РОССИЙСКОЕ АКЦИОНЕРНОЕОБЩЕСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

«ЕЭС РОССИИ»

 

Департаментнаучно-технической политики и развития

 

 

ТИПОВАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПОЦЕМЕНТАЦИИ ТРЕЩИН В БЕТОНЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

 

РД 153-34.2-21.625 -2003

 

УДК 691.32:620.191.33

Дата введения 2004-01-01

 

 

Разработано Открытым акционерным обществом «Всероссийскийнаучно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е. Веденеева»

 

Исполнители В.С. СУЛИМОВ, Л.Ф. ФУРСОВ

 

Согласовано с ООО «Специальный проектно-изыскательский институт«Гидроспецпроект» 31.07.2002 г.

 

Генеральныйдиректор                      С.М. ВОСКРЕСЕНСКИЙ

 

Утверждено Департаментом научно-технической политики и развитияРАО «ЕЭС России» 24.01.2003 г.

 

Заместительначальника                                      А.В. БОБЫЛЕВ

 

Взамен ВСН 14-78

 

Срок первой проверки настоящего РД - 2007г.

Периодичность проверки - один раз в 5 лет

 

 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Назначение и областьприменения

 

1.1. В настоящей Типовой инструкцииизложены основные мероприятия и требования по цементации трещин в бетонегидротехнических сооружений.

1.2. Цементацию трещин в бетонегидротехнических сооружений производят с целью восстановления монолитности,устранения фильтрации через трещины и повышения водонепроницаемости сооруженияв целом.

1.3. Работы по укреплению и уплотнениюбетона, имеющего трещины, должны осуществляться по проекту, составленному наосновании проведенного обследования и согласованному с организациями,выполняющими ремонтные работы и эксплуатирующими сооружения.

1.4. Сущность способа цементациизаключается в том, что в трещины бетона через пробуренные скважины илиустановленные на трещинах патрубки нагнетают инъекционный раствор, которыйпосле твердения превращается в плотный, водонепроницаемый и нерастворимый вводе материал, заполняющий трещины и пустоты и препятствующий фильтрации черезних воды.

1.5. Для повышения водонепроницаемости,уменьшения усадочных явлений, улучшения проникаемости, регулирования сроковсхватывания в цементные растворы следует вводить специальные добавки, использоватьактивированные растворы или домолотые и сепарированные цементы.

1.6. Положения Типовой инструкции прииспользовании цементных растворов распространяются на уплотнение трещин в телебетонных плотин, зданий гидроэлектростанций, насосных станций энергетическихсооружений, каналов, туннелей с раскрытием трещин в бетоне не менее 0,3 мм. Приболее тонкой трещиноватости, а также при наличии высоких градиентовфильтрующейся воды следует применять специальные инъекционные композиции наполимерной основе. 

1.7. Типовая инструкция нераспространяется на цементацию строительных швов столбчатой разрезки вгравитационных и арочных плотинах, на ремонт кавернозного бетона и инъекциютрещин при отрицательных температурах бетонного массива.

 

Нормативные ссылки

 

ГОСТ 23732-79. Вода для бетонов ирастворов. Технические условия.

ГОСТ 10178-85. Портландцемент ишлакопортландцемент. Технические условия.

ГОСТ 8735-88. Песок для строительныхработ. Методы испытаний.

ГОСТ 22266-94. Цементы сульфатостойкие.Технические условия.

ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные.Технические условия.

СНиП III-4-80*.Техника безопасности в строительстве.

СНиП 12-03-2001. Безопасность труда встроительстве. Часть 1. Общие требования.

Положение о системе отраслевого надзора забезопасностью гидротехнических сооружений электростанций: РД 34.03.102-94, СПООРГРЭС.

Правила технической эксплуатацииэлектрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.50-95, СПО ОРГРЭС.

 

2. НАБЛЮДЕНИЯ,ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ РАБОТЫ

 

2.1. Натурные наблюдения за состояниемэксплуатируемых гидротехнических сооружений должны вестись в соответствии сдействующими нормативными документами и положениями: Положение о системеотраслевого надзора за безопасностью гидротехнических сооруженийэлектростанций: РД 34.03.102-94, СПО ОРГРЭС; Правила технической эксплуатацииэлектрических станций и сетей Российской Федерации: РД 34.20.50-95, СПО ОРГРЭС.

2.2. При обнаружении повреждений бетонасооружения производится обследование сооружения для установления причинповреждений, анализа состояния бетона, степени опасности дефекта,предварительной оценки объемов ремонтных работ.

2.3. При обследовании сооружениянеобходимо руководствоваться действующими нормативными документами и расчетнымиисследованиями, определяющими эксплуатационную надежность сооружения. Принимаяво внимание требования, предъявляемые к обследованию, в состав комиссии должнывходить представители службы эксплуатации сооружения, проектной инаучно-исследовательской организаций.

