Технологические правила ремонта каменных, бетонных и железобетонных конструкций эксплуатируемых железнодорожных мостов

3.2. Цементация каменных и бетонных кладок

3.2.1. В массивных железобетонных, бетонных, каменных конструкциях, имеющих трещины и пустоты, цементацию кладок производят с целью восстановления монолитности, увеличения прочности, повышения водонепроницаемости и устранения фильтрации воды через кладку, увеличения ее долговечности.

Сущность цементации заключается в том, что в кладку через пробуренные скважины нагнетают цементный раствор, который после затвердевания превращается в плотный водонепроницаемый и нерастворимый в воде материал, заполняющий трещины и пустоты, упрочняющий кладку и препятствующий фильтрации через нее воды.

3.2.2. Расположение и размеры инъектируемых скважин, последовательность их цементации, состав раствора и режим нагнетания должны быть указаны в проекте. Проекту предшествуют обследование, установление состояния кладки, составление схем с указанием расположения и размеров трещин, швов, раковин, скважин, последовательности работ по цементации, а в случае необходимости - рабочих чертежей усиления кладки перед цементацией.

3.2.3. При цементации кладки после устройства усиления в виде железобетонных поясов, рубашек или прокладных рядов нагнетание разрешается начинать при достижении бетоном этих элементов прочности не ниже 25% от проектной. При устройстве элементов усиления в них должны быть оставлены отверстия для скважин. Нагнетание цементного раствора можно производить гидравлическим способом (насосом) и пневматическим (сжатым воздухом от компрессора посредством растворонагнетателей).

3.2.4. Обследование кладки, проектирование, организация и производство работ по цементации должны выполняться в соответствии с [1].

3.2.5. В первую очередь с целью уточнения данных проекта в разных местах кладки должны быть пробурены и испытаны на удельное водопоглощение не менее 10% общего количества скважин. При этом в зависимости от удельного водопоглощения состав раствора в начальный период цементации, расстояние между скважинами и максимальное давление при нагнетании раствора рекомендуется принимать в соответствии с п.3.4 [1].

3.2.6. Скважины рекомендуется располагать в шахматном порядке, а при наличии облицовки - в швах между облицовочными камнями, как указано в главе 3 [1].

Скважины на боковых поверхностях опоры следует бурить наклонно сверху вниз под углом не менее 10° к горизонту, а на верхних гранях опоры - вертикально и не ближе 0,5-0,6 м от краев кладки во избежание выколов ее при нагнетании смеси под давлением (рис.3.1). Глубину скважин назначают с таким расчетом, чтобы цементная смесь заполняла все поры и трещины в массиве. Расстояние между скважинами ориентировочно принимают 0,8-1,2 м при нагнетании раствора без добавок и 1,2-2,0 м при нагнетании раствора с пластифицирующими добавками.

Рис.3.1. Расположение скважин при цементации устоя (а) и промежуточной опоры (б)

3.2.7. Подготовка скважин к цементации включает промывку и продувку скважин сжатым воздухом в соответствии с главой 9 [1].

В случае заиливания пор или щелей в кладку до промывки заливают 5%-ный раствор едкого натра. Таким же раствором ведут промывку, если кладка выщелочена агрессивной водой.

3.2.8. Скважины в надводной части опор, выложенной из камня, который снижает свою прочность при замачивании водой, а также фундаменты на высоту 2 м от подошвы запрещается промывать и испытывать на водопоглощение.

3.2.9. Нагнетание инъекционного раствора в кладку при ее температуре, измеряемой внутри скважины, ниже +5 °С без устройства тепляков запрещается.

3.2.10. Нагнетание инъекционного раствора в скважины глубиной более 2 м должно производиться при двух установках инъектора: первая установка - на середине скважины и вторая - на расстоянии не менее 10 см от поверхности кладки.

3.2.11. Приготавливать инъекционный раствор необходимо непосредственно перед началом нагнетания - см. п.6.7 [1]. Применение для нагнетания инъекционного раствора без специальных добавок и без непрерывного перемешивания через 1,5 ч с момента его затворения запрещается.

3.2.12. Иногда для дополнительного усиления кладки после цементации проектом предусматривается устройство железобетонной оболочки (рубашки). Ее лучше всего устраивать после установки в скважины инъекционных трубок или деревянных пробок, обернутых промасленной бумагой, а смесь нагнетать после бетонирования и выдержки бетона рубашки (см. рис.3.1).

3.2.13. В качестве механизированного инструмента для устройства скважин обычно применяют перфораторы ударно-вращательного действия - см. приложения 1 и 5 [1], а также более производительные перфораторы завода "Пневматика" ВП-54 и ВП-63.