化学灌浆在混凝土防渗堵漏与粘结补强工程中的综合应用述评

程鉴基

（广东省建筑科学研究院，广州 510500）

化学灌浆在混凝土防渗堵漏与粘结补强工程中的综合应用述评

程鉴基

（广东省建筑科学研究院，广州 510500）

介绍4种化学灌浆材料的性能、特点和优点，分析混凝土裂缝的形成，以及化学灌浆用于混凝土防渗堵漏与粘结补强的工艺流程和效果检测方法。并通过数个工程实例说明其应用，为类似工程提供实践经验。

化学灌浆；混泥土；防渗堵漏；粘结补强

化学灌浆是建筑混凝土（砼）裂缝（含蜂窝）防渗堵漏与粘结补强手段之一。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渗堵漏与粘结补强得以实现的关键所在。

1 几种化学灌浆材料简介

1.1 TO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。该浆材起始粘度n（25℃）＝6～150cp，抗压强度700～1 200kg/cm2，抗张强度70～300kg/cm2，抗弯强度300～850kg/cm2，劈裂粘结强度：干缝19～31 kg/cm2、有水缝13～19kg/cm2。粘结由机械粘附力和化学粘合力组成，尤以化学粘合力为主要作用，收缩率1%～2%，如加填料仅0.1%～0.2%。该材料还具有良好的抗腐蚀性、抗渗透性及抗老化能力，对混凝土粘结特强。

1.2 YJ复合材料

该材料由高性能合成乳液和无机粉料及各种添加剂复合而成。它是既有高分子材料的弹性，又具有无机材料耐久性好等优点的新型材料。具有耐火性、耐侵性、粘结性、低温柔性及抗渗性好等特点，无毒、无味、无污染、施工简便，工具易于清洗，价格又适中，因而广泛受到用户欢迎。

该材料性能良好，固体含量≥65%，表干时间≤3h，低温柔性－8±2℃，延伸性≥150%，拉伸强度≥1.0MPa，粘结性≥0.5MPa，不透水性（0.3 MPa，30min）合格（k＜10－6cm/s）。

1.3 AM－9浆材

该材料由丙烯酸盐类组成，具有起始粘度低、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，广泛应用于各种砼（混凝土）渗漏水、油的堵截。它的主要技术指标为：固结体抗渗性k＜10－8cm/s，抗挤出强度35kg/cm2，固砂体抗压强度3～8kg/cm2，浆液起始粘度n（25℃）1.2～1.6 cp。该浆材本身具有的特点，可以解决许多其他材料不能解决的问题。因为AM－9是以改性高分子材料为主剂，改性酰胺类为交联剂，配以其他材料组成的化学灌浆材料，各组份 的水溶性很好，是一种无色透明的真溶液，粘度很低，可以注入极细微的孔隙中。水溶液在氧化－还原引发体系的作用下，能够迅速聚合形成具有体型高分子结构，富有弹性，不溶于水及一般溶剂的硬性凝胶，这种硬性连续的凝胶可以封闭水在土、沙空隙或岩石细裂隙间的通道，阻止水的通过，并把松散的土、沙粘结在一起，从而起到防渗堵漏和粘结补强加固的双重作用。这是该材料最显著的优点。

1.4 ISS离子浆材

该材料具有成本低、适应性好，尤其适合突发性漏水、泥、沙的整治，浆液充填率又高，湿条件耐久性好等优点。其浆液特点：（1）浆液凝胶时间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内（一般30～120s）。（2）结石件抗压强度可达0.5～20MPa。（3）结石率为98%～100%。（4）结石体渗透系数为10－8cm/s。（5）适宜于0.2mm以上裂缝和1mm以上粒径的砂层使用。（6）材料来源丰富，价格便宜。

2 混凝土裂缝防渗堵漏与粘结补强的工艺流程及效果检测方法

2.1 混凝土裂缝的形成

一般普通硅酸盐水泥在水化过程中，都会发出一定的热量。在升温阶段，由于混凝土体积大，积聚在内部的水化热不易散发，温升值可达30℃，甚至更高。但表面散热较快，从而在表面区域形成较大的温度梯度，引起较大的表面拉应力。可是由于龄期短，混凝土早期抗拉强度很低。如果温差引起的表面拉应力超过混凝土早期抗拉强度，就会产生裂缝，这是温升引起的表面裂缝。当混凝土浇筑后3～5d内部温度达到最大值，尔后便进入降温阶段，也因降温而产生收缩。此外，在硬化过程中，由于混凝土内部拌合的水化和蒸发，以及胶体的凝胶作用也会产生收缩。当这两种收缩受到基底或结构本身的约束时，即会产生很大的收缩应力并表现为拉应力。又当它超过混凝土该阶段的抗拉强度时，即产生第二种裂缝，并且会发展成贯穿全断面的结构裂缝，带来重大危害。第一种裂缝虽不属结构性裂缝，直接危害性相对要少些，但它造成的断面削弱和应力集中都会促使收缩裂缝发展，故两种裂缝都不容忽视。即使尚不致造成结构破坏，丧失承截力，也会给防水、抗侵蚀和耐久性带来严重的问题。因此，常见的方法是用膨胀水泥来配制混凝土或在混凝土中拌合掺入少量有机物或无机物，从而可达到改善混凝土抗渗性能的目的，这种混凝土称之为外加剂防水混凝土。常用的有机外加剂：加气剂、减水剂、三乙醇胺早强防水剂等。常用的无机外加剂有氧化铁等。