2.4. В ходе обследования производится регистрацияповреждений бетона с указанием их характера, размеров и возможных причинпоявления. При обнаружении трещин, которые могут изменить условия статическойработы сооружения или привести к недопустимой фильтрации, могут быть принятыособые решения, включающие перечень необходимых мер для наблюдения заповедением этих трещин в процессе эксплуатации. К таким мерам можно отнести:установку маяков, мессур, в случае недоступности для визуального наблюдения,щелемеров, использование ультразвуковых методов, дренирование трещин и т.п.

Результаты обследования оформляют в видепояснительной записки с приложением журнала обследований и чертежейосвидетельствованных сооружений с нанесением обнаруженных дефектов. На чертежахтрещины зарисовывают с указанием мест установки маяков, марок, мессур(Приложение 1).

2.5. При нарастании расхода фильтрациинаблюдения учащаются и организация, ведущая наблюдения, должна доводитьсведения о процессе фильтрации до проектной и научно-исследовательскойорганизаций.

2.6. При наличии зон дефектного бетона ифильтрующих трещин, находящихся в местах недоступных для визуальногонаблюдения, производится бурение специальных исследовательских скважин.Расположение скважин в пространстве, их диаметр, глубина и т.п. согласовываютсяс проектной организацией.

2.7. В общем случае расстояние междуисследовательскими скважинами определяется характером трещиноватости бетона, аих глубина должна быть достаточной для испытания всей трещиноватой зоны бетона.

2.8. Бурение исследовательских скважин следуетпроизводить с отбором и описанием керна, а также с оценкой водопоглощенияпробуренных зон с последующей привязкой обнаруженных трещин к высотным иплановым отметкам.

В дальнейшем исследовательские скважиныиспользуют как рабочие инъекционные. В случае, если исследованиями установлено,что инъекцию выполнять не следует, скважины необходимо зацементироватьцементно-песчаным раствором.

2.9. При определении водопоглощения трещинследует использовать гидравлические тампоны (одинарные, двойные), позволяющие достаточночетко фиксировать местоположение трещин, зон разуплотнения и т.п.

2.10. При наличии напорных трещинрекомендуется для определения общего расхода воды через скважину использоватьустройство, включающее манометр и расходомер. Для замера таким способомнеобходимо, чтобы скважина была оборудована устьевым тампоном с поворотнымкраном.

2.11. Результаты выполненных замеровдавления и расхода наносятся на схему трещины с целью определения линий тока иполучения картины распределения потока воды в трещине.

2.12. В общем случае водопроницаемостьбетона определяется путем нагнетания воды в скважину или зону скважины иоценивается величиной удельного водопоглощения (q),вычисляемой по формуле

 (л/мин · м²),

где Q - расходводы, поглощаемый скважиной (зоной), л/мин; l - длинаопробуемой зоны, м; Н - напор воды, м.

Следует заметить, что величина удельноговодопоглощения является интегральной характеристикой и дает лишь качественнуюоценку фильтрационных свойств бетона тогда, как в большинстве случаевфильтрация происходит по отдельным трещинам, каналам, строительным швам и т.п.Это обстоятельство является определяющим при назначении концепции ремонта ипоэтому при невозможности визуального или инструментального обнаружения месткрупных нарушений необходимо изучить исполнительную документацию по условиямукладки бетона, в частности, выяснить местоположение строительных швов, наличиезакладных элементов и т.п., т.е. мест, провоцирующих повреждение бетона позонам с различными составом и характеристиками бетона.

2.13. Опробование исследовательскихскважин глубиной более 6-8 м следует производить по отдельным зонам.Протяженность зоны должна приниматься от 2 до 5 м, а в случае развитойтрещиноватости (наличие системы трещин) бетона она уменьшается до 1 м.

2.14. На основании результатовобследования составляется дефектная ведомость и заключение, в котором делаетсявывод о возможных причинах появления повреждений и вырабатывается концепциявыполнения работ.

2.15. По согласованию с эксплуатирующей ипроектной организациями и исполнителем ремонтных работ определяется участок дляпроведения опытно-производственных исследований по проверке предложеннойконцепции ремонта. Опытные участки назначаются в местах, имеющих характерныедля данного сооружения повреждения бетона.

2.16. Опытно-производственнымиисследованиями устанавливается порядок производства работ, пригодностьвыбранных материалов, отрабатывается технология бурения и нагнетания растворов,корректируется их рецептура.

2.17. В стадии подготовки к проведениюработ по лечению трещин (в том числе на опытных участках) должны учитываться:

тип сооружения, конструкция, состояниебетона;

характер трещин, величина и глубина ихраскрытия, влияние поведения трещин на опасность с точки зрения монолитности иводопроявлений;

величина напора, скорость фильтрационногопотока;

температурный режим бетонной кладки,

а также рассматриваться следующие вопросы:

необходимость и техническая возможностьлечения трещин;

технология инъектирования;

используемые материалы;

ориентировочный объем работ;

последовательность инъектирования;

перечень необходимого оборудования.

