时间：2023-11-23 10:53:21
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【关键词】桩基 溶洞处理 方案a 方案b施工方法
中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号：
工程简介
大庆至广州高速公路粤境连平至从化段S7合同段k43+353黄屋大桥、k48+805.5礁砍石大桥桥位位于丘陵区，桥位区覆盖层由第四系耕植土、冲积粉质粘土、卵石、卵石夹块石、砾砂、碎石、沼泽相淤泥质粉质粘土、残积粉质粘土、粉土等组成，基底有泥盆系上统帽子峰组砂质页岩、砂岩、灰岩、碳质灰岩及其风化层组成。桩基202颗，桩径1.5米，总长3050.824米，桩径1.6米，总长1257.9米，桩径1.8米，总长688.5米。溶洞特征：由软塑状粉质粘土全充填，漏水；由灰黑色，软塑状粉质粘土全充填，微漏水；空洞无填充，漏水等。
溶洞分类
溶洞按其填充状态可分为空的、半填充的和完全填充的三类：按其填充物的性质可分为粘性土、砂砾和稀土三类；按其漏水情况可分为漏水和不漏水两类。
溶洞处理方案
处理溶洞的走向与河流的流向相同。根据上述地质条件，从技术、经济等方面经过比较，选择了静压化学灌浆法、套内护筒法等施工技术配合使用处理溶洞，取得预期的效果，处理方式如下：
主桥桩基对溶洞的处理：主桥桩基精确放样后，在桩基施工平台上用地质钻于桩中心进行超前钻，必要时增加钻位。根据超前钻的结果，确定护筒的打入深度。有溶洞的桩位，护筒沉至风化岩层，置于强风化岩面上，这样可穿过土洞。护筒的底部即为岩层或溶洞的顶部。没有溶洞的桩，护筒沉放要穿过淤泥质亚粘土、砂砾层，置于砂砾质亚粘土层至少2m深。
根据溶洞的不同类型，最后决定兼用两种不同的施工方案。方案a当溶洞内有填充物填满或有流砂的，或当溶洞为空洞或填充物不满（水洞）且深度在3m以内的，在钻孔桩施工前先进行预处理，采用静压化学灌浆法固填充物和流砂，或用此法填满溶洞，在固结体达到一定强度以后再钻孔施工。方案b当溶洞为空洞，且深度在3m以上的，拟用套内护筒法施工，即用内护筒穿过溶洞的施工方案。
四、方案a、b施工方法
（一）方案a施工方法
1、方案a技术要求溶洞预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间并达到一定的强度（20mpa以上），防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生，保障成孔及水下混凝土浇注等一系列施工工序的顺利完成。溶洞预处理施工，在钻孔桩施工之前进行，相当于在桩基础施工过程中，于钻孔桩施工工序之前加入一道预处理工序，与桩基施工的各工序一起形成流水作业。
2、施工方案
（1）处理方法选择由于溶洞埋藏较深，不能用爆破或填充混凝土等一般方法处理，有效的处理方法是灌浆法。而在众多的灌浆法中，因溶洞的不规则性，决定了其处理的最有效和比较经济的方法是静压化学灌浆法。因此，采用静压化学灌浆法，同时也可兼用喷射灌浆法，促进填充物强度的加强。
（2）静压化学灌浆的加固特点浆材可在几秒或在几十秒内瞬间凝固，可控制浆液灌注在一定范围内且不流失，材料的利用率高，比较经济。浆材的结石率为100％，即1m3体积浆材可得1m3结石体。对溶洞中的砂、砾等土体，浆液是通过渗透作用板结砂和砾的；对于溶洞中的稀土、亚粘土等土体，浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的；对于无填充物和半填充溶洞的空间，浆液是通过充填作用填满溶洞的。浆液在土体中的渗透扩散方向是往小主应力面方向，浆液固化后，小主应力面得到加固，而原次小主应力面变成小主应力面。这样，通过对小主应力面反复不断的加固，一方面渗透、挤密溶洞中的土体的空隙，充填溶洞的空间，在桩体周围形成防水帷幕，防止流砂和保证护壁泥浆不流失；另一方面，提高溶洞中土体的承载力和抗剪力形成挡土墙，防止坍孔。静压化学灌浆的关键在于浆材的配方和工艺。材料：普硅425＃水泥（新标准为普硅32．5mpa水泥）与化学浆。工艺：采用双液灌浆系统进行全孔灌浆，要求少量多次、反复灌浆。
3、主要施工机械设备主要机械设备有：bw250泥浆泵，bw150泥浆泵，100型钻机，泥浆搅拌机和贮浆槽，高压灌浆管及其配件。
（二）方案b（套内护筒）施工方法
1、内护筒长度的确定护筒长度l＝h＋3（m）（h为地质超前钻确定的溶洞高度）
2、内护筒内径的确定内护筒内径应大于φ220cm，同时外径应小于外护筒内径5cm左右，如果只下一次内护筒（一层溶洞），内护筒内径选用233cm，壁厚为1cm，则外径为235cm（主桥外护筒内径为240cm）。当遇到第二层溶洞时，第二层溶洞的内护筒（即第三次护筒）选用220cm内径。
3、溶洞顶部冲孔根据超前钻的资料，当钻孔施工接近溶洞顶部时，提起钻头、钻杆，移开钻机（gps－30），采用冲击钻机ykc－30冲孔，冲孔钻头外径235cm。用冲击钻冲孔时，要求轻锤慢打，使孔壁圆滑坚固，提升高度一般不超过50cm。所有卡扣及钢丝绳必须先经测试检查，其它施工工艺及注意事项与常规相同。
4、内护筒的沉放方法
（1）当冲击穿过溶洞顶部时要反复提升冲锤，在顶部厚度范围上下慢放轻提，冲锤不明显受阻碍，说明顶部已成孔并且是圆滑垂直的，此时用钢丝绳活扣绑住内护管，用吊机（或冲机自吊）把内护筒放入外护筒内至孔底。到孔底后，内护筒不会靠自重沉到溶洞底部（因溶洞底有沉渣、沉淀物等）。此时，gps－30钻机重新就位。
（2）护筒沉设利用gps－30钻机进行，在钻机的钻杆上附加压架，利用钻机的钻进压力和钻杆、钻头的重量，使内护筒随钻头的钻进而下沉，直到溶洞的底部。
5、内、外护筒间空隙及内护筒与溶洞底部间空隙的处理
（1）在内护筒底部及顶部100cm范围内回填砂、碎石，中部回填中砂。
（2）用高压喷射灌浆法（施喷法）对回填体进行灌浆处理。灌浆后，内护筒上下两端空隙被砂、碎石及浆液冲填固结，固结强度要求达到30mpa，其抗渗系数可达10－7m／s。灌浆处理后，即可重新冲孔。
（3）在内护筒顶部及底部100cm范围内回填小碎石素水泥混凝土，内护筒中部回填砂，同样能起到堵塞空隙的目的。
（4）对于需要处理多层溶洞的桩基，一般仍采用上述灌浆法填充固结空隙进行施工。目的是为了增加溶洞底部（同时有可能是下层溶洞的顶部）附近填充物的密度和强度，并且增加内、外护筒间的胶合力。
（5）重新冲钻，直至嵌入完整基岩。当符合设计及规范要求时，经监理工程师同意即可终孔，此桩即成孔。成孔后的工序工艺与常规相同，并不赘述。
五、结语
