化學灌漿在混凝土防滲堵漏與粘結補強工程中的綜合應用述評

程鑒基

（廣東省建筑科學研究院，廣州 510500）

化學灌漿在混凝土防滲堵漏與粘結補強工程中的綜合應用述評

程鑒基

（廣東省建筑科學研究院，廣州 510500）

介紹4種化學灌漿材料的性能、特點和優點，分析混凝土裂縫的形成，以及化學灌漿用于混凝土防滲堵漏與粘結補強的工藝流程和效果檢測方法。并通過數個工程實例說明其應用，為類似工程提供實踐經驗。

化學灌漿；混泥土；防滲堵漏；粘結補強

化學灌漿是建筑混凝土（砼）裂縫（含蜂窩）防滲堵漏與粘結補強手段之一。性能優良的化學灌漿材料和合理可行的施工灌漿方法是化學灌漿防滲堵漏與粘結補強得以實現的關鍵所在。

1 幾種化學灌漿材料簡介

1.1 TO樹脂漿材

該材料具有廣泛的應用范圍，價格較便宜，強度、粘度、固化時間可調節，材料力學性能良好。該漿材起始粘度n（25℃）＝6～150cp，抗壓強度700～1 200kg/cm2，抗張強度70～300kg/cm2，抗彎強度300～850kg/cm2，劈裂粘結強度：干縫19～31 kg/cm2、有水縫13～19kg/cm2。粘結由機械粘附力和化學粘合力組成，尤以化學粘合力為主要作用，收縮率1%～2%，如加填料僅0.1%～0.2%。該材料還具有良好的抗腐蝕性、抗滲透性及抗老化能力，對混凝土粘結特強。

1.2 YJ復合材料

該材料由高性能合成乳液和無機粉料及各種添加劑復合而成。它是既有高分子材料的彈性，又具有無機材料耐久性好等優點的新型材料。具有耐火性、耐侵性、粘結性、低溫柔性及抗滲性好等特點，無毒、無味、無污染、施工簡便，工具易于清洗，價格又適中，因而廣泛受到用戶歡迎。

該材料性能良好，固體含量≥65%，表干時間≤3h，低溫柔性－8±2℃，延伸性≥150%，拉伸強度≥1.0MPa，粘結性≥0.5MPa，不透水性（0.3 MPa，30min）合格（k＜10－6cm/s）。

1.3 AM－9漿材

該材料由丙烯酸鹽類組成，具有起始粘度低、可灌性能好、固化時間可任意調節兩秒至十幾分鐘，甚至數小時等優點，廣泛應用于各種砼（混凝土）滲漏水、油的堵截。它的主要技術指標為：固結體抗滲性k＜10－8cm/s，抗擠出強度35kg/cm2，固砂體抗壓強度3～8kg/cm2，漿液起始粘度n（25℃）1.2～1.6 cp。該漿材本身具有的特點，可以解決許多其他材料不能解決的問題。因為AM－9是以改性高分子材料為主劑，改性酰胺類為交聯劑，配以其他材料組成的化學灌漿材料，各組份 的水溶性很好，是一種無色透明的真溶液，粘度很低，可以注入極細微的孔隙中。水溶液在氧化－還原引發體系的作用下，能夠迅速聚合形成具有體型高分子結構，富有彈性，不溶于水及一般溶劑的硬性凝膠，這種硬性連續的凝膠可以封閉水在土、沙空隙或巖石細裂隙間的通道，阻止水的通過，并把松散的土、沙粘結在一起，從而起到防滲堵漏和粘結補強加固的雙重作用。這是該材料最顯著的優點。

1.4 ISS離子漿材

該材料具有成本低、適應性好，尤其適合突發性漏水、泥、沙的整治，漿液充填率又高，濕條件耐久性好等優點。其漿液特點：（1）漿液凝膠時間可準確地控制在幾秒至幾十分鐘范圍內（一般30～120s）。（2）結石件抗壓強度可達0.5～20MPa。（3）結石率為98%～100%。（4）結石體滲透系數為10－8cm/s。（5）適宜于0.2mm以上裂縫和1mm以上粒徑的砂層使用。（6）材料來源豐富，價格便宜。