 

3. ПРОЕКТ ПРОИЗВОДСТВАРАБОТ

 

На основании результатов обследования иданных опытно-производственных исследований составляется проект производстваработ.

Проект должен содержать:

классификацию дефектов;

объемы работ, смету, календарный график;

схему организации работ;

порядок производства работ;

типовые решения по устранению наиболеехарактерных повреждений, включающие:

а) способы заделки выходов воды из трещины;

б) план расположения, направление (угол)скважин для нагнетания и дренажа, их диаметр, последовательность обработки, типбурения;

в) данные о давлении, продолжительностьнагнетания, критерий окончания инъекции;

г) перечень и характеристики необходимогостандартного и нестандартного оборудования;

д) требования к инъекционным материалам;

е) контрольные мероприятия;

ж) расположение оборудования и трассцементационных труб в плане и по высоте сооружения.

В Приложении 3 приведены некоторые типовыесхемы лечения трещин в бетоне.

 

4. ПОРЯДОК ПРОИЗВОДСТВАРАБОТ

 

4.1.Бурение скважин

 

4.1.1. Расположение скважин, ихнаправление и глубина назначаются в проекте (по результатамопытно-производственных работ) и корректируются в процессе выполнения работ стаким расчетом, чтобы в результате инъекции достигались нормативные значенияводопроницаемости.

4.1.2. В общем случае инъекционныескважины задаются с наклоном к плоскости трещин (как правило, при значительнойглубине бурения). При ремонте тонкостенных железобетонных конструкций бурениеможет производиться непосредственно в плоскости трещины.

4.1.3. При наличии фильтрующих трещин, вкоторых затруднены разделка и поверхностное уплотнение их устья, необходимобурение дренирующих скважин. Количество дренирующих скважин назначается, исходяиз водопритока через трещину, таким образом, чтобы снизить градиенты скоростиводы и обеспечить качественное уплотнение устья трещин, не допуская размываматериала уплотнения.

4.1.4. В сооружениях, имеющих дренаж вбетоне или по подошве основания, инъекционные скважины задаются с такимрасчетом, чтобы в процессе нагнетания уплотняющих материалов была исключенавозможность засорения дренажа или должны быть предусмотрены мероприятия по еговосстановлению.

4.1.5. Скважины в массивном бетонеглубиной до 5 м и диаметром до 45 мм бурятся легкими ручными перфораторами,скважины большей глубины и большего диаметра - станками ударно-вращательногоили колонкового бурения. Бурение исследовательских скважин следует производитьтолько станками колонкового бурения с отбором керна.

4.1.6. Бурение скважин в бетоне должновыполняться с промывкой водой или продувкой воздухом. После окончания буренияскважины должны быть освобождены от бурового шлама посредством тщательнойпромывки водой.

4.1.7. Бурение скважин (шпуров) небольшойглубины (до 0,3 м) в железобетонных конструкциях допускается производитьэлектроперфораторами.

 

4.2. Поверхностнаяизоляция трещин

 

4.2.1. Для предотвращения изливаинъекционного раствора при его нагнетании в трещины, устья последних должныбыть герметизированы. Наиболее распространенным является способ,предусматривающий расшивку устья трещин на глубину 3-5 см, желательно в«ласточкин хвост», с последующим заполнением полученной штрабы раствором наоснове цемента с 1,5-2 частями мелкого песка и добавками ускорителейсхватывания. Допускается выполнять герметизацию устья трещин специальнымикомпозициями на полимерной основе.

4.2.2. Наряду с разделкой устья трещин иуплотнением его цементно-песчаным раствором могут использоваться и другиеварианты поверхностной изоляции трещин свинцовой проволокой, либо установкапластырей. Пластыри, представляющие собой деревянные брусья или швеллера свойлочными или резиновыми уплотнениями, должны устанавливаться напредварительно очищенную и выровненную поверхность бетона.

4.2.3. При уплотнении трещиноватой зонынебольших размеров целесообразно использование пластырей, устанавливаемых напредварительно подготовленный массив. Подготовка может включать в себя бурениев массиве неглубоких шпуров с тем, чтобы обеспечить по возможности полнуюобработку зоны инъекционным раствором.

4.2.4. При значительной площади дефектнойзоны производится площадная цементация, включающая бурение шпуров, заделку(зачеканку) устья трещин и нагнетание инъекционного раствора в порядкеочередности обработки скважин. Для такой обработки предусматриваетсяиспользование специальных устьевых или глубинных тампонов-нагнетателей.

4.2.5. При ликвидации точечных очаговфильтрации также следует предусматривать обуривание очага фильтрации споследующим нагнетанием в скважины уплотняющего раствора.