一般裂缝的产生，主要与混凝土板块或构件的设计型式、受力条件、混凝土质量、浇筑工艺、表面养护、施工情况等有关。如发生在混凝土浇筑后6～15d之内的混凝土表面裂缝，则是养护期间气温聚降，引起较大的温度应力所致。如经一定时间后才发生裂缝，可能是受力条件不利而引起的，或者是原材料和科学技术水平的原故。因此，除根据不同性质的裂缝调整浆材和配方外，还应选择不同的灌浆工艺和工艺流程，以满足工程需要。一般裂缝的形式有：伸缩缝、接触（分界）缝、沉降缝、施工缝、应力缝、结构缝、后浇带缝、或蜂窝、狗洞、砂眼点等。

2.2 工艺流程

（1）粘结补强工艺流程

① 查缝。在需粘结补强的建筑物混凝土（砼）上，寻找查出裂缝。

② 凿槽。在裂缝周边除打掉砂浆保护层外，还要开凿结构层V型或U型槽，并用钢丝刷搓去松动碎块和砂粒等浮土，再用小毛刷扫之。

③ 吹缝。将裂缝表面的尘埃、油污等清理，再用风机吹掉裂缝内的微尘和水分，至干净为止。

④ 洗缝。用丙酮等有机物溶剂等冲洗裂缝，穿板缝还要用水泥－改性环氧树脂或聚合物（YJ）复合材料等批刮糊底板缝。

⑤埋管。在裂缝上按一定距离和合适位置埋设灌浆盒和灌浆嘴。

⑥ 封缝。对埋设好灌浆管的裂缝，用水泥－改性环氧树脂泥胶膏进行封闭，局部可留透气或引水口，以利于诱导灌浆。

⑦ 试压。用溶剂、水或空气进行试压，以检查封缝效果及预测进浆情况。

⑧ 灌浆。按工程需要调节浆液粘度、强度和固化时间等。一般从灌浆嘴压力注浆，也可采用渗透灌浆，固化时间4～36h为佳。

⑨ 封闭。对灌（渗）满浆液并符合要求的灌浆嘴，用送浆之用的胶管截断连接铝管端一小段（节）折叠，并用细铁线捆紧，以防反压漏浆。

⑩ 修复。对达到要求固结良好的灌浆嘴和盒，用铁锤打掉，再用外加剂水泥胶，或C－S泥胶，或防水粉、双飞粉等水泥砂浆进行表面修复处理。

（2）防渗堵漏工艺流程

①查缝。在需防渗堵漏的建筑物砼板上寻找出裂缝。

② 凿槽。在裂缝上开凿V型槽，槽宽10～30 cm，槽深5～20cm。

③ 洗槽。先将槽表面灰尘、油污清理，再用水或有机物溶剂等冲洗干净。

④ 布孔。根据裂缝大小及漏水程度等而设置，一般3～5个/m。

⑤ 埋管。在槽中合适的位置，用C－S材料埋置注浆管，一般管头高出基面2～5cm左右即可。

⑥ 封缝。对埋设好灌浆嘴的裂缝，用粘结剂或水泥胶进行封闭。

⑦ 试压。用溶剂、水或空气进行试压，或紧盖注浆管帽（仅适用于有水缝）以检查封缝效果了解进浆情况。

⑧ 灌浆。对已进行清理、封缝等符合要求的裂缝，用手压泵从灌浆嘴注入AM－9浆液，按工程需要调节适当的粘度、浓度、固化时间和用量等。注浆时采用自下而上、由表及里、从外至内、先轻后重、先次后主、逐级封闭的工艺。一般注浆压力2～5kg/cm2，以保证被灌裂缝、空隙和狗洞及蜂窝充填密实，尤以2kg/cm2左右的终孔压力最佳。谨防封缝水泥砂浆被顶破漏浆。

