TBM洞室预制管片化学灌浆堵漏施工

2012-06-21张涛

山西水利 2012年9期

张涛

（山西省水利建筑工程局，山西太原 030006）

新疆恰甫其海综合水利枢纽二期南岸干渠八十一大坂隧洞工程经TBM掘进成形后，采用预制管片进行衬砌，由于地质条件复杂、地下水丰富、管片搭接形成缝隙较多、固结灌浆所用水泥细度原因造成可灌性差等，个别洞段经固结灌浆后仍有渗漏水现象。为解决上述问题，决定对管片纵环缝接缝、安装孔渗水、涌泥和钙质析出等固结灌浆后还继续出现的渗水点进行化学灌浆，以达到管片内表面无渗水的设计要求。

1 化学灌浆堵漏原理

利用机械的高压动力（高压灌注机），将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中，当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结，这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝，将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外，以达到止水堵漏的目的。

2 应用范围

化学灌浆堵漏施工应用于各种建筑物与地下混凝土工程的裂缝、伸缩缝、施工缝、结构缝的堵漏密封；地质钻探工程的钻井护壁堵漏加固；水利水电工程的水库坝体灌浆，输水隧道裂缝堵漏、防渗，坝体混凝土裂缝的防渗补强；高层建筑物及铁路、高等级公路路基加固稳定；煤炭开采或其他采矿工程中坑道内堵水，顶板等破碎层的加固；桥梁基础的加固和桥体裂缝的补强；已变形建筑物的加固，混凝土构筑物如水塔、水池缝隙的补强及防止沉陷。

3 衬砌渗水点化学灌浆施工

3.1 施工机具

钻孔采用电动冲击钻，孔径8～10 mm。

化学灌浆使用HX-600型双液高压注浆机，是一部使用在结构灌注的专业机种，具有高压力，不需气压源，施工快速。机身本体仅重7 kg，携带省力，移动方便，可在3～6 s内提升至5 000 psi以上工作压力，浆液体止水剂可有效灌注0.1 mm的细微裂缝中，防水止漏效果更为持久有效。

3.2 使用材料

化学灌浆的材料，本次设计要求化灌的目的是堵水，选用业主已组织招标的中标材料，北京瑞米堵水/加固I号化灌材料（A、B双组份），其物理性能指标见表1。所用化灌材料厂家的方法装运、储存和使用；化灌材料应放置在低温、干燥、避风和通风良好的仓库内，设专人保管，并采取必要的安全防护措施。

表1 瑞米加固Ⅰ号双组份物理性能指标

SDS定点钻头一种钻孔切入点稳定、深孔径施钻钻头较不易弯曲之冲击钻头。

止水针头灌注用耐高压针头，固定于钻孔处，便于注入止漏材料。

3.3 施工工法

3.3.1 安装孔渗水、涌泥及钙质析出部位渗水

拆掉漏水孔的蘑菇头钢垫板，观察出水点情况，在渗漏水处于固结灌浆已安装的钢锚杆旁边钻孔，孔位尽量设于安浆孔内，孔深应大于28 cm，或超过管片外缘10 cm（由试验效果取得）。孔径10～13 mm。钻孔结束后安置止水针头，止水针头设置完成后用化灌材料灌注，直至发现注射化灌液于封孔砂浆表面漏水点渗出。灌注完成后，确认不渗漏即可去除止水针头，清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。重新安装钢垫板和进行蘑菇头制作，直到合格。

3.3.2 管片接缝渗水

对于管片与管片接缝之间渗水，首先将破损的接缝修补合格。若为点状渗漏，先于环片与环片之间接缝渗水处钻孔，钻孔深度必须超过管片厚度，孔径10～13 mm，埋设止水针头，用高压水向灌浆嘴内注清水将孔内清洗干净，后注入化学灌浆材料，灌注完成后即可去除止水针头；若管片接缝整体渗漏，循序渐近由低处向高处钻，孔距20～30 cm为宜，钻孔深度超过管片厚度，钻至最高处再次埋设止水针头，用高压水向灌浆嘴内注清水，观察出水点串通情况，并将缝内粉尘清洗干净，然后用化灌材料灌注，立面灌浆顺序由下而上，平面可从一端开始，单孔逐一连续进行。直至注射材于接缝表面渗出，确认不渗漏即可换相邻孔灌注，直至最高孔。堵漏完成后，去除止水针头，清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

灌浆压力视不同接缝的具体情况而定，一般在0.1～0.8MPa之间，建议采用0.5MPa，直至达到灌填满灌并无渗水情况出现时结束。各型压力参数的确定通过现场化灌浆试验选定。

注：当所有漏水点经过灌注化灌材料达到止漏目的后，即可去除灌注针头，然后再用封孔胶（快速水泥）封填，以恢复其原貌。

特殊情况处理：灌浆过程中，有个别裂缝封闭不严，出现漏浆，采用降压、待凝、间歇灌浆等各种措施处理。