4.2.6. Наряду с рекомендациями п. 4.2.5.ликвидацию малых точечных очагов фильтрации рекомендуется производить,используя тампон-нагнетатель с прижимной плитой.

 

4.3. Технологияинъекционных работ

 

4.3.1. Нагнетание раствора сначала должнопроизводиться в скважины первой очереди, задаваемые обычно для массивныхбетонных сооружений на расстоянии 3 - 6 м (в зависимости от конфигурации ираскрытия трещин) и на расстоянии 1-2 м для железобетонных конструкций (обычнотрещин, приуроченных к швам бетонирования).

Затем инъектируются скважины второйочереди. Если в результате проведенных работ не удается достигнуть требуемогопо проекту снижения водопроницаемости бетона (проверяется гидравлическимопробованием промежуточных скважин между скважинами второй очереди), тоинъектируются скважины третьей очереди и т.д.

4.3.2. При использовании цементныхрастворов для лечения трещин нагнетание следует начинать непосредственно послегидравлического опробования, не прерывая нагнетания воды.

4.3.3. Начальная консистенция подаваемогораствора (В/Ц) определяется величиной удельного водопоглощения и должназадаваться в проекте производства работ. Для ориентировочного назначенияконсистенции можно пользоваться приведенной ниже табл. 1.

В процессе инъекции и в зависимости отпоглощения материала составы растворов могут уточняться.

4.3.4. При вертикальном или наклонномрасположении трещин нагнетание раствора следует начинать снизу, используявышерасположенные скважины для отвода воды и жидкого цементного раствора.

 

Таблица 1

 

Удельное водопоглощение бетона (q) л/мин · м2	В/Ц
Менее 0,1	5 - 4
0,1 - 0,5	4 - 3
0,5 - 1,0	3 - 2
1,0 - 5,0	2 - 1
Более 5,0	1 - 0,6

 

4.3.5. Давление нагнетания раствора должноназначаться таким, чтобы обеспечить подъем раствора от скважины первой очереди(нижнего ряда) до скважины второй очереди (вышерасположенный ряд). В этомслучае при принудительном движении раствора снизу вверх можно рассчитывать наседиментацию частиц цемента из раствора и уплотнение части трещины,расположенной ниже скважины первой очереди. После появления из скважинвышерасположенного ряда раствора закачиваемой консистенции следует в течение5-7 мин продолжать нагнетание, затем перекрыть подачу раствора, заглушить этискважины и приступить к нагнетанию в скважины вышерасположенного ряда. Процесснагнетания продолжают в том же порядке до заполнения всей геометрическойемкости трещины и отказа в поглощении раствора, за который можно ориентировочносчитать поглощение 1 л в течение 10 мин. После отказа в поглощении производятопрессовку скважины в течение 10 мин при предельном давлении нагнетания.

4.3.6. При цементации массива бетона ссетью трещин может наблюдаться выход раствора из рядом расположенных трещин. Вэтом случае, если В/Ц раствора выше, чем В/Ц нагнетаемого раствора, заделкавыходов раствора из трещин не производится. При выходе из трещин раствора тойже консистенции, что и нагнетаемого, давление нагнетания снижается доминимального, при котором еще наблюдается движение раствора по подводящиммагистралям, и подается более густой раствор. Если эта мера не дает эффекта,т.е. по-прежнему продолжается выход густого раствора из трещины, места наиболееинтенсивных выходов должны быть ликвидированы. Для ликвидации выходов рекомендуетсяиспользовать цементные растворы с ускорителями схватывания, деревянные клинья,пластыри и т.п.

4.3.7. При наличии зон дефектного бетона спересекающими их трещинами после начала нагнетания в трещину иногда наблюдаютсямногочисленные выходы цементного раствора из локальных нарушений бетоннойкладки, что не дает возможности поднять раствор в цементируемой трещине ипроизвести ее уплотнение. В этом случае рекомендуется остановить нагнетание,продуть сжатым воздухом инъекционные скважины и возобновить процесс цементациипосле загустевания цементного раствора в порах и локальных нарушенияхдефектного бетона. Эта мера наиболее эффективна в случае, когда зона дефектногобетона располагается ниже цементируемой трещины

4.3.8. Одним из часто встречающихсяотклонений от нормального хода цементации трещин является неконтролируемыйвыход раствора через сосредоточенные течи в труднодоступных местах, гденевозможно применить традиционные методы заделки. Ликвидация таких выходовможет быть выполнена подачей коагулянта (например, жидкого стекла) черезспециальные скважины, пробуренные до плоскости трещины к месту выхода раствора.При смешении раствора с коагулянтом происходит его быстрое загустевание икольматация течи.