根据溶洞的不同类型，用方案a、方案b进行分类处理，处理方法可靠，各项技术指标均能满足设计要求。化学灌浆法对溶洞的预处理达到预期目的，有效防止了钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔现象，可保证成孔及水下水泥混凝土浇注等工序顺利完成。套内护筒法要求对施工过程的每个环节（从确定内护筒长度、内径到沉放方法乃至内外护筒间空隙、内护筒与溶洞底部间空隙的处理）都必须落实到位，便可顺利成孔。只要对其施工过程严格把好技术关，可有效缩短工期，保证了工程质量与经济效益的双赢。
【参考文献】
[1] 公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）.人民交通出版社，2000。
1.工程概况
某水电站位于黄河干流上，属于一等工程，主坝是混凝土双曲拱坝，高度为245m，宽度为10m，是黄河上游建筑规模最大的水电站大坝之一。该水电站主要承担发电任务，电机装机容量为4200MW。双泄孔是该水电站泄洪冲沙的主体建筑物，进口高程为1045m，23#坝段泄槽边墩混凝土施工过程中出现裂缝，裂缝与坝底水流方向垂直，裂缝长度为7.8m，宽度在0.15mm-0.20mm之间，经声波测试发现裂缝深度在3.0～3.7m之间，而且上部裂缝比较明显，下部裂缝不明显。
2.化学灌浆在水利大坝混凝土裂缝处理中的可行性分析
混凝土裂缝包括干缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝等几种，造成裂缝的原因包括施工操作、外界环境因素等，分析该水电站23#坝段泄槽边墩混凝土裂缝发现，裂缝基础约束大，主要原因为结构突变及施工养护不及时，加之冬季昼夜温差大，混凝土构件表面的干湿和温度变化较大，这也是造成裂缝产生和持续发展的主要原因。
针对混凝土裂缝问题，目前普遍采用的处理方法有填充法、表面处理法、结构补强法、水泥灌浆法等几种，结合该水利大坝施工项目的工程特点和现场施工环境，在总结以往工程经验的基础上决定采用化学灌浆方法进行处理。化学灌浆中所使用的化学浆液为均相液体，几乎接近水的粘度，可以快速渗入极其细小的裂缝，而且所用化学浆液具有较高的亲水性和固结强度，能够在较短的时间内实现结构加固的目的。对于双曲拱坝这种受力构件，应当采用最安全的裂缝处理方法以保证结构的完整性。鉴于该大坝出现的裂缝情况及工期要求，采用化学灌浆方法可以保证在次年的5月份下闸蓄水，避免影响正常发电。
化学灌浆施工效果受多种因素的影响，其中最主要的影响因素是化学浆液粘度和亲水性，目前所使用的化学浆液粘度与水基本一致，可灌性问题可以忽略不计，因此关键因素是化学浆液的亲水性。在PSI-CW环氧浆材固化剂聚酰胺中加入羟基可以大大提高浆材的亲水性，从而改善其固化性能，此外，由于合成后的混合物能够有效排除残留水分，因此可以有效减少和避免环氧浆材凝固时水分所带来的各种负面影响。
3.化学灌浆施工要点与工艺流程
3. 1施工要点
（1）合理布置灌浆孔
采用化学灌浆方法进行裂缝处理之前，首先要布置好灌浆孔，包括探缝孔、骑缝孔、浅灌浆孔、深灌浆孔这几种（如图1所示）。其中，探缝孔是在正式处理裂缝之前用于确定裂缝深度的孔，裂缝深度不同，所采取的具体处理方法也不同。裂缝深度探测完成后，就需要通过深灌浆孔和浅灌浆孔进行处理。骑缝孔是沿裂缝表面布置的孔，目的在于通过骑缝孔来排除缝隙内的气体，同时兼具屏浆作用。灌浆孔的疏密程度需要根据实际情况合理确定，既不能过于稀疏也不能过于紧密，太稀疏有可能造成漏灌的情况，而过于紧密又会增加工程施工成本。结合现场施工条件确定每一条裂缝不应当布置超过3组灌浆孔，且分别位于裂缝的两端和中间位置。
（2）保证钻孔清洁无污
灌浆孔布置完成后，应当采用高压水流仔细冲洗钻孔内部，并严格遵循自上而下的原则进行全面冲洗，直至回水清澈为止。钻孔清洗完成后还要用高压风去除残留的水分，避免残留的水分对环氧浆材的固化性能产生不良影响。
（3）科学计算环氧浆材配合比
环氧浆材的固化时间与现场试灌需要经过反复试验确定，而且还要结合施工时的温度确定，由于气温较高时化学反应速率更快，因此固化剂也就是B液的所需含量就相对较少，经过综合评估确定A液与B液的配合比应当为5：1。
（4）合理安排灌浆顺序
传统灌浆施工中一般采用分序施工方法，由于化学浆液的固结机理与水泥固结存在本质区别，因此需要重新安排灌浆顺序。如果在化学灌浆中仍然采用分序施工方法，就有可能造成I序施工完成后，II序和III序孔中的水无法正常排出，从而影响浆液的正常灌入，出现灌浆不彻底的情况，这样一来也就无法保证加固效果。
结合类似工程的成功经验，决定在本次化学灌浆施工中采用以下灌浆顺序：低位置灌浆高位置灌浆，即先灌注低位置的灌浆孔，再灌注高位置的灌浆孔，如果灌浆孔的高度相同，则先灌注深度较深或者中间的灌浆孔。此外，在灌浆过程中还要考虑灌浆孔的连通问题，不论裂缝情况怎样，都要避免采用分序灌浆方法。
3.2工艺流程
化学灌浆的工艺流程可以归纳为：搭设施工平台布置灌浆孔（探测裂缝深度、钻灌浆孔）清洁钻孔并进行通气试验封缝并固定灌浆嘴压力水清洗和驱水环氧灌浆处理表面现场清理和质检验收。
在以上工艺流程中，探测缝深需要采用超声波进行平测。灌浆孔的布置需要一次完成，以免钻出的粉末将已钻成的缝隙堵塞，所采用的钻孔设备也要尽量选用取芯钻，避免使用风钻等速度较快的钻孔设备。压注水试验中，由于化学灌浆的施工成本较高，因此需要通过压注水试验来确定具体的吸浆量，从而避免出现漏浆的情况。在配制化学浆液的过程中需要严格按照计算好的配合比筛选各原材料，缓慢搅动A液的同时缓慢加入B液，搅拌速度要适当，不能过快也不能过慢，以免凝结时间缩短或者液体不能充分融合。搅拌所用的容器应当清洁无污染，避免使用带有油污或其他杂质的容器作为搅拌器具。此外，每次的拌合量需要按照施工温度、裂缝实际宽度来确定，并将配制好的化学浆液放置在阴凉的环境下保存，避免长时间暴露在高温空气中导致浆液发生物化性质改变。灌浆过程中可将临近的孔作为排水孔，在彻底排除积水后再灌注邻孔，需要注意的是，在灌注邻孔时，之前的孔仍需保持灌浆压力，待间隔孔出浆时再停止第一个孔的灌浆操作。一般来讲，延续灌浆的时间不得短于60min，灌浆压力需维持在0.1-0.3MPa之间。灌浆过程中需要仔细观察是否进浆，直至不吸浆再停止灌注操作。如果吸浆量较大，应当仔细检查是否存在渗漏，如果裂缝存在土埋部分就有可能造成这种情况。
1．1粘土浆材。
粘土浆材主要的成分就是黏土和亚粘土，其最大的特点就是吸水性好、粘结力强，所以稳定性较高，因为粘土和亚粘土所含水的比例不同其粘结力和稳定性也存在较大的不同，所以在我们具体的使用之前，我们可以通过不同比例的搭配来进行粘土浆材的拌合，但是这种材料的使用也存在一个明显的不足，那就是其强度在一定程度上可能达不到一些特殊部位灌浆的要求，因此，有时我们通过在粘土浆材内添加一定量的水泥来提高粘土浆材的强度和应用效果。
1．2水泥基浆材。
水泥基浆材顾名思义就是主要采取水泥搭配而成的一种灌浆材料，我们都知道水泥的种类和型号也有很多，因此，采取不同的水泥型号配合而成的水泥基浆材在性能上也存在着明显的不同，一般说来，我们最为常用的主要是硅酸盐水泥，在配置的过程中添加一定量的二水石膏的话能够更进一步的加强其应用效果，但是这种浆材也存在一个明显的不足，那就是在注入的时候容易出现稀释现象，不容易被注入。
