化學灌漿技術在裂縫處理施工中的應用

李林 雍明全

摘 要：在水利水電工程施工過程中，由于施工不規范及其他外界因素，導致成型混凝土出現裂縫。因水利水電工程在混凝土強度和防滲性能上有較高要求，普通灌漿已不能滿足要求，而化學灌漿在水利水電工程縫處理中取得了較好的效果。

關鍵詞：化學灌漿；技術；應用

水利水電工程施工中，因混凝土材料問題、配合比設計不合理、施工及養護不到位、外界使用因素（如基礎不均勻沉降）等不同原因導致混凝土在凝固或使用階段產生裂縫。裂縫降低水工建筑物的抗滲能力，不僅影響建筑物的使用功能，還影響建筑物的結構強度。根據水工建筑物對結構強度和防滲性能的要求，采用普通水泥灌漿法處理很難取得理想的效果，而化學漿液具有很好的滲透性、灌注性，可以通過灌漿壓力把漿液壓至細微裂縫中，使其擴散、凝固達到防水、堵漏、補強的目的。在嘉陵江蒼溪航電樞紐工程安裝間及泄洪沖沙閘底板及側墻裂縫處理中，化學灌漿取得了很好的效果，以下結合蒼溪航電樞紐工程化學灌漿所取得的成果，淺談化學灌漿技術在裂縫處理施工的應用。

1 裂縫處理方案選擇

對于寬度小于0.3mm且需要繼續澆筑混凝土的裂縫，在上層混凝土澆筑之前采用并縫鋼筋進行限裂處理；對于寬度大于0.3mm的裂縫進行化學灌漿處理，如需要繼續澆筑混凝土，可增加并縫鋼筋進行加固。對于寬度超過1.0mm裂縫，應在裂縫最寬處增加測縫計，后期對裂縫進行觀測記錄。

2 灌漿材料的選擇

化學灌漿材料選擇的原則：一是漿材的可灌性，所選化學漿材必須能夠灌入裂縫，充填飽滿，灌入后能凝結固化，以達到補強和防滲加固的目的；二是漿材的耐久性，性能穩定，不易起化學變化，并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強度，不易脫開。裂縫處理化學灌漿材料常用的有水玻璃、丙乳、環氧和聚氨酯材料。1）水玻璃灌漿材料。指水玻璃（Na2O·nSiO2）在固化劑作用下產生凝膠的一種灌漿材料，由于水玻璃來源豐富、價格低、污染小，加上不斷研制的各種新型固化劑，從而使水玻璃類漿液成為一種品種繁多、有實用價值和重要發展前途的漿液。適用于較大裂縫使用，尤其適合突發性漏水、泥、砂的整治，漿液充填率高但強度不高。2）丙乳灌漿材料。全稱為丙烯酸酯共聚乳液，是一種高分子聚合物的水分散體，加入水泥砂漿后為丙乳砂漿，該砂漿具有優異的粘接、抗凍、防滲、防腐、耐磨、抗老化等性能，適用于鋼結構和鋼筋混凝土結構的防滲、防腐護面和修補工程。丙乳不作為灌漿材料單獨使用，一般與砂漿拌和后用于混凝土表面修補工程。3）環氧灌漿材料。環氧灌漿材料為含有兩個或兩個以上環氧基團的有機化合物，具有可灌性好、粘度大、強度高等優點。材料為雙組分，操作方便，可以對細微的混凝土裂縫和基巖裂縫進行灌漿處理，從而達到防滲補強加固的目的。但一般環氧材料不適用于縫面有水的情況，材料與潮濕混凝土面的接觸性不好，必須選用改性環氧材料。改性環氧材料強度、粘度、固化時間可調節，具有親水性，材料力學性能良好，漿液固化后的抗壓強度和抗拉強度都很好，有較好的補強加固性能，環氧灌漿材料適用于各類水工建筑物及其他工程構筑物混凝土裂縫的補強加固處理，大壩和其他工程構筑物基礎的防滲補強加固處理。4）聚氨酯。單液型，無需計量混合；具有優良的親水性，可與水反應封堵大壓力水。灌漿膠與水發生化學反應后，借其緩慢膨脹及持續壓力，可將灌漿膠滲透至細微縫隙，達到完全止水的效果，灌漿膠與混凝土的結合力非常優越，不會因構筑物的變形而引起再龜裂等漏水現象。推薦用于隧道、水庫、大壩混凝土等結構裂縫的漏水止漏。但一般聚氨酯的粘結強度偏低，只適合堵漏施工，不適合作為混凝土裂縫補強加固使用。根據化學灌漿材料的特性及裂縫的性狀，蒼溪航電樞紐工程化學灌漿選用改性環氧材料。