4.3.9. При невозможности устранениясосредоточенных течей по результатам гидравлического опробования и даннымизмерения давления и расхода в трещине (пп.2.11. и 2.12.) назначаются барьерныеряды инъекционных скважин. Порядок расположения скважин и расстояние между ниминазначаются, исходя из скоростей потока и вида применяемого инъекционногоматериала.

4.3.10. Барьерные ряды могут назначатьсякак со стороны напорного фронта, так и по фронту выхода воды (раствора) изтрещины.

4.3.11. В качестве инъекционных композицийрекомендуется введение в их состав ускорителей твердения и коагулянта длясокращения сроков схватывания и твердения растворов. При значительных скоростяхфильтрации часто возникает необходимость введения большого количествакоагулянтов. В этих случаях для предотвращения схватывания раствора в нагнетательнойлинии рекомендуется введение раствора и коагулянта через рядом расположенныескважины. При использовании полимерных композиций для создания барьерных рядовпредпочтение следует отдавать вязким, неразмывающимся композициям.

4.3.12. Учитывая, что работы поинъектированию трещин имеют свою специфику, заключающуюся в нетрадиционностирешений, применяемых для каждого конкретного объекта, необходимо уделять особоевнимание детальному обследованию сооружений, выяснению причин появлениядефектов с тем, чтобы в проекте производства работ по возможности предусмотретьхарактерные отклонения от нормального хода инъекции и дать по ним обоснованныетехнические решения.

 

5. МАТЕРИАЛЫ

 

5.1. При выполнении ремонтных работ должныиспользоваться материалы, свойства которых устанавливаются соответственнымитехническими условиями и ГОСТ.

5.2. Для поверхностной изоляции трещин иих инъектирования следует применять цемент марки 400 по ГОСТ 10178-85.

5.3. Приемка цемента, его хранение ииспытание должны производиться в соответствии с ГОСТ 10178-85.

При поставке цемента на склад ведетсязапись в книге поступления и до получения данных о его испытании цементрасходованию не подлежит.

Полученный цемент должен иметь паспорт суказанием завода-изготовителя, названия и марки цемента, вида и количествадобавок, номера партии, даты отправки цемента, а также минералогического игранулометрического составов.

5.4. Все применяемые цементы должныудовлетворять требованиям ГОСТ 22266-94.

В случае большого водопритокарекомендуется применять тампонажный цемент, удовлетворяющий требованиям ГОСТ1581-96.

При цементации бетонной кладкирекомендуется использовать цементы тех видов, которые были использованы приприготовлении бетона соответствующей конструкции.

5.5. Вода, применяемая для приготовленияинъекционных растворов и химических добавок, должна соответствовать требованиямГОСТ 23732-79.

5.6. Песок по содержанию органическихпримесей должен отвечать требованиям ГОСТ 8735-88. Перед употреблением песокдолжен быть просеян через сито с отверстиями 2,5 мм.

5.7. Для регулирования технологическихсвойств цементных растворов, повышения их подвижности и проникаемостирекомендуется вводить в их состав пластифицирующие добавки: лигносульфонаттехнический (ЛСТ) ОСТ-13-183-83, суперпластификатор С-3, ТУ-6-14-625-85 вколичестве 0,2-0,4% от массы цемента.

5.8. При необходимости уменьшения сроковсхватывания цементных растворов рекомендуется использовать ускорителисхватывания: жидкое стекло, алюминат натрия, поташ (в виде водных растворов).Вид и количество добавок должны определяться в лаборатории с учетом влияниядобавок на ремонтируемую конструкцию.

5.9. По требованию проекта для приданиярастворам особых свойств (повышения стабильности и проникающей способности)могут применяться: предварительный сухой домол, сепарация цемента, механическоедиспергирование цемента в растворе с помощью специальных смесителей идиспергирующих устройств, введение в состав раствора микрокремнезема.

5.10. Способы обработки цемента ираствора, тип диспергатора должны указываться в проекте (например,гидродинамический диспергатор конструкции ООО «Гидроспецпроект»,высокоскоростной турбулентный смеситель конструкции ВНИИГ).

5.11. При высоких скоростях фильтрующейводы, а также для обеспечения прочного сцепления цементируемых массивов потрещинам рекомендуется использовать полимерные композиции, преимущественно наэпоксидной основе, например, отечественные заливочные компаунды марки КДС,хорошо зарекомендовавшие себя при восстановлении монолитности тела бетоннойплотины Саяно-Шушенской ГЭС и ликвидации фильтрации в ее основании (разработкаЦентрального научно-исследовательского института материалов, Санкт-Петербург).

5.12. Приготовленный раствор дляинъектирования конструкций должен непрерывно находиться в движении до моментаего поступления в скважину.

5.13. Критерием завершения работ поцементации может быть величина расхода инъекционного раствора в зависимости отвеличины максимального давления нагнетания согласно данным табл. 2.