⑨封孔。对灌满浆液并符合要求的灌浆嘴进行封闭。

⑩修复。对完成灌浆的裂缝表面用外加剂混凝土或聚合物（YJ）复合材料或防水宝或巴氏柔性水泥防水胶或水泥基－聚合物复合防水材料或弹性水泥等进行修复再处理。

2.3 效果检测方法

（1）粘结补强效果检测方法

①取样检查法。对灌浆粘结补强的裂缝进行钻孔取芯，用仪器测定其力学性能，以检测灌浆粘结效果。

②无损伤检测法。采用超声波测试、钻孔摄影、模拟试验等手段对混凝土裂缝粘结效果进行检测。

③ 渗透试验。用水或其他溶剂进行渗透试验，以检查其粘结密封效果。

（2）防渗堵漏效果检测方法

①套管盖帽检查法。在埋好注浆铝管12～24 h后，用胶管套盖在铝管头上，再用细铁线扎紧胶管进行封水，即可检查埋管质量效果。

② 感觉检查法。在灌完浆24h后，可肉眼或手触摸被灌体干燥情况，即可定性检查注浆质量效果。

3 工程实例

3.1 广州某电厂地下循环水管防渗堵漏加固工程

（1）工程概况

拟加固的电厂循环水管为4条直径2.5m的压力管，水管位于地面以下4m，管内水压200kPa，为钢筋混凝土就地浇注管，建成于1994年，但在投入使用4a后的1998年10月，发现循环水压力管伸缩缝有多处渗水，其中一处渗水严重，渗出水顶穿近4m厚的覆盖层，形成碗口大的水柱喷出地面，给电厂的正常生产带来不便，是电厂安全的一大隐患，必须进行加固处理。

（2）渗水原因分析

事后调查了解到，该压力水管建造在厚达10多米的淤泥层之上，管道浇注之前曾经用直径900 mm、间距1 500mm×1 500mm的振冲碎石桩对淤泥层进行加固处理，但由于淤泥沉降固结的实效性，施工期间其固结沉降并没有完成，完工后压力水管的沉降将对管段连结缝的防渗性能产生负面影响，压力管的不均匀沉降，可导致管段连结缝处的橡胶止水带受损破坏，有压渗出水穿过受损的止水带而喷出地表。

（3）防渗堵漏方案选择

针对循环压力水管渗水的具体情况，并注意到电厂机组不允许随意检修的事实，最初拟在地面造孔，对管段连结缝周围土层进行固结灌浆，将其周围的土体固结成一个连续封闭的防渗体，这样既能止水，又能加固地基，可防止管基继续下沉。但施工实践经验表明，这种防渗堵漏办法要达到完全止水的效果难度大，所需费用也比较高，不具科学性和可行性。经同业主、设计单位商讨决定在机组停机大小修期间，进入管道内对连结缝进行以化学灌浆为主的抢修处理，对4条水管进行分期分批加固施工，对不同渗水程度的连结缝，选用不同的防渗堵漏施工措施。

对严重渗水的六条连结缝，选用厚10mm、宽500mm的环形钢板封堵，钢板与内壁之间的缝隙及连结缝内部均采用防渗化学材料进行处理。管道地基通过预留孔洞进行注浆加固。对于渗水程度相对较弱的连结缝，则通过开槽引水、化学浆材灌浆封口饰面的办法处理。

（4）施工方法

严重渗水的连结缝受管外地下水压力影响，回灌水通过连结缝射进管道，入渗水具有一定的水压力。考虑到这种连结缝相对较宽的事实，用浸油麻线填塞，以点带面，逐点封堵，直至压力水基本消失，仅有微弱渗水点为止。对于较大孔洞，用浸油麻线填塞较困难的部位，通过引水管将压力水引至预留孔处，待连结缝处理完结后再实施压力灌浆法处理。降低水压后的连结缝槽，用快速堵漏灵等材料封缝。缝两侧500mm范围内用聚合物防水涂料涂覆2 mm厚，再用厚10mm、宽500mm的钢板封压堵塞，钢板边缘则用环氧树脂封口，环型钢板分3段在管道中拼接，膨胀螺拴固定。

上述工作完成后，再对引水管施加反压灌注化学浆液，促其速凝，消除渗水外流隐患。对于管道地基，通过预留孔用手持钻机打孔深入地基持力层范围，并对其实施充填灌浆，直至注浆压力上升，灌注量明显减少为止。一般情况下，稳压注浆30min左右，即可终孔。

当连结缝仅有水渗出，但水压不大时，可采取较为简便的方法处理，即沿连结缝开凿“U”型导浆槽，并清理洁面，按一定间距设置注浆管，用水泥基渗透结晶型防水材料埋管封缝，用聚合物水泥防水材料修饰表面，待其固结后再通过注浆管对连结缝进行化学灌浆，当注浆压力达到250～500kPa时，稳压注浆30min左右即可终止注浆，并用水泥基化学材料封堵孔口及缝隙，两日后，管道即可投入使用。

