工程結構裂縫灌漿設備使用技術研究

郭 峻 朱曉偉 胡 偉

(1.河南省建筑科學研究院有限公司，河南鄭州 450013; 2.西南科技大學土木工程與建筑學院，四川綿陽 621010;3.綿陽市建設工程質(zhì)量監(jiān)督站，四川綿陽 621000)

目前，土木工程建筑規(guī)模日益擴大，結構形式日趨復雜，隨之帶來的裂縫處理工作也逐漸變成一個技術性的難題。當結構物的裂縫超過規(guī)范規(guī)定時，就會影響到結構的適用性及耐久性，考慮到國內(nèi)的經(jīng)濟條件，加固修復是最好的選擇。結構不同，裂縫形式不同，其采用的加固方法也不同，但是對于裂縫修復加固的首要環(huán)節(jié)就是對裂縫進行灌漿修復［1］。

灌漿設備的選擇對于灌漿環(huán)節(jié)是否順利會產(chǎn)生直接影響，通過對現(xiàn)存灌漿設備進行調(diào)查研究，在實踐中總結其使用特點，對于今后相關工程結構裂縫的灌漿修補的設備選擇提供一定的參考。同時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有灌漿設備存在種類少、效率低、漿體材料有限等諸多弊端，對新型的灌漿設備提出了一些構想。

1 現(xiàn)有的灌漿設備技術現(xiàn)狀

1)加壓注射裝置。加壓注射器中自帶彈簧的壓力將灌縫結構膠注入混凝土裂縫內(nèi)部的灌膠方法，由于加壓注射器其體積小，方便攜帶，施工方便，此種設備深受施工單位青睞［2］。此種裝置灌注的漿體材料一般是環(huán)氧樹脂等化學漿體，且主要是針對混凝土裂縫，有較好的施工效果，但對于震損建筑出現(xiàn)的大范圍裂縫的修復存在效率低下的弊端，且不適用于砌體結構裂縫。2)泵式灌漿機。泵式高壓灌漿機灌漿壓力大，操作簡單，施工效率高，灌注材料多為水泥砂漿，可對大型工程的震損裂縫進行灌漿加固修復。尤其是高壓噴射灌漿設備廣泛用于軟性基礎的防滲和加固［3］。但由于壓力大，壓力調(diào)控不精確，震動影響大，對于建筑物的墻體裂縫可能產(chǎn)生二次破壞。3)化學灌漿機。化學灌漿作為一門新型獨立的施工工藝，化灌設備影響化學灌漿的效果和功用。化灌設備有多種，從非常簡單的氣壓裝置到柱塞泵、1∶1～15∶1的混合比例泵，并且各種配件比較齊全，同時還采用較先進的液壓傳動系統(tǒng)和微機自動控制系統(tǒng)［4］。化學灌漿機可以灌注環(huán)氧樹脂等化學膠體，工作壓力可以在幾秒內(nèi)達到0 MPa～50 MPa，工藝先進、省時、省力、效率高。對混凝土裂縫直接安裝注漿嘴進行注漿，不剔槽，不埋管，對結構無任何損傷。對各種縫隙滲漏、蜂巢滲漏、地下涌水，能直接帶水注漿堵漏。漿液可有效注入至裂縫深處。但是換漿操作時，需要清洗儲料腔，其化學漿體不易清洗干凈。4)機械式灌漿機。目前國內(nèi)使用的機械式灌漿機主要是活塞式，擠壓式，推擠壓式等。活塞式灌漿機是通過電動機或人力帶動曲桿和連桿讓活塞做往復式運動，擠壓漿體產(chǎn)生壓力。因為可以手動，所以主要用于煤礦兩方面，第一，井下需要防爆場所;第二，隧洞礦山公路等電源、交通不便場所。其特點是體積小、重量輕，便于移動，維修操作簡單。不足之處是效率較低，尤其是手動灌漿時，施工進度會受到限制，且調(diào)壓不夠準確，用畢需要及時反復將機器、管路清洗干凈，清洗環(huán)節(jié)較麻煩。擠壓式灌漿機的擠壓裝置由轉盤和滑輪組成，轉盤通過軸承與電動機相連，隨電動機的轉動而轉動，通過在轉動的同時，轉盤上的換滑輪壓與之靠緊的輸料管，并推動輸料管中的填充物往前走，第一個滑輪推走填充物留下的空隙由第二個滑輪推過來的填充物填補，如此循環(huán)，填充物被源源不斷的送入裂縫，見圖1。

該灌漿機可以用于灌注無粗骨料的任何流體，可以對墻體、梁、柱等結構的砌體或混凝土裂縫進行灌漿。但此種灌漿裝置不容易精確控壓，且使用過程中其輸料管容易破損，給施工帶來極大不便。推擠壓式灌漿機可以手動或電動，通過三個推漿塊循環(huán)推擠腔內(nèi)的漿體，達到持續(xù)灌漿的目的，同時其自帶電阻變阻器可以通過控制轉速調(diào)節(jié)灌漿壓力。其特點是結構簡單，組裝、清洗和更換易損件都很方便，成本低;灌漿效率高，施工速度快，實現(xiàn)持續(xù)壓力灌漿;適用的漿料范圍廣，適用于對建筑墻體，框架結構的梁板柱出現(xiàn)的裂縫進行灌注。但此種灌漿設備只有一個出漿口，加上工作面狹小，不適用于修復加固工作量較大的工程，如震后房屋修復加固。

2 結語

基于現(xiàn)有灌漿設備的優(yōu)缺點以及實際工程的需要，經(jīng)研究分析，對于新型的灌漿設備必須具備以下幾點特征:

1)灌注材料可以多樣化，即水泥化學兩用型，最好可以有多個腔體分別盛裝，以避免換漿時需要重新清洗儲料腔。2)灌漿機的壓力可以精確調(diào)控，以防對裂縫造成二次破壞。3)灌漿機的效率有待提升，面對工程量較大情況下，如震后修復加固，能夠加快施工速度。4)灌漿機要做好減震措施，防止震動對于裂縫產(chǎn)生二次破壞。5)灌漿機體積要小，質(zhì)量要輕，搬運方便，要考慮到不同的作業(yè)空間和作業(yè)環(huán)境。

工程結構裂縫的灌漿修補技術必須要選擇相應的灌漿設備，合格的灌注材料。只有這樣才能確保灌漿修復工作順利展開。通過對目前國內(nèi)工程裂縫灌漿修補的灌漿設備的使用技術及其特點進行研究，可以為今后工程結構裂縫灌漿設備的選取提供一些參考。

［1］陳曉強，程 進，謝 斌.砌體裂縫灌漿加固方法［J］.山西建筑，2010，36(18):18-20.

［2］陳曉強，張仕廉，賈 彬，等.靜置灌縫修復加固混凝土施工［J］.中國建筑科學，2010(6):32-33.

［3］張燦峰，趙志宏.堤壩灌漿設備［J］.水利電力施工機械，1994(2):39-43.

［4］董建軍，尹作仿.HGB-1(2)型化學灌漿設備的研制［J］.長江科學院院報，2000(6):16-17.