2 混凝土裂縫防滲堵漏與粘結補強的工藝流程及效果檢測方法

2.1 混凝土裂縫的形成

一般普通硅酸鹽水泥在水化過程中，都會發出一定的熱量。在升溫階段，由于混凝土體積大，積聚在內部的水化熱不易散發，溫升值可達30℃，甚至更高。但表面散熱較快，從而在表面區域形成較大的溫度梯度，引起較大的表面拉應力。可是由于齡期短，混凝土早期抗拉強度很低。如果溫差引起的表面拉應力超過混凝土早期抗拉強度，就會產生裂縫，這是溫升引起的表面裂縫。當混凝土澆筑后3～5d內部溫度達到最大值，爾后便進入降溫階段，也因降溫而產生收縮。此外，在硬化過程中，由于混凝土內部拌合的水化和蒸發，以及膠體的凝膠作用也會產生收縮。當這兩種收縮受到基底或結構本身的約束時，即會產生很大的收縮應力并表現為拉應力。又當它超過混凝土該階段的抗拉強度時，即產生第二種裂縫，并且會發展成貫穿全斷面的結構裂縫，帶來重大危害。第一種裂縫雖不屬結構性裂縫，直接危害性相對要少些，但它造成的斷面削弱和應力集中都會促使收縮裂縫發展，故兩種裂縫都不容忽視。即使尚不致造成結構破壞，喪失承截力，也會給防水、抗侵蝕和耐久性帶來嚴重的問題。因此，常見的方法是用膨脹水泥來配制混凝土或在混凝土中拌合摻入少量有機物或無機物，從而可達到改善混凝土抗滲性能的目的，這種混凝土稱之為外加劑防水混凝土。常用的有機外加劑：加氣劑、減水劑、三乙醇胺早強防水劑等。常用的無機外加劑有氧化鐵等。

一般裂縫的產生，主要與混凝土板塊或構件的設計型式、受力條件、混凝土質量、澆筑工藝、表面養護、施工情況等有關。如發生在混凝土澆筑后6～15d之內的混凝土表面裂縫，則是養護期間氣溫聚降，引起較大的溫度應力所致。如經一定時間后才發生裂縫，可能是受力條件不利而引起的，或者是原材料和科學技術水平的原故。因此，除根據不同性質的裂縫調整漿材和配方外，還應選擇不同的灌漿工藝和工藝流程，以滿足工程需要。一般裂縫的形式有：伸縮縫、接觸（分界）縫、沉降縫、施工縫、應力縫、結構縫、后澆帶縫、或蜂窩、狗洞、砂眼點等。

2.2 工藝流程

（1）粘結補強工藝流程

① 查縫。在需粘結補強的建筑物混凝土（砼）上，尋找查出裂縫。

② 鑿槽。在裂縫周邊除打掉砂漿保護層外，還要開鑿結構層V型或U型槽，并用鋼絲刷搓去松動碎塊和砂粒等浮土，再用小毛刷掃之。

③ 吹縫。將裂縫表面的塵埃、油污等清理，再用風機吹掉裂縫內的微塵和水分，至干凈為止。

④ 洗縫。用丙酮等有機物溶劑等沖洗裂縫，穿板縫還要用水泥－改性環氧樹脂或聚合物（YJ）復合材料等批刮糊底板縫。

⑤埋管。在裂縫上按一定距離和合適位置埋設灌漿盒和灌漿嘴。

⑥ 封縫。對埋設好灌漿管的裂縫，用水泥－改性環氧樹脂泥膠膏進行封閉，局部可留透氣或引水口，以利于誘導灌漿。

⑦ 試壓。用溶劑、水或空氣進行試壓，以檢查封縫效果及預測進漿情況。

⑧ 灌漿。按工程需要調節漿液粘度、強度和固化時間等。一般從灌漿嘴壓力注漿，也可采用滲透灌漿，固化時間4～36h為佳。

⑨ 封閉。對灌（滲）滿漿液并符合要求的灌漿嘴，用送漿之用的膠管截斷連接鋁管端一小段（節）折疊，并用細鐵線捆緊，以防反壓漏漿。

⑩ 修復。對達到要求固結良好的灌漿嘴和盒，用鐵錘打掉，再用外加劑水泥膠，或C－S泥膠，或防水粉、雙飛粉等水泥砂漿進行表面修復處理。

（2）防滲堵漏工藝流程

①查縫。在需防滲堵漏的建筑物砼板上尋找出裂縫。

② 鑿槽。在裂縫上開鑿V型槽，槽寬10～30 cm，槽深5～20cm。

③ 洗槽。先將槽表面灰塵、油污清理，再用水或有機物溶劑等沖洗干凈。

④ 布孔。根據裂縫大小及漏水程度等而設置，一般3～5個/m。

⑤ 埋管。在槽中合適的位置，用C－S材料埋置注漿管，一般管頭高出基面2～5cm左右即可。

⑥ 封縫。對埋設好灌漿嘴的裂縫，用粘結劑或水泥膠進行封閉。

⑦ 試壓。用溶劑、水或空氣進行試壓，或緊蓋注漿管帽（僅適用于有水縫）以檢查封縫效果了解進漿情況。

⑧ 灌漿。對已進行清理、封縫等符合要求的裂縫，用手壓泵從灌漿嘴注入AM－9漿液，按工程需要調節適當的粘度、濃度、固化時間和用量等。注漿時采用自下而上、由表及里、從外至內、先輕后重、先次后主、逐級封閉的工藝。一般注漿壓力2～5kg/cm2，以保證被灌裂縫、空隙和狗洞及蜂窩充填密實，尤以2kg/cm2左右的終孔壓力最佳。謹防封縫水泥砂漿被頂破漏漿。