（5）加固效果

电厂压力水管渗水连结缝经上述方法施工完成后，及时请业主、监理单位实地查看验收，有压渗出水被完全止住，已处理部位干燥无湿，达到了既定的防渗堵漏效果。该加固工程经一年多时间的实际应用考验，防渗性能良好。已进行防渗堵漏灌浆的连接缝，至今没有再出现渗水现象，受到业主的一致好评。

通过电厂地下有压循环水管防渗堵漏灌浆的工程实践，使我们深刻体会到，只要方法选择得当，运用新型防渗堵漏材料适中，施工过程中严把质量关，地下有压管道的防渗堵漏加固工作完全可以做到滴水不漏，消除表层湿侵现象。

3.2 厦门市中外合资德大食品厂综合楼混凝土楼板裂缝及厅式卫生间隔离活动水泥板粘结补强工程

该楼位于厦门市枋湖，为一栋5层框架结构的综合大楼。本楼交付使用后，发现2楼有6条裂缝，总长20m，缝宽0.5～5mm，其中3条裂缝已穿透楼板，严重漏水并影响结构受力分布与安全。受业主委托，采用高强度的改性环氧树脂等材料进行粘结补强处理，而且使用低分子量环氧树脂6101＃（E44）基料，配以其他添加剂混合而成。

首先，打掉穿板裂缝底面砂浆保护层至结构层裸露，并用钢丝刷擦掉松动砂粒骨料。然后，用1∶1.5～1∶2的改性环氧树脂浆液（表1）加干水泥粉配成水泥－改性环氧树脂泥胶膏批刮封缝底，待4～6h干固后才进行灌（渗）浆液。

其次，用水泥砂浆在楼板面沿缝边构筑围堰池，池渠深2～5cm，池宽2～3cm。用丙酮试渗，再酌情适量加入一些（≤200%环氧树脂）丙酮稀释改性环氧树脂进行稀浆渗透灌浆，直至裂缝空隙渗满为止。对局部要求较高者，尤其是墙边裂缝则需要在结构面上打“V”型槽，或打掉保护层在结构层裂缝面上直接用水泥－改性环氧树脂埋管，再进行压力灌浆。

最后，在渗透结束后2～4h浆液固结前（约4～6成干），用干水泥粉撒在缝外改性环氧树脂余液上，并打掉围堰，用刮刀一起铲除清理混合物，至干净为止。对局部渗透质量较差的，可用环氧树脂6101＃（E44）作表面补充处理。即用小灰批刀（刀宽1cm）表面压浆，稍后（2～3h）也用干水泥粉撒在环氧树脂余液上混合，并及时一起铲除清理，以免干后再清理会拖出缝内浆液固结体，尔后，待2～4d后可交付使用。

表1 改性环氧树脂浆液配分Table 1 Modified epoxy resin serous fluid partition

另外，每层楼厅式卫生间隔离水泥预制板，由于固墙螺杆不牢而左右摇动，特选用高强度咖啡色的YDS系列浆材或无色至浅黄色透明的水晶漆宝石胶，按灰浆比1∶1.5～1∶2比例混合干水泥粉（425＃普通硅酸盐水泥），粘结效果很好，水泥板固墙稳定不再摇晃。

3.3 泉州市中外合资千亿大厦屋面水池混凝土蜂窝、狗洞、裂缝粘结补强工程

该楼地处泉州市田安路，12层框架结构，天面2个水池由于后浇灌混凝土接触带的原因，造成水池漏水，共有5条蜂窝、狗洞、裂缝。受投资商的委托，采用化学灌浆进行粘结补强处理。

首先，排干水池内积水，在池内水正压力面（比负压力面好）凿去蜂窝、狗洞、裂缝碎块，修整槽面后，用水洗净砂尘碎土，再用棉纱擦干潮湿水分。

其次，用丙酮或二四苯，或汽油、酒精等溶剂清洗基面，用改性环氧树脂（表2）加丙酮稀释浆打基液，再用1∶1～1∶1.5灰浆比的水泥－改性环氧树脂泥膏用力涂刷封池槽蜂窝、狗洞、裂缝，每天2～4遍，刷涂至2～6次即可，待基本干涸后，增涂一层灰色加入速凝剂的Ⅱ型防水宝（一种固体粉末状刚性无机防水材料）；或涂涮一层ATP或PUE防水胶膜。

最后，用C－S材料或外加剂混凝土砂浆作保护层，也可用粘结剂（EC）＋滑石粉＋白水泥混合搅拌而成的胶膏作表观修复处理。经水池蓄水试验，防水与补强效果都很好。

表2 改性环氧树脂实用配方Table 2 Practical modified epoxy resin formula

该工程蜂窝、狗洞、裂缝粘结补强综合造价＝直接费用（材料费、运输费、人工费、机械费、设计费等）＋间接费用（管理费、资料技术费、检收、不可预见费用等）＝350元/点（以D＝30～50cm/点计算）。

