化學(xué)灌漿法在地鐵結(jié)構(gòu)裂縫治理中的試驗研究

摘 要：隨著城市的深度發(fā)展，地鐵具有高效而又合理利用空間的優(yōu)勢，使得各地的地鐵建設(shè)如火如荼，而對地鐵結(jié)構(gòu)裂縫的治理則就成為地鐵建設(shè)過程中的關(guān)鍵。文章立足城市地鐵結(jié)構(gòu)裂縫治理的研究，以深圳地鐵2號線東延段結(jié)構(gòu)裂縫的治理為例，就化學(xué)灌漿法在地鐵結(jié)構(gòu)裂縫治理中的試驗研究進行了闡述，進一步證實了化學(xué)灌漿法在地鐵混凝土結(jié)構(gòu)裂縫治理中的突出優(yōu)勢，希望能夠?qū)Φ罔F建設(shè)提供一些有用的價值。

關(guān)鍵詞：化學(xué)灌漿法；混凝土；裂縫

當?shù)罔F的主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫之后，地下水就會進入地鐵主體結(jié)構(gòu)內(nèi)部，這樣既對地鐵結(jié)構(gòu)的正常使用造成嚴重影響，更對地鐵的使用壽命造成不可估量的后果。所以，加快對地鐵主體結(jié)構(gòu)裂縫治理被逐步提上日程。

深圳地鐵2號線東延段已于2011年開通，共17個站，自世界之窗下穿歡樂谷，經(jīng)華僑城、安托山后沿僑香路行進。經(jīng)蓮花路、新洲路至深南大道東行，經(jīng)福田中心區(qū)、中心公園至華強北。從荔枝公園轉(zhuǎn)入深南路，沿途設(shè)大劇院站、湖貝站和黃貝嶺站，繞過新秀立交后到達終點新秀站。

經(jīng)過對該線路的實地與了解，運行兩年來，其主體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了或大或小的局部剝落、鋼筋外露、結(jié)構(gòu)滲露水等現(xiàn)象，雖然不至于影響整條線路的安全運營，但長此以往必將產(chǎn)生嚴重后果。所以必須對深圳地鐵2號線東延段進行全面徹底的治理。關(guān)于采用何種方法治理結(jié)構(gòu)裂縫的問題，我們對深圳地鐵工程進行了現(xiàn)場試驗與考察，最終確定采用化學(xué)灌漿法來治理深圳地鐵2號線東延段。

1 基于化學(xué)灌漿法特點的探析

化學(xué)灌漿法是治理修建混凝土結(jié)構(gòu)缺陷或者結(jié)構(gòu)裂縫的最為常用且重要的方法之一，它的工作原理就是通過固定設(shè)備往結(jié)構(gòu)裂縫中注入化學(xué)漿材，經(jīng)過聚合、交聯(lián)等化學(xué)反應(yīng)之后產(chǎn)生高聚物，讓裂縫等部位變得膠結(jié)而成為一個整體。目前，在建筑、地鐵等領(lǐng)域化學(xué)灌漿法得到廣泛的使用，甚至被應(yīng)用于大壩壩基的基礎(chǔ)的加固及防滲、地下隧道開挖、混凝土缺陷治理修復(fù)等工程領(lǐng)域。

一般說來，化學(xué)灌漿法主要包括兩大類，一類是補強灌漿法，主要是通過固定儀器向裂縫中加入環(huán)氧樹脂類、甲基丙烯酸酯類等灌漿用材料。另外一類是防滲堵漏灌漿法，這種方法主要是往裂縫中加入丙烯酰胺類、木質(zhì)素類等灌漿用材料。化學(xué)灌漿法且有滲透力強、可灌性好，防水性能好，漿材固結(jié)強度高，并且對于固化的時間能夠隨著實際情況進行調(diào)節(jié)，從而保證灌漿的順利實施。

2 關(guān)于化學(xué)灌漿法修補裂縫的工藝流程和效果的檢測

2.1 化學(xué)灌漿法修補裂縫的工藝流程

化學(xué)灌漿法修補裂縫的工藝流程主要包括七個步驟，分別為現(xiàn)場裂縫調(diào)查、鑿縫、清縫、布孔埋管、封縫、灌漿、封孔共七個步驟，每個步驟相互之間緊密相連，環(huán)環(huán)相扣。

2.1.1 關(guān)于現(xiàn)場裂縫調(diào)查。實施化學(xué)灌漿之前，要對現(xiàn)場進行周密的調(diào)查，對裂縫形成的原因、地下水的滲露狀況、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件等因素進行詳細的掌握與分析，掌握好詳實的第一手資料與數(shù)據(jù)，這關(guān)系化學(xué)灌漿法的使用效果。另外，要地裂縫位置進行詳細確認，可以通過率排水措施或者用吸水干布把水吸走，從而確定裂縫的具體位置，長度、深度等數(shù)據(jù)。對于比較寬的裂縫也可以使用精確的工程鋼尺、計數(shù)顯微鏡等進行實地測量，對于裂縫的深度可以借助于鋼絲或放大鏡等器材進行測量，對于特別重要的部位裂縫可以通過鉆孔取樣來確定裂縫的深度和具體的走向，甚至在條件比較復(fù)雜難操作的情況下，也可以借助于鉆孔攝像、鉆孔電視或者超聲波等方式進行科學(xué)測量。