⑨封孔。對灌滿漿液并符合要求的灌漿嘴進行封閉。

⑩修復。對完成灌漿的裂縫表面用外加劑混凝土或聚合物（YJ）復合材料或防水寶或巴氏柔性水泥防水膠或水泥基－聚合物復合防水材料或彈性水泥等進行修復再處理。

2.3 效果檢測方法

（1）粘結補強效果檢測方法

①取樣檢查法。對灌漿粘結補強的裂縫進行鉆孔取芯，用儀器測定其力學性能，以檢測灌漿粘結效果。

②無損傷檢測法。采用超聲波測試、鉆孔攝影、模擬試驗等手段對混凝土裂縫粘結效果進行檢測。

③ 滲透試驗。用水或其他溶劑進行滲透試驗，以檢查其粘結密封效果。

（2）防滲堵漏效果檢測方法

①套管蓋帽檢查法。在埋好注漿鋁管12～24 h后，用膠管套蓋在鋁管頭上，再用細鐵線扎緊膠管進行封水，即可檢查埋管質量效果。

② 感覺檢查法。在灌完漿24h后，可肉眼或手觸摸被灌體干燥情況，即可定性檢查注漿質量效果。

3 工程實例

3.1 廣州某電廠地下循環水管防滲堵漏加固工程

（1）工程概況

擬加固的電廠循環水管為4條直徑2.5m的壓力管，水管位于地面以下4m，管內水壓200kPa，為鋼筋混凝土就地澆注管，建成于1994年，但在投入使用4a后的1998年10月，發現循環水壓力管伸縮縫有多處滲水，其中一處滲水嚴重，滲出水頂穿近4m厚的覆蓋層，形成碗口大的水柱噴出地面，給電廠的正常生產帶來不便，是電廠安全的一大隱患，必須進行加固處理。

（2）滲水原因分析

事后調查了解到，該壓力水管建造在厚達10多米的淤泥層之上，管道澆注之前曾經用直徑900 mm、間距1 500mm×1 500mm的振沖碎石樁對淤泥層進行加固處理，但由于淤泥沉降固結的實效性，施工期間其固結沉降并沒有完成，完工后壓力水管的沉降將對管段連結縫的防滲性能產生負面影響，壓力管的不均勻沉降，可導致管段連結縫處的橡膠止水帶受損破壞，有壓滲出水穿過受損的止水帶而噴出地表。

（3）防滲堵漏方案選擇

針對循環壓力水管滲水的具體情況，并注意到電廠機組不允許隨意檢修的事實，最初擬在地面造孔，對管段連結縫周圍土層進行固結灌漿，將其周圍的土體固結成一個連續封閉的防滲體，這樣既能止水，又能加固地基，可防止管基繼續下沉。但施工實踐經驗表明，這種防滲堵漏辦法要達到完全止水的效果難度大，所需費用也比較高，不具科學性和可行性。經同業主、設計單位商討決定在機組停機大小修期間，進入管道內對連結縫進行以化學灌漿為主的搶修處理，對4條水管進行分期分批加固施工，對不同滲水程度的連結縫，選用不同的防滲堵漏施工措施。

對嚴重滲水的六條連結縫，選用厚10mm、寬500mm的環形鋼板封堵，鋼板與內壁之間的縫隙及連結縫內部均采用防滲化學材料進行處理。管道地基通過預留孔洞進行注漿加固。對于滲水程度相對較弱的連結縫，則通過開槽引水、化學漿材灌漿封口飾面的辦法處理。

（4）施工方法

嚴重滲水的連結縫受管外地下水壓力影響，回灌水通過連結縫射進管道，入滲水具有一定的水壓力。考慮到這種連結縫相對較寬的事實，用浸油麻線填塞，以點帶面，逐點封堵，直至壓力水基本消失，僅有微弱滲水點為止。對于較大孔洞，用浸油麻線填塞較困難的部位，通過引水管將壓力水引至預留孔處，待連結縫處理完結后再實施壓力灌漿法處理。降低水壓后的連結縫槽，用快速堵漏靈等材料封縫。縫兩側500mm范圍內用聚合物防水涂料涂覆2 mm厚，再用厚10mm、寬500mm的鋼板封壓堵塞，鋼板邊緣則用環氧樹脂封口，環型鋼板分3段在管道中拼接，膨脹螺拴固定。

上述工作完成后，再對引水管施加反壓灌注化學漿液，促其速凝，消除滲水外流隱患。對于管道地基，通過預留孔用手持鉆機打孔深入地基持力層范圍，并對其實施充填灌漿，直至注漿壓力上升，灌注量明顯減少為止。一般情況下，穩壓注漿30min左右，即可終孔。

當連結縫僅有水滲出，但水壓不大時，可采取較為簡便的方法處理，即沿連結縫開鑿“U”型導漿槽，并清理潔面，按一定間距設置注漿管，用水泥基滲透結晶型防水材料埋管封縫，用聚合物水泥防水材料修飾表面，待其固結后再通過注漿管對連結縫進行化學灌漿，當注漿壓力達到250～500kPa時，穩壓注漿30min左右即可終止注漿，并用水泥基化學材料封堵孔口及縫隙，兩日后，管道即可投入使用。

（5）加固效果

電廠壓力水管滲水連結縫經上述方法施工完成后，及時請業主、監理單位實地查看驗收，有壓滲出水被完全止住，已處理部位干燥無濕，達到了既定的防滲堵漏效果。該加固工程經一年多時間的實際應用考驗，防滲性能良好。已進行防滲堵漏灌漿的連接縫，至今沒有再出現滲水現象，受到業主的一致好評。

