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刘 备 中铁建工集团有限公司北京分公司

  一、简介 
     某图书馆二期工程主楼地下二三层密集书库地面由于书架导轨后切割施工导致局部出现空鼓现象，采用传统的地面破除后进行修补的施工方法，不仅影响混凝土面层 整体效果，工期长，而且存在地面破除时的振动造成周边非空鼓地面二次空鼓的现象；我单位最终采用对空鼓部位高压灌注环氧树脂胶的方法治理地面空鼓，本方法 操作简单有效，相对于传统的空鼓修复办法节省了人力物力，极大的提高了施工进度，达到了国家规范的验收标准，取得了较好的经济技术效果。
  二、工程概况
     某图书馆二期工程主楼建筑面积69100m2，其中地下二、三层主要为密集书库和空调机房。主楼地下三层混凝土面垫厚400mm，面积10881
m2；主楼地下二层混凝土垫层厚50mm，总计面积10875m2。密集书库的地面面层为水泥自流平地面。
     本文简要介绍环氧树脂胶在混凝土空鼓治理过程中的施工应用。
  三、地面空鼓产生的原因
     主楼地下密集书库内按设计要求，需安装移动式书架。为保证密集书库地面平整度满足书架导轨的安装要求，对密集书库导轨采用后置的施工方法，即先整体浇筑密 集书库地面垫层，待混凝土垫层达到强度设计要求后，对导轨进行线位切割满足导轨安装的精度要求，然后采用人工剔凿导轨槽，最后安装导轨的方法进行施工。然 而在对导轨槽进行人工剔凿过程中，引起周围的混凝土地面产生共振现象，导致密集书库地面垫层出现空鼓和裂缝，空鼓区域的厚度为50mm。
  四、工程初期采用传统办法治理空鼓
     1.简介。对房间边角处或面积不大于0．2平米的空鼓，一般不作修补处理。若是大面积空鼓，则应将整个面层破除，重新铺抹面层。
     本工程属空鼓区域较多，且书库导轨槽周围产生了大量裂缝，工程初期，我单位采用传统的方法，将空鼓裂缝的区域破除，使用聚合物水泥砂浆对破除部位重新铺抹。
     2.操作方法。开槽填补法修补空鼓的具体作法如下：
     (1)查找空鼓部位：工人手执长1.5m的空心钢管沿地面轻轻垂直敲击，敲击处有空响，该处即有空鼓，并用白色粉笔标记。
     (2)破除：用风镐将空鼓区域破除，深约５0mm，将破除区域内的碎屑和粉尘清除干净。
     (3)涂刷界面处理浆：用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，配方如下：水泥（修补粉料）:混凝土修补胶=１:１
     (4)压抹聚合物砂浆：聚合物水泥砂浆参考配合比：水泥（修补粉料）:中砂:混凝土修补胶:水＝1:2.5:0.3～0.4:适量在界面处理浆尚未硬化前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压实抹平。
     (5)养护：聚合物水泥砂浆不需浇水养护，在湿空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好复盖一层塑料薄膜。
     3.操作方法用工时分析。我们安排5名工人对500平米的房间进行空鼓治理，此法修补地面空鼓经过4个阶段：(1)探明空鼓部位，用时不计；(2)对标记 的空鼓部位进行破除。经探查此房间产生约200平米空鼓区域。5工人手持风镐进行破除并清扫现场，用时三天；(3)对空鼓区域涂刷界面剂，压抹聚合物水泥 砂浆，用时一天；(4)对修补地面进行养护，此阶段用时五天。
     经上实践，此方法修复一间500平米房间的时间为九天，且在施工过程中我们发现由于破除混凝土作业产生的振动导致修补区域周围30cm范围内未空鼓的地面 产生了二次空鼓，此法不能有效根治空鼓，为保证治理空鼓地面的有效性，避免妨碍地下室其他工种的施工，我单位经市场调研，决定采用原修补混凝土裂缝的高压 灌注环氧树脂胶法进行地面空鼓治理。
  五、高压灌注环氧树脂胶治理地面空鼓