3.4 厦门市人民大会堂地下室外墙及顶梁板裂缝和伸缩缝防水粘结补强工程

该地下室处于厦门市湖滨北路76号。由于地下室面积较大，加之施工质量等原因，造成地下室外墙及顶梁板多处发生裂缝，并有水渗漏，空气和水都对钢筋有锈蚀作用，严重影响结构安全及正常使用。为此，受建设单位的委托，采用化学灌浆进行防渗堵漏和粘结补强处理，保证处理过的部位不再渗漏水而达到干燥无湿程度，浆材对钢筋也没有锈蚀作用。

根据本工程的要求特点，既要防渗堵漏，又要粘结补强。因而，拟定按先堵漏止水，后粘结补强的方案施工。

（1）防渗堵漏。采用常规AM－9（表3）或简型AM－9材料（表4）灌浆。

表3 AM－9浆液配方Table 3 AM－9grout formula

表4 简型AM－9浆液配方Table 4 Simplified AM－9grout formula

该工程防水堵漏的施工程序为：

① 查缝。用扫把和铁锹清理垃圾，棉纱擦干地板，并用碘钨灯低位照明寻找渗水裂缝，再用水泥砂浆把漏水缝周边环形围堰起来，利于观察。

② 凿槽。在裂缝上开凿“V”型槽或洞。

③ 清洗。将槽或洞边的泥砂及碎块清理，又用毛刷扫干净，并用棉纱擦干才进入下一个工序。

④布孔。根据裂缝长短和涌水程度等而设置孔位，一般3～4个/m。在铝管一端用棉纱缠成直径2～3cm（铝管径D＝1cm）喇叭头，铝管长度以埋管后高出基面2～5cm即可。

⑤ 埋管。在槽或洞中适当位置，根据水量大小用C－S材料埋置各种规格铝管或PVC－U型塑料管，用胶管套住管嘴把水引出围堰外边（大小水量管涌、渗水都如此）。也可直接用棉纱塞紧铝管周边至空洞边而灌浆。

⑥ 封缝。对埋设好注浆嘴的裂缝，用水泥砂浆或水泥胶封闭裂缝。

⑦试压。用溶剂或水进行试压，或盖注浆管帽，以观察封缝效果，预测进浆情况。也可用肉眼或手触摸埋管后的干燥情况。

⑧ 灌浆。从各种规格的灌浆嘴中，用变径接头连接送浆管，按工程需要调节适当的粘度、浓度、固化时间、用量、速度等参数，然后注入AM－9浆液。甲液∶乙液＝1∶1，每次单液各200～300ml，连续动态周期配制，至灌好为止。一般随配随用每管500～1 000ml即可。

⑨封孔。对已注浆并符合堵漏止水要求的注浆嘴进行封闭。

⑩ 修复。用外加剂水泥砂浆或聚合物（YJ）复合材料进行表面修复处理。

（2）粘结补强。采用中强度聚合物（YJ）复合材料进行补强。基乳液与无机粉按10∶7份比例充分搅拌均匀，随搅随用。混合后待有小气泡反应在1 h内使用完。每道涂刷厚度≤1mm为宜。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，综合防渗与补强效果很好。

3.5 厦门市中信广场一期A、B楼地下室2层（负1层）和2层（负2层）顶板裂缝粘结补强工程

该广场位于厦门市湖滨北路29号。其一期工程由两栋（A、B）33层楼组成，裙楼4层，地下室2层。当楼宇交付使用后，发现地下室1层和2层多处顶板有裂缝渗水，严重影响地下室车库的正常使用。受施工单位的委托，采用化学灌浆进行防渗与补强处理。

鉴于该楼已正常使用，两层地下室的地板都装饰高档花岗岩方块地砖，只能在地下室底板施工，先堵漏止水后粘结补强。

首先，开凿连续漏水或滴水快速的裂缝形成“V”型槽，再在槽中漏水严重的部位（点）凿洞增加深度，用厚棉纱缠注浆嘴埋管头至迫紧洞壁固定注浆铝管，谨防管嘴（D＝1cm）下掉。然后，连续铺设棉纱沿槽分布，扩大浆液分布范围，再封缝注浆（表5），局部渗水量大地段采用改进型浆液（表6）。该材料特点是可以解决许多其他材料无法解决的问题。

其次，选用既能防水又有补强作用且有一定水溶性的巴氏柔性水泥胶（又称弹性水泥膏）。它是由高性能合成乳液和无机粉料（特种水泥及各种添加剂）复合而成。既具高分子材料的柔性，又具有无机材料耐久性好等优点，按2∶5份灰浆比例充分搅拌均匀，随搅随用，在2h内使用完，每道涂刷厚度＜1 mm为宜，应充分干燥成膜后再涂刷下一道，每天2～6遍。若基层表面密实性不够，宜用混合好的防水胶加水50%稀释进行底涂料涂刷。如室外高温水蒸发快时，待柔性水泥防水膏胶固化后，表面喷1～2次水养护为好。