1．3化学浆材。
化学浆材是我们常常用到的第三种浆材，相对于前两种无机浆材来说的话，化学浆材一般粘度都很低，沉淀物少，固化时间可以人为地进行调节，主要用于一些裂缝的灌注，尤其是在一些地下灌注工程中使用的最多，并且由于其不溶于水的特性使得其耐久性能极强，但是这种化学浆材价格较高，并且还具有一定的毒性，一般来说不做单独使用。
2．土木工程灌浆技术的施工要求
灌浆技术作为一种新型的施工技术，虽然能够解决很多原有的施工技术所不能够解决的问题，但是其施工要求也更为严格，一旦要求达不到的话就很容易影响施工的质量，导致灌浆技术施工的失败。
2．1灌浆的压力因素。
灌浆施工中浆材流动的主要动力来源就是我们施加的灌浆压力，所以，灌浆的压力对于整个灌浆施工来说格外重要，尤其是对于灌浆的效果影响最为重大，因此，我们需要实现规划好灌浆施工所需要施加的压力大小，在计算的过程中我们还应该充分的考虑到浆材在流动的过程中因为周围的环境因素所造成的阻力对于压力计算的影响，尤其是在不同的地质中浆材的流淌扩散的阻力也是各不相同的，另外，不同材质的浆材所需要的压力也各不相同，一般说来，化学浆材所需要的压力比其他浆材要小得多，这就更需要我们进行事先的调查研究，最终确定一个最为恰当地灌浆压力，以便达到最好的灌浆效果。
2．2扩散半径和有效的扩散距离。
灌浆施工中浆材的扩散半径和扩散距离也是需要我们关注的，这里所说的扩散距离并不是指浆材实际的扩散距离，而是指的浆材的有效扩散距离，而能够影响到浆材的扩散半径和有效扩散距离的因素主要是地层的渗透系数和压力，此外，浆材本身的一些黏性和扩散能力也能够影响到其扩散的具体状况，所以我们可以参考这些因素后采用一些公式来进行计算，最终得出浆材扩散半径和有效扩散距离的约值。
2．3浆材的凝固时间。
最后，浆材的凝固时间也是需要我们注意的，浆材的凝固时间主要是由浆材本身所决定的，但是我们可以通过往这些浆材中添加必要的凝固剂来改变其固有的凝固时间，最终使其能够按照我们实现规划好的时间进行凝固，虽然我们一般对于浆材的凝固时间没有一个苛刻的规定，但是越符合科学凝固时间凝固的浆材越能够确保土木工程灌浆的效果。
3．土木工程的灌浆施工方法
在土木工程中灌浆技术的具体方法有很多，但是总的来看可以分为堵水防渗灌浆和加固灌浆两类，但是具体细分的话就包括很多的不同方法，具体来看的话，当前常用的主要有以下三种灌浆施工方法。
3．1填充灌浆法。
填充灌浆，这种方法主要应用在一些大型的灌浆施工中，尤其是对于一些地下洞穴的灌注最为合适，效果也最好。
3．2渗透灌浆法。
渗透灌浆法主要是运用到土木工程中的一些无法大范围的改变当地的地形和地质条件，进而采取的直接把配置好的浆材灌注到我们需要填入的裂缝当中，尤其是对于深层次的裂缝最为适用，此外，在一些砂砾层中也可以采取这种方法来进行浆材的灌注。
3．3压密灌浆法。
压密灌浆法从名称我们就可以看出，这种方法主要就是通过给浆材施加一定的压力使其浓度变大，进而增大其外侧的压力，最终迫使浆材进行地底层，这种方法对于一些粘质的土层最为适用。除了上述的三种常用的灌浆施工方法之外，还有很多的方法被应用在土木工程中的各种不同的情况下，比如电动化灌浆法和劈裂灌浆法也是我们土木工程施工中常用的两种方法。
4．结束语
关键词：灌浆技术；桥梁隧道施工；应用分析
中图分类号： U445文献标识码：A
前言
近年来，随着国民经济水平的发展，各类等级公路的建设进行的如火如荼，这在很大程度中方便了人们的生产和生活，在公路施工的过程中，桥梁与隧道的建设是其中的重要组成部分，与公路路基相比而言，桥梁与隧道施工具有一定的特殊性，对于施工方法的要求也更高，如果未掌握好施工技术，很可能导致公路在投入使用后出现各种各样的质量问题，提高桥梁与隧道的施工质量也成为施工管理人员关注的重点问题，就现阶段来看，灌浆法作为公路桥梁隧道中常见的施工技术，能够很好的防止桥梁隧道中各类病害问题的产生，下面就具体介绍灌浆法的类别及其具体的应用要点。
一、灌浆技术相关介绍
1、灌浆技术又称为压力灌浆法，即利用压力将固结浆液通过钻孔注入建筑物裂隙与土体孔隙中，改善其物理力学性能的一个过程。灌浆在注入裂缝后，能够以渗透、填充和挤密的方式挤出岩石和土体裂缝中的空气和水分，这样就能够将原先松散的土体凝结成一个整体，达到提升其水稳性和强度的目的。就现阶段来看，灌浆法包括高压喷射灌浆与静压灌浆两种，高压喷射灌浆时利用钻机将注浆管钻进土层预定位置，再利用高压设备将高压流喷射出来，当速度快、能量大的高压喷射流超过土体结构强度时，土粒便会剥落，其他土粒会按照一定比例与浆液重新排列行为固结体，这样就可以达到加固桥梁的作用。静压灌浆方式与之相比能够很好的解决桥梁与隧道的加固问题，也能够解决土体防渗问题，技术难度也较小，因此，在公路桥梁隧道的施工过程中，静压灌浆方式的应用范围更加的广泛。
2、灌浆方法及应用范围
（1）对于工程大裂缝，其处理办法往往为填充灌浆，因受荷载力作用的影响，桥梁隧道及地下溶洞等工程往往因此发生地质坍塌事故。现阶段，在桥梁隧道工程施工中，填充灌浆法的应用最为普遍。填充灌浆法的施工工艺：孔位放样钻孔（判断脱空界面、观察钻孔时返水情况）安装灌浆头、试压；配制浆液灌浆结束单孔灌浆封孔饱压。
（2）对于隧道侧壁维修及桥梁地基加固施工，渗透灌浆法的应用最为普遍，实践证明，其施工效果也相对更好。渗透灌浆法施工方法：借助渗透手段，将浆液填充至孔隙裂缝及岩土地层，待其凝结成为整体，岩土层使用强度便大幅度增加。
（3）压密灌浆法主要被应用于隧道工程施工，其施工方法：借助高压注浆的方式，将浓度较大的浆液灌注入岩缝内，与此同时，灌浆管端应该产生浆泡，此时，浆液依托灌浆压力的作用而进入岩缝，压密灌浆法灌注的浆液主要呈现出条状或脉状胶结层。
（4）电工化学灌浆法主要被应用在桥梁基础加固工程中，其施工方法：选定所需加固的岩层将正负两极分别插入底层将带孔金属管与正极一端相连，用于灌浆将正极一端与电源正极相连将正极另一端与电源负极相连，以确保电渗方向与注入压力方向一致。电动化学灌浆法的作用在于降低通电区域中层含水量，并通过形成渗浆通道，以便降压沿着渗浆通道流入地层深处，并最终形成结层。
二、灌浆技术在公路桥梁隧道施工过程中的应用
1、灌浆方案的设计
灌浆需要按照地质勘察、方案选择、灌浆试验、设计计算、修改优化的过程进行，具体的设计内容要包括灌浆标准的确定、灌浆材料的选择、施工范围的确定、浆液影响半径的设置、钻孔的布置、灌浆效果的评估等等。在公路桥梁隧道的灌浆处理过程中，对于强度较低的底层可以使用压密灌浆的方式进行处理，对于硬质的土层可以使用劈裂灌浆的方式进行处理，对于砂砾层则可以使用渗透灌浆的方式进行处理，灌浆方式能够单独使用，也可以组合使用。在灌浆顺序的决定上，对于砂砾层较多的地层，一般使用分段式灌浆的方式来处理，对于软弱地层，也可以使用以上的处理方式。
