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【摘 要】 目前，国际上普遍将高强灌浆料应用于机械设备安装和加固修补工程中。70年代改革开放之初，为了满足进口设备的需要，我国开始了灌浆料的研制工作，并于1977年研制成功，开始在冶金设备安装中大量应用。经过20多年的研究、实践，我国灌浆料的技术性能逐步提高，其各项技术性能已达到国际水平。在灌浆料的使用上，已从传统的用于机械设备安装的二次灌浆发展到用于混凝土结构的加固修补方面，并获得了良好的效果。
【关键词】 灌浆料；防水；加固
高强灌浆料的主要技术指标对于结构加固修补工程，由于其特殊性，往往要求加固修补效果好，工期快和易于施工等特点。
一、灌浆技术简介
（一）化学灌浆技术简述
化学灌浆一般是指将由化学材料配制的浆液，通过钻孔埋设灌浆嘴，使用压力将其注入结构裂缝中，使其扩散、凝固，达到防水、堵漏、补强、加固的目的。常用于修补较深的砼结构裂缝。根据灌浆的压力和速度，可分为高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法。
（二）作用机理
1、对裂缝形成化学链结。
2、对表面的孔隙形成高强度锚栓。
3、高压力的推挤下填充所有裂缝。
（三）材料选择
聚氨酯化学灌浆材料：它遇水后立即反应，体积迅速膨胀，生成一种不溶于水、有较高强度和弹性的凝胶体。
聚氨酯灌浆材料分水溶性（亲水性）和油溶性（疏水性）两种。
水溶性、油溶性聚氨酯灌浆材料共异性分析：
（1）共性：二者都能用于防水、堵漏。
（2）异性：水溶性聚氨酯灌浆材料包水量大，渗透半径大，固结体弹性好，最适合混凝土动缝的防渗堵漏；油溶性聚氨酯固结体强度大，防渗透性好，固结体弹性小，最适合混凝土静缝的防渗堵漏及加固。
城市地下空间工程渗水属于动态防水，故采用水溶性聚氨酯化学灌浆材料。
二、水溶性聚氨酯灌浆材料在滤板安装中的作用
1、水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好，包水量大，适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等；
2、水溶性聚氨酯具有良好的亲水性，浆液遇水后自行分散、乳化、发泡，立即进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体，有良好的止水性能。它能与水以某种比例混合（最高达1：40），在注浆过程中使用是经济的。
3、水溶性聚氨酯预聚体可加入20～40%的稀释剂，而油溶性聚氨酯预聚体可加入10～20%的稀释剂，前者的粘度为后者的1/4～1/6。
4、水溶性聚氨酯对水质适应性强。不论海水、矿水、酸性或碱性水质对浆液性能影響不大。
5、水溶性聚氨酯与水混合后粘度小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
6、水溶性聚氨酯对水的溶解度及亲和力比其它化学浆材高，在流动水中，浆液不易被流动水冲散，固结体的固结面积反而扩大，且随着动水流速的增加，其堵水面积而相应扩大。
7、水溶性聚氨酯反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性，在水中永久保持原形。
8、水溶性聚氨酯浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时，释放C02气体，借助气体压力，浆液可进一步压进结构的空隙，使多孔性结构或地层能完全充填密实。具有二次渗透的特点。
三、在灌浆施工中尤其应注意以下几点问题：
（一）认真确定灌注方案，模板支设要严密
采用灌浆料加固修补时，对模板支设要求比较严格，模板安装应当坚固、稳定、不漏水。本次修补工程中采用竹模板，模板边均刨光呈直线，以保证平整严密接触。模板与混凝土表面的接缝，用525号水泥拌制成干稠水泥浆，用手指抹成断面45°角的封缝灰浆条。抹缝时用手指边压边抹，以做到严密不漏水。水泥浆抹缝在灌浆前24h进行完。竹模板与竹模板之间的接缝用塑料基粘胶带贴封。粘胶带贴在模板内侧效果最好。模板内侧不能贴时，可贴在接缝外侧。粘胶带均要贴平压实。贴粘胶带前将贴粘胶带处的浮灰清除干净。
封缝后要检查封堵情况。检查方法是用手电筒从外向模板内侧照射。如果模板内有手电筒光线，表明此处没封堵严密，需要重新封堵。也可用灌水方法检查，漏水处则需重新封堵。模板支设严密是灌浆料灌注充分以及和老混凝土密切结合的保证。由于认真采取了上述措施，这次修补结果，灌浆料与老混凝土充分结合，达到了一体化的效果。
