工程结构裂缝灌浆设备使用技术研究

郭 峻 朱晓伟 胡 伟

(1.河南省建筑科学研究院有限公司，河南郑州 450013; 2.西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳 621010;3.绵阳市建设工程质量监督站，四川绵阳 621000)

目前，土木工程建筑规模日益扩大，结构形式日趋复杂，随之带来的裂缝处理工作也逐渐变成一个技术性的难题。当结构物的裂缝超过规范规定时，就会影响到结构的适用性及耐久性，考虑到国内的经济条件，加固修复是最好的选择。结构不同，裂缝形式不同，其采用的加固方法也不同，但是对于裂缝修复加固的首要环节就是对裂缝进行灌浆修复［1］。

灌浆设备的选择对于灌浆环节是否顺利会产生直接影响，通过对现存灌浆设备进行调查研究，在实践中总结其使用特点，对于今后相关工程结构裂缝的灌浆修补的设备选择提供一定的参考。同时发现现有灌浆设备存在种类少、效率低、浆体材料有限等诸多弊端，对新型的灌浆设备提出了一些构想。

1 现有的灌浆设备技术现状

1)加压注射装置。加压注射器中自带弹簧的压力将灌缝结构胶注入混凝土裂缝内部的灌胶方法，由于加压注射器其体积小，方便携带，施工方便，此种设备深受施工单位青睐［2］。此种装置灌注的浆体材料一般是环氧树脂等化学浆体，且主要是针对混凝土裂缝，有较好的施工效果，但对于震损建筑出现的大范围裂缝的修复存在效率低下的弊端，且不适用于砌体结构裂缝。2)泵式灌浆机。泵式高压灌浆机灌浆压力大，操作简单，施工效率高，灌注材料多为水泥砂浆，可对大型工程的震损裂缝进行灌浆加固修复。尤其是高压喷射灌浆设备广泛用于软性基础的防渗和加固［3］。但由于压力大，压力调控不精确，震动影响大，对于建筑物的墙体裂缝可能产生二次破坏。3)化学灌浆机。化学灌浆作为一门新型独立的施工工艺，化灌设备影响化学灌浆的效果和功用。化灌设备有多种，从非常简单的气压装置到柱塞泵、1∶1～15∶1的混合比例泵，并且各种配件比较齐全，同时还采用较先进的液压传动系统和微机自动控制系统［4］。化学灌浆机可以灌注环氧树脂等化学胶体，工作压力可以在几秒内达到0 MPa～50 MPa，工艺先进、省时、省力、效率高。对混凝土裂缝直接安装注浆嘴进行注浆，不剔槽，不埋管，对结构无任何损伤。对各种缝隙渗漏、蜂巢渗漏、地下涌水，能直接带水注浆堵漏。浆液可有效注入至裂缝深处。但是换浆操作时，需要清洗储料腔，其化学浆体不易清洗干净。4)机械式灌浆机。目前国内使用的机械式灌浆机主要是活塞式，挤压式，推挤压式等。活塞式灌浆机是通过电动机或人力带动曲杆和连杆让活塞做往复式运动，挤压浆体产生压力。因为可以手动，所以主要用于煤矿两方面，第一，井下需要防爆场所;第二，隧洞矿山公路等电源、交通不便场所。其特点是体积小、重量轻，便于移动，维修操作简单。不足之处是效率较低，尤其是手动灌浆时，施工进度会受到限制，且调压不够准确，用毕需要及时反复将机器、管路清洗干净，清洗环节较麻烦。挤压式灌浆机的挤压装置由转盘和滑轮组成，转盘通过轴承与电动机相连，随电动机的转动而转动，通过在转动的同时，转盘上的换滑轮压与之靠紧的输料管，并推动输料管中的填充物往前走，第一个滑轮推走填充物留下的空隙由第二个滑轮推过来的填充物填补，如此循环，填充物被源源不断的送入裂缝，见图1。

该灌浆机可以用于灌注无粗骨料的任何流体，可以对墙体、梁、柱等结构的砌体或混凝土裂缝进行灌浆。但此种灌浆装置不容易精确控压，且使用过程中其输料管容易破损，给施工带来极大不便。推挤压式灌浆机可以手动或电动，通过三个推浆块循环推挤腔内的浆体，达到持续灌浆的目的，同时其自带电阻变阻器可以通过控制转速调节灌浆压力。其特点是结构简单，组装、清洗和更换易损件都很方便，成本低;灌浆效率高，施工速度快，实现持续压力灌浆;适用的浆料范围广，适用于对建筑墙体，框架结构的梁板柱出现的裂缝进行灌注。但此种灌浆设备只有一个出浆口，加上工作面狭小，不适用于修复加固工作量较大的工程，如震后房屋修复加固。

2 结语

基于现有灌浆设备的优缺点以及实际工程的需要，经研究分析，对于新型的灌浆设备必须具备以下几点特征:

1)灌注材料可以多样化，即水泥化学两用型，最好可以有多个腔体分别盛装，以避免换浆时需要重新清洗储料腔。2)灌浆机的压力可以精确调控，以防对裂缝造成二次破坏。3)灌浆机的效率有待提升，面对工程量较大情况下，如震后修复加固，能够加快施工速度。4)灌浆机要做好减震措施，防止震动对于裂缝产生二次破坏。5)灌浆机体积要小，质量要轻，搬运方便，要考虑到不同的作业空间和作业环境。

工程结构裂缝的灌浆修补技术必须要选择相应的灌浆设备，合格的灌注材料。只有这样才能确保灌浆修复工作顺利展开。通过对目前国内工程裂缝灌浆修补的灌浆设备的使用技术及其特点进行研究，可以为今后工程结构裂缝灌浆设备的选取提供一些参考。

［1］陈晓强，程 进，谢 斌.砌体裂缝灌浆加固方法［J］.山西建筑，2010，36(18):18-20.

［2］陈晓强，张仕廉，贾 彬，等.静置灌缝修复加固混凝土施工［J］.中国建筑科学，2010(6):32-33.

［3］张灿峰，赵志宏.堤坝灌浆设备［J］.水利电力施工机械，1994(2):39-43.

［4］董建军，尹作仿.HGB-1(2)型化学灌浆设备的研制［J］.长江科学院院报，2000(6):16-17.