一种用于修复结构缝失效的止水施工方法与流程

1.本发明属于工程止水技术领域，具体涉及一种用于修复结构缝失效的止水施工方法。


背景技术：

2.竖向伸缩缝或变形缝均属于结构缝中的一种，其防水处理是工程施工中所要解决的重要问题。
3.水利工程中，闸墙和翼墙是为了保证涵洞或重力式桥台两侧路基边坡稳定并起引导河流作用而设置的一种挡土结构物。闸墙和翼墙由于受到温度变化、地基沉降、荷载作用等因素的影响，会产生一定程度的变形。为了适应这种变形，闸墙和翼墙之间通常设置有竖直伸缩缝。竖直伸缩缝是一种结构缝，其位置、宽度、深度和填充材料都要根据设计要求确定。竖直伸缩缝的主要作用是允许闸墙和翼墙之间的相对位移，减少应力集中，防止结构开裂。但是，竖直伸缩缝也会造成水流的渗漏，影响闸墙和翼墙的防水性能，甚至在水位上涨期间，可能导致大量河水、海水等沿着竖直伸缩缝大量进入闸墙后部，危及结构安全，造成损失。
4.闸墙和翼墙间竖直伸缩缝渗漏水的主要原因有以下几个方面：（1）伸缩缝施工时缝内防水材料填充不密实或失效，导致防水效果下降或失效；（2）伸缩缝受到外力或内力作用而产生裂缝或变形，导致原有防水材料破坏或脱落；（3）伸缩缝受到海水侵蚀、化学侵蚀或老化作用而导致止水材料性能下降或失效。
5.车站连通道是连接不同线路或不同区域的地铁车站的重要组成部分，它们通常位于地下，受到地下水和土壤压力的影响。车站连通道的变形缝是为了适应结构的温度变化、沉降变形和地震作用而设置的缝隙，它们在结构中起到缓冲和减震的作用。然而，变形缝也是渗漏水的主要途径之一，如果变形缝的防水处理不当或失效，就会导致车站连通道内出现渗漏水现象，影响车站的使用安全和舒适性。
6.车站连通道变形缝渗漏水的原因主要有以下几方面：（1）变形缝处的止水带或止水胶材料性能不达标或安装不到位，导致止水效果不佳或失效；（2）变形缝处的混凝土捣固不密实或存在蜂窝麻面等缺陷，导致变形缝两侧的混凝土存在漏水孔洞；（3）变形缝处受到外力或内力作用而产生裂缝或开口，导致止水材料破坏或脱落；（4）变形缝处受到化学侵蚀或老化作用而导致止水材料性能下降或失效；（5）变形缝处未按设计要求进行保养和维护，导致止水材料损坏或失效。
7.现有技术中，常用的竖直伸缩缝及变形缝的堵漏防水方法主要有以下几种：填充法：在竖直伸缩缝内填充柔性材料，如橡胶、沥青、聚氨酯等，使之与结构物紧密贴合，起到止水作用。该方法操作简单，成本低廉，但实际施工中由于伸缩缝较深，很难填充，且填充材料易老化、变形、脱落，止水效果不持久。
8.灌浆法：在竖直伸缩缝内或附近钻孔灌浆，灌浆材料可以是水泥浆、化学浆或混合浆等，使之充填竖直伸缩缝内的空隙或裂缝，起到止水作用。该方法可以改善结构物的强度
和刚度，但由于伸缩缝两侧无侧限，灌浆容易流失不饱满，且灌浆材料易收缩、开裂、脱落，灌浆孔也会影响结构物的美观。
9.封堵法：在竖直伸缩缝两侧设置封堵板或封堵带，封堵板或封堵带可以是金属、塑料或其他材料制成，与结构物固定连接或活动连接，起到止水作用。该方法可以适应结构物的变形，但封堵板或封堵带易损坏、脱落、泄漏，止水效果不可靠。
10.综上所述，现有施工方法都存在一定的局限性和不足，不能有效地解决竖直伸缩缝及变形缝渗漏的问题，施工效果不理想，具体表现在以下几个方面：
①
伸缩缝或变形缝较深，施工时很难填充，施工难度大；
②
灌浆施工时，伸缩缝两侧无侧限，灌浆容易流失不饱满；
③
传统的填充或灌浆材料存在易老化、变形、收缩、开裂、脱落等问题；
④
外贴式封堵板或封堵带易损坏、脱落、泄漏，止水效果不可靠。
11.因此，对于闸墙和翼墙之间的竖直伸缩缝及车站连通道内的变形缝的堵漏防水缺乏稳定、可靠且长期有效的施工方法。