表5 丙烯酰胺浆液标准配方Table 5 Standard acrylamide grout formula

表6 改进型丙烯酰胺浆液配方Table 6 Improved acrylamide grout formula

最后，用水泥－改性环氧树脂膏胶批刮涂刷，每天2～4遍，至4～6次为止，固化时间控制在4～8h为佳。再用外加剂水泥砂浆（表7）表面修复处理。这样，防水材料与补强材料有机地组（配）合使用，既防渗堵漏，又能粘结补强，还有加固结构的作用，综合效果好。

表7 水泥砂浆外加剂实用配方Table 7 Practical cement mortar admixtures formula

3.6 厦门市广播电视中心电缆沟渗漏堵水化学灌浆处理工程

该中心位于厦门市湖滨北路126号，主楼高33层，与附属发电房相隔60m，并通过高1.6m、宽1.2m明挖暗埋方形坑道铺引地下电缆送电。该楼由广电部建筑设计院设计，核工业部二四建筑工程公司施工。由于浇灌坑道混凝土时天气不好，地下水又未能抽干，加之抢工期又没有很好的质量防范措施，造成较多蜂窝和少量狗洞和裂缝，大面积片状渗漏，基坑积水较多，为此，受业主委托，采用AM－9化学灌浆进行堵漏止水。

根据现场调查情况（包括注浆目的、灌浆部位的土质、水流、水质、温度、压力及原料质量等）选定配方（主要是浆液浓度、凝胶时间和浆液用量）。再依据现场资料在实验室进行配方试验确定。由于丙烯酰胺灌浆材料是一种5%～30%的“丙凝”水溶液，其性质稳定，两组分单独存放可以长时间保存。在浆液中加入铁氰化钾，可以推迟起始凝聚时间，减缓聚合速度，即使用量很少，都有明显效果。当浆液“丙凝”浓度＞5%（＜5%无法凝胶）时形成半透明凝胶，不溶于水、煤油和汽油等溶剂（目前尚未发现溶解这种凝胶的溶剂），也不被稀酸、气体、菌类侵蚀；凝胶干后遇水可以重新溶胀，耐老化性强，为半永久性的优良注浆材料。

由于单体材料有微毒，对金属有腐蚀作用，能溶出金属离子而影响浆液性能，因而使用塑料桶和玻璃器皿，还不能共用，尤以分批配制浆液，双组分浆液按1∶1容量配比，一边混合，一边灌注，流水作业为佳。

本工程选用10%“丙凝”（丙烯酰胺和N，N－甲撑双丙烯酸胺的比例固定在95∶5，改变浓度时只改变它们在水中的总含量）浆液浓度，但以下特殊情况可适当调整浆液浓度：

（1）为克服地下水稀释浆液，对个别涌水量大的裂缝或洞点，将浆液浓度提高到12%～15%，甚至20%。

（2）一般含有饱和水而进浆量较少的细小裂缝，因饱和水足以稀释浆液。为此，也需将浆液浓度提高至12%，特别微细裂缝将提高至15%。

该工程的综合工艺流程为：

①查水。在潮湿积水的地方排清积水并用棉纱吸湿擦干，再用碘钨灯超低距离照明寻找渗水裂缝及洞点渗漏位置。

② 凿槽。在漏水缝四周开凿“V”型槽和“U”型槽，洞点的则开凿楔形孔池。一般槽、洞除去砂浆保护层外，还需切入混凝土体5～10cm，槽宽原则上把注浆管周围松软的混凝土剥落去掉为界。一般槽宽10～30cm左右，每点以直径30～50cm计算。

③ 清洗。把槽、洞内的残渣碎块清除，并用水清洗干净，最后用干棉纱擦干，不能留下粉砂和积水。

④ 埋管。将8～30cm长的铝管垂直对准出水洞口，一般管（D＝1cm）底留空0.5～1cm，管顶高出基面2～10cm，并在槽池内注浆管周围放置小碎石和棉纱，利于浆液扩散。然后，用手指和手掌正向加压水泥－水玻璃砂浆固定注浆管及封槽洞，直至埋管周边无渗漏为止，又用0.5～1m长的胶管套住铝管头把地下水引出槽池围堰外（特殊情况除外）。一般砂浆灰砂比为水泥∶干或湿砂＝1∶1。最后，用外加剂混凝土砂浆填坑压平槽洞。

