案例解析_化學灌漿在混凝土防滲堵漏工程中的綜合應用
化學灌漿是建筑混凝土(砼)裂縫、“蜂窩”、“狗洞”防滲堵漏手段之一。性能優良的化學灌漿材料和合理可行的灌漿施工方法是化學灌漿防滲堵漏得以實現的關鍵所在。
1 幾種化學灌漿材料
1.1 AM-9材料
該材料是以改性高分子材料為主劑，改性丙烯酰胺類材料為交聯劑，配以其它化學材料組成的化學灌漿材料。
其特點是：
(1)漿液起始粘度η(25 ℃)＝1.30～1.73 mPa．S；
(2)膠凝時間小于60 min；
(3)抗滲性能K＝(1～9)×10-8 cm/s；
(4)抗壓強度0.3～0.8 Mpa；
(5)抗擠出強度3.5 Mpa。
1.2 C-S材料
該材料不但有水泥漿的基本性能，還具有化學灌漿材料的一些優點。
其特點：
(1)可用于0.2 mm以上裂縫和1 mm以上粒徑的砂層，適應性強；
(2)漿液凝膠時間可準確地控制在幾秒至幾十分鐘范圍內；
(3)結石率98%～100%；
(4)結石體抗壓強度0.5～20 Mpa；
(5)結石體抗滲性能K＝(1～9)×10-8 cm/s；
(6)材料來源豐富，價格便宜。
1.3 FYZ材料
該材料具有良好的抗腐蝕性、抗滲透性、抗老化能力，對混凝土粘結力很強。
其特點：
(1)起始粘度η(25 ℃)＝6.48～162 mPa．S；
(2)抗壓強度70～120 Mpa；
(3)抗張強度7～30 Mpa；
(4)抗彎強度30～85 Mpa；
(5)劈裂強度1.3～3.1 Mpa；
(6)抗滲透性能K＝(1～9)×10-6 cm/s。
(7)固化時間3 h～3 d。
1.4 FEZ材料
該材料具有優良的滲透性能和良好的粘結能力。
其特點：
(1)漿液起始粘度η(25 ℃)＝5.4～54 mPa．S；
(2)抗剪強度10～40 Mpa；
(3)抗拉強度10～20 Mpa；
(4)抗壓強度50～80 Mpa；
(5)可灌入抗滲透性能K＝(1～9)×10-8 cm/s的泥化夾層和0.001 mm的裂縫；
(6)固化時間3～7 d。
1.5 400材料
該材料由高分子主劑和添加劑“A”及偶聯劑組成。
其特點：
(1)漿液密度1.047 kg/L；
(2)起始粘度η(25 ℃)＝2.32 mPa．S；
(3)表面張力32.8×10-3 N/m；
(4)抗壓強度43～60 Mpa；
(5)抗拉強度6～9 Mpa；
(6)抗剪強度18～27 Mpa；
(7)固化時間7 d。
1.6 YDS材料
該材料是以YDS復合增強劑為主，含有稀釋劑分子，并參予網絡結構的單液漿材。
其性能優良：
(1)起始粘度η(25 ℃)＝2.16～10.8 mPa．S；
(2)固化時間48～50 h；
(3)抗壓強度80～100 Mpa；
(4)抗拉強度2～14 Mpa；
(5)抗剪強度49～56 Mpa；
(6)抗滲透性能K＝(1～9)×10-8 cm/s；
(7)安全性能好，固結體無毒、無環境污染，對人體無害。
1.7 單寧類材料
該材料以栲膠為主劑，具有高滲透性、固化時間可調、凝膠穩定、無毒、調制方便等特點，固結體強度達到1.00～18.5 Mpa。既能用于防滲堵漏，又能用于固結補強。
1.8 木質素類材料
該材料由紙漿廢液和相應的膠凝劑配制而成，成本低，易操作，可灌性能好，材料來源廣泛，適應于加固地基和防滲堵漏的工程。
其主要性能：
(1)起始粘度η(25 ℃)＝2.16～5.4 mPa．S；
(2)固化時間10～120 min；
(3)固砂體強度0.4～0.9 Mpa；
(4)可滲透性能K＞10-4 cm/s；
(5)固砂體抗滲性能K′＜10-7cm/s。
2 施工現場調查
在進行化學灌漿前，應先通過現場調查，了解裂縫的成因、環境條件、地質情況等，充分掌握現場第一手資料和數據，以利于施工。
2.1 裂縫產生的原因
混凝土構件或壩塊裂縫的發生和發展，不僅與其設計型式、荷載條件、環境等因素有關，而且與混凝土的質量、澆筑工藝、養護等有密切關系。
