[发明专利]用渗透浸渍聚凝粘结体对地下水位以上水泥构件加固方法

说明书

技术领域

本发明属于地下土木结构工程加固技术领域，特别涉及采用渗透浸渍聚凝粘结体对地下水泥构件的结构加固技术。

背景技术

地下的水泥制品结构(包括钢筋混凝土、混凝土、水泥土结构等)广泛用在各行各业的地下土木工程结构中，包括各种桥梁的墩基、混凝土大坝坝基、水利工程中的渡槽墩基、水闸闸基、地铁的桩基、矿井地下结构，海岸的地下混凝土结构，深基坑等等。上述这些长期在地表面以下至地下水位以上的环境中工作的混凝土、水泥土等等水泥构件，经常处于干燥的或非饱和状态。地下的地下水位之上的这些水泥结构构件表面的微观裂纹、孔隙、处于缺水的干燥状态，导致水泥构件的保护层易于碳化，强度降低，使其老化、使用寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种用渗透浸渍聚凝粘结体对地表面以下至地下水位以上的的水泥构件的加固方法。本发明不仅可以对地下水位以上的各种水泥构件进行加固，而且还可以对地下水位以下的各种水泥构件进行加固，使水泥构件强度提高、功能恢复、寿命延长，且方法易于操作、工程造价低，实用性强。特别申明：本发明专利研究的对象，是‘地表面以下至地下水位以上区段的水泥构件的加固’。对于海洋、河流及水库等等的河(库)水位水面以下至河(库)床底面以上的水泥构件，不是此专利技术研究的对象；

此专利技术研究的对象除了包括地表面以下至地下水位以上区段的水泥构件的加固之外，还囊括了地下的地下水位以下的水泥构件的加固。地下的地下水位以下的水泥构件的加固，可用发明专利申请号为201310048334.1《渗透浸渍聚凝粘结体二次融补的基坑止水帷幕及基构建方法》、发明专利申请号为201310048314.4《用渗透浸渍聚凝粘结体对地下水位下的水泥构件加固方法》、实用新型专利申请号为ZL201320070818.1《渗透浸渍凝结体二次融补的基坑止水帷幕》，这三项专利技术加固处理是非常成功的。

本发明提出一种用渗透浸渍聚凝粘结体对地下的地下水位之上的水泥构件加固方法，该地下的地下水位之上的水泥构件为干燥的或非饱和的水泥构件，其特征在于，包括以下步骤：

1)在该干燥的或非饱和的水泥构件一侧或多侧，通过超高压旋喷注浆泵向高速旋转的钻机的空心钻杆内持续注入超高压纯水，从钻杆前端喷嘴喷射出高压水射流；通过高速旋转轴前端的喷嘴超高压喷水，形成射流旋击波，波浪反复冲击剥蚀切削所述非饱和水泥构件外表面的泥皮，直至表面洁净为止，使原地下的地下水位以上的干燥的或非饱和的水泥构件演变成为饱和的水泥构件；

2)再次同轴下钻，持续注入超高压水泥浆；通过高速旋转轴前端的喷嘴超高压喷出水泥浆，形成射流旋击波，波浪反复冲击所述饱和水泥构件内的饱和孔隙水和空气，并使饱和孔隙水和空气从所述饱和水泥构件中排出，使水泥浆渗透到所述饱和水泥构件内的孔隙中，同时使水泥浆渗透到所述饱和水泥构件的孔隙中，形成渗透浸渍粘接体与原水泥构件的粗细骨料重新胶结，生成致密水泥构件(这一形成过程，简称为‘置换’)，同时形成一根辅助水泥土桩及将致密水泥构件与辅助水泥土桩连成一体的聚凝体。

所述步骤1)中所述的空心钻杆内持续注入超高压纯水的压力可为0.5～25Mpa。

所述步骤1)纯水的压力可从小到大逐步调节到设定值。

所述步骤2)中持续注入超高压水泥浆，水泥浆中水与水泥的重量比可为1∶0.6至1∶1.2。

所述步骤2)所述水泥浆的水与水泥的重量比中的水泥量的比例也可从小到大逐步调节到设定值。

所述步骤2)中的水泥浆的压力可为1.5～40Mpa。

所述步骤2)水泥浆的压力可从小到大逐步调节到设定值。

所述超高压旋喷注浆泵采用XPB-90型超高压旋喷注浆泵；钻机采用高速旋转的MGJ-50微型短臂钻机。