（1）灌浆材料通常分为粒状浆材、无机化学浆材和有机化学浆材几类。在软土地基处理过程中，常用粒状浆材，而对于防渗、堵漏的加固工程，一般都要注入化学浆材。在浆材材料的配比设计方面，一般应该使用0.8:1-1:1水灰比的配合比浆液，对于浆液扩散半径的确定可以使用相应的计算公式来计算，如果地基较为复杂难以计算参数时，就要使用现场注浆试验的方式进行确定。
（2）在灌浆压力的确定方面，适度的灌浆压力能够有效提升土体强度、减少灌浆孔的数量，但是如果压力过大，就有可能破坏地基结构，为了解决这一问题，必须确定好地基的允许注浆压力。灌浆压力与地层强度、密度、初始应力等多种因素有关，往往难以预测到所有的因素，此时必须要使用现场灌浆试验的方式进行确定。一般情况下，灌浆压力的选择应该根据施工地区涂层埋深和性质进行确定，砂性土经验数值约为0.2到0.5MPa，粘性土经验数值约为0.2到0.3MPa，在由于环境因素、地基条件和灌浆目的不同难以确定参数的情况下，可以参考其他的施工工程进行确定。
2、在桥梁隧道中使用灌浆技术的一般要求
桥梁隧道施工中使用灌浆法是非常复杂的，以隧道施工为例，隧道工程使用灌浆技术需要注意很多问题，如果操作好了，就可以有效提升隧道质量，反之甚至会影响隧道的施工质量。在隧道施工中，总是会需要在同一个施工地点进行不同的灌浆施工。在进行注浆施工时，一般会先进行低压力注浆操作然后再进行高压力注浆操作。在实际操作中，要注意以下几点：
（1）当对隧道的衬砌部位进行灌浆施工时，一定要注意要首先进行回填灌浆工序，然后才能够对围岩进行灌浆施工，以达到固结效果。
（2）当施工的地方存在着帷幕灌浆或高压固绪灌浆工艺时，施工人员一定要先进行回填灌浆工序，然后才可以惊醒帷幕灌浆或高压固结灌浆。在这个过程中，一定要注意分层来搭设防渗帷幕。在完成水平的帷幕搭设后才能进行垂直帷幕的搭设。要避免为了赶工期，加快施工进度而不按施工顺序操作的情况出现。这样会对施工带来非常大的危害，也会造成材料的浪费，对施工是十分不利的。
（3）当隧道中需要使用钢板的衬砌时，一定要注意在完成混凝土浇筑施工环节后才能进行。也正因为如此，每一个施工环节都需要按照施工的顺序以及施工规定来严格施工。此外，当完成了钢板衬砌时，施工人员一定要注意在钢板上预先留下灌浆工程的作业孔洞，从而为接下来的施工打下基础。
（4）在对混凝土的衬砌以及围岩之间进行回填施工时，要保证在衬砌混凝土强度的百分之七十后才可以进行。在进行计算时，一定要在龄期的基础上进行。一般情况下，施工是在混凝土衬砌施工后14d进行。必要时，可以通过在衬砌混凝土中加入适量的早强剂来进行施工，这样就可以保证7d就达到28d的混凝土强度。施工单位一定要对衬砌混凝土的施工强度进行检验，保证其可以满足施工需要。
3、控制施工过程的质量
（1）严格控制钻孔之间的距离及钻孔排之间距离，孔位和终孔深的误差小于20mm。施钻之前，若发现会和其他管线冲突，要设法避开其他管线；若不能避开，上报监理并征得同意后，可移动孔位，并记录孔的实际位置。钻孔的倾斜度要符合要求。
（2）根据施工技术参数对施工现场进行控制，并记录好各项施工参数，如，高喷灌浆各项参数，浆液的材料和用量，以及故障的处理方法和结果。
（3）喷灌前要进行严格的试验和检查。并在孔口进行试喷，符合工程设计的要求之后再进行正式喷灌。
（4）为了保证高喷灌浆能够顺利的进入管中，终孔完成之后需要用新浆液置换干净孔内岩粉。
（5）高喷灌浆完成或因故造成喷灌短时间内中断时，要马上拔管进行清洗，避免浆液凝固造成无法拔管。
（6）由下而上进行高喷灌浆，当喷射注浆管的喷嘴抵达标高时，便可以进行喷射注浆。为了保障凝结体的密实度和灌浆的整体性，每次卸管喷射管后，其提升搭接长度要大于20cm。
（7）高喷灌浆过程如果没有冒浆现象，则可能是由于地层存在空隙出现漏浆，为此需要在空隙大的地段灌注大量的注浆，确保空隙填满。待正常冒浆后，再按建筑工程的设计要求提升速度。
三、结语
灌浆技术的应用在公路桥梁隧道施工中能够有效减少开挖工程量，同时，该种施工方式也不会受到天气因素的影响，操作方式相对简单，可以取得良好的社会效益，此外，经过造价比较，灌浆处理方式也有着一定的资金优势，值得在施工过程中进行推广。
参考文献：
[1]陈卓.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[期刊论文].交通标准化,2013,04(08)
[2]刘娟.公路桥梁混凝土施工质量控制[期刊论文].交通世界(建养.机械),2012(12)
关键词：混凝土裂缝、化学灌浆、施工参数优选
中图分类号：TV543+.2文献标识码：A
1概况
混凝土工程施工期裂缝是难于避免的，如何对发生的裂缝进行处理？本文就我局承建的大型混凝土工程施工期裂缝调查和处理施工经验简介如下，供参考。
混凝土裂缝的调查
在清理净的混凝土表面上，首先进行表面裂缝的普查，对深度、宽度详查，方法是在裂缝的外侧用手风钻造斜孔并穿过裂缝，裂缝表面涂抹肥皂水，而后向孔内压风、水观查裂缝表面肥皂水的动态变化，判定裂缝的深度。裂缝宽用塞尺进行测量。
3裂缝的处理
实践证明：对不同特性的裂缝，均可用化学灌浆的方法进行处理。
3.1化灌浆材的选用
选取环氧浆材系列。根据化灌试验现场情况，选用三种配比的环氧浆材见表1，浆材性能见表2。
表1 化灌试验浆材配比（重量比）
表2浆材性能（20℃）
3.2制浆工艺
预先将环氧树脂A、稀释剂C，按配比互溶搅拌均匀制成基液。灌浆过程中，根据灌浆需求量，将固化剂B缓慢注入基液，边注入边搅拌，控制注入速度，浆液温度在30℃以下，同时加入表面活性剂混合均匀，放入储浆桶，通过自动化灌浆泵进行灌注。
3.3 生产性试验施工工艺
3.3.1 试验目的
（1) 了解混凝土经过化学灌浆后，开裂混凝土的物理力学性状的可提高程度；
（2) 验证灌浆工艺，详细了解混凝土裂缝的可灌性以及各项灌浆参数；
（3) 通过试验对混凝土性状、可灌性、波速变化、透水性及力学强度的改变等，论证砼化学灌浆的可行性，为优化设计、简化施工工艺，降低工程造价提供依据。
3.3.2试验区域的选择
试验区域选择在裂缝宽度较大，处理难度较大的部位进行，挑选原透水率较大且裂缝密集的区域作为化灌试验区。试验孔孔距1.0m，孔深1.0m，垂直钻孔。化灌试验区孔位布置与裂隙相对位置如图1：
图1化学灌浆试验布置孔图
3.3.3试验施工顺序
试验分二序施工，先施工1序1#、2#孔，再施工2序3#孔。试验孔施工完毕后24h后进行检查孔钻孔取芯、压水试验。
3.3.4环氧浆材灌浆工艺
环氧浆材化灌试验施工，采用孔口封闭填压式灌浆的施工工艺，采用“置换和压力封孔法”进行灌浆封孔。 环氧灌浆材料试验段长控制标准为1.0m（孔距：1.0m、孔径：Ф35），灌浆最高压力采用0.2MPa。
结束标准：原则上达到吸浆量