通過電廠地下有壓循環水管防滲堵漏灌漿的工程實踐，使我們深刻體會到，只要方法選擇得當，運用新型防滲堵漏材料適中，施工過程中嚴把質量關，地下有壓管道的防滲堵漏加固工作完全可以做到滴水不漏，消除表層濕侵現象。

3.2 廈門市中外合資德大食品廠綜合樓混凝土樓板裂縫及廳式衛生間隔離活動水泥板粘結補強工程

該樓位于廈門市枋湖，為一棟5層框架結構的綜合大樓。本樓交付使用后，發現2樓有6條裂縫，總長20m，縫寬0.5～5mm，其中3條裂縫已穿透樓板，嚴重漏水并影響結構受力分布與安全。受業主委托，采用高強度的改性環氧樹脂等材料進行粘結補強處理，而且使用低分子量環氧樹脂6101＃（E44）基料，配以其他添加劑混合而成。

首先，打掉穿板裂縫底面砂漿保護層至結構層裸露，并用鋼絲刷擦掉松動砂粒骨料。然后，用1∶1.5～1∶2的改性環氧樹脂漿液（表1）加干水泥粉配成水泥－改性環氧樹脂泥膠膏批刮封縫底，待4～6h干固后才進行灌（滲）漿液。

其次，用水泥砂漿在樓板面沿縫邊構筑圍堰池，池渠深2～5cm，池寬2～3cm。用丙酮試滲，再酌情適量加入一些（≤200%環氧樹脂）丙酮稀釋改性環氧樹脂進行稀漿滲透灌漿，直至裂縫空隙滲滿為止。對局部要求較高者，尤其是墻邊裂縫則需要在結構面上打“V”型槽，或打掉保護層在結構層裂縫面上直接用水泥－改性環氧樹脂埋管，再進行壓力灌漿。

最后，在滲透結束后2～4h漿液固結前（約4～6成干），用干水泥粉撒在縫外改性環氧樹脂余液上，并打掉圍堰，用刮刀一起鏟除清理混合物，至干凈為止。對局部滲透質量較差的，可用環氧樹脂6101＃（E44）作表面補充處理。即用小灰批刀（刀寬1cm）表面壓漿，稍后（2～3h）也用干水泥粉撒在環氧樹脂余液上混合，并及時一起鏟除清理，以免干后再清理會拖出縫內漿液固結體，爾后，待2～4d后可交付使用。

表1 改性環氧樹脂漿液配分Table 1 Modified epoxy resin serous fluid partition

另外，每層樓廳式衛生間隔離水泥預制板，由于固墻螺桿不牢而左右搖動，特選用高強度咖啡色的YDS系列漿材或無色至淺黃色透明的水晶漆寶石膠，按灰漿比1∶1.5～1∶2比例混合干水泥粉（425＃普通硅酸鹽水泥），粘結效果很好，水泥板固墻穩定不再搖晃。

3.3 泉州市中外合資千億大廈屋面水池混凝土蜂窩、狗洞、裂縫粘結補強工程

該樓地處泉州市田安路，12層框架結構，天面2個水池由于后澆灌混凝土接觸帶的原因，造成水池漏水，共有5條蜂窩、狗洞、裂縫。受投資商的委托，采用化學灌漿進行粘結補強處理。

首先，排干水池內積水，在池內水正壓力面（比負壓力面好）鑿去蜂窩、狗洞、裂縫碎塊，修整槽面后，用水洗凈砂塵碎土，再用棉紗擦干潮濕水分。

其次，用丙酮或二四苯，或汽油、酒精等溶劑清洗基面，用改性環氧樹脂（表2）加丙酮稀釋漿打基液，再用1∶1～1∶1.5灰漿比的水泥－改性環氧樹脂泥膏用力涂刷封池槽蜂窩、狗洞、裂縫，每天2～4遍，刷涂至2～6次即可，待基本干涸后，增涂一層灰色加入速凝劑的Ⅱ型防水寶（一種固體粉末狀剛性無機防水材料）；或涂涮一層ATP或PUE防水膠膜。

最后，用C－S材料或外加劑混凝土砂漿作保護層，也可用粘結劑（EC）＋滑石粉＋白水泥混合攪拌而成的膠膏作表觀修復處理。經水池蓄水試驗，防水與補強效果都很好。

表2 改性環氧樹脂實用配方Table 2 Practical modified epoxy resin formula

該工程蜂窩、狗洞、裂縫粘結補強綜合造價＝直接費用（材料費、運輸費、人工費、機械費、設計費等）＋間接費用（管理費、資料技術費、檢收、不可預見費用等）＝350元/點（以D＝30～50cm/點計算）。

3.4 廈門市人民大會堂地下室外墻及頂梁板裂縫和伸縮縫防水粘結補強工程

該地下室處于廈門市湖濱北路76號。由于地下室面積較大，加之施工質量等原因，造成地下室外墻及頂梁板多處發生裂縫，并有水滲漏，空氣和水都對鋼筋有銹蝕作用，嚴重影響結構安全及正常使用。為此，受建設單位的委托，采用化學灌漿進行防滲堵漏和粘結補強處理，保證處理過的部位不再滲漏水而達到干燥無濕程度，漿材對鋼筋也沒有銹蝕作用。

