CN107829422A - 一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，该方法包括以下步骤：使用探地雷达探测地坪的病害区域，使用圆锥动力触探装置检测病害区域地基的承载力；结合所述病害区域地基的承载力，在所述地坪的所述病害区域上开设注浆孔，并通过所述注浆孔对所述病害区域使用聚氨酯进行注浆；使用探地雷达以及所述圆锥动力触探装置对注浆后的所述病害区域进行检测，检测结果符合要求后封堵所述注浆孔。本发明的优点是，对地坪病害处地基进行了有效加固，避免了二次空鼓的产生，且反应产生巨大的膨胀作用力，能对地坪因空鼓产生的变形或沉降进行有效抬升修复。

Description

一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法

技术领域

本发明属于建筑施工领域，具体涉及一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法。

背景技术

地坪作为人和运输机械行走的直接载体，是建构筑物的重要组成部分。其常见的病害现象包括空鼓，沉降等。对于仓库，厂房等构建筑物而言，由于长期停放重型车辆设备或物资，在机械设备的运输、安装及车辆的碾压振动过程中，地基土由于自身压缩沉降和地坪混凝土收缩沉陷将产生小面积空鼓或地坪变形，在振动下不断扩大，产生大面积空鼓及地基压缩变形，从而使地坪发生沉降变形及裂缝情况，严重影响使用。

准确识别地坪空鼓情况是对其修复维护的基础。传统检测一般使用敲击法结合取芯法进行检测。检测时用空鼓锤或其他敲击工具轻敲找平层，发出咚咚声为空鼓，然后钻孔取芯，观察空鼓情况。这种方法检测速率低，精确度差，且取芯孔会对地坪造成损伤，影响正常使用。

目前国内针对地坪空鼓常用的处理方法有以下几种：

一、切除重做，将空鼓位置全部切除，清理干净后做界面处理，压实地基，重新打混凝土。该处理方法施工面积大，施工工期长，现场需停用，对业主造成较大影响，且依然存在二次空鼓的隐患。

二、水泥注浆：水泥注浆方法按常规可以分为高压旋喷注浆法和静压注浆法两大类，地坪空鼓处理常使用静压注浆法，在空鼓位置进行水泥注浆，由于压力浆液在疲累、延伸和扩散过程中对周围土体具有挤密和充填作用，从而达到填充空鼓和基础加固的目的。使用压力注浆对地坪空鼓进行处理，由于水泥浆液的粘度较低，凝固时间较长，注浆产生的上抬力有限，对空鼓造成的地坪下沉和裂缝只能进行不可控的抬升和修复，在很多情况下，无法进行精准的抬升，达不到理想的处理效果。由于水泥自身具有收缩性，无法保证空鼓灌注饱满；且施工过程中水泥浆液扩散造成浪费的同时，会对周边环境造成影响。

三、灌浆树脂注浆是目前主要应用于地坪空鼓处理的办法之一。灌浆树脂注浆法是通过地基中所成好的小孔注射灌浆树脂进需要填充的空鼓中，通过灌浆树脂固化产生的胶结作用对空鼓进行充填和加固作用。由于受创面积小，施工简便等优点广泛应用于地坪空鼓治理。但是任然存在一些缺点：

1.由于灌浆树脂本身只具有微膨胀性，对由于空鼓造成的地坪沉降，无法做到抬升和修复，而空鼓往往造成地坪产生一定的沉降和变形。

2.注浆修复空鼓后，灌浆树脂硬化仍需要48小时，期间不能踩踏振动，仍然对地坪使用存在影响。

3.只能填充，无法对空鼓周围软弱地基进行加固，无法从根本上解决空鼓问题，很容易产生二次空鼓。

显而易见，传统检测和修复技术对于地坪病害的治理都存在一定的缺陷，需要一种快速、简便、有效的检测和地坪病害治理办法。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，该方法将无损检测技术与聚氨酯注浆修复技术相结合，实现了快速有效地修复地坪病害的发明目的。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，所述方法包括以下步骤：使用探地雷达探测地坪的病害区域，使用圆锥动力触探装置检测病害区域地基的承载力；结合所述病害区域地基的承载力，在所述地坪的所述病害区域上开设注浆孔，并通过所述注浆孔对所述病害区域使用聚氨酯进行注浆；使用探地雷达以及所述圆锥动力触探装置对注浆后的所述病害区域进行检测，检测结果符合要求后封堵所述注浆孔。

使用所述圆锥动力触探装置检测所述病害区域地基的承载力具体包括以下步骤：在所述地坪的病害区域开设触探孔；在所述触探孔上方安装探杆以及穿心锤；重复提升所述穿心锤使其沿所述探杆自由下落，并锤击所述探杆底部的限位凸块，所述探杆在所述穿心锤的锤击下贯入所述病害区域地基的土体；当所述探杆贯入所述土层30cm时，记录所述穿心锤的下落锤击次数，并利用所述穿心锤的下落锤击次数计算所述病害区域地基的承载力，承载力的计算公式如下所示：