3.4施工方法及施工技术要求
3.4.1化学灌浆孔布置
根据裂缝现场调查情况，布设化灌孔，化灌孔孔距1.0 m,孔深接近于裂缝深度，钻孔垂直，部分裂缝有偏角的钻孔角度75°。
3.4.2钻孔
（1)化学灌浆孔孔径为φ35。
（2)用手持式风钻钻进，试验孔检查孔采用金刚石钻头回转取芯钻进。
（3)灌浆孔在各段钻孔结束后均进行钻孔冲洗。
（4)所有试验孔的检查孔进行全孔取芯，并进行取芯描述。
3.4.3压水
（1)化学灌浆孔灌前进行20min简易压水，简易压水可结合钻孔裂隙冲洗进行。
（2)压水方法采用单点法，压水压力为0.15MPa。
（3)压水采用孔内阻塞器压水。
3.4.4压力封孔
灌浆结束后，采用“置换和压力封孔法”进行灌浆封孔，封孔浆液采用水灰比0.5:1改性水泥浆，封孔压力为0.2MPa。
3.4.5化学灌浆
化学灌浆孔采用孔口封闭。压水试验时确定渗漏量（Q）、封闭阻塞效果及预估灌浆量。
（1)为保证化学灌浆质量，在化学裂缝灌浆前，首先在裂缝与混凝土分缝处用钻机钻孔到混凝土与基岩接触面，灌注水泥砂浆，将裂缝两端封闭。
（2)分批配制浆液。
（3)灌浆泵和灌浆孔口处安设压力表。压力表与管路之间装设隔浆装置，以防浆液进入压力表。
（4)灌浆开始时，利用环氧树脂浆液的憎水性、比重较水大的特点，采取纯压式灌注。
（5)灌浆开始时关闭孔口回浆阀门。在灌浆过程中根据灌浆需要，由施工技术员确定打开孔口回浆阀，排水（气）。逐步升至设计压力。正常情况下，灌注作业连续进行，以利充填密实和节约浆材。
（6)射浆管采用塑料管，射浆管头部加工成长约50cm的花管。灌浆过程中，射浆管插入到孔底，同时保持吸浆管口置于盛浆设备液面以下，以免灌浆时吸入空气。
（7)灌浆结束标准：注入率小于0.01L/min，即可结束。结束后分两个阶段待凝，第一阶段为有压待凝，即以灌浆结束时的压力开始屏浆，第二阶段为无压待凝，即取出灌浆管和阻塞器后，进行无压待凝。
3.4.6表面裂缝处理
采用风镐配合人工沿裂缝对称凿宽20cm的深5cm的U型槽，并注意不破坏整体砼。U型槽首先用高压水冲洗，然后用高压风吹净槽内积水，再用干棉纱擦干。
在槽内连续嵌填适量蓬松麻丝，并注意不要堵塞预留的灌浆管口，然后用环氧砂浆回填封缝。
3.5特殊情况处理
灌浆过程中，对于相邻的钻孔进行观测，如发现有串浆现象，及时降压观察分析原因后，采取相应的措施处理。如吸浆量较大，且长时间内不能减少，超出受灌范围，可采取降低灌浆压力，缩短浆液凝固时间、增大浆液粘度、使用间歇灌浆或定量灌浆等方法处理。
灌浆过程中，如浆液温升过高（化学浆液超过30℃），出现暴聚征兆，立即调换新浆，必要时，采取冲洗设备和管路，然后再继续灌浆作业的施工措施。
配比1浆液配制后超过8h，配比2、3浆液配制后超过10h，则将未灌入的浆材废弃或根据浆液粘度增长的情况用于其他孔的孔容置换。
3.6裂缝处理的效果分析
检查孔采用手持式回转钻机进行造孔，同时取芯,孔径为φ56mm,距裂缝约10㎝处打斜孔，孔深根据裂缝深度确定，分别为0.5m、1.0 m。
4 结语
混凝土局部裂缝进行化学灌浆补强、处理措施科学可靠，处理效果良好；根据钻孔检查，发现混凝土裂缝中已充填满了灌入的化学浆材，在压浆试验后发现在0.2Mpa的压力下10min内的注入量均小于1ml，裂缝灌浆处理达到设计要求。根椐观测结果，裂缝开度无显著变化。
【关键词】化学灌浆法；防渗；补漏
化学灌浆是建筑防水堵漏手段之一。性能优良的化学灌浆材料和合理可行的施工灌浆方法是化学灌浆防水堵漏得以实现的关键所在。
1、几种化学灌浆材料简介
1.1水泥—水玻璃浆材
该材料固结强度为0.5～15MPa，固结率为98%～100%，凝胶时间30～120s。具有成本低、适应性好，尤其适合突发性漏水、泥、砂的整治，浆液充填率又高，湿条件耐久性好等优点。其浆液特点如下：①浆液凝胶时间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内；②结石体抗压强度可达10～20MPa；③结石率为100%；④结石体渗透系数为10-8cm/s；⑤适宜于0.2mm以上裂隙和1mm以上粒径的砂层使用；⑥材料来源丰富，价格便宜。
1.2丙烯酸盐类浆材
该材料广泛用于各种混凝土的渗漏水、油的堵截。具有浆液起始粘度低，可灌性能好，固化时间可任意调节两秒至十几分钟，甚至数小时等优点。固结体抗渗性k
1.3改性环氧树脂浆材
该材料具有广泛的应用范围，价格较便宜，强度、粘度、固化时间可调节，材料力学性能良好。抗压强度为700～1200kg/cm2，抗张强度为70～300kg/cm2，抗弯强度300～850kg/cm2，劈裂粘结强度干缝19～31kg/cm2、有水缝13～19kg/cm2，浆材起始粘度η（25℃）6～150cp。
2、裂缝漏水的危害性
现代建筑工程中许多工程的防水已构成世界性难题，特别是地下工程，砼裂缝漏水是导致砼建筑损坏的主要原因，又是最令人头痛的问题，因为砼内部的裂缝是完全无规则的。对工程的安全使用构成了潜在威胁，影响工程的使用寿命，给社会和国家造成损失！
3、堵漏的原理
（1）我们根据工程的具体情况采用不同的方法，一般情况采用“堵排结合以排为主”的原则，但一些工程无排水系统或不具备排水条件的情况下，我们就全部采用灌浆堵漏的方法。（2）高压灌浆堵漏作用机理：对裂缝形成化学粘结；对表面的孔隙形成高强度锚栓；高压力的推挤下填充所有裂缝。（3）高压灌浆堵漏就是利用高压灌浆机，将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中，当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结，这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外，以达到止水堵漏的目的。高压灌浆堵漏技术是具有国际先进水平的高压无气灌注防水新技术，是发达国家水溶性灌浆材料使用的新型工艺。（4）水溶性聚氨酯化学灌浆材料是由过量的多元异氰酸酯和多羟基化合物预先制成含有游离异氰酸基团的低聚的氨基甲酸预聚体。常用的多异氰酸酯有TDI、MDI、PAPI等3种。多羟基化合物采用聚醚，它的官能团和分子量可以有好几种。浆液灌入混凝土裂缝后，与渗漏水相遇发生化学反应，放出二氧化碳，并形成脲的衍生物。从而达到防渗堵漏的目的。水溶性聚氨酯化学灌浆材料是一种低黏度，单组份合成高分子聚氨酯材料，形态为液体，它有遇水产生交联反应，发泡生成多元网状封闭弹性体的特征。当它被高压注入到混凝土裂缝结构延展直至将所有缝隙（包括肉眼难以觉察的）填满，遇水后（注水）伴随交联反应，释放大量二氧化碳气体，产生二次渗压，高压推力与二次渗压将弹性体压入并充满所有缝隙，达到止漏目的.可见水溶性聚氨酯化学灌浆材料是堵漏材料中性能最好的一种，用一般材料不能根治渗漏，使用高压灌浆堵漏技术后一次堵漏成功。
4、高压灌浆堵漏优点