根據本工程的要求特點，既要防滲堵漏，又要粘結補強。因而，擬定按先堵漏止水，后粘結補強的方案施工。

（1）防滲堵漏。采用常規AM－9（表3）或簡型AM－9材料（表4）灌漿。

表3 AM－9漿液配方Table 3 AM－9grout formula

表4 簡型AM－9漿液配方Table 4 Simplified AM－9grout formula

該工程防水堵漏的施工程序為：

① 查縫。用掃把和鐵鍬清理垃圾，棉紗擦干地板，并用碘鎢燈低位照明尋找滲水裂縫，再用水泥砂漿把漏水縫周邊環形圍堰起來，利于觀察。

② 鑿槽。在裂縫上開鑿“V”型槽或洞。

③ 清洗。將槽或洞邊的泥砂及碎塊清理，又用毛刷掃干凈，并用棉紗擦干才進入下一個工序。

④布孔。根據裂縫長短和涌水程度等而設置孔位，一般3～4個/m。在鋁管一端用棉紗纏成直徑2～3cm（鋁管徑D＝1cm）喇叭頭，鋁管長度以埋管后高出基面2～5cm即可。

⑤ 埋管。在槽或洞中適當位置，根據水量大小用C－S材料埋置各種規格鋁管或PVC－U型塑料管，用膠管套住管嘴把水引出圍堰外邊（大小水量管涌、滲水都如此）。也可直接用棉紗塞緊鋁管周邊至空洞邊而灌漿。

⑥ 封縫。對埋設好注漿嘴的裂縫，用水泥砂漿或水泥膠封閉裂縫。

⑦試壓。用溶劑或水進行試壓，或蓋注漿管帽，以觀察封縫效果，預測進漿情況。也可用肉眼或手觸摸埋管后的干燥情況。

⑧ 灌漿。從各種規格的灌漿嘴中，用變徑接頭連接送漿管，按工程需要調節適當的粘度、濃度、固化時間、用量、速度等參數，然后注入AM－9漿液。甲液∶乙液＝1∶1，每次單液各200～300ml，連續動態周期配制，至灌好為止。一般隨配隨用每管500～1 000ml即可。

⑨封孔。對已注漿并符合堵漏止水要求的注漿嘴進行封閉。

⑩ 修復。用外加劑水泥砂漿或聚合物（YJ）復合材料進行表面修復處理。

（2）粘結補強。采用中強度聚合物（YJ）復合材料進行補強。基乳液與無機粉按10∶7份比例充分攪拌均勻，隨攪隨用。混合后待有小氣泡反應在1 h內使用完。每道涂刷厚度≤1mm為宜。前道涂刷充分干燥成膜后，再涂刷下一遍，不得漏涂。每天2～4遍，至4～6次止，綜合防滲與補強效果很好。

3.5 廈門市中信廣場一期A、B樓地下室2層（負1層）和2層（負2層）頂板裂縫粘結補強工程

該廣場位于廈門市湖濱北路29號。其一期工程由兩棟（A、B）33層樓組成，裙樓4層，地下室2層。當樓宇交付使用后，發現地下室1層和2層多處頂板有裂縫滲水，嚴重影響地下室車庫的正常使用。受施工單位的委托，采用化學灌漿進行防滲與補強處理。

鑒于該樓已正常使用，兩層地下室的地板都裝飾高檔花崗巖方塊地磚，只能在地下室底板施工，先堵漏止水后粘結補強。

首先，開鑿連續漏水或滴水快速的裂縫形成“V”型槽，再在槽中漏水嚴重的部位（點）鑿洞增加深度，用厚棉紗纏注漿嘴埋管頭至迫緊洞壁固定注漿鋁管，謹防管嘴（D＝1cm）下掉。然后，連續鋪設棉紗沿槽分布，擴大漿液分布范圍，再封縫注漿（表5），局部滲水量大地段采用改進型漿液（表6）。該材料特點是可以解決許多其他材料無法解決的問題。

其次，選用既能防水又有補強作用且有一定水溶性的巴氏柔性水泥膠（又稱彈性水泥膏）。它是由高性能合成乳液和無機粉料（特種水泥及各種添加劑）復合而成。既具高分子材料的柔性，又具有無機材料耐久性好等優點，按2∶5份灰漿比例充分攪拌均勻，隨攪隨用，在2h內使用完，每道涂刷厚度＜1 mm為宜，應充分干燥成膜后再涂刷下一道，每天2～6遍。若基層表面密實性不夠，宜用混合好的防水膠加水50%稀釋進行底涂料涂刷。如室外高溫水蒸發快時，待柔性水泥防水膏膠固化后，表面噴1～2次水養護為好。