 

Таблица 2

 

Окончательная величина нагнетания, МПа	Время поддержания максимального давления, мин	Допустимый расход раствора (л/мин) за время поддержания
0,8 - 1,0	10	1,0
1,0 - 0,5	15	1,5
0,5 - 0,3	20	2,0

 

6. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯРЕМОНТНЫХ РАБОТ

 

6.1. Комплекс оборудования для ремонтабетонных сооружений должен включать буровые установки, дозировочные устройства,смесительные механизмы, насосы, нагнетатели, трубопроводы, измерительную ирегулировочную аппаратуру.

6.2. Оборудование для инъекционных работдолжно подбираться таким образом, чтобы обеспечить непрерывность ведения работ,однородность растворов и возможность контроля за объемом поглощаемогоматериала.

6.3. Смесительные устройства должныобеспечивать непрерывное перемешивание растворов. Полезная емкостьрастворосмесительных установок подбирается, исходя из предполагаемогопоглощения (с учетом 20-30% запаса). Для приготовления цементных ицементно-песчаных растворов рекомендуется использовать серийно изготовляемыесмесители типа РМ емкостью 350, 500, 700 л. Для объемов менее 100 лрекомендуется использовать смеситель СБ-133.

Для приготовления полимерных композицийиспользуется специальная тара и миксеры.

6.4. Растворонасосы для нагнетаниязакрепляющих материалов (цементных и других растворов) должны удовлетворятьследующим основным требованиям: устойчиво и длительно работать на перекачкежидких и густых растворов, обеспечивать требуемое давление нагнетания инеобходимую производительность.

6.5. Для нагнетания цементных ицементно-песчаных растворов следует использовать поршневые и плунжерные насосы,например, типа НД 1000/10, СО-49Б, СО-50А и др. Рекомендуется использоватьнасосы с регулируемым приводом. При использовании насосов с нерегулируемымприводом растворопроводы должны оборудоваться регуляторами, обеспечивающимиплавное изменение расхода.

При нагнетании полимерных растворовследует использовать насосы с малой рабочей емкостью.

6.6. Растворопровод, подающий раствор отнасоса к скважине, должен состоять из двух ниток: прямой и возвратной срегулятором расхода на возвратной нитке. Растворопровод должен быть снабженкраном для спуска воздуха, воды или раствора.

6.7. Манометры для измерения давлениянагнетания следует устанавливать в двух точках цементационной системы: у насосаи устья скважины. Они должны быть снабжены специальными предохранителями,препятствующими поступлению раствора в трубку манометра.

6.8. Цементационные установки должны бытьснабжены приспособлениями и аппаратурой для измерения расхода нагнетаемогораствора.

6.9. При проведении инъекционных работ придавлении раствора, близком к предельному, рекомендуется на стенках трещиныустанавливать индикаторы часового типа, чтобы не допустить деформаций бетона,способных привести к распространению трещины в глубину массива.

 

7. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

 

7.1. При сдаче работ оценку результатовремонта следует проводить на основании визуального осмотра, гидравлическогоопробования, а также кернового бурения с испытанием кернов в лаборатории.Количество контрольных скважин и количество кернов определяется проектом.

7.2. Контроль качества включает в себятакже и оперативную проверку качества используемых материалов, состава раствораи соответствие технологии проектным требованиям. С этой целью при производстверемонтных работ должны заполняться журналы инъекции, акты, ведомости,отражающие соблюдение проектных требований к технологии и материалам(Приложение 2).

7.3. При приемке работ должныпредъявляться следующие документы:

исполнительные чертежи;

журналы инъекции;

результаты испытаний материалов;

журналы опытного гидроопробования;

акты приемки скважин;

акты испытаний контрольных скважин;

данные обследования кернов;

акты ликвидации скважин;

сводный отчет по проведенным работам.

 

8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

 

8.1. Рабочие и служащие, занятые наинъекционных и ремонтных работах, в обязательном порядке проходятпредварительное обучение технике безопасности. Перед началом работ все рабочиедолжны получить вводный инструктаж от инженера по технике безопасности и нарабочем месте -от мастера или производителя работ, а также соблюдать требованиянорм СНиП III-4-80* и СНиП 12-03-2001.

8.2. Все рабочие и служащие, а также лицатехнического надзора в зависимости от выполняемой работы должны быть снабженыиндивидуальными средствами защиты: непромокаемой спецодеждой и обувью,предохранительными поясами, касками, защитными очками, рукавицами,респираторами, перчатками.

8.3. Место производства работ должно бытьочищено от мусора, освобождено от посторонних предметов. Места складированиябурового инструмента, цемента, резиновых рукавов, труб, химических реагентов идругих материалов должны быть оборудованы в соответствии с правилами ихбезопасного хранения.

8.4. Электродвигатели и пусковаяаппаратура буровых и цементационных установок должны быть защищены от попаданияна них воды и инъекционного раствора.

