混凝土化学灌浆防水堵漏的实践与运用

混凝土化学灌浆防水堵漏的实践与运用
摘要：地下厂房混凝土结构建筑物深埋于地表下，受地下水的“包围”，由于混凝土自身的特性和温度变化对其影响，混凝土的开裂是不可避免的。

当混凝土结构出现裂缝时，地下水将沿裂缝向结构内渗入，此时产生的渗漏现象已给施工质量带来了严重隐患，必须寻找到一种科学经济的方法进行防水堵漏。

通过在此工程中采用水溶性聚氨酯化学灌浆防水堵漏施工后效果明显，取得了较理想的成果，因此化学灌浆堵漏是砼缺陷修复的一种有效的施工方法，在水利水电、隧洞、市政、工业与民用建筑等领域可以广泛应用，对于我们今后在工程中处理类似问题提供了宝贵的借鉴经验。

关键词：裂缝；渗漏；堵漏；水溶性聚氨酯；化学灌浆；防水堵漏
前言：
锦屏二级水电站地下厂房位于雅砻江锦屏大河湾东端的大水沟，采用尾部开发方式。

厂房洞群采用主副厂房洞、主变洞两大洞室平行布置，主厂房洞与主变洞之间净间距为45m。

开关站采用地下GIS方案。

主副厂房洞断面采用圆拱直墙型，顶拱采用三心圆拱。

主副厂房洞长352.4m，宽25.80m/28.30m，高为71.20m。

主变洞长314.95m，宽19.80m，最大高度34.00m。

地下厂房混凝土结构建筑物深埋于地表下，受地下水的“包围”，由于混凝土自身的特性和温度变化对其影响，混凝土的开裂是不可避免的。

当混凝土结构出现裂缝时，地下水将沿裂缝向结构内渗入，此时产生的渗漏现象已开始危及我公司装饰装修项目的施工进度目标的完成，同时也给施工质量带来了严重隐患。

建筑物的标准使用年限为100年，如何能使地下工程能满足这一要求，正确选用渗漏水的治理方法及选材是十分重要的。

为此我项目组织技术人员进行专项研讨，反复论证各种传统防堵漏措施和方法，因混凝土已经浇注完成不可能再采用刚性防水材料，而柔性防水材料中的沥青基防水卷材（包括改性沥青防水卷材）、合成高分子防水卷材、防水涂料和密封材料，前三种材料都是经铺贴或涂刷在防水工程的迎水面，达到防水的效果。

而本工程的渗漏情况只允许在防水工程的背水面施工，通过实验以上材料在背水面均无法达到很好的防水效果，只有对裂隙或混凝土裂缝内进行加固或防渗的方法才能达到防水的目的。

于是采用化学灌浆施工工艺进行实验，通过在锦屏二级地下厂房装修工程中采用水溶性聚氨酯化学灌浆防水堵漏施工工艺后效果明显，取得了较理想的成果，达到了彻底修补混凝土裂缝、补强了混凝土强度及防水堵漏的目的。

化学灌浆的概念
中文名称：化学灌浆
英文名称：chemical grouting
定义1：灌注化学溶液的灌浆。

应用学科：电力（一级学科）；水工建筑（二级学科）
定义2：利用泵压力通过钻孔将硅酸钠或高分子化合物浆液压入岩土微细裂隙或混凝土裂缝内加固或防渗的工程。

应用学科：水利科技（一级学科）；水工建筑（二级学科）；挡水建筑物（三级学科）
以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
化学灌浆（Chemical Grouting）是将一定的化学材料（无机或有机材料）配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。

即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学、化学浆材和工程技术进行基础和混凝土缺陷处理（加固补强、防渗止水），保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项技术。

应用领域广泛，除了大型基建工程外主要可应用于负压造成的被水面渗漏止水项目。

化学灌浆的材料与施工工艺：
渗漏分析：混凝土建筑物裂缝是导致砼建筑物损坏的主要原因，裂缝渗漏水又是最令人头痛的问题，因为砼内部的裂缝是完全无规则的。

一般传统堵漏的方法，是将裂缝或漏水处凿开，进行表面堵漏，但结果往往是堵住这里，那里又开始渗漏。

因为水可以在砼内部裂缝中无规则运动，从相对薄弱部位渗出。

地下砼裂缝治理漏水材料的选择要求：
材料必须有良好的固结强度和耐老化性。

材料必须具有在水的环境下有良好的亲水性和渗透性。

材料必须具有在有水环境下不易离散与裂缝具有良好的粘结力。

柔性防水材料中的沥青基防水卷材（包括改性沥青防水卷材）、合成高分子防水卷材、防水涂料和密封材料，前三种材料都是经铺贴或涂刷在防水工程的迎水面，达到防水的效果。

而本工程的渗漏情况只允许在防水工程的背水面施工，通过实验以上材料在背水面均无法达到很好的防水效果，只有对裂隙或混凝土裂缝内进行加固或防渗的方法才能达到防水的目的。