表5 丙烯酰胺漿液標準配方Table 5 Standard acrylamide grout formula

表6 改進型丙烯酰胺漿液配方Table 6 Improved acrylamide grout formula

最后，用水泥－改性環氧樹脂膏膠批刮涂刷，每天2～4遍，至4～6次為止，固化時間控制在4～8h為佳。再用外加劑水泥砂漿（表7）表面修復處理。這樣，防水材料與補強材料有機地組（配）合使用，既防滲堵漏，又能粘結補強，還有加固結構的作用，綜合效果好。

表7 水泥砂漿外加劑實用配方Table 7 Practical cement mortar admixtures formula

3.6 廈門市廣播電視中心電纜溝滲漏堵水化學灌漿處理工程

該中心位于廈門市湖濱北路126號，主樓高33層，與附屬發電房相隔60m，并通過高1.6m、寬1.2m明挖暗埋方形坑道鋪引地下電纜送電。該樓由廣電部建筑設計院設計，核工業部二四建筑工程公司施工。由于澆灌坑道混凝土時天氣不好，地下水又未能抽干，加之搶工期又沒有很好的質量防范措施，造成較多蜂窩和少量狗洞和裂縫，大面積片狀滲漏，基坑積水較多，為此，受業主委托，采用AM－9化學灌漿進行堵漏止水。

根據現場調查情況（包括注漿目的、灌漿部位的土質、水流、水質、溫度、壓力及原料質量等）選定配方（主要是漿液濃度、凝膠時間和漿液用量）。再依據現場資料在實驗室進行配方試驗確定。由于丙烯酰胺灌漿材料是一種5%～30%的“丙凝”水溶液，其性質穩定，兩組分單獨存放可以長時間保存。在漿液中加入鐵氰化鉀，可以推遲起始凝聚時間，減緩聚合速度，即使用量很少，都有明顯效果。當漿液“丙凝”濃度＞5%（＜5%無法凝膠）時形成半透明凝膠，不溶于水、煤油和汽油等溶劑（目前尚未發現溶解這種凝膠的溶劑），也不被稀酸、氣體、菌類侵蝕；凝膠干后遇水可以重新溶脹，耐老化性強，為半永久性的優良注漿材料。

由于單體材料有微毒，對金屬有腐蝕作用，能溶出金屬離子而影響漿液性能，因而使用塑料桶和玻璃器皿，還不能共用，尤以分批配制漿液，雙組分漿液按1∶1容量配比，一邊混合，一邊灌注，流水作業為佳。

本工程選用10%“丙凝”（丙烯酰胺和N，N－甲撐雙丙烯酸胺的比例固定在95∶5，改變濃度時只改變它們在水中的總含量）漿液濃度，但以下特殊情況可適當調整漿液濃度：

（1）為克服地下水稀釋漿液，對個別涌水量大的裂縫或洞點，將漿液濃度提高到12%～15%，甚至20%。

（2）一般含有飽和水而進漿量較少的細小裂縫，因飽和水足以稀釋漿液。為此，也需將漿液濃度提高至12%，特別微細裂縫將提高至15%。

該工程的綜合工藝流程為：

①查水。在潮濕積水的地方排清積水并用棉紗吸濕擦干，再用碘鎢燈超低距離照明尋找滲水裂縫及洞點滲漏位置。

② 鑿槽。在漏水縫四周開鑿“V”型槽和“U”型槽，洞點的則開鑿楔形孔池。一般槽、洞除去砂漿保護層外，還需切入混凝土體5～10cm，槽寬原則上把注漿管周圍松軟的混凝土剝落去掉為界。一般槽寬10～30cm左右，每點以直徑30～50cm計算。

③ 清洗。把槽、洞內的殘渣碎塊清除，并用水清洗干凈，最后用干棉紗擦干，不能留下粉砂和積水。

④ 埋管。將8～30cm長的鋁管垂直對準出水洞口，一般管（D＝1cm）底留空0.5～1cm，管頂高出基面2～10cm，并在槽池內注漿管周圍放置小碎石和棉紗，利于漿液擴散。然后，用手指和手掌正向加壓水泥－水玻璃砂漿固定注漿管及封槽洞，直至埋管周邊無滲漏為止，又用0.5～1m長的膠管套住鋁管頭把地下水引出槽池圍堰外（特殊情況除外）。一般砂漿灰砂比為水泥∶干或濕砂＝1∶1。最后，用外加劑混凝土砂漿填坑壓平槽洞。

⑤ 灌漿。在埋完管1～3d后，按工程需要調節好漿液粘度、硬度、固化時間等技術指標，用手壓泵把漿材從灌漿嘴壓入被灌體，又以終孔壓力2 kg/cm2左右為佳。

⑥ 封孔。切除高出基面的注漿管，并用鋼絲鉗夾閉管口，謹防返漿留空而影響注漿效果，最后進行表面修復處理。

由于該坑道蜂窩太多，滲漏面積很廣。在第一輪施灌堵住較大滲漏水后，全面鋪蓋一層2～5cm厚的外加劑水泥砂漿，以求封堵微細滲漏，局部效果差的再埋管局部處理，而坑道中段被壓路機壓斷頂板及兩側墻上部混凝土的斷裂縫，在考慮堵漏止水的基礎上，還要注意固結補強，把整個混凝土厚板裂縫充填灌滿防水補強材料，以恢復坑道的整體結構功能。