高度成品化操作简捷可四季施工无毒无污染费用合理。（1）压力高（一般可达20Mpa以上）且稳定可靠，可让化学浆液完全进入砼结构深层微小裂缝内部，止水效果好。（2）灌浆液技术成熟，品种齐全，基本上都已实现了单组份成品化生产，不需现场调配，质量稳定，开桶即可使用。浆液耐化学腐蚀，固化后无毒、环保、可永久防水。（3）施工工艺简单，易行。施工速度快，止水效果立竿见影，一劳永逸。工人劳动强度小，施工效率是传统施工方法的5～10倍，传统作法无法比拟。（4）施工不受季节、天气限制，可用于各种工程，包括检修、抢修工程，饮用水工程。施工综合费用低，经济效益高。
5、高压灌浆堵漏运用范围
（1）铁路、公路隧道和地下洞库的堵漏水，涵洞、地下电缆沟的堵漏。（2）各种混凝土建筑物的裂缝、伸缩缝、施工缝、结构缝的堵漏密封。（3）水利水电的地下厂房、输水隧洞、水库坝体的防渗堵漏。（4）工业和民用建筑中卫生间、水池、阀门井、水塔、地下室等的防渗堵漏。（5）地质钻探工程的钻井护壁堵漏加固。（6）水利水电工程的水库坝体灌浆，输水隧道裂缝堵漏、防渗，坝体混凝土裂缝的防渗补强。（7）煤炭开采或其他采矿工程中坑道内堵水，顶板等破碎层的防渗补强。（8）土壤改良、土质表面的防护及稳定加固等
6、高压灌浆堵漏的施工方法
高压化学灌浆堵漏施工应由受过专业培训的人员且有专业施工设备的施工队伍进行施工。（1）清理：详细检查、分析渗漏情况，确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域，凿除砼表面析出物，确保表面干净、润湿。（2）钻孔：使用电锤等钻孔工具沿裂缝两则进行钻孔，钻头直径为14mm，钻孔角度宜≤45°，钻头深度≤结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝。但不得将结构打穿（壁后灌浆除外）钻孔与裂缝贯穿相交深度≤1/2结构厚度。钻孔间距20cm-60cm。（3）洗缝：用高压清洗机以6MPa的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。（4）埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），针头后带膨胀橡胶，并用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。（5）封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用环氧类快干水泥进行封闭处理，目的是在灌化学浆时不跑浆。（6）灌浆：使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。立面灌浆顺序为由下向上；平面可从一端开始，单孔逐一连续进行、当相邻孔开始出浆后，保持压力3-5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。（7）拆嘴：灌浆完毕，确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固定化的溢漏出的灌浆液。（8）封口：用快干水泥对灌浆口的修补、封口处理。（9）防水：用聚氨酯类防水材料将化学灌浆部分涂三遍（底涂、中涂、面涂）以作表面防水处理。
7、结束语
随着建筑业及化工工业的不断发展，工程中的许多裂缝问题，渗漏问题以及补强加固纠偏等，都可以通过日益成熟的化学灌浆工艺来处理，并达到理想的效果，大大减少民用建筑物的安全隐患，延长其寿命，从而为整个社会创造效益。实践表明：化学灌浆法是修补工民建混凝土结构裂缝较优方法，它具有简单、方便、快速、有效等诸多优点，不仅可以起到防渗堵漏的作用，而且还有一定的结构补强加固作用。此外，灌浆材料的选择是保证裂缝修补效果的关键，合理的灌浆顺序为先灌渗水量小的后灌渗水量大的；先灌的后灌内部的；先匀速后慢速；先低压后高压；稳压时间15～30min为宜。渗水量较大的裂缝，其防渗堵漏工作难度较大，应多次重复灌浆效果较为理想。
参考文献：
建筑物通常需要设置沉降缝的部位有:
1)建筑平面的转折部位;
2)高度差异或荷载差异处;
3)长高比过大的砌筑承重结构或钢筋混凝土框架结构的适当部位;
4)地基土的压缩性有显著差异处;
5)建筑结构或基础类型不同处;
6)分期建造房屋的分界处。
许多建筑物基础部分的沉降缝经常发生渗漏水现象,其主要原因有:设计不合理、施工不规范、橡胶止水带质量不过关以及外力破坏造成等原因。
设计不合理包括:沉降缝位置未设计有能够适应建筑沉降的防水措施;
施工不规范:包括振捣混凝土时将橡胶止水带振偏、固定止水带时将止水带穿刺及未按设计要求安装橡胶止水带;
橡胶止水带质量参差不齐,混凝土浇捣后发现止水带断裂等;
其它外力:包括沉降超出设计要求将止水带拉裂、后期外力破坏等。
2、地下建筑物沉降缝部位渗漏实例
地下建筑物的沉降缝部位经常发生渗漏水,现举例说明:
某地下车库主体建成后,地下水位上升,部分结构顶板上方已经回填800mm厚覆土层,另一部分未回填覆土层,作为施工用场地。由于配重和回填土不平衡,车库上浮150～200mm,导致各施工段出现100mm以上垂直沉降落差,将沉降缝中双层橡胶止水带拉裂,沿沉降缝出现大面积渗漏水。(见图一)
2.1防水堵漏方案设计
根据现场实际渗漏水情况,专业堵漏技术人员进行现场勘察,了解渗漏水产生的原因后,按照《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)及《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002),结合以往类似工程实例,制定以下堵漏施工方案:
一般传统表面堵漏的方法难以取得成效,必须按照“刚柔并济,以堵为辅,以防为主,综合治理”的原则进行处理,所以采用了聚氨酯灌浆料与水泥灌浆料进行化学灌浆堵漏和PU密封胶进行柔性密封相结合的防水堵漏施工技术方案。
2.1.1结构配重平衡
由于主体顶板覆土不平衡,导致结构主体上浮,将沉降缝部位的橡胶止水带拉裂。总包发现问题后,及时将主体结构顶板上的覆土回填,使结构配重达到平衡状态。
2.1.2堵漏
首先是堵漏,先将沉降缝部位大量涌水、漏水处用高压化学灌浆堵漏方法进行临时堵漏处理。
混凝土建筑物裂缝是导致混凝土建筑物损坏的主要原因之一,这些裂缝引起的渗漏水解决起来很困难。一般传统的堵漏方法,是将裂缝或渗水处凿开进行表面堵漏,结果是堵住这里那里又开始渗漏,因为裂缝在混凝土内部是无规则的,水可以在裂缝中自由串动,从相对薄弱的部位渗出。
化学灌浆是指将由化学材料配制的浆液,通过钻孔埋设注浆嘴,使用压力将其注入混凝土的裂缝中,使其扩散、凝固,达到堵漏、防水的目的。常用于修补较深的混凝土结构裂缝。根据灌浆的压力和速度,可分为高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法。前者用于混凝土涌水、漏水堵漏,后者适用于结构补强加固,本工程适于使用高压快速灌浆法。