8.5. Все открытые и движущиеся частицементационных установок должны быть снабжены ограждениями, исключающимивозможность попадания в машины и механизмы посторонних предметов итравмирования людей.

8.6. После окончания монтажа всетрубопроводы для инъекционного раствора и воды, работающие под давлением,должны быть испытаны при давлении, в 1,5 раза превышающем максимальное рабочеедавление.

8.7. Наладка, смазка и ремонт буровых иинъекционных механизмов без их остановки запрещается.

8.8. Пуск инъекционных насосов долженпроизводиться при полностью открытом кране растворопровода.

8.9. Соединение напорных шлангов должнопроизводиться с использованием быстроразъемных элементов.

8.10. При нагнетании раствора необходимоследить за стабильностью положения тампона, при обнаружении выдавливания его изскважины нагнетание должно быть приостановлено и тампон закреплен.

8.11. Разборка магистралей, насосов,установка тампона должны производиться только после полного снятия давления всистеме.

8.12. В нерабочее время все механизмы иоборудование инъекционных работ должны находиться в положении, исключающемвозможность пуска механизмов посторонними людьми.

 

 

Приложение 1

 

Форма 1

 

Журнал по обследованиютрещин в бетоне

 

Дата обследования	Наименование участка сооружения	Место расположения трещин	Зарисовка трещин (геометрические размеры), величина раскрытия, место установки маяков	Глубина трещины	Показания щелемера, маяков	Удельное водопоглощение	Описание прибора и методика определения фильтрации	Величина фильтрации	Данные выбуривания контрольных кренов	Результаты испытания кренов	Примечание
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

 

Примечания.

1. Журнал заводится на определенный участокили сооружение.

2. Дополнительно на обратной сторонеделаются зарисовки трещин.

3. Заполняется в процессе обследования вразличные сроки техником, инженером и начальником цеха (сооружения).

 

Приложение 2

 

Форма 2

 

Обложка журнала

 

Наименованиеорганизации, проводящей инъекционные работы

 

______________________________________________________________________________

 

Объектработ___________________________________________________________________

 

ЖУРНАЛ ИНЪЕКЦИИ

Скважина______________________________________________________________________

Журнал№_____________________________________________________________________

Всего журналов по инъекции скважины№______________________________________ шт.

Расположение__________________________________________________________________

Отм. устьяскважины__________________________________________________________ м

Отм. забоя скважины__________________________________________________________м

Конечная глубинаскважины____________________________________________________ м

Количествозон______________________________________________________________ шт.

Диаметр скважины___________________________________________________________мм

 

Начат_________________________________________

Окончен______________________________________

Прораб инъекционных работ___________(                )

Техник участка_______________________(               )

 

Проверил:

Начальник технического отдела________________________________________(               )

 

Левая сторона разворота обложки журналаили вкладыша

 

Общие данные	Места цементации	В/Ц	Состав			Выход раствора, л	Остаток в баке, л	Поглощение
			вода, л	цемент, кг	добавка, кг			раствора, л	цемента, кг	добавок в кг

 

Дата___________________________________________

Смена__________________________________________

Ф.И.О.мастера__________________________________

Скважина №____________________________________

Зона№_________________________________________

Мощность зоны,м_______________________________

Длина шлангов,м________________________________

Превыш. манометра над устьем скважины,м_________

 

Правая сторона разворота обложкижурнала или вкладыша

 

Время			Расход раствора, л/мин	Израсходовано на сброс			Давление, МПа
часы	минуты	промежуток времени		цемента, кг	раствора, кг	добавок, кг	у насоса	у устья	в зоне	Примечание

 

Приложение 3

 

Типовые схемы лечениятрещин в бетоне

 

Двусторонняя	Односторонняя	Односторонняя
I-I	II-II	III-III

 

Рис. 1. Схемы расположенияскважин при уплотнении фильтрующих трещин и швов:

1 - трещина; 2, -скважины I очереди; 3, - скважины IIочереди.

(Размеры в метрах)

 

 

Рис.2. Схема локализацииугловых трещин (швов) с организацией сбора фильтрующей воды и последующимуплотнением инъектированием

а - вариант без бурения шпуров; б - вариант сбурением шпуров;

1 - цементно-песчаныйраствор; 2 - скважина; 3 - патрубок

 

 

Рис. 3. Дренирование иуплотнение трещин инъекцией.

Схема бурения и инъекции:

1 - трещина; 2, -скважины I очереди; 3, - скважины IIочереди. (Размеры в метрах)

 

 

Рис. 4. Уплотнениетемпературных швов инъекцией.

Схема бурения и инъекции:

1 - трещина; 2, -скважины I очереди; 3, - скважины IIочереди. (Размеры в метрах)

 

Рис. 5. Уплотнение трещинстен галереи инъекцией.