     1.简介。高压注浆工艺多应用于地铁，隧道，港湾等大型混凝土工程。我们依据环氧树脂胶本身的高强度，良好的粘结性能，以及高压注浆技术在工程中的成熟应用，将高压灌注环氧树脂修复混凝土裂缝的方法移植到修补空鼓的领域来。
     2.使用材料和机具。
     (1)环氧树脂胶。本工程使用的是双酚A型。环氧树脂，固化剂使用的是有机胺型。本工程使用的环氧树脂胶为双组份，A组分为环氧树脂，B组分由固化剂、固化促进剂和其他助剂组成。双组分中A与B组分的质量比为4：1。
     (2)高压注浆机：主要由含滤网的杯料桶，高压表，钢珠弹簧，压力泵浦，高压管，含牛油头的开关阀，开关控制线，齿轮轴承机组，注浆管，驱动电钻组成。
     (3)灌浆嘴：灌浆嘴又称止水针头，利用环压紧固原理，设单向截止阀，可防止浆液在高压推挤下倒喷。环压膨胀部分为橡胶套管，直径14mm，塞入孔径14mm的注浆孔上，拧紧环压螺栓，压缩橡胶套管，使注浆嘴固定在注浆孔内。
     (4)其他主要工具：电锤（钻头直径16mm），小型气泵，手提磨光机，扳手。
     3.操作方法。
     (1)查找空鼓部位：同上。
     (2)钻孔：使用电锤在空鼓部位范围内，按每个灌浆嘴控制1平米的空鼓区域，钻深度5mm的孔，用小型气泵将孔中碎渣吹干净。
     (3)锁紧灌浆嘴：将灌浆嘴垂直插入孔中，用扳手将灌浆嘴旋紧，旋紧后灌浆嘴上部橡胶套管膨胀，以阻止树脂胶从灌浆嘴与钻孔间漏出。
     (4)高压灌注环氧树脂胶：将环氧树脂胶按成分比例配制好，倒入注浆机料斗内，将注浆机与注浆嘴连接牢固，开启注浆机，手扶注浆管，保证注浆管端头部位与 灌浆嘴垂直并压紧管口，灌浆过程中用空心钢管在每注浆口有效使用范围附近敲击，待有效范围内无空洞声音且料斗内浆液不再明显减少且注浆压力达到40MPa 时，立即停止注浆，关闭注浆嘴。为防止浆液回流，堵塞注浆管道，应先关闭注浆嘴阀门，再停止压浆。
     (5)养护：保证环境温度达到5°C以上，8小时后即可达到50mpa的强度。
     (6)修补钻孔:将灌浆嘴的上部的橡胶套筒敲除，用手提磨光机打磨钻孔位置，使钻孔及其周边位置平整。 
     4.操作方法用时分析。我们安排了5名工人对另一个面积为500平米的房间进行空鼓治理，此方法修补地面空鼓也经过4个阶段：(1)探明空鼓部位，组织5 名工人对一间500平米的房间进行查探，用时不计；(2)对空鼓部位进行钻孔。经探查此房间亦产生约200平米的空鼓区域。5名工人对空鼓部位钻孔，吹 孔，清孔，此阶段用时半天；(3)组织5名工人对空鼓区域高压灌注环氧树脂，分2组作业，2人一组，剩余1人配料，此阶段用时半天；(4)现场修复的区域 进行养护，进行后期处理，此阶段用时一天。
     经上实践，此方法用修复一间的时间为二天，用时比传统方法节省七天，而且操作简单，不会产生二次空鼓，最终确认此方法应用到其他房间地面空鼓的治理。
  六、施工效果
     1.本工程在补空鼓过程中多次采取了随机钻孔取芯的质量检测方法，检测结果发现，采用高压灌注环氧树脂胶，胶能充分的渗透于混凝土裂缝空鼓部位，对取出的 芯样进行劈裂抗拉强度检验，破坏均为内聚破坏。采用其他注胶方法，注入的胶部分未能渗入0.05~0.1mm宽的细微裂缝中，空鼓部位灌注的胶会产生收 缩，无法达到密实的程度。劈裂抗拉强度检验，有部分破坏发生在原有裂缝处。
     2.本次混凝土空鼓注胶共用环氧树脂胶2000kg，平均每平米空鼓部位用胶0.5kg，在计算用胶量范围内。
     3.经设计、业主、监理的严格检查评定，高压灌注环氧型树脂胶施工质量一次性验收合格，工程按时进入了下一道工序。
  七、经济效益分析
     对一个存在200平米空鼓区域的房间用5名工人进行修复，传统方法的综合费用为70元/平米x200平米=14000元，而高压灌注环氧树脂的综合费用为 30元/平米x200平米=6000元，经济效益比较可观，而且采用此种方法可以大大加快施工进度，以修复200平米空鼓区域计算，可提前工期7天。
  八、总结
     经过某图书馆二期工程地面空鼓的治理过程，采用高压灌注环氧树脂胶修补地面空鼓，不仅可以大大节省费用，而且有效的提前了工期，具有较高的推广价值。