高压化学灌浆堵漏可利用灌浆机产生的持续高压,将化学浆液灌注到混凝土内部的缝隙中,并将缝中的水完全沿来水通道挤走,并与水反应形成凝胶将原来渗水缝隙完全填充满,达到止水目的(见图二)。
这种灌浆方法的优点:
①压力高,一般可达20Mpa,并能稳定恒压,能让化学浆液完全进入混凝土结构缝内部,止水效果好。
②化学灌浆液生产技术成熟,品种齐全,基本上都已实现单组份成品化生产,贮存稳定性好,开桶即可使用,不需现场配制。浆液与混凝土粘结性能好,且对混凝土无腐蚀,固化后无毒环保,而且是柔性材料。
③施工工艺简单易行,施工速度快,止水效果立竿见影。工人劳动强度小,施工效率高,比传统作法快5-10倍。
④施工不受季节与天气限制,可用于各种工程,包括新建与抢修工程,饮用水工程等。施工综合费用低,经济效益与社会效益均显著。
本工程堵漏采用高压化学灌浆方法进行,施工人员全部受过专业培训且有专业施工经验,注浆设备采用美国原装智能高压注浆机及国产高压洗缝机。
在施工前应先将沉降缝部位进行简单封堵,防止浆液反应后溢出,造成浪费。然后进行以下工序施工:下管灌浆封管二次灌浆。(详见施工工艺部分)。
2.1.3基础底板加固
沉降缝临时化学灌浆堵漏后,沉降缝两边混凝土底板的底部必须进行水泥灌浆加固处理。
主移后,底板底部局部形成空腔。如不进行回填灌浆处理,混凝土主体将始终处在不稳定状态。
为了保障主体结构将来微量变形或相对变形较小,必须对底板进行加固处理。在沉降缝两侧进行钻孔,安装灌浆管,灌注水泥化学浆,使底板底部填充密实。
2.1.4制作止水带
灌浆堵漏施工结束,漏水部位完全被堵住后,将沉降缝中央剔除干净。待处理过的表面干燥后,用PU密封胶现场制作一道弹性止水带,以替代已被破坏的橡胶止水带,适应建筑物沉降及拉伸(见图三)。
2.1.5填充保护层
止水带制作完成后,必须加以保护。本方案采用弹性防水卷材进行粘贴,并留有伸缩量。对新做止水带形成支撑和保护。同时,能适应混凝土沉降缝的伸缩和变形,然后嵌填密封材料(见图四)。
2.2堵漏防水材料及施工机具
为确保工程质量,所有材料均采用德美建材工程公司的系列产品。该产品全部采用美国技术生产,技术含量高,性价比好,耐久性强。
本方案采用下列材料和机具:
2.2.1DM-400 抗渗1号(防水型):单组份灰色粉体,强度高,不开裂,不燃烧,粘结力强,抗渗性好,防水、防渗、长期耐水性能优异。
2.2.2DM-410抗渗1号(堵漏型):单组份灰色粉体,凝结固化快、小时强度高,无毒、无味、无污染、不燃烧,可带水带压堵漏。
2.2.3DM-500 PU灌浆止漏胶(亲水型):该材料属有机化学灌浆材料,外观为单组份透明粘稠状液体,遇水反应,以水治水。灌浆胶与水产生化学反应后,借其缓慢膨胀及持续压力,可将灌浆胶渗透至微细裂缝、蜂窝、孔洞及钢筋四周,达到完全止水的功能。无毒、无味、无污染、不燃烧。专用于渗漏水、涌水、喷水等场合的快速止水。施工时需用专用高压注浆机将灌浆止漏胶注入混凝土内部。在潮湿状态下,灌浆胶与混凝土的粘结性能优良。它在缝中硬化后,因其优异的粘结性能、弹性及延伸性不会因建筑物的变形而引起二次渗漏。该种材料固化后无毒,对环境无污染,对人体无害,可用于饮用水工程。
2.2.4DM-510 PU灌浆止漏胶(疏水型):具有良好的疏水性能,化学稳定性高;耐酸、碱和有机溶剂,耐化学腐蚀性好;与混凝土基层及其它建材粘结性能优异;与水泥混合使用可进行各种场合的防水、补强、加固处理。
2.2.5DM-600密封者 PU密封胶:该胶具有优异的粘结力,可与水泥、混凝土、木材、金属等建材粘结,弹性好,延伸率大,易弯曲,能承受接缝移动,密封性能好,耐老化、耐高低温、耐化学介质腐蚀,施工操作简单,抗变形达600%以上。
2.2.6 DM-900 树脂水泥防水材料:根据不同需要可用于建筑物的补强加固、嵌缝及涂层防水、防渗,固化后强度高,对建筑物加固补强作用显著,与混凝土基层及其它建筑材料粘结性能优异。涂层强度高,耐磨,不长霉,防水防渗性能好。
2.2.7高压灌浆机具的选用
本方案施工时化学灌浆采用美国原装高压灌浆机。该机具常用于大型堵漏工程,适于水利、隧道及地下工程灌浆堵漏。该机使用220V电源,机重18kg,可长时间连续使用。
该机自动化程度高,灌浆压力可在4--23MPa之间精确设定,灌浆压力可精确设定,持久平稳,开关阀门采用扳机式操作简便,省时省力工效高,堵漏效果好,该机经久耐用,维修清洗方便,可自动检测故障原因。
水泥灌浆施工时,采用DM-808手动水泥灌浆机与电动水泥灌浆机相结合进行。手动水泥灌浆机体积小,移动方便,施工效率高,工作压力为2MPa。电动水泥灌浆机工作压力为4MPa。
2.3施工工艺
2.3.1化学灌浆堵漏:
①清理:详细检查、分析渗漏情况,凿除混凝土沉降缝中填充的部分木头及表面突起及析出物,确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域,确保表面干净。
②钻孔:使用电锤等钻孔工具沿沉降缝两侧钻孔,钻头直径14mm,钻孔角度宜在30°±10°,钻孔深度以穿过原有填充物为准,尽量不要打破原有橡胶止水带,尽量让出浆管口离原有止水带最近;钻孔间距约300～500mm。
③埋咀:在钻好孔内安装灌浆咀(又称止水针头),并且用专用工具拧紧,使灌浆咀周围与钻孔之间无空隙,不漏水。
④洗缝:用高压清洗机以2MPa压力水向灌浆咀内注洁净水,观察出水点情况;如缝隙部位已经涌水时,可不进行本道工序。
⑤封缝:将沉降缝涌水的部位用抗渗1号(堵漏型)进行临时封闭处理,以防跑浆。
⑥灌浆:使用电动高压灌浆机向灌浆孔内灌注PU灌浆止漏胶(亲水型)。立面灌浆顺序由下向上,平面可从一端开始,单孔逐一进行。当相邻孔开始出浆后,保持压力3-5min,即可停止本孔灌浆,改注相邻注浆孔。
⑦ 二次灌浆:第一次注浆结束后,根据实际情况可进行第二次灌注施工,使裂缝中填满PU灌浆止漏胶(疏水型);
⑧拆咀:灌浆完毕,确认不漏24小时以后才可去掉或敲掉灌浆咀,并清理干净已固化溢漏出的灌浆液。
2.3.2基础底部水泥灌浆处理
①钻孔:在沉降缝两侧间距1000mm钻灌浆孔。
②安装灌浆管,将制作好的灌浆管安装牢固。
③灌注水泥与化学浆液的混合液,混凝土底板灌不进水泥浆为宜。
④灌浆孔封堵。
2.3.3现场制作止水带
重新清理沉降缝中央,深度为100mm。用DM-600密封者 PU密封胶进行灌缝施工,厚度为50～60mm ,需分二至三次嵌填完成;施工完毕后,缝中形成一道厚质型弹性止水带,能长期适应建筑物沉降的拉伸,而且本材料的防水性能极佳;
2.3.4止水带保护
①缝中央及缝两侧粘贴一层柔性防水卷材。
②嵌填密封材料,如:嵌缝油膏、止水条等。
【关键词】拉西瓦电站；进水口引水隧洞；混凝土温度裂缝；LPL贴嘴化学灌浆
