TBM洞室預制管片化學灌漿堵漏施工

張 濤

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

新疆恰甫其海綜合水利樞紐二期南岸干渠八十一大坂隧洞工程經(jīng)TBM掘進成形后，采用預制管片進行襯砌，由于地質(zhì)條件復雜、地下水豐富、管片搭接形成縫隙較多、固結灌漿所用水泥細度原因造成可灌性差等，個別洞段經(jīng)固結灌漿后仍有滲漏水現(xiàn)象。為解決上述問題，決定對管片縱環(huán)縫接縫、安裝孔滲水、涌泥和鈣質(zhì)析出等固結灌漿后還繼續(xù)出現(xiàn)的滲水點進行化學灌漿，以達到管片內(nèi)表面無滲水的設計要求。

1 化學灌漿堵漏原理

利用機械的高壓動力（高壓灌注機），將水溶性聚氨酯化學灌漿材料注入混凝土裂縫中，當漿液遇到混凝土裂縫中的水分會迅速分散、乳化、膨脹、固結，這樣固結的彈性體填充混凝土所有裂縫，將水流完全地堵塞在混凝土結構體之外，以達到止水堵漏的目的。

2 應用范圍

化學灌漿堵漏施工應用于各種建筑物與地下混凝土工程的裂縫、伸縮縫、施工縫、結構縫的堵漏密封；地質(zhì)鉆探工程的鉆井護壁堵漏加固；水利水電工程的水庫壩體灌漿，輸水隧道裂縫堵漏、防滲，壩體混凝土裂縫的防滲補強；高層建筑物及鐵路、高等級公路路基加固穩(wěn)定；煤炭開采或其他采礦工程中坑道內(nèi)堵水，頂板等破碎層的加固；橋梁基礎的加固和橋體裂縫的補強；已變形建筑物的加固，混凝土構筑物如水塔、水池縫隙的補強及防止沉陷。

3 襯砌滲水點化學灌漿施工

3.1 施工機具

鉆孔采用電動沖擊鉆，孔徑8～10 mm。

化學灌漿使用HX-600型雙液高壓注漿機，是一部使用在結構灌注的專業(yè)機種，具有高壓力，不需氣壓源，施工快速。機身本體僅重7 kg，攜帶省力，移動方便，可在3～6 s內(nèi)提升至5 000 psi以上工作壓力，漿液體止水劑可有效灌注0.1 mm的細微裂縫中，防水止漏效果更為持久有效。

3.2 使用材料

化學灌漿的材料，本次設計要求化灌的目的是堵水，選用業(yè)主已組織招標的中標材料，北京瑞米堵水/加固I號化灌材料（A、B雙組份），其物理性能指標見表1。所用化灌材料廠家的方法裝運、儲存和使用；化灌材料應放置在低溫、干燥、避風和通風良好的倉庫內(nèi)，設專人保管，并采取必要的安全防護措施。

表1 瑞米加固Ⅰ號雙組份物理性能指標

SDS定點鉆頭一種鉆孔切入點穩(wěn)定、深孔徑施鉆鉆頭較不易彎曲之沖擊鉆頭。

止水針頭灌注用耐高壓針頭，固定于鉆孔處，便于注入止漏材料。

3.3 施工工法

3.3.1 安裝孔滲水、涌泥及鈣質(zhì)析出部位滲水

拆掉漏水孔的蘑菇頭鋼墊板，觀察出水點情況，在滲漏水處于固結灌漿已安裝的鋼錨桿旁邊鉆孔，孔位盡量設于安漿孔內(nèi)，孔深應大于28 cm，或超過管片外緣10 cm（由試驗效果取得）?？讖?0～13 mm。鉆孔結束后安置止水針頭，止水針頭設置完成后用化灌材料灌注，直至發(fā)現(xiàn)注射化灌液于封孔砂漿表面漏水點滲出。灌注完成后，確認不滲漏即可去除止水針頭，清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。重新安裝鋼墊板和進行蘑菇頭制作，直到合格。

3.3.2 管片接縫滲水

對于管片與管片接縫之間滲水，首先將破損的接縫修補合格。若為點狀滲漏，先于環(huán)片與環(huán)片之間接縫滲水處鉆孔，鉆孔深度必須超過管片厚度，孔徑10～13 mm，埋設止水針頭，用高壓水向灌漿嘴內(nèi)注清水將孔內(nèi)清洗干凈，后注入化學灌漿材料，灌注完成后即可去除止水針頭；若管片接縫整體滲漏，循序漸近由低處向高處鉆，孔距20～30 cm為宜，鉆孔深度超過管片厚度，鉆至最高處再次埋設止水針頭，用高壓水向灌漿嘴內(nèi)注清水，觀察出水點串通情況，并將縫內(nèi)粉塵清洗干凈，然后用化灌材料灌注，立面灌漿順序由下而上，平面可從一端開始，單孔逐一連續(xù)進行。直至注射材于接縫表面滲出，確認不滲漏即可換相鄰孔灌注，直至最高孔。堵漏完成后，去除止水針頭，清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。

灌漿壓力視不同接縫的具體情況而定，一般在0.1～0.8MPa之間，建議采用0.5MPa，直至達到灌填滿灌并無滲水情況出現(xiàn)時結束。各型壓力參數(shù)的確定通過現(xiàn)場化灌漿試驗選定。

注：當所有漏水點經(jīng)過灌注化灌材料達到止漏目的后，即可去除灌注針頭，然后再用封孔膠（快速水泥）封填，以恢復其原貌。

特殊情況處理：灌漿過程中，有個別裂縫封閉不嚴，出現(xiàn)漏漿，采用降壓、待凝、間歇灌漿等各種措施處理。

3.4 質(zhì)量檢查及工程驗收

3.4.1 質(zhì)量檢查

環(huán)片縫化學灌漿的質(zhì)量檢查采用鉆孔取芯檢查，每100 m縫長取10個檢查孔?？孜贿x在監(jiān)理人認為化灌質(zhì)量較難控制部位。采用小口徑工程鉆騎縫取樣，觀察化學灌漿漿液結合在被灌物體內(nèi)的充填情況，達到滿填滿灌和不滲水即為合格。對于安裝孔滲水部位采用表面觀察法達到不滲、不漏即為合格。

3.4.2 工程驗收

灌漿工程驗收應在鉆孔和灌漿作業(yè)過程中，按照各項施灌工藝標準和各類灌漿過程的質(zhì)量檢查項目和內(nèi)容進行驗收，修補后混凝土與原管片混凝土的顏色盡可能一致。除設置的排水孔內(nèi)滲水外，化灌后管片內(nèi)部不滲水為合格。

4 結語

化學灌漿堵漏具有簡單、方便、快速、有效等諸多優(yōu)點，不僅可以起到防滲堵漏的作用，而且還有一定的結構補強加固作用。可廣泛應用于水利水電、隧洞、市政、工業(yè)與民用建筑等領域應用，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。