2.1.2 關(guān)于鑿縫。鑿縫就是通過人工手段把裂縫周邊的砂漿保護層全部去除，把裂縫開鑿成U型結(jié)構(gòu)，一般深度控制在3到5厘米，具體寬度視情況而定，一般以能把混凝土去除干凈為好，具體控制在2到3厘米。

2.1.3 關(guān)于清縫。就是把U型糟內(nèi)的混凝土殘碴全部清除干凈，同時用干凈的吸水布吸干或者借助氧乙炔氣進行烘干，確保各縫槽內(nèi)沒有任何的水或者殘碴。

2.1.4 關(guān)于布孔的埋管。具體就是在裂縫的兩側(cè)裝置好注漿孔，注漿孔上要預(yù)先埋設(shè)固定長度的注漿管，原則上注漿孔的設(shè)置數(shù)量要根據(jù)裂縫的間距進行布置，每條縫上要至少布置2個注漿孔。

2.1.5 關(guān)于封縫。布孔埋管環(huán)節(jié)過后，就要用水泥水玻璃進行混合，把裂縫封合好，最后再用混凝土砂漿或者環(huán)氧樹脂砂漿等建筑用料把裂縫的封頂抹平了。

2.1.6 關(guān)于灌漿。在實施灌漿環(huán)節(jié)以前，要對灌漿的材料進行選擇，根據(jù)工程所需要通過具體的實驗把灌漿材料的粘度、固結(jié)體硬度和固化間指標調(diào)整到最佳的效果，再借助漿泵、手壓泵、注縫器等裝置將灌漿材料全部注入裂縫中。在具體的操作過程中，可以使用真空灌漿的技術(shù)，具體就是在裂縫的一頭用裝置把裂縫內(nèi)的空氣抽出一部分，讓裂縫產(chǎn)生0.1MPa的真空度，最后再用注漿泵等裝置把灌漿材料全部注入到裂縫。使用這種技術(shù)能夠提升裂縫灌漿的充實度和耐久程度，在具體實踐過程中應(yīng)用比較廣泛。

2.1.7 關(guān)于封孔。灌漿結(jié)束后，要對裂縫的表面平整度進行后續(xù)整理，確保表面平整有序美觀。

2.2 效果檢查

對化學(xué)灌漿法的實施效果進行檢測，一般采取兩種方法，一個是蓋帽檢查法。這種方法是一般在24小時后，把埋設(shè)好注漿管頭用膠管套封嚴，再用繩索捆綁結(jié)實，再對周圍可疑處進行細密觀測，看是否存在滲水現(xiàn)象。這樣就能完成埋管以及封縫質(zhì)量的檢測與判定。第二個方法是表觀檢查法。就是在灌漿結(jié)束24小時后，用手或眼來感觀混凝土結(jié)構(gòu)的干燥狀況，通過這種定性的檢測來對灌漿質(zhì)量實施控制與判定。

3 化學(xué)灌漿法在深圳地鐵2號線東延段工程中的試驗情況分析

深圳地鐵2號線東延段工程的某一段主體結(jié)構(gòu)工后出現(xiàn)大小不一的幾道裂縫，寬度一般為0.2到0.4毫米，長度大約為0.8到1.8米，這種裂縫大多出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的側(cè)墻，有少量部分裂縫屬于貫穿性的裂縫，甚至有的多少出現(xiàn)了不同程度的滲漏現(xiàn)象。鑒于以上情況，我們按照“先觀測后修補”的原則實施科學(xué)處理，對于不適合修補的較小裂縫進行定期觀測與記錄，待發(fā)展到可以實施修補技術(shù)時再定性修補。本次試驗主要采用丙凝、氰凝等材料，作為裂縫灌漿處理的主要材料并收到積極的效果。

在具體的施工過程中，我們用真空泵把裂縫處的水壓降至合理程度，再對裂縫的鑿縫進行處理產(chǎn)生了U型曹，再根據(jù)U型槽預(yù)先方案設(shè)計布置注水管，使用水泥漿砂等硬性比較大的材料把U型曹涂平。此時要特別注意注漿時要根據(jù)從下到上的順序?qū)嵤ㄟ^這樣把裂縫中的水全部排出，當注漿管流出新的槳液時此時要停止灌注。隨后實施下一工段的灌漿，要尤其注意施工過程中的通風(fēng)設(shè)施，確保施工安全。

4 結(jié)束語

化學(xué)灌漿法是一般地鐵混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫采取的最為普遍的方法，這種方法簡單快捷，方便有效，既能發(fā)揮防滲堵漏的優(yōu)勢，更能起到加固補強的作用。另外，裂縫修補的關(guān)鍵點在于灌漿材料的選擇與使用，科學(xué)正確的灌漿應(yīng)該是先對滲水量小的部位進行灌漿逐步擴大到滲水量大的部位，先灌低壓的再灌高壓的。同時，先對外圍實施灌漿再對內(nèi)部進行操作。對于那種滲水量比較大的裂縫，工程操作的難度就會比較大，這時就要采取多次反復(fù)的方法進行操作，直到出現(xiàn)理想的效果。

參考文獻

[1]黃月文，區(qū)暉.高分子潲漿材料應(yīng)用研究進展高分子通報，2011（4）：71-76.

[2]冀玲芳，李養(yǎng)平.環(huán)氧樹脂砂漿在混凝土修補工程中的應(yīng)用[J].天津建設(shè)科技，2011（4）：14-15.

[3]程鑒基，程鑒添，程文漢.化學(xué)灌漿在混凝土防滲堵漏工程中的綜合應(yīng)用[J].探礦工程，2010（2）：9-11.