低温季节进行。

2）按设计布置的孔位（骑缝或缝侧）钻孔，洗孔，埋设灌浆管。

3）沿缝凿小槽嵌填快凝砂浆封闭止浆。

4）以设计灌浆压力的50%~80%为孔口压力（宜为0.2~0.4MPa）压水检查。

5）应根据恢复建筑物整体性要求（强度、防渗、防侵蚀等），选择高细水泥、环氧树脂、有机玻璃、高强水溶性聚氨酯、弹性聚氨酯等灌注浆材。

6）沿裂缝自下而上逐孔灌浆，灌浆压力限制为0.2~0.5MPa，当吃浆量小于0.02L/5min时，应终灌封孔。

7）当浆材固化强度达到设计要求时，钻孔、压水检查，单孔吸水量大于0.01L/min时，应予补灌。

3.6 灌浆处理建筑物永久缝渗漏的施工应符合下列要求：

1）按设计要求骑缝打注浆孔并插入灌浆管。

2）沿缝凿V型小槽并冲洗干净，嵌填快凝水泥砂浆。

3）用风水枪逐孔洗缝（控制管口风压0.1MPa、水压0.05~0.1MPa），并通风检查（风压不得超过0.1MPa）。

4）逐孔灌注弹性聚氨酯（灌浆压力0.2~0.5MPa），基本不吸浆时终灌。

3.7 灌浆处理混凝土不密实性的施工应符合下列要求：

1）灌浆孔可布设在内部混凝土不密实或深层网状裂缝的建筑物表面；孔距应考虑渗漏量确定。

2）灌浆材料可选择高细水泥浆材或化学浆材（水溶性聚氨酯、环氧树脂、有机玻璃等）。

3）灌浆压力宜为0.2~0.5MPa，当吃浆量小于0.02L/5min时，应终灌封孔。

4）当浆材固化强度达到设计要求时，钻孔、压水检查，单孔吸水量大于0.01L/min时，应予补灌。

5）混凝土表面可用防水涂层保护。

4 水下修补

4.1 水下修补，按不同部位、水深及环境条件，可采用沉柜、侧壁沉箱等设备创造施工条件；也可直接采用潜水法修补。

4.2 经验算如闸室抗浮安全系数尚能满足设计要求时，可采用钢围堰或利用检修门封闭闸孔，修复其与闸门之间的建筑物的破损或病害。

4.3 水下部位的混凝土破损（架空、裂缝、剥落、磨损、空蚀等）修补及永久缝处理，可采用水泥基、树脂基和聚合物等修补材料，不应使用有毒性、挥发性材料。

4.4 修补工程量较大的混凝土工程，可浇筑混凝土，必要时应布设锚筋；少量的局部修补，可采用树脂混凝土（砂浆）、聚合物水泥混凝土（砂浆）。

4.5 水下部位的迎水面裂缝和永久缝处理，仍采用充（嵌）填、粘贴和灌浆的方法，但应采用水下嵌缝材料。

4.6 水下清理采用爆破时，应充分论证，并严格执行国家有关标准；水下电焊和切割，应遵守国家有关安全规程。

4.7 水下混凝土浇筑可采用导管法，有条件的也可采用泵压法。采用水下不分散混凝土时，直接通过水深不应大于500mm。

4.8 水下清淤时，如淤积物粒径小于100mm，可采用吸管法；对于淤积物粒径大于100mm，可采用机械（索铲、挖泥船等）挖除法。