⑤ 灌浆。在埋完管1～3d后，按工程需要调节好浆液粘度、硬度、固化时间等技术指标，用手压泵把浆材从灌浆嘴压入被灌体，又以终孔压力2 kg/cm2左右为佳。

⑥ 封孔。切除高出基面的注浆管，并用钢丝钳夹闭管口，谨防返浆留空而影响注浆效果，最后进行表面修复处理。

由于该坑道蜂窝太多，渗漏面积很广。在第一轮施灌堵住较大渗漏水后，全面铺盖一层2～5cm厚的外加剂水泥砂浆，以求封堵微细渗漏，局部效果差的再埋管局部处理，而坑道中段被压路机压断顶板及两侧墙上部混凝土的断裂缝，在考虑堵漏止水的基础上，还要注意固结补强，把整个混凝土厚板裂缝充填灌满防水补强材料，以恢复坑道的整体结构功能。

经随机取样检查，丙烯酰胺浓度10%的凝胶固砂体抗压强度0.2～0.8MPa，能承受较大的静水压力和动水压力，渗透系数2×10－10cm/sec，抗渗性好，达到设计要求。

3.7 厦门市台龙、莲花、思东、百乐门、远华大厦等地下室外墙、底板、顶板、电缆沟渗漏止水工程

厦门市背山临海，普遍分布着海陆相沉积砂层和淤泥质粘土，沿海一带地下水丰富，使该市一般地下室和电缆沟（坑）建筑普遍渗漏水。如台龙、莲花、思东、百乐门、远华大厦等建筑物地下室外墙、或底板、或墙边顶板、或电缆沟（坑）都存在裂缝或蜂窝或孔隙渗漏水现象。一般裂缝宽度1～20mm，长度0.01～6m，蜂窝大小又参差不齐，地下水水压力都不等，流水量相差也较大，为此，必须采用化学灌浆进行防渗漏处理。由于AM－9材料水溶性好，凝胶时间精确，广泛应用于各种建筑物止水工程之中。因此，这几个工程使用了这种材料，配合单宁类和木质素材料复合使用。一般埋注浆管嘴2～5个/m，蜂窝的1～5个/点，嘴径为1cm铝管，灌浆量500～1 000m1/管，凝胶时间1～2min，终孔压力0.2 MPa左右为宜，稳压时间≥15～30min，注浆效果很好，受到广泛好评。

4 结语

化学灌浆具有简单、快速、价廉、有效、经济等诸多优点。它不但起到防渗堵漏作用，而且还有加固结构的双重作用，是建筑物缺陷补救最快捷有效的处理方法之一。一般混凝土裂缝产生除与原材料性能、结构受力条件、施工质量等因素有关外，还以该技术这方面的缺陷和不足有关，也无法完全解决的世界性难题。一般工程建设混凝土裂缝无法避免，尤其是地下室和大坝等隐蔽地下建筑工程，为化学灌浆粘结补强这项新技术的进一步推广应用提供很多机会。然而，不同的建筑工程和不同的混凝土裂缝，其施工工艺和材料配方也需各有侧重。

（1）一项成功的注浆技术，不仅需要精心施工，更重要的是依据周密的科学设计。一般根据实际情况和粘结补强的要求，而选择压力和渗透灌浆，特殊要求也可采用诱导注浆，以满足工程需要。

（2）一般先埋管后引水，3～4根/m，中速压浆，终孔压力2～8kg/cm2，一般2kg/cm2左右为宜。一般铝管直径1cm，在管根底用棉纱缠绕至2～3 cm直径的喇叭头，管底留空0.5～1cm利于浆液扩散，铝管头预留高出基面2～5cm。对涌水量大的裂缝，或含饱和水而进浆少的细裂缝，则适当提高浆液浓度，以防稀释作用。

（3）如有串浆现象，可用塑料管套盖帽，并用铁线捆紧，串浆管可免灌。

（4）一般伸缩缝选用弹性环氧树脂或弹性聚氨脂等弹性材料为佳。对于屋面防渗补强缝，可直接用环氧水泥胶涮缝，然后才大面积涂涮改性851防水材料。

（5）对穿板缝，必须打掉底板砂浆保护层至结构层，并用钢丝刷涮去松动砂泥碎块，再用毛刷扫之。然后，用水泥－改性环氧树脂膏胶在结构层或“V”型槽上封缝。为了双保险也可双面埋管灌浆。但灌浆前必须用风机吹掉尘埃，提高接触面的粘结能力。

（6）一般上板面比板底施工方便，常规选择正面注浆。埋管和封孔均可开凿“V”型槽和直接在结构层缝上埋管（盒）和封缝。一般楔形孔槽洞深度5～10cm为宜。

（7）一般潮湿裂缝（包括蜂窝、狗洞）最好以聚合物（YJ）复合材料为主，一般蜂窝、狗洞、裂缝大者均用水泥－改性环氧树脂泥胶处理；常规裂缝用改性环氧树脂浆液；对个别要求较高的裂缝，则选用YDS系列材料粘结补强。