R=（0.8*N-2）*9.8

其中，R为所述病害区域地基的承载力，单位为kpa；N为所述探杆贯入土层30cm时所述穿心锤的下落锤击次数。

在所述病害区域地基的土质为砂土的情况下，所述探杆贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于13时表示所述病害区域地基的承载力不足；在所述病害区域地基的土质为粉土的情况下，所述探杆贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于11时表示所述病害区域地基的承载力不足；在所述病害区域地基的土质为粘性土的情况下，所述探杆贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于13时表示所述病害区域地基的承载力不足。

在所述地坪的所述病害区域上开设所述注浆孔，并通过所述注浆孔对所述病害区域使用聚氨酯进行注浆具体包括以下步骤：在所述地坪的所述病害区域开设注浆孔；根据所述探地雷达探测到的地坪空鼓的深度，向所述注浆孔中插入空鼓注浆管；当所述病害区域地基的承载力不足时，向所述注浆孔内部插入加固注浆管；通过所述空鼓注浆管向所述地坪空鼓区域进行注浆；当所述病害区域地基的承载力不足时，通过所述加固注浆管向所述病害区域地基进行注浆。

注浆采用的聚氨酯由A组分原料和B组分原料混合反应制成；所述A组分原料与所述B组分原料的重量比为1:0.1至1:10；所述A组分原料包括一种或多种氰酸酯；所述B组分原料包括多元醇、扩链剂、发泡剂和催化剂。

所述地坪的所述病害区域的表面安装有旋转激光检测仪；所述旋转激光检测仪用于在注浆过程中检测所述地坪表面的抬升高度。

本发明的优点是：

1、针对性强，通过GPR和轻型圆锥动力触探对地坪进行检测后，有效针对空鼓位置进行填充和地基加固，施工效率有效提高，材料用量可控，不会造成浪费。

2、填充效果良好，由于聚氨酯反应的膨胀力，反应过程中自行填充，对周围介质压力主要取决于注浆量的大小，而非传统注浆方法主要取决于注浆压力，更容易控制。

3、对地坪病害处地基进行了有效加固，避免了二次空鼓的产生，且反应产生巨大的膨胀作用力，能对地坪因空鼓产生的变形或沉降进行有效抬升修复。

4、施工简便，无需养护，材料注射后十五分钟内即形成90%的强度，不影响地坪的正常使用，水泥或灌浆树脂都需要一定时间的养护，影响地坪使用。

5、施工现场干净整洁，施工材料干净，不会对地坪造成污损，不影响仓库使用，无需停工，综合效益高。

附图说明

图1为本发明中使用探地雷达对地坪进行检测时的示意图；

图2为本发明中使用圆锥动力触探装置检测承载力时的示意图；

图3为本发明中通过注浆孔进行注浆时的示意图；

图4为本发明中注浆完成后进行圆锥动力触探检测时的示意图。

具体实施方式

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，图中标记1-12分别为：探地雷达1、地坪2、地坪空鼓3、圆锥动力触探装置4、探杆5、穿心锤6、限位凸块7、病害区域地基8、注浆孔9、空鼓注浆管10、加固注浆管11、旋转激光检测仪12。

实施例：本实施例涉及一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，该方法包括以下步骤：

1）使用探地雷达（GPR）探测地坪的病害区域；如图1所示，探地雷达1通过发射天线对地坪2发射高频电磁波，电磁波遇到结构层面时发生反射，反射信号由接收天线采集；然后利用介电特性及缺陷分析技术对雷达数据进行分析，得到地坪地基的介电特性，找出地坪地基的病害区域及病害的具体位置，为布置合理的注浆点提供依据；本实施例中地坪地基的病害为地坪2下方的地坪空鼓3。

2）如图2所示，使用圆锥动力触探装置检测病害区域地基的承载力；圆锥动力触探装置4包括探杆5以及穿心锤6；在使用圆锥动力触探装置4前需要在地坪2的病害区域开设触探孔；触探孔的直径需要大于穿心锤6的直径，本实施例中触探孔的直径为50至70mm；随后将探杆5竖直插设在触探孔中，并将穿心锤6安装在探杆5上。

如图2所示，在使用圆锥动力触探装置4进行测试的过程中，需要反复地沿探杆5提升穿心锤6并使其自由下落；每次穿心锤6下落到底后，穿心锤6锤击探杆5底部的限位凸块7；限位凸块7固定安装在探杆5的底部；穿心锤6每次锤击限位凸块7，探杆5向病害区域地基8的土体贯入一定距离；探杆5在单次锤击下的贯入距离随土体的承载力的增大而变小。