經隨機取樣檢查，丙烯酰胺濃度10%的凝膠固砂體抗壓強度0.2～0.8MPa，能承受較大的靜水壓力和動水壓力，滲透系數2×10－10cm/sec，抗滲性好，達到設計要求。

3.7 廈門市臺龍、蓮花、思東、百樂門、遠華大廈等地下室外墻、底板、頂板、電纜溝滲漏止水工程

廈門市背山臨海，普遍分布著海陸相沉積砂層和淤泥質粘土，沿海一帶地下水豐富，使該市一般地下室和電纜溝（坑）建筑普遍滲漏水。如臺龍、蓮花、思東、百樂門、遠華大廈等建筑物地下室外墻、或底板、或墻邊頂板、或電纜溝（坑）都存在裂縫或蜂窩或孔隙滲漏水現象。一般裂縫寬度1～20mm，長度0.01～6m，蜂窩大小又參差不齊，地下水水壓力都不等，流水量相差也較大，為此，必須采用化學灌漿進行防滲漏處理。由于AM－9材料水溶性好，凝膠時間精確，廣泛應用于各種建筑物止水工程之中。因此，這幾個工程使用了這種材料，配合單寧類和木質素材料復合使用。一般埋注漿管嘴2～5個/m，蜂窩的1～5個/點，嘴徑為1cm鋁管，灌漿量500～1 000m1/管，凝膠時間1～2min，終孔壓力0.2 MPa左右為宜，穩壓時間≥15～30min，注漿效果很好，受到廣泛好評。

4 結語

化學灌漿具有簡單、快速、價廉、有效、經濟等諸多優點。它不但起到防滲堵漏作用，而且還有加固結構的雙重作用，是建筑物缺陷補救最快捷有效的處理方法之一。一般混凝土裂縫產生除與原材料性能、結構受力條件、施工質量等因素有關外，還以該技術這方面的缺陷和不足有關，也無法完全解決的世界性難題。一般工程建設混凝土裂縫無法避免，尤其是地下室和大壩等隱蔽地下建筑工程，為化學灌漿粘結補強這項新技術的進一步推廣應用提供很多機會。然而，不同的建筑工程和不同的混凝土裂縫，其施工工藝和材料配方也需各有側重。

（1）一項成功的注漿技術，不僅需要精心施工，更重要的是依據周密的科學設計。一般根據實際情況和粘結補強的要求，而選擇壓力和滲透灌漿，特殊要求也可采用誘導注漿，以滿足工程需要。

（2）一般先埋管后引水，3～4根/m，中速壓漿，終孔壓力2～8kg/cm2，一般2kg/cm2左右為宜。一般鋁管直徑1cm，在管根底用棉紗纏繞至2～3 cm直徑的喇叭頭，管底留空0.5～1cm利于漿液擴散，鋁管頭預留高出基面2～5cm。對涌水量大的裂縫，或含飽和水而進漿少的細裂縫，則適當提高漿液濃度，以防稀釋作用。

（3）如有串漿現象，可用塑料管套蓋帽，并用鐵線捆緊，串漿管可免灌。

（4）一般伸縮縫選用彈性環氧樹脂或彈性聚氨脂等彈性材料為佳。對于屋面防滲補強縫，可直接用環氧水泥膠涮縫，然后才大面積涂涮改性851防水材料。

（5）對穿板縫，必須打掉底板砂漿保護層至結構層，并用鋼絲刷涮去松動砂泥碎塊，再用毛刷掃之。然后，用水泥－改性環氧樹脂膏膠在結構層或“V”型槽上封縫。為了雙保險也可雙面埋管灌漿。但灌漿前必須用風機吹掉塵埃，提高接觸面的粘結能力。

（6）一般上板面比板底施工方便，常規選擇正面注漿。埋管和封孔均可開鑿“V”型槽和直接在結構層縫上埋管（盒）和封縫。一般楔形孔槽洞深度5～10cm為宜。

（7）一般潮濕裂縫（包括蜂窩、狗洞）最好以聚合物（YJ）復合材料為主，一般蜂窩、狗洞、裂縫大者均用水泥－改性環氧樹脂泥膠處理；常規裂縫用改性環氧樹脂漿液；對個別要求較高的裂縫，則選用YDS系列材料粘結補強。

（8）對于有水裂縫、蜂窩、狗洞等先堵漏止水后粘結補強。常用防水堵漏止水材料有：AM－9、彈性水泥、聚合物（YJ）復合材料、防水寶等；常用粘結補強材料有：改性環氧樹脂、水泥－改性環氧樹脂、YDS系列、400型漿材、改性851（彈性聚氨酯）、中科－789等。一般高水位的管涌和高壓力高水頭差的微細滲水，其防水堵漏難度最大。首先，開鑿槽寬3～30 cm，槽深5～20cm的“V”型槽，用鋼絲刷涮去松動碎塊和浮砂，毛刷掃之，再用水或丙酮等溶劑洗潔，又用棉紗或布條或爛棉花團擦干槽面并清理殘渣。遇鋼筋的除打空周圍混凝土外，還要用棉紗線圍纏住露筋，其周圍及漏水口眼也放置一定數量的棉紗。如在地板的可用粒徑0.5～2cm碎石代之，有利于漿液滲透擴散止水。