（8）对于有水裂缝、蜂窝、狗洞等先堵漏止水后粘结补强。常用防水堵漏止水材料有：AM－9、弹性水泥、聚合物（YJ）复合材料、防水宝等；常用粘结补强材料有：改性环氧树脂、水泥－改性环氧树脂、YDS系列、400型浆材、改性851（弹性聚氨酯）、中科－789等。一般高水位的管涌和高压力高水头差的微细渗水，其防水堵漏难度最大。首先，开凿槽宽3～30 cm，槽深5～20cm的“V”型槽，用钢丝刷涮去松动碎块和浮砂，毛刷扫之，再用水或丙酮等溶剂洗洁，又用棉纱或布条或烂棉花团擦干槽面并清理残渣。遇钢筋的除打空周围混凝土外，还要用棉纱线围缠住露筋，其周围及漏水口眼也放置一定数量的棉纱。如在地板的可用粒径0.5～2cm碎石代之，有利于浆液渗透扩散止水。

（9）每次配浆500～1 000ml，即配即用，加胺量8%～10%，固化时间1h左右，如渗漏可用肥皂磨擦或用C－S封缝。一般用不加NaOH反应的稀浆打基液，其配比为：6101＃环氧树脂：（丙酮＋糠醛）＝1∶1，并防止管路漏气漏浆，慢速压力注浆，利于浆液充填灌饱。

（10）一般粘结补强工程用1∶1的改性环氧树脂稀浆打基液，埋注浆管盒和封缝批刮浆则用1∶1.75的FYZ（除渗透性能比FEZ稍逊色外，其他性能基本与FEZ相同）浓浆配水泥粉混合而成膏胶使用。而注浆浓度则在1∶1～1∶1.75之间根据实际情况和需要与要求调节。对于特别微细裂缝需选用FEZ（中科－798）或YDS系列或400型浆材效果更佳。

（11）对于间歇性裂缝或特殊裂缝，以及蜂窝和狗洞等，可选择各种防水堵漏和粘结补强材料组合或复合使用。以具体问题具体分析，特殊情况特殊处理为原则，因地制宜，机械（物理）方法结合化学方法，综合灵活运用，这样才有最佳的效果。

（12）一般有水缝（包括蜂窝和狗洞等）选用AM－9的干缝，可使用防水胶材料或改性环氧树脂或环氧－水泥胶等材料止水，还可以中科－656配合改性环氧树脂及水泥－水玻璃等组合（复合）使用。但尤以AM－9浆材效果最好，即使干固后遇水也重新膨胀，防水堵漏效果良好。

（13）一般注浆规则，先灌水量少的孔，后灌水量大的孔；又先灌外围孔，后灌中间孔。先快速进浆，后慢速进浆；先低压力后高压力灌注，一般固化时间1＇30″左右为佳，每管浆量控制在500～800ml为宜（每点以≤50cm圆径计算）。

（14）对于流水量较大的管涌，需要据涌水量大小埋设不同直径的管材，一般管长0.2～1m，高出基面5～20cm即可。常规用胶管套住埋管把涌漏水引出坑池外，再视漏水情况，在大管附近埋置若干根小铝管分流，或者用C－S全面封水（具备良好条件时用）。尔后，用变径接头转变成灌浆管径（D＝1 cm），或用棉纱缠一根铝管（D＝1cm）造成活塞团，强行推进先前埋置好的大管内，至不被反弹出来为止，再接注浆管灌浆。最后，用铁丝捆紧胶套帽，盖紧大管口，再在基面浇注一层混凝土填埋注浆管（尤其是大管），以防地下水压力变化引起破裂重新涌水。

（15）一般蜂窝防渗补强，以洞深最大、串通性最好的孔洞埋注浆嘴盒为佳。每点（φ≤30cm）布置一个灌浆点，终孔压力200～450kPa为宜。对于个别漏洞渗浆，可用ISS离子固化剂化学胶泥补封。尔后再全面涂二层ATP和PUE弹性防水胶膜，可达双保险的目的。

（16）在自然环境中，有许多物质是直接或间接影响浆液的凝胶强度。因此，必须根据土质和水质及周围环境条件，以及不同建筑工程和不同的浆材，选择不同的浆液配方和灌浆工艺。

［1］王士恩，程鉴基.某电厂地下循环水管防渗堵漏加固技术措施［A］.广东地下工程［C］.中国建筑工业出版社，2005：494－495.

［2］程鉴基.水泥类化学灌浆在软土地基处理中的综合应用［J］.土木工程学报，1993，26（3）：74－78.

［3］程鉴基，邝健政.软弱地基水泥类化学灌浆机理初探［J］.岩土工程学报，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

程鉴基（1960－ ），男，汉族，广东郁南人，大学，工程师，2007年毕业于华南理工大学工程管理专业，现主要从事地基基础、岩土工程、水工环地质及建设工程处理技术等方面的研究和管理工作。