如图2所示，在使用圆锥动力触探装置4进行测试的过程中，穿心锤6的落距为50.0±2．0cm，每次下落后记录探杆5贯入土层的深度；每当探杆5向下贯入30cm，记录探杆5贯入土层30cm所需的锤击次数（N10）；当土层较硬、锤击数较多时，采用分段记录，以探杆5每贯入土层10cm记录一次相应的锤击数，整理资料时按贯入土层30cm所需的锤击次数作为指标计算。遇密实坚硬土层，当探杆5贯入土层30cm所需锤击次数超过100击时或贯入15cm所需锤击次数超过50击时，即停止测试。对所得结果进行计算分析，得到病害区域地基8的承载力；病害区域地基8的承载力的计算公式如下所示：

R=（0.8*N-2）*9.8

其中：R为病害区域地基8的承载力（kpa），N为探杆5贯入土层30cm时穿心锤6的下落锤击次数。

病害区域地基8的承载力是判别地坪地基病害情况的重要依据，对于不同土层（砂土，粉土，粘性土），承载力要求也存在差异：

1.病害区域地基的土质为砂土的情况下，探杆5贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于13，即承载力小于或等于74.48kpa时，表示所述病害区域地基的承载力不足，需要对病害区域地基8进行加固；

2.病害区域地基的土质为粉土的情况下，探杆5贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于11，即承载力小于或等于58.8kpa时，表示所述病害区域地基的承载力不足，需要对病害区域地基8进行加固；

3.病害区域地基的土质为粘性土的情况下，探杆5贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于13，即承载力小于或等于74.48kpa时，表示所述病害区域地基的承载力不足，需要对病害区域地基8进行加固。

3）如图3所示，结合病害区域地基的承载力，在地坪2的病害区域上开设注浆孔9，并通过注浆孔9对病害区域使用聚氨酯进行注浆。

如图3所示，注浆孔9的直径为14mm至30mm，注浆孔9的深度位于地坪2下方0.1m-10m，注浆孔9的深度由检测结果确定，注浆孔9的底端延伸至探地雷达探测到的地坪空鼓3的位置；当病害区域地基的土层需要进行加固时，注浆孔9的底端还需要延伸至地坪空鼓3下方需要加固的地基处。

如图3所示，注浆孔9开设完成后，根据探地雷达探测到的地坪空鼓3的深度，向注浆孔9中插入空鼓注浆管10，空鼓注浆管10需要延伸到地坪空鼓3的内部；当病害区域地基8的承载力不足时，还需要向注浆孔9内部插入加固注浆管11，加固注浆管11的底端需要延伸至病害区域地基8承载能力不足的区域；加固注浆管11以及空鼓注浆管10的数目均可大于一。

如图3所示，在各个注浆管插设完成后，在地坪2的病害区域的表面安装旋转激光检测仪12；旋转激光检测仪12用于在注浆过程中检测地坪2表面的抬升高度。

如图3所示，旋转激光检测仪12安装完成，采用聚氨酯注浆设备通过空鼓注浆管10以及加固注浆管11向病害区域地基8内部注入聚氨酯泡沫；在注浆的过程中，首先通过空鼓注浆管10向地坪空鼓3中注入聚氨酯泡沫；在地坪空鼓3填充完成后，如果病害区域地基8的承载力不足，通过加固注浆管11向承载力不足的病害区域地基进行注浆；在通过加固注浆管11注浆的过程中，使用旋转激光检测仪12检测地坪2的抬升高度，当地坪的抬升高度达到预定高度后，停止注浆。

如图3所示，本实施例中注浆使用的聚氨酯泡沫由A组分原料和B组分原料通过双液注浆泵注射混合反应制成；A组分原料与B组分原料的重量比为1:0.1至1:10；A组分原料包括一种或多种氰酸酯；氰酸酯可由通式R(NCO)n表示，其中R 表示含2-18 个碳原子的脂肪族烃基、含6-15 个碳原子的芳烃基、含8-15个碳原子芳脂族烃基，n=2-4；B组分原料包括多元醇、扩链剂、发泡剂和催化剂；多元醇是一种多元醇或多种多元醇的混合物，B组分原料中的多元醇的平均分子量为100-10000，官能度为2-10；B组分原料中的扩链剂为一种或多种扩链剂的混合物，是分子量小于800 的含活泼氢原子化合物；B组分原料中的发泡剂选用水、卤代烃、烃类化合物、气体等，用量为多元醇和扩链剂重量的0.3%-15.0%，B组分原料中的催化剂为胺类催化剂、有机金属催化剂、或它们的混合物，其用量为多元醇和扩链剂重量的0.001%-10.0%，在-10°C-100°C下， A组分原料和B组分混合发生化学反应，生成聚氨酯泡沫，所述的聚氨酯泡沫是高聚物，是主链上含有重复的—HNCO—O—基团的树脂。