技术实现要素：

12.本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，该止水施工方法通过在结构缝上间隔开设若干竖孔至底部，在竖孔内布置止水膜袋并进行注浆以填充满整个竖孔，同时在相邻止水膜袋之间的结构缝缝隙空腔内注入浆液以修复结构缝，实现结构缝整体的止水。
13.本发明目的实现由以下技术方案完成：一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述止水施工方法包括以下步骤：沿结构缝的纵向延伸方向间隔选取若干孔位；于各所述孔位自所述结构缝的顶部向下采用水钻进行竖向成孔至所述结构缝的最底部，所成竖孔的直径比所述结构缝的缝隙宽3-5cm；在所述竖孔内插入止水膜袋，所述止水膜袋的直径与所述竖孔直径相同，且所述止水膜袋内设置有注浆管；通过所述注浆管对所述止水膜袋从底部进行注浆并注满整个止水膜袋，以使所述止水膜袋膨胀顶住两侧结构物，浆液采用双组份高强度反应聚氨酯；在相邻两个完成注浆的所述止水膜袋之间的所述结构缝缝隙内进行注浆填充，注浆自所述结构缝底部开始直至填充满整个所述结构缝的缝隙空间为止。
14.所述结构缝为竖向伸缩缝或变形缝，所述竖向伸缩缝位于闸墙之间，所述变形缝位于车站连通道之间。
15.所述结构缝上开设有至少两个所述竖孔，所述竖孔直径为8-15cm，相邻所述竖孔之间的孔间距为80-150cm之间。
16.所述止水膜袋的袋长大于所述竖孔的孔深15cm。
17.所述止水膜袋是由无纺布或编织布制成的柔性袋体。
18.所述双组份高强度反应聚氨酯由异氰酸酯和多元醇组成。
19.在将所述结构缝的缝隙空间填充满后，使用手持切割机对高出所述结构缝顶面的所述止水膜袋以及所述注浆管部分进行切除，切除后于所述结构缝的顶面覆盖防水层，所述防水层的两侧与所述结构缝的两侧结构物粘贴或固定，所述防水层为硅酮、沥青卷材、塑料薄膜中的一种。
20.所述结构缝为所述竖向伸缩缝，在迎水面一侧的所述竖向伸缩缝上设置止水带，所述止水带为金属或塑料。
21.本发明的优点是：（1）在伸缩缝及变形缝结构上进行开孔并嵌入止水膜袋，利用双组份高强度反应聚氨酯作为灌浆材料，在伸缩缝及变形缝结构的两侧形成竖直挡水结构，该材料反应迅速，将膜袋膨胀并顶住开孔凹槽内，与原有结构形成高强度竖向止水体；然后在两个竖向止水体中灌注高强度、不透水的双组份聚氨酯形成止水结构，可在伸缩缝中设置1个或者多个止水结构；（2）通过行竖向成孔、插入止水膜袋、注浆等步骤，能够有效地防止竖直伸缩缝及变形缝的渗漏，提高闸墙和翼墙的结构稳定性和功能性能，降低维修成本和风险。
附图说明
22.图1为本发明中止水结构的竖向剖面示意图；图2为本发明中止水结构的平面视图；图3为本发明中止水膜袋的竖向剖面示意图；图4为本发明中止水膜袋的结构示意图。
实施方式
23.以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-4，图中各标记分别为：堤坝1、止水膜袋2、注浆管3、注浆管体31、快速接头32、注浆填充体4、闸墙5、结构缝6。
24.实施例：如图1-4所示，本实施例具体涉及一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，所涉结构缝为水利运营过程中闸墙5之间的竖向伸缩缝，闸墙5的迎水面设置有堤坝1，该止水施工方法包括以下步骤：（s1）沿结构缝6的纵向延伸方向间隔选取若干孔位，如图1、2所示，本实施例中共选取五个孔位，结构缝6的两端分别布设有一个，另三个在结构缝6内间隔分布；采用水钻依次对各孔位钻设竖孔，从结构缝6的顶部向下钻设进行竖向成孔并直至结构缝6的底部，所成竖孔的直径通常为8-15cm，比结构缝6的宽度宽3-5cm，竖孔之间的孔间距80-150cm之间。
25.（s2）将止水膜袋2依次插入至各竖孔底部，止水膜袋2的直径与竖孔直径相同一致，且止水膜袋2的长度大于竖孔孔深15cm左右，在止水膜袋2内插设有注浆管3，注浆管3包括注浆管体31和快速接头32，注浆管体31伸入至止水膜袋2的最下方，快速接头32位于注浆管体31的上端用于同外部注浆系统相连接。
26.其中，止水膜袋2是由无纺布或编织布制成的柔性袋体，具有透水性、抗拉性、耐老化性等特点。
27.（s3）通过注浆管3向止水膜袋2内的底部注入浆液并注满整个止水膜袋2，以使止水膜袋2膨胀顶住两侧的闸墙5，形成两侧封堵；依次完成各止水膜袋2的注浆；浆液采用双组份高强度反应聚氨酯，该材料反应迅速，可快速产生膨胀直至封堵竖孔。
28.该双组份高强度反应聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇组成的双组份体系，具有轻
质、早强、耐久、低渗透且不与水反应、与土体粘结、形成复合防水层等特点，材料粘结强度高，填充密实且饱满。
29.（s4）完成各止水膜袋2的注浆作业之后，开始对相邻止水膜袋2之间的结构缝6的缝隙空腔进行注浆，浆液同样采用双组份高强度反应聚氨酯，注浆从底部开始直至材料填充满整个空腔即止，以在该结构缝6的缝隙空腔内快速反应膨胀形成注浆填充体4。注浆填充体4以及各止水膜袋2共同组成止水结构。
30.在迎水面一侧的结构缝6上设置止水板或止水带，止水板或止水带可以是金属、塑料或其他材料制成，与闸墙5固定连接或活动连接，起到长期止水作用。
31.（s5）使用手持切割机对高出结构缝6顶面的止水膜袋2及注浆管3部分进行切除，切除后在结构缝6的顶面覆盖防水层进行密封保护，起到长期止水作用，防水层可以是硅酮、沥青卷材、塑料薄膜或其他材料制成，其两侧缘与两侧的闸墙5顶面固定连接或活动连接。
32.本实施例的有益效果在于：该施工方法采用水钻竖直成孔，在孔内插入止水膜袋并在膜袋内注浆，膜袋膨胀在两侧形成封堵后，从底部注浆填充满双组份反应膨胀聚氨酯。该施工方法采用双组份高强度反应聚氨酯作为灌浆材料，其具有遇水膨胀、与土体粘结、形成复合防水层等特点，能够有效地防止竖直伸缩缝及变形缝的渗漏，提高闸墙和翼墙的结构稳定性和功能性能，降低维修成本和风险，具有创新性、实用性和经济性。