Схема бурения и инъекции:

1 - трещина; 2, -скважины I очереди; 3,- скважины IIочереди. (Размеры в метрах)

 

 

Рис. 6. Уплотнение трещинстен галереи инъекцией.

Схема бурения и инъекции:

1 - трещина; 2, -скважины I очереди; 3, - скважины IIочереди. (Размеры в метрах)

 

 

Рис. 7. Уплотнение трещинсопряжения стен и потолка.

Схема бурения и инъекции:

1 - трещина; 2,  -скважины I очереди; 3,  - скважины IIочереди. (Размеры в метрах)

 

 

Рис. 8. Схема устройствадренажа в стыках стен со сводом

 

 

Рис. 9. Площадная инъекциябетона с использованием тампона

(при наличии развитойдефектной зоны):

1 - бетонный массив; 2 -скважины; 3 - тампон-нагнетатель;  - скважины Iочереди;

 - скважины II очереди; - скважины IIIочереди. (Размеры в см)

 

Рис. 10. Тампон-нагнетательдля глубоких скважин:

1 - резиновый уплотнитель;2 - труба распорная; 3 - труба нагнетательная; 4 - гайка прижимная; 5 - муфта;6 - кран запорный; 7 - предохранитель; 8 - манометр; 9 - сбросная линия

 

Рис. 11. Ликвидацияточечного очага фильтрации

(общий случай):

1 - бетонный массив; 2 -очаг фильтрации; 3 — скважины; 4 - разрушение;

 - скважины Iочереди; - скважины IIочереди

 

Рис. 12. Тампон-нагнетательс прижимной плитой:

1 - резиновый уплотнитель;2 - труба распорная; 3 - труба нагнетательная;

4 - муфта; 5 - гайкаприжимная; 6 - кран запорный; 7 - предохранитель;

8 - манометр; 9 - сброснаялиния; 10 - прижимная плита

Рис. 13. Защитакорродирующей арматуры:

1 - арматура; 2 -цементно-песчаный раствор повышенной плотности + спец. добавки;

3 - цементно-песчаныйраствор с пластифицирующими добавками

 

Рис. 14. Уплотнениетемпературных швов инъекцией.

Схема бурения и инъекции:

1, - скважины I очереди; 2, - скважины IIочереди; 3 - битумная шпонка.

(Размеры в метрах)

 

 

Рис 15. Схема уплотнениясквозных трещин со стороны напорной грани при отсутствии обратной засыпки:

1 — сквозная трещина; 2 -разделка трещины фрезой; 3 - полоса армоэластика;

4 - жгут пороизола иличернита; 5 - приклейка полимерным материалом;

6 - цементно-песчаныйраствор; 7 - цементно-песчаный раствор с адгезионными добавками. (Размеры в см)

 

 

Рис. 16. Ликвидация очагафильтрации в днище:

1 - цементно-песчанаяпробка; 2 - откос; 3 - бетонная стяжка;

4 - бетонная подготовкапола (днища)

 

Рис. 17. Восстановлениеводонепроницаемости сопряжения трубопровода

со стеной подземной частинасосной станции:

1 - внутренняя сторонастены; 2 - кольцевая ниша; 3 - среднее сборное стальное кольцо;

4 - большое сборноестальное кольцо; 5 - трубопровод; 6 - днище; 7- опорный фундамент;

8, 9 - опалубочные шины; 10- изолирующий куб; 11 - прокладка из рубероида.

(Размеры в см)

 

 

Рис. 18. Принципиальнаясхема установки для нагнетания цементного раствора:

1 - растворитель; 2 -бак-накопитель (необходим при отсутствии бункера в растворонасосе); 3 - трубанагнетательная; 4 - растворонасос; 5 - напорный растворопровод; 6 - манометр;

7 - инъектор; 8 — скважина;9 - сливной растворопровод;

10 - запорная арматура

 

Рис. 19. Технологическиесхемы уплотнения фильтрующего бетона:

а - при наличии трещиноватой зоны:

1 - трещиноватый массив; 2- скважины; 3 - прижимная планка; 4 - уплотнение (войлок, резина); 5 - уголок;6 - анкер; 7 - патрубки для нагнетания и отвода раствора;

б - при наличии одиночной трещины:

1 - бетонный массив; 2 -фильтрующая трещина; 3 - скважины для нагнетания и отвода раствора; 4 -прижимная планка; 5 - уплотнение; 6 - анкер

 

 

Ключевые слова: бетонная плотина, трещины,ремонтные материалы, технологические схемы, оборудование, контроль качества

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

1. Общие положения

2. Наблюдения, исследовательские работы

3. Проект производства работ

4. Порядок производства работ

4.1. Бурение скважин

4.2. Поверхностная изоляция трещин

4.3. Технология инъекционных работ

5. Материалы

6. Оборудование для ремонтных работ

7. Контроль качества

8. Техника безопасности

Приложения