3 施工方法

3.1 施工流程

混凝土面清洗→裂縫標識→測量縫寬→鉆鎖縫鋼筋孔→埋設鎖縫鋼筋→裂縫鑿槽→裂縫清洗→鉆灌漿孔→預埋灌漿管→預縮砂漿封閉→灌漿→鑿除灌漿咀→預縮砂漿補平→埋設并縫鋼筋→灌漿處理結束。

3.2 施工方法

1）鉆孔、埋管。根據裂縫情況，采用騎縫鉆孔或斜穿鉆孔，鉆孔必須穿過裂縫，在裂縫處理中視情況靈活選用。鉆孔后進行壓水或壓氣檢查，判斷鉆孔與裂縫是否相通，若不相通，需在臨近處補鉆孔。灌漿管路的預埋首先沿裂縫全長人工鑿槽并沖洗干凈，從槽底鉆孔后插入灌漿管和管咀，間距根據實際情況而定，一般0.3m左右一個。管咀應露出混凝土面10cm，然后采用預縮砂漿將鑿槽封閉。2）灌漿。灌漿前應首先進行壓水檢查，壓水檢查壓力為0.3MPa，檢查灌漿管路及裂縫的暢通，并除去裂縫中的灰塵和碎片，檢查情況詳細記錄，以探明裂縫情況和確定灌漿壓力和灌漿量。灌漿從裂縫的一端開始，一般以自下而上為原則，即從低處開始灌漿，灌漿壓力為0.3～0.4MPa，起始灌漿壓力為0.3MPa，待相鄰一孔出漿后即將相鄰孔封閉，繼續灌漿，一次將裂縫管咀前部封閉，在壓力下使漿液充分飽和整個縫面；待全部管咀封閉后，灌漿壓力增加至0.4MPa繼續灌漿。當吸漿率小于1ml/min時，應保持壓力繼續灌注30min即可扎管待凝。4～5h后檢查注漿效果，對管口不飽滿的膠管進行第二次注漿直至飽滿。待漿液固化后1～2天，鑿除灌漿管，用預縮砂漿抹平。3）質量檢查。化學灌漿結束14天后采用壓水試驗和鉆孔取芯相結合的方法進行灌漿質量檢查。采用鉆機騎縫鉆孔取出混凝土芯，觀察漿液的填充程度，進行芯樣鑒定、描述，并繪制柱狀圖；壓水檢查壓力為0.3MPa，合格標準為：透水率≤0.1Lu。蒼溪航電樞紐工程化學灌漿結束后，經質量檢查，裂縫充填密實，透水率全部滿足要求，灌漿質量優良。

4 結語

化學灌漿技術在水利水電工程裂縫處理問題及補強加固等方面現已得到廣泛的應用，由于化學制劑大多為液態的，可通過高壓注漿法注入細微的裂縫中，從而達到良好的防滲堵漏補強加固效果。隨著化工業的不斷發展，化學灌漿工藝的不斷完善，相信以后處理裂縫及補強加固等問題能達到最理想的效果，消除安全隱患，延長建筑物的使用壽命。

參考文獻：

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