2.1.1 混凝土表面裂縫
一般在混凝土澆筑后6～15 d內產生裂縫，主要是因養護期內氣溫驟變，溫度應力作用所致。若不及時處理，在荷載(特別是動荷載)的作用下，這種裂縫會發展，甚至成為貫穿性裂縫，危及混凝土結構體的安全。
2.1.2 混凝土使用裂縫
工程竣工后，混凝土結構體或壩體在使用過程中，在各種荷載作用下產生的裂縫，一般可能是受載條件不利而引起的。這種裂縫必須待其發展到穩定狀態后，才能進行處理，否則難以獲得滿意的處理效果。
2.2 裂縫寬度和深度的調查
2.2.1 裂縫的寬度
用精確鋼尺量測，必要時也可用讀數顯微鏡進行量測。
2.2.2 裂縫的深度
一般用鋼絲和放大鏡(10倍以上)進行探測。必要時，對混凝土構件或水壩上某些重要部位的裂縫，應進行鉆孔取樣室內試驗和現場滲透水試驗(或壓水方法)，以確定其深度和走向。如有條件時可用鉆孔攝影、鉆孔電視或超聲波等方法進行檢查。
3 化學灌漿防滲堵漏工藝流程與效果檢測
3.1 工藝流程
查縫→鑿槽→洗槽→布孔→埋管→封縫→試壓→注漿→封孔→修復。
3.2 效果檢測
3.2.1 蓋帽檢查法
在埋好注漿管12～24 h后，用膠管套蓋在注漿管頭上，再用鐵絲捆扎，然后觀察周邊是否還有水滲漏，即可判定埋管和封縫質量。
3.2.2 感覺檢查法
在灌完漿24 h后，用肉眼或手觸摸被灌體干爽情況，即可定性檢查注漿質量。
4 工程實例
4.1 綿陽市麒麟新村張鑒洲住宅樓屋面水池滲漏止水工程
該樓為6層框架結構。當屋面水池內墻壁貼好馬賽克和瓷磚后試水，發現混凝土擋墻有滲漏現象。經過檢查，發現系墻內裂縫、“蜂窩”、“狗洞”所致。考慮到內墻已裝飾好，便選擇背水負壓面外墻壁補漏施工。首先查出裂縫位置，再鑿V型槽，清理干凈后打基液，后用FYZ漿材水泥泥膠，局部用FEZ漿材泥膠涂刷，每天2～3遍，累計3～5遍停止。2～3天后做水泥砂漿保護層。經現場裝水試驗，滴水不漏，效果很好。
4.2 廈門市臺龍、蓮花、思東、中信、遠華大廈地下室外墻、底板、墻邊頂板滲漏止水工程
廈門市背山臨海，普遍分布著海陸相沉積砂層和淤泥質粘土，沿海一帶地下水豐富，使該市一般地下室建筑普遍滲漏。如臺龍、蓮花、思東、中信、遠華大廈等建筑物地下室外墻、底板、墻邊頂板都存在滲漏水現象。一般裂縫寬度1～20 mm，長度0.01～6 m，水壓力不等，流水量相差也較大，為此，采用化學灌漿進行防滲堵漏處理。由于AM9材料水溶性好，凝膠時間精確，是目前世界上先進的防滲堵(補)漏材料，廣泛應用于各種建筑止水工程。因此，這幾個工程使用了這種材料，配合單寧類和木質素類材料復合使用。一般埋注漿管嘴2～5個/ m，嘴徑1 cm，灌漿量500～1000 mL/管，凝膠時間1～2 min，終孔壓力0.2 Mpa左右為宜，穩壓時間≥15～30 min，注漿效果很好，受到廣泛好評。
4.3 廈門市中信廣場一期A、B座地下室儲水池、排污坑、沉(集)水井和二期C、D座地下室電梯井滲漏管涌堵漏工程
該裙樓地下室2層，大開挖深度10.0 m左右，地下水豐富，水頭壓力大，加上澆筑混凝土時存在技術問題，個別地方膠結較差，呈松散狀態，厚度很薄，造成地下室的儲水池、排污坑、沉(集)水井、電梯井普遍漏水，其中電梯井管涌達到60～70 L/min，沉水井滲漏還帶出墊層的砂石并掏空，留下隱患。因此，除地下室儲水池、排污坑按常規防滲堵漏處理外，沉水井和電梯井的施工方案有所不同：
(1)由于沉(集)水井流砂掏空嚴重，除放置2～3根較長的注漿管外，其周圍應放入一些碎石塊和紅磚填塞空洞，余下的空隙則塞進一些棉紗團塊，后用CS材料封住缺口注漿。為了增強防滲堵漏效果，可以調整埋管、封縫、修復用的混凝土砂漿配合比，摻外加劑或使用新品種水泥等方法提高自身的密實性、憎水性和抗滲性，使其滿足抗滲壓力＞0.6 Mpa的不透水性要求。