中图分类号：TU74文献标识码： A
一．前言
拉西瓦水电站引水发电系统布置在拱坝右岸山体内,地下厂房内安装6台700 MW水轮发电机组。进水口结构为岸塔式,共设6个进水口,按单机单洞布置,下接6条高压引水隧洞。高压引水隧洞，设计开挖洞径为8.4m～10.7m，混凝土衬砌厚度为0.6-1.0m，单洞长320m。混凝土总量约74250.59 m3，钢筋制安3120.74T。
隧洞混凝土衬砌施工后，由于受到内外温差的影响，产生部分长短不一、裂宽0.1mm～0.3mm温度裂缝并有渗水现象。为恢复衬砌混凝土的整体性，防止钢筋锈蚀，采用贴嘴法进行LPL化学灌浆处理，以保证引水隧洞的安全运行。
二．灌浆材料及封缝材料
1．灌浆材料
浆材采用注射树脂LPL，它是用于注射灌浆系统的一种双组分（A组分和B组分），无溶剂的低黏度环氧树脂。
2．封缝材料
① 堵漏灵胶泥。是以高强胶泥为主体，添加多种无机材料和助剂制成的快速凝结堵水材料。在流水或涌水的情况下带水堵漏，能迅速改善混凝土的施工环境。
② ECH粘胶：ECH粘胶是由高分子聚合物、活性填充料组成。它不含任何有机溶剂，固化时间为24小时，粘结强度最大可承受1.2Mpa的灌浆压力。ECH粘胶分贴嘴胶和面胶，均为A、B双组分，配比都为5:1（重量比）。
三．施工程序和施工方法
（一） 工艺流程
准备工作打磨冲洗裂缝描述贴嘴刮胶封缝压风检查灌浆注浆嘴清除（复灌嵌缝，此两工序根据灌后是否仍有渗水而确定是否增加）质量检查及验收
（二） 施工方法
1．打磨
采用砂轮机沿裂缝的两边各打磨20cm的宽度，除去混凝土表面水泥浆皮，碳酸钙沉淀物、苔、菌等各种有害杂物，以免影响注浆嘴的粘贴及封缝效果。
2．冲洗
打磨之后，用冲毛机沿裂缝开口向两边冲洗，以保证缝口敞开，无杂物，裂缝两边无粉尘和其它有损封盖粘接的污物。
3．裂缝描述
根据现场实际情况，对裂缝走向及缝宽进行描述，并做好记录，用以布置注浆嘴及灌浆压力的确定。
4．贴嘴
贴嘴施工时，在漏水大的部位用堵漏灵胶泥做一小围堰，引开流水。将ECH-Ⅰ型粘胶抹在注浆嘴底板上，要求进浆孔周围1cm2不能抹胶，以免堵塞进浆孔。贴嘴时用定位针穿过进浆管，对准缝口插上，然后将注浆嘴压向混凝土表面，1分钟后，抽出定位针，如发现定位针没粘附粘胶，就可认定注浆嘴粘贴合格。
5．封缝
贴嘴3小时（1～3小时，用手触碰不动即可）后，用堵漏灵胶泥将渗水的缝口封堵住，2小时后用烤灯或碘钨灯将混凝土表面烘干，并对烘干的混凝土表面用无水酒精洗抹一遍。待干后，刮抹一层ECH-Ⅱ型粘胶。当ECH-Ⅱ型粘胶不粘手时，刮抹ECH-Ⅲ型面胶两遍，厚度＞2cm，宽度沿裂缝两边各15cm。待12小时，ECH-Ⅲ型面胶基本固化后，用堵漏灵加固，厚3cm，宽度超过ECH两边各3cm，形成中间高，两边低的伞形封盖，。堵漏灵抹完后，及时洒水养护。
6．压风检查
封缝完成并养护2小时后即可进行压风检查各孔的贯通情况，压风压力＜0.3MPa。检查前先将各注浆嘴接上塑料软管，检查1#孔时，将2#孔软管的另一端插入水中，其它孔封闭。当对1#孔压风，插入2#孔软管的水中出现气泡时，表示1#孔是贯通的。按此方法检查每一个孔的贯通情况，做好详细记录，分析检查结果，并结合原始封面情况，做出灌浆工艺设计，同时封闭所有的注浆嘴。
7．灌浆
① 注浆嘴的封盖：灌浆之前用盖子将除1、2号孔外的注浆嘴全部盖上。
② 注浆的顺序及原则：从下至上，从一边至另一边，从宽处至窄处。同步多点，逐步推进，以浆赶水，保持足够的压力和足够的进浆时间，稳压闭浆时间充分（裂缝越深，该时间越长）。
③ 浆液配制：浆液的配制由Lily CD-15双组分注射泵本身完成，不需人工配制。
④ 灌浆压力的确定：根据裂缝描述记录中裂缝的宽度。
⑤ 取样：当浆液从灌浆管管口流出时，排掉一小部分浆液并观察其颜色，当确信浆液已完全混合好后，用一小塑料杯接取约20ml的浆液留置以观察浆液的固化情况。
⑥ 注浆：注浆采用同步多点（6孔）灌注方式。
8．注浆嘴的清除
灌浆结束48小时后，铲除注浆嘴，将不平整的部位及孔洞采用环氧胶泥封堵平整。
9．质量检查及验收
灌后质量检查在注射树脂LPL灌浆结束7d后进行。
① 压水检查：由现场监理骑缝布孔，冲击钻造孔(孔径18～20mm、孔深10～15cm)后，采用单点法压水，压水检查压力为0.3Mpa。压水试验结束标准，在稳定压力下，每3～5min测读一次压入注量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终的10%，或最大值与最小值之差小于1 ml/min时，本孔段压水结束，取最终值为计算值，测记漏量，计算透水率（Lu）。
合格标准：压水检查透水率≤0.1Lu。
检查孔数量：根据裂缝长度确定，当裂缝长度＜3m时不设检查孔，当裂缝长度＞3m时，每3m设1个。
五．施工中存在的问题及处理措施：
①渗漏点的复灌：对于有规律的渗漏点，即一段裂缝仍渗水，采用前面施工方法中2～9条进行复灌。对于单独的渗漏点采用打辅助孔的方法进行复灌。
a.按前面施工方法中的2～6条在渗漏点贴嘴、封缝；
b.采用冲击钻在距渗漏点10cm左右沿原裂缝的方向钻3个辅助斜孔并预埋外径为6mm的铜管。钻孔：孔径18～20mm，孔距10～20cm，倾角50°左右，孔深25cm（斜长，超过裂缝5cm）；埋管的封堵：封堵采用堵漏灵，深度2～3cm。
② 浆液配比出现问题时的处理：灌浆时如出现长时间不进浆，且浆液黏度增加，即浆液配比出现问题。处理方法是打开机箱盖，清理两活塞杆运行系统，直至两活塞杆运行同步后，排弃部分混合液，然后重新注浆。
③复灌后仍渗水的处理
a．经复灌后仍有渗水的部位，采用嵌缝措施：开槽槽深×槽宽为5×5cm，并在槽内每1.5m用电钻打一个φ22排水孔，孔深>70cm，从孔底部埋一根铝管，在管口用堵漏灵封闭，将水引出；将槽面清洗干净并尽量烘干，若无法烘干，则在缝面用堵漏灵先堵水，然后涂环氧基液，再用丙乳砂浆锤填密实，并满足平整度要求。
b．嵌缝后再在表面粘贴玻璃丝布防渗，玻璃丝布宽15cm。粘贴方法：先将缝面清理干净，均匀刷一层ECH面胶，再贴一层玻璃丝布，三胶二布。对于灌浆后延伸的裂缝，若渗水不大或不渗水，则直接在缝面粘贴玻璃丝布，并延伸1.0m左右，不进行其它处理。
c．待丙乳砂浆封闭7天后，封闭引水管孔。先用干塑性水泥砂浆填充(填充时要用细钢筋捣密实)，离孔口5cm时，改用预缩砂浆填充密实，对其表面涂刷环氧胶泥。
六、结语
在实际施工中，LPL贴嘴化学灌浆施工同传统的打孔化学灌浆处理裂缝相比具有以下优点:
1.浆液在注射泵混合器中混合，浆材中不含溶剂，避免了浆液凝结后产生大的收缩而降低裂缝处理效果。
2．LPL浆材工作时间长，浆材利用率高。
3. LPL浆材是一种低毒、环保材料，易于对施工人员的安全保护和对环境的保护。
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