（9）每次配漿500～1 000ml，即配即用，加胺量8%～10%，固化時間1h左右，如滲漏可用肥皂磨擦或用C－S封縫。一般用不加NaOH反應的稀漿打基液，其配比為：6101＃環氧樹脂：（丙酮＋糠醛）＝1∶1，并防止管路漏氣漏漿，慢速壓力注漿，利于漿液充填灌飽。

（10）一般粘結補強工程用1∶1的改性環氧樹脂稀漿打基液，埋注漿管盒和封縫批刮漿則用1∶1.75的FYZ（除滲透性能比FEZ稍遜色外，其他性能基本與FEZ相同）濃漿配水泥粉混合而成膏膠使用。而注漿濃度則在1∶1～1∶1.75之間根據實際情況和需要與要求調節。對于特別微細裂縫需選用FEZ（中科－798）或YDS系列或400型漿材效果更佳。

（11）對于間歇性裂縫或特殊裂縫，以及蜂窩和狗洞等，可選擇各種防水堵漏和粘結補強材料組合或復合使用。以具體問題具體分析，特殊情況特殊處理為原則，因地制宜，機械（物理）方法結合化學方法，綜合靈活運用，這樣才有最佳的效果。

（12）一般有水縫（包括蜂窩和狗洞等）選用AM－9的干縫，可使用防水膠材料或改性環氧樹脂或環氧－水泥膠等材料止水，還可以中科－656配合改性環氧樹脂及水泥－水玻璃等組合（復合）使用。但尤以AM－9漿材效果最好，即使干固后遇水也重新膨脹，防水堵漏效果良好。

（13）一般注漿規則，先灌水量少的孔，后灌水量大的孔；又先灌外圍孔，后灌中間孔。先快速進漿，后慢速進漿；先低壓力后高壓力灌注，一般固化時間1＇30″左右為佳，每管漿量控制在500～800ml為宜（每點以≤50cm圓徑計算）。

（14）對于流水量較大的管涌，需要據涌水量大小埋設不同直徑的管材，一般管長0.2～1m，高出基面5～20cm即可。常規用膠管套住埋管把涌漏水引出坑池外，再視漏水情況，在大管附近埋置若干根小鋁管分流，或者用C－S全面封水（具備良好條件時用）。爾后，用變徑接頭轉變成灌漿管徑（D＝1 cm），或用棉紗纏一根鋁管（D＝1cm）造成活塞團，強行推進先前埋置好的大管內，至不被反彈出來為止，再接注漿管灌漿。最后，用鐵絲捆緊膠套帽，蓋緊大管口，再在基面澆注一層混凝土填埋注漿管（尤其是大管），以防地下水壓力變化引起破裂重新涌水。

（15）一般蜂窩防滲補強，以洞深最大、串通性最好的孔洞埋注漿嘴盒為佳。每點（φ≤30cm）布置一個灌漿點，終孔壓力200～450kPa為宜。對于個別漏洞滲漿，可用ISS離子固化劑化學膠泥補封。爾后再全面涂二層ATP和PUE彈性防水膠膜，可達雙保險的目的。

（16）在自然環境中，有許多物質是直接或間接影響漿液的凝膠強度。因此，必須根據土質和水質及周圍環境條件，以及不同建筑工程和不同的漿材，選擇不同的漿液配方和灌漿工藝。

［1］王士恩，程鑒基.某電廠地下循環水管防滲堵漏加固技術措施［A］.廣東地下工程［C］.中國建筑工業出版社，2005：494－495.

［2］程鑒基.水泥類化學灌漿在軟土地基處理中的綜合應用［J］.土木工程學報，1993，26（3）：74－78.

［3］程鑒基，鄺健政.軟弱地基水泥類化學灌漿機理初探［J］.巖土工程學報，1993，15（2）：81－87.

REVIEW ON THE INTEGRATED APPLICATION OF CHEMICAL GROUTING IN THE SEEP－AND－LEAK STOPPAGE AND BOND－REINFORCEMENT IN CONCRETE OBJECTS

Cheng Jian－ji
（Guangdong Provincial Academy of Building Research，Guangzhou 510500，China）

This article describes the properties，characteristics and advantages of four chemical grouting materials as well as the formation of concrete cracks.It also discusses the process flow and effect detection method in using the chemical grouting technique for the seep－and－leak stoppage and bond－reinforcement in concrete objects.And a number of engineering instances are discussed to illustrate their application and offer practical experience for similar projects.

chemical grouting；concrete；seep ＆leak stoppage；bond－reinforcement

TU472.5

A

1006－4362（2011）04－0088－09

2011－03－30 改回日期：2011－08－16

程鑒基（1960－ ），男，漢族，廣東郁南人，大學，工程師，2007年畢業于華南理工大學工程管理專業，現主要從事地基基礎、巖土工程、水工環地質及建設工程處理技術等方面的研究和管理工作。