如图3所示，A组分原料和B组分原料注入土层后继续发生反应，体积膨胀的同时产生高达400kPa的膨胀压力，高压膨胀对周围土体产生强大的挤密作用和置换作用，甚至在一定压力下对土体劈裂加固，对地坪空鼓下的软弱地基进行有效加固，有效避免二次空鼓的产生。持续注浆，聚氨酯原料不断反应形成增强体，反应产生的巨大膨胀力将作用在空鼓处的已有建构筑物础上，对地坪进行抬升修复。

4）如图1、4所示，注浆完成后使用探地雷达1以及所述圆锥动力触探装置4对注浆后的病害区域进行检测，检测结果符合要求后封堵注浆孔9；检测合格的要求为：地坪2下方没有空鼓区域，且圆锥动力触探试验每贯入30cm锤击数N≥18，即承载力大于或等于121.52kpa时，地基承载力满足要求。

本实施例的有益技术效果为：

1、针对性强，通过GPR和轻型圆锥动力触探对地坪进行检测后，有效针对空鼓位置进行填充和地基加固，施工效率有效提高，材料用量可控，不会造成浪费。

2、填充效果良好，由于聚氨酯反应的膨胀力，反应过程中自行填充，对周围介质压力主要取决于注浆量的大小，而非传统注浆方法主要取决于注浆压力，更容易控制。

3、对地坪病害处地基进行了有效加固，避免了二次空鼓的产生，且反应产生巨大的膨胀作用力，能对地坪因空鼓产生的变形或沉降进行有效抬升修复。

4、施工简便，无需养护，材料注射后十五分钟内即形成90%的强度，不影响地坪的正常使用，水泥或灌浆树脂都需要一定时间的养护，影响地坪使用。

Claims (6)

1.一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：使用探地雷达探测地坪的病害区域，使用圆锥动力触探装置检测病害区域地基的承载力；结合所述病害区域地基的承载力，在所述地坪的所述病害区域上开设注浆孔，并通过所述注浆孔对所述病害区域使用聚氨酯进行注浆；使用探地雷达以及所述圆锥动力触探装置对注浆后的所述病害区域进行检测，检测结果符合要求后封堵所述注浆孔。

2.根据权利要求1所述的一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，其特征在于使用所述圆锥动力触探装置检测所述病害区域地基的承载力具体包括以下步骤：在所述地坪的病害区域开设触探孔；在所述触探孔上方安装探杆以及穿心锤；重复提升所述穿心锤使其沿所述探杆自由下落，并锤击所述探杆底部的限位凸块，所述探杆在所述穿心锤的锤击下贯入所述病害区域地基的土体；当所述探杆贯入所述土层30cm时，记录所述穿心锤的下落锤击次数，并利用所述穿心锤的下落锤击次数计算所述病害区域地基的承载力，承载力的计算公式如下所示：

R=（0.8*N-2）*9.8

其中，R为所述病害区域地基的承载力，单位为kpa；N为所述探杆贯入土层30cm时所述穿心锤的下落锤击次数。

3.根据权利要求2所述的一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，其特征在于在所述病害区域地基的土质为砂土的情况下，所述探杆贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于13时表示所述病害区域地基的承载力不足；在所述病害区域地基的土质为粉土的情况下，所述探杆贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于11时表示所述病害区域地基的承载力不足；在所述病害区域地基的土质为粘性土的情况下，所述探杆贯入所述土层30cm的下落锤击次数小于13时表示所述病害区域地基的承载力不足。

4.根据权利要求1所述的一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，其特征在于在所述地坪的所述病害区域上开设所述注浆孔，并通过所述注浆孔对所述病害区域使用聚氨酯进行注浆具体包括以下步骤：在所述地坪的所述病害区域开设注浆孔；根据所述探地雷达探测到的地坪空鼓的深度，向所述注浆孔中插入空鼓注浆管；当所述病害区域地基的承载力不足时，向所述注浆孔内部插入加固注浆管；通过所述空鼓注浆管向所述地坪空鼓区域进行注浆；当所述病害区域地基的承载力不足时，通过所述加固注浆管向所述病害区域地基进行注浆。

5.根据权利要求4所述的一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，其特征在于注浆采用的聚氨酯由A组分原料和B组分原料混合反应制成；所述A组分原料与所述B组分原料的重量比为1:0.1至1:10；所述A组分原料包括一种或多种氰酸酯；所述B组分原料包括多元醇、扩链剂、发泡剂和催化剂。

6.根据权利要求4所述的一种无损识别地坪病害和快速微损修复地坪病害的方法，其特征在于所述地坪的所述病害区域的表面安装有旋转激光检测仪；所述旋转激光检测仪用于在注浆过程中检测所述地坪表面的抬升高度。