(2)由于電梯井的冒、涌水量較大，需用一根38.1～50.8 mm(1.5～2.0 in)鐵管，長度0.3～0.5 m(高出基面10～15 cm即可)，直接對準涌水量大處安置，用膠管套緊鐵管頭把水引出井外排泄，再在鐵管周邊設置2～3根小管(1 cm)協助排水，也用膠管套住把水引出涌水口圍堰外。然后，用棉紗團塊堵塞除管口外的漏水缺口，并用CS材料封蓋和埋定排水管(也是以后的注漿管)。為防止地下水壓力的突破，在電梯井整個底板上澆筑一層2～5 cm厚的外加劑水泥砂漿，以增加重力和抗壓強度。24～36 h后，可用棉紗纏箍1～2根小管(1 cm)做成比埋置的鐵管內徑稍大的“活塞”(阻塞器)，人力推進涌水大鐵管內，再用鐵線捆緊管口，以防“活塞”受地下水壓力反彈出來。然后，在大管中的小管里灌漿便可。
4.4 廈門市體校綜合樓和德大食品廠綜合樓地下室機械坑和化糞池后澆帶滲漏止水工程
廈門市體校綜合樓和德大食品廠綜合樓地下室機械坑多處邊、角滲漏水，個別水量極大(10～30 L/min),而化糞池則因后澆墻混凝土接觸帶不好，有裂縫、蜂窩、狗洞分布，造成極規則的條帶狀漏水。本工程采用注漿鋁管纏棉紗線形成1.5～2.0 cm的喇叭管口，垂直放在出水口，再用小碎石或棉紗或碎布或爛棉花等放在注漿管嘴周圍，有利于漿液擴散止水。對個別水流量較大的漏水點，可用1.5～5 cm注漿嘴埋管，再用棉紗纏住小管(1 cm)做成“活塞”(阻塞器)推進大管內，從小管引水。然后，再灌注防水堵漏材料，對于重點或難點工程，可復合灌入YDS或400漿材，效果更佳。
4.5 泉州市千億大廈地下室出口和樓梯腳滲漏止水工程
該樓為12層框架結構，樁-箱板塊復合基礎。由于樓梯腳受力較重，加上地下室底板防水工作又未做好，造成樓梯腳局部滲漏水；另外由于施工期間未抽干地下水，使厚砂漿(5～10 cm)墻上產生多條微細裂縫和砂眼，造成地下室出口處浮漏。
首先找出流水“面、線、點”，用鋼釬開鑿V型槽，沖洗清理干凈后，按一定的距離用棉紗、小碎石和C-S材料埋置注漿管嘴，再用外加劑水泥砂漿封縫，12 h后灌注AM9材料止水。為雙保險，可在裂縫面帶上再涂刷一層FYZ或YDS材料，防滲堵漏更安全可靠。
5 結語
(1)化學灌漿具有簡單、方便、快速、有效等諸多優點，它不但起到防滲堵漏的作用，而且還有一定的結構加固作用。
(2)水泥屬于顆粒狀材料，對張開型的大于1.0 mm的裂縫灌漿效果好；對于0.5～1.0 mm的裂縫，則要用特制細水泥粉配的漿液進行灌漿；而對于小于0.5 mm的細縫，水泥漿液就不易灌入，這使得其使用受到限制。只有借助于比水泥具有更好的可灌性，膠凝時間又能在數秒至數小時內調節的化學灌漿材料。如有的能灌入建筑物0.15 mm以下的細縫或地基內粒徑0.1 mm以下的粉砂中，經膠凝后可起到加固補強和防滲堵漏的良好效果。
(3)AM9材料防滲堵漏效果好，FYZ固砂體強度高，因而可根據需要綜合使用，相互補充，綜合利用，彌補單一材料的不足，大限度地發揮各種材料優勢。如條件允許，應選擇正水壓力面施工灌漿。
(4)長期有水的裂縫用AM9和CS材料處理；受降雨才滲漏的無水裂縫用FYZ和FEZ材料處理為宜；間歇性有水裂縫以YDS和400材料處理為佳；管涌則用AM9、CS，木質素類和單寧類材料綜(復)合使用，充分有效地堵塞空洞管涌，才能達到好的效果。
(5)注漿程序為先灌水量少的后灌水量大的；先灌外圍的后灌圈內的；先快速后慢速；先低壓后高壓；穩壓時間≥15～30 min為宜。
(6)滲水量微小的毛細管水和流量較大的管涌，其防滲堵漏工作難度大，尤以多次重復(復合)注漿工藝效果理想。
(7)防滲堵漏材料水溶性好，但強度較低，而固結補強材料強度高，但水溶性較差。常規工程往往要求既要防滲堵漏，又要固結補強。目前較好的防水補強材料有：水溶性環氧樹脂、水溶性聚氨酯等。今后，需要進一步研制兩者兼之綜合性能更優越的新型復合材料
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