1.一种采用高延性水泥基复合材料修复衬砌的工艺方法,其特征在于:采用一种高延性的水泥基复合材料,修复方法采用一些特定的施工方法,并采用基于修复材料抵抗收缩和界面脱粘破坏的潜力评估参数P对修复效果进行评价;所述施工方法具体包括如下步骤:步骤一、对修复区域进行放样标定,标识出拟修补范围,修补范围在衬砌开裂区域基础上往四周扩充1米过渡区;步骤二、确定修补范围后采用机械设备对衬砌基底进行凿毛处理,处理时应不损伤原衬砌结构的钢筋;步骤三、凿毛处理结束后,用水枪冲洗掉衬砌表面的浮浆颗粒,露出新鲜的混凝土粘结界面,并在衬砌表面埋设控制涂抹厚度标志;步骤四、对有渗水出露的裂缝应采用快凝式防水胶进行临时处理,阻止水分进一步渗出;步骤五、在需要修复的区域布设钢丝网,钢丝网选择HRB400钢筋网,选用钢丝直径在3mm以上,孔径在50mm~100mm之间;钢丝网采用扩底螺栓加垫片的方式固定,固定螺栓的间距保持在40cm到60cm之间;步骤六、分层多次涂抹高延性水泥基复合材料,第一次涂抹的厚度应该覆盖住钢丝网,待涂抹的材料初凝后,每隔两个小时,对涂抹后的表面进行喷洒水养护,24小时后,开始进行第二次的涂抹,涂抹后的养护方式与第一次涂抹后的养护方式相同,涂抹次数不少于3次,涂抹总厚度控制在3到5cm之间,保证涂抹材料厚度不侵入隧道的建筑限界;步骤七、高延性水泥基材料涂抹达到控制厚度时,利用细砂浆对涂抹表面存在的坑洼位置进行修补找平;步骤八、找平后每日对修复区域进行洒水养护,洒水浸湿所有修复区域表面,养护总周期为4周;前2周内,每日洒水养护次数3次,后2周内,每日洒水养护次数2次;步骤九、利用装修涂料对养护后的修复区域进行装饰;高延性的水泥基复合材料的组分材料包括:普通硅酸盐水泥、水、细骨料、F级I类粉煤灰、硅灰、抗收缩外加剂和纤维,组分质量百分比水泥:水:细骨料:F级I类粉煤灰:硅灰=(12%~24%):(16%~17%):(21%~23%):(24%~48%):(12%~24%),所述的水泥为硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中的一种,水泥的强度等级为52.5,所述的细骨料为混凝土用砂,其最大粒径不超过1mm;所述的抗收缩外加剂包括减水剂、膨胀剂和乳胶粉,其中减水剂掺量不超过胶凝材料,即水泥、粉煤灰、硅灰,总质量的0.5%,膨胀剂和乳胶粉不超过水泥掺量的10%;所述的纤维为聚乙烯醇纤维,长度为8~12mm,其掺量为高延性水泥基复合材料总体积的1.5~2%。
2.根据权利要求1所述的采用高延性水泥基复合材料修复衬砌的工艺方法,其特征在于,步骤六中,在正式涂抹之前,应该先进行试涂抹,进一步地根据现场条件和涂抹施工难度优化配合比及施工方法,并测试涂抹层和原衬砌之间的粘结强度,试涂抹效果符合要求后方可大面积施工;涂抹过程中,高延性水泥基材料宜随拌随用,涂抹后的掉落物不能收集起来放入下批新鲜料中,以免影响涂抹层的质量;分层多次涂抹高延性水泥基复合材料达到涂抹控制厚度1/2时,在修复的核心区域埋设两组应变计,分别测试高延性水泥基材料沿隧道轴向和环向收缩应变ε sh 。
3.根据权利要求2所述的采用高延性水泥基复合材料修复衬砌的工艺方法,其特征在于,步骤六中,分层多次涂抹高延性水泥基复合材料过程中,准备好单轴拉伸模具,每批新鲜拌合物浇筑4个单轴拉伸的试件,24h小时脱模后,根据现场修复材料涂抹层养护方式,对单轴拉伸试件进行同样的洒水养护,洒水需要浸湿试件所有表面。
4.根据权利要求3所述的采用高延性水泥基复合材料修复衬砌的工艺方法,其特征在于,将养护好的单轴拉伸的试件送入试验室进行单轴拉伸试验,分别测定试件弹性应变ε e 和非弹性拉伸应变ε i 。
5.根据权利要求4 所述的采用高延性水泥基复合材料修复衬砌的工艺方法,其特征在于,所述潜力评估参数P计算公式如下:P=ε sh -(ε e +ε i +ε cp )式中,ε sh 为埋设应变计所监测到的收缩应变,单位:%;ε e 为试验测得修复材料弹性应变,单位:%;ε i 为试验所测得的修复材料非弹性应变,单位:%;ε cp 为修复材料的蠕变,高延性水泥基复合材料ε cp 取0.07%。
6.根据权利要求5所述的采用高延性水泥基复合材料修复衬砌的工艺方法,其特征在于,具体评价方法为:当计算的P值小于0时,表明材料变形能力可以抵消收缩变形,高延性水泥基复合材料具备抵抗收缩破坏和界面脱粘能力,修复效果良好;反之,材料变形能力不能抵消材料收缩变形,修复效果不佳,需要重新调整配合比,再次进行修复。