技术特征：
1.一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述止水施工方法包括以下步骤：沿结构缝的纵向延伸方向间隔选取若干孔位；于各所述孔位自所述结构缝的顶部向下采用水钻进行竖向成孔至所述结构缝的最底部，所成竖孔的直径比所述结构缝的缝隙宽3-5cm；在所述竖孔内插入止水膜袋，所述止水膜袋的直径与所述竖孔直径相同，且所述止水膜袋内设置有注浆管；通过所述注浆管对所述止水膜袋从底部进行注浆并注满整个止水膜袋，以使所述止水膜袋膨胀顶住两侧结构物，浆液采用双组份高强度反应聚氨酯；在相邻两个完成注浆的所述止水膜袋之间的所述结构缝缝隙内进行注浆填充，注浆自所述结构缝底部开始直至填充满整个所述结构缝的缝隙空间为止。2.根据权利要求1所述的一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述结构缝为竖向伸缩缝或变形缝，所述竖向伸缩缝位于闸墙之间，所述变形缝位于车站连通道之间。3.根据权利要求1所述的一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述结构缝上开设有至少两个所述竖孔，所述竖孔直径为8-15cm，相邻所述竖孔之间的孔间距为80-150cm之间。4.根据权利要求1所述的一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述止水膜袋的袋长大于所述竖孔的孔深15cm。5.根据权利要求1所述的一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述止水膜袋是由无纺布或编织布制成的柔性袋体。6.根据权利要求1所述的一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述双组份高强度反应聚氨酯由异氰酸酯和多元醇组成。7.根据权利要求1所述的一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于在将所述结构缝的缝隙空间填充满后，使用手持切割机对高出所述结构缝顶面的所述止水膜袋以及所述注浆管部分进行切除，切除后于所述结构缝的顶面覆盖防水层，所述防水层的两侧与所述结构缝的两侧结构物粘贴或固定，所述防水层为硅酮、沥青卷材、塑料薄膜中的一种。8.根据权利要求2所述的一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，其特征在于所述结构缝为所述竖向伸缩缝，在迎水面一侧的所述竖向伸缩缝上设置止水带，所述止水带为金属或塑料。

技术总结
本发明公开了一种用于修复结构缝失效的止水施工方法，包括以下步骤：沿结构缝的纵向延伸方向间隔选取若干孔位；于各孔位自上而下进行竖向成孔，所成竖孔的直径比结构缝的缝隙宽3-5cm；在竖孔内插入止水膜袋，止水膜袋的直径与竖孔直径相同，且止水膜袋内设置有注浆管；通过注浆管对止水膜袋从底部进行注浆并注满整个止水膜袋，以使止水膜袋膨胀顶住两侧结构物，浆液采用双组份高强度反应聚氨酯；在相邻两个完成注浆的止水膜袋之间的结构缝缝隙内进行注浆填充，注浆自结构缝底部开始直至填充满整个结构缝的缝隙空间为止。本发明的优点是：通过行竖向成孔、插入止水膜袋、注浆等步骤，能够有效地防止竖直伸缩缝及变形缝的渗漏，降低维修成本和风险。降低维修成本和风险。降低维修成本和风险。


技术研发人员：苏志鹏 肖军华 梁永辉 杨玺 孙景华 高星 吕明 王禹程 刘志勇 刘龙 徐学连 马嘉霈 员钰强 冯钰栋 刘永记
受保护的技术使用者：上海申元岩土工程有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/6