为此经过项目部技术人员反复论证和实验决定采用化学灌浆进行防水堵漏施工。

目前最常用的化学灌浆材料可分为两大类，一是防渗止水类，有水玻璃、丙烯酸盐、水溶性聚氨酯、弹性聚氨酯和木质素浆等；二是加固补强类，有环氧树脂、甲基丙烯酸甲酯、非水溶性聚氨酯浆等，近年来应用最多的是水玻璃、聚氨酯和环氧树脂浆材。

化学灌浆防水堵漏施工工艺：
化学灌浆堵漏技术就是利用灌浆机产生的持续高压，将化学料液灌注到砼内部的缝隙中，并将缝中的水完全挤走，将缝隙完全填充满，达到止水的目的。

裂缝剔槽清理：详细检查、分析渗漏情况，确定裂缝位置走向及长度。

清理干净需要施工的区域，凿除砼表面析出物，确保表面干净。

用堵漏剂等材料填补槽口，减少明水渗漏。

钻孔：使用钻孔工具沿孔洞四周钻泄压孔，钻头直径为14mm,钻孔角度宜≦45°，钻孔深度≦结构厚度的2/3，钻孔必须斜穿过主漏水孔。

但不得将结构打穿，因动水较大孔洞内的粉尘会自行冲洗干净。

墙面慢渗则分别在渗水面钻梅花孔。

用清洗机冲洗灌浆孔，直至灌浆孔出水清澈则可进行下一步工作。

埋嘴：观察主漏水孔的压力，水流不急压力不大时可用快干堵漏剂埋注灌浆止水针头，（根据施工情况也可打入木楔再用快干堵漏剂封堵，结构稳固后再重新钻开木楔再安装膨胀止水针头）。

当结构达到一定的强度没有渗漏时，其它泄水孔分别安装膨胀止水针头，用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙，不漏水。

墙面慢渗也依次安装膨胀止水针头。

漏水点分别按层次错位安装25CM、10CM、8CM止水针头，这样灌浆可以从深层至表层完全密实灌浆。

堵塞所有孔洞、缝隙。

灌浆：使用高压灌浆机试压，不得超过砼结构受压范围。

向灌浆孔内灌注化
学灌浆料。

单孔逐一连续进行。

当相邻孔开始出浆后，保持压力3~5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。

待所有的孔都灌完后，回到先前第一个灌浆孔，再次灌浆以保证压力最大化。

墙面灌浆顺序则为由下向上；待所有的孔灌完后同样也是回到先前第一个灌浆孔回灌一次。

拆嘴：灌浆完毕24小时，确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。

清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

补强：用防渗漏水泥基渗透型结晶抗压密封剂进行全面封堵或聚合物材料加强耐碱网格布抹面作保护层增强，最后用聚合物防水摸面，将分涂三遍聚合物腻子以作表面涂料基层处理。

结果：
通过与其他柔性防水材料防水堵漏的实验对比，灌浆堵漏技术可以带水带压施工,时间快,可以正反面施工。

实施化学灌浆后的混凝土面干燥牢固，无渗水漏水现象，实验取得了圆满成功，锦屏二级水电站地下厂房的1#母线洞、2#母线洞，电缆交通动、电缆廊道、主变交通洞等混凝土边顶拱等部位采用化学灌浆防水堵漏施工后取得了较理想的成果。

1. 压力高（一般可达20Mpa以上）且稳定可靠，可让化学浆液完全进入砼结构深层微小裂缝内部，止水效果好。

2. 灌浆液技术成熟，品种齐全，基本上都已实现了单组份成品化生产，不需现场调配，质量稳定，开桶即可使用。

浆液耐化学腐蚀，固化后无毒、环保、可永久防水。

3. 施工工艺简单，易行。

施工速度快，止水效果立竿见影，一劳永逸。

工人劳动强度小，施工效率是传统施工方法的5~10倍，传统作法无法比拟。

4. 施工不受季节、天气限制，可用于各种工程，包括检修、抢修工程，饮用水工程。

施工综合费用低，经济效益显著。

因此化学灌浆堵漏是砼缺陷修复，防水施工反水面施工的一种有效的方法。

在水利水电、隧洞、市政、工业与民用建筑等领域可以应用广泛。

随着新设备、新机具、新材料的大量使用，不但提高了施工质量，也大大提高了工作效率，缩短了工期，降低了施工成本，一定会取得良好的经济效益和社会效益，把此项工艺引进到房屋建造施工的地下室混凝土结构防水和缺陷修复施工中具有重大意义。

参考文献
1. 薛绍祖编著《地下建筑工程防水技术》北京：中国建筑工业出版社，2003年10月
2. JC/T 1041-2007 《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》2007年5月29日发布，2007年11月1日实施。

3.《胶粘剂粘度的测定》（GB/T 2794—1995）；
4.《树脂浇铸体压缩性能试验方法》（GB/T 2569—1995）；
5.《树脂浇铸体性能试验方法总则》（GB/T 2567—1995）。