（二）合理布置灌浆孔与排气孔
1996年3月，某工程地下一层混凝土柱由于漏振等原因，部分墙面、墙脚、柱根及柱腰等部位出现孔洞缺陷。由于缺陷大小不一，有的又相互连接，因而支设模板中合理布置灌浆孔与排气孔是灌注成功的关键。灌浆孔与排水孔应位于模板的最高处，比缺陷的最高位置高5～10cm，并且相对布置。这样灌浆料从一侧灌入，气体被赶至另一侧排出，灌浆料与老混凝土密切结合，避免窝住空气，造成新的孔洞缺陷。这次修补过程中，对每一处缺陷的模板支设，灌浆孔和排气孔的留置都进行了仔细地分析。修补之后，经过对修补界面处取芯和超声评定证实，新老混凝土结合非常紧密，没有出现新的孔洞缺陷。
（三）保证灌浆料膨胀率及强度增长所需的温度条件
环境温度过低会降低灌浆料抗压强度增长速度和降低膨胀率。1995年12月北京某工程采用灌浆料进行加固补强，由于当时最低气温在0℃以下，我们采取了以下几条保温措施：
（1）采用温水搅拌，水温最高不超过33℃，以拌合物温度达到23℃为宜。温度过高会使拌合物流动性降低或发生假凝现象。
（2）采用棉被包裹维持热量不散失。
（3）搭暖棚，使用红外线灯照射。保证环境温度在15℃以上。
由于采取了上述措施，灌浆料1d抗压强度达到41.8MPa，28d抗压强度达到85.0MPa，加固效果很理想。
四、结语
经过多项工程实践证实，用灌浆料进行结构加固修补，具有易于施工、工期快和加固修补效果好的特点。在施工过程中，认真确定灌注方案，严密支设模板，合理布置灌浆孔与排气孔，并保证灌浆料膨胀率及强度增长所需的温度条件等，是结构加固修补成功的必要条件。灌浆料，由于其早强、高强、微膨胀和自流等性能特点，已在结构加固修补技术中得到愈来愈多的应用。
参考文献：
[1]许厚材.水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J].水力发电·设计与施工，2005.09（09）：36-38
[2]刘伟，金涛，杨晓娟.浅议大坝基础灌浆设计思想[J].水利科技与经济，2005.07：151-153
[3]石涛，杜念文，郑煌.江坪河水电站基础灌浆试验[J].水电与新能源，2010.04（90）：30-32
[4]吴景华，裴向军，董颜明.某电站大坝基础灌浆试验[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2005.05：18-20
[5]王丽.基础灌浆技术在坝基处理中的应用[J].科技传播·应用科学，2010.02：55-57
【关键词】 灌浆料；防水；加固
高强灌浆料的主要技术指标对于结构加固修补工程，由于其特殊性，往往要求加固修补效果好，工期快和易于施工等特点。
一、灌浆技术简介
（一）化学灌浆技术简述
化学灌浆一般是指将由化学材料配制的浆液，通过钻孔埋设灌浆嘴，使用压力将其注入结构裂缝中，使其扩散、凝固，达到防水、堵漏、补强、加固的目的。常用于修补较深的砼结构裂缝。根据灌浆的压力和速度，可分为高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法。
（二）作用机理
1、对裂缝形成化学链结。
2、对表面的孔隙形成高强度锚栓。
3、高压力的推挤下填充所有裂缝。
（三）材料选择
聚氨酯化学灌浆材料：它遇水后立即反应，体积迅速膨胀，生成一种不溶于水、有较高强度和弹性的凝胶体。
聚氨酯灌浆材料分水溶性（亲水性）和油溶性（疏水性）两种。
水溶性、油溶性聚氨酯灌浆材料共异性分析：
（1）共性：二者都能用于防水、堵漏。
（2）异性：水溶性聚氨酯灌浆材料包水量大，渗透半径大，固结体弹性好，最适合混凝土动缝的防渗堵漏；油溶性聚氨酯固结体强度大，防渗透性好，固结体弹性小，最适合混凝土静缝的防渗堵漏及加固。
城市地下空间工程渗水属于动态防水，故采用水溶性聚氨酯化学灌浆材料。
二、水溶性聚氨酯灌浆材料在滤板安装中的作用
1、水溶性聚氨酯灌浆材料亲水性好，包水量大，适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏、动水地层的堵涌水、潮湿土质表面层的防护等；
2、水溶性聚氨酯具有良好的亲水性，浆液遇水后自行分散、乳化、发泡，立即进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体，有良好的止水性能。它能与水以某种比例混合（最高达1：40），在注浆过程中使用是经济的。
3、水溶性聚氨酯预聚体可加入20～40%的稀释剂，而油溶性聚氨酯预聚体可加入10～20%的稀释剂，前者的粘度为后者的1/4～1/6。
4、水溶性聚氨酯对水质适应性强。不论海水、矿水、酸性或碱性水质对浆液性能影響不大。
5、水溶性聚氨酯与水混合后粘度小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
6、水溶性聚氨酯对水的溶解度及亲和力比其它化学浆材高，在流动水中，浆液不易被流动水冲散，固结体的固结面积反而扩大，且随着动水流速的增加，其堵水面积而相应扩大。
7、水溶性聚氨酯反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性，在水中永久保持原形。
8、水溶性聚氨酯浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时，释放C02气体，借助气体压力，浆液可进一步压进结构的空隙，使多孔性结构或地层能完全充填密实。具有二次渗透的特点。
三、在灌浆施工中尤其应注意以下几点问题：
（一）认真确定灌注方案，模板支设要严密
采用灌浆料加固修补时，对模板支设要求比较严格，模板安装应当坚固、稳定、不漏水。本次修补工程中采用竹模板，模板边均刨光呈直线，以保证平整严密接触。模板与混凝土表面的接缝，用525号水泥拌制成干稠水泥浆，用手指抹成断面45°角的封缝灰浆条。抹缝时用手指边压边抹，以做到严密不漏水。水泥浆抹缝在灌浆前24h进行完。竹模板与竹模板之间的接缝用塑料基粘胶带贴封。粘胶带贴在模板内侧效果最好。模板内侧不能贴时，可贴在接缝外侧。粘胶带均要贴平压实。贴粘胶带前将贴粘胶带处的浮灰清除干净。
封缝后要检查封堵情况。检查方法是用手电筒从外向模板内侧照射。如果模板内有手电筒光线，表明此处没封堵严密，需要重新封堵。也可用灌水方法检查，漏水处则需重新封堵。模板支设严密是灌浆料灌注充分以及和老混凝土密切结合的保证。由于认真采取了上述措施，这次修补结果，灌浆料与老混凝土充分结合，达到了一体化的效果。
（二）合理布置灌浆孔与排气孔
1996年3月，某工程地下一层混凝土柱由于漏振等原因，部分墙面、墙脚、柱根及柱腰等部位出现孔洞缺陷。由于缺陷大小不一，有的又相互连接，因而支设模板中合理布置灌浆孔与排气孔是灌注成功的关键。灌浆孔与排水孔应位于模板的最高处，比缺陷的最高位置高5～10cm，并且相对布置。这样灌浆料从一侧灌入，气体被赶至另一侧排出，灌浆料与老混凝土密切结合，避免窝住空气，造成新的孔洞缺陷。这次修补过程中，对每一处缺陷的模板支设，灌浆孔和排气孔的留置都进行了仔细地分析。修补之后，经过对修补界面处取芯和超声评定证实，新老混凝土结合非常紧密，没有出现新的孔洞缺陷。
（三）保证灌浆料膨胀率及强度增长所需的温度条件
环境温度过低会降低灌浆料抗压强度增长速度和降低膨胀率。1995年12月北京某工程采用灌浆料进行加固补强，由于当时最低气温在0℃以下，我们采取了以下几条保温措施：
（1）采用温水搅拌，水温最高不超过33℃，以拌合物温度达到23℃为宜。温度过高会使拌合物流动性降低或发生假凝现象。
（2）采用棉被包裹维持热量不散失。
（3）搭暖棚，使用红外线灯照射。保证环境温度在15℃以上。
由于采取了上述措施，灌浆料1d抗压强度达到41.8MPa，28d抗压强度达到85.0MPa，加固效果很理想。
四、结语
经过多项工程实践证实，用灌浆料进行结构加固修补，具有易于施工、工期快和加固修补效果好的特点。在施工过程中，认真确定灌注方案，严密支设模板，合理布置灌浆孔与排气孔，并保证灌浆料膨胀率及强度增长所需的温度条件等，是结构加固修补成功的必要条件。灌浆料，由于其早强、高强、微膨胀和自流等性能特点，已在结构加固修补技术中得到愈来愈多的应用。
参考文献：
[1]许厚材.水利水电工程基础灌浆中特殊地层的灌浆方法[J].水力发电·设计与施工，2005.09（09）：36-38
[2]刘伟，金涛，杨晓娟.浅议大坝基础灌浆设计思想[J].水利科技与经济，2005.07：151-153
[3]石涛，杜念文，郑煌.江坪河水电站基础灌浆试验[J].水电与新能源，2010.04（90）：30-32
[4]吴景华，裴向军，董颜明.某电站大坝基础灌浆试验[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2005.05：18-20
[5]王丽.基础灌浆技术在坝基处理中的应用[J].科技传播·应用科学，2010.02：55-57