水工隧道壓力注漿止水技術及應用

王偉（遼寧省觀音閣水庫管理局　遼寧　本溪　117100）

水工隧道壓力注漿止水技術及應用

王偉
（遼寧省觀音閣水庫管理局遼寧本溪117100）

隨著我國隧道工程的不斷發展，隧道滲漏水問題已成為隧道工程的一種主要病害，而隧道因其自身的特點，不可避免的會存在不同程度的滲漏水。本文根據遼寧省某大型調水工程隧道施工為背景，主要研究了隧道襯砌后滲漏水的注漿止水實例，詳細介紹了注漿止水技術，總結了隧道的注漿止水施工技術要點，以期為類似工程提供借鑒和指導。

調水工程；注漿；止水；隧道；技術要點

1　工程概況

遼寧省某大型調水工程三段施工一標合同主體工程為水工隧洞工程和管道建安工程，其中隧洞共三段，全長7905m，三段隧洞編號分別為3-1、3-2、3-3。隧洞3-1、3-2為有壓隧洞，斷面為圓形，成洞洞徑均為D=5.8m，其中有壓隧洞設有部分鋼襯；隧洞3-3為無壓隧洞，斷面為馬蹄形，成洞洞徑為D=6.3m。

2　隧道結構滲漏水的原因分析

（1）隧道結構自身的防水失效

混凝土自身的防水是隧道極為重要的一項防水措施，但是結合實際工程顯示，在實際施工中很難實現自防水，主要的原因是混凝土結構的裂縫是難以避免的通病，再加上地下工程其特殊的空間環境，地下水的豐富與否，隧道混凝土的密實性欠佳，以及結構存在的混凝土缺陷等等因素，均有可能破壞混凝土自身的防水能力。

（2）施工縫及變形縫施工工藝不精細而導致滲漏

隧道襯砌施工時，其施工縫及變形縫處理不到位，施工縫處的混凝土振搗不到位，或者細部防水做法不當，膨脹膠條提前膨脹，注水帶的埋設不當等問題的存在，均能影響施工縫或變形縫處的防水，容易在縫面出現滲水點。

（3）外包防水層失敗

隧道初期支護施工時，其表面不平整，存在尖銳物，或者陰陽角處理不當，造成外包防水層與初期支護的基面密貼度不夠，在混凝土澆筑的過程中容易造成防水層的擠壓，從而造成防水層的焊縫撕裂，以至于外包防水層失效。

3　注漿止水方法

根據排查，本工程的滲漏水主要集中在隧道結構施工縫及變形縫處，極小部分出現在結構混凝土表面上，綜合考慮現場實際情況，止水方法采用注漿止水。注漿采用兩重注漿方案，首先利用襯砌施工預留的注漿管注水泥漿，拱頂水泥漿注漿完畢后，在仍滲漏水處再補注一次水泥漿；水泥漿注漿完畢后，仍有小部分施工縫及變形縫滲漏的話，采用化學漿進行有針對性的堵漏。

注漿治水的原理為漿液通過注漿孔靠外力作用被壓注到混凝土外側及空隙中去，并使漿液擴散、凝固和硬化，在襯砌混凝土外形成一層止水膜，同時對滲水的裂隙進行填充堵塞，從而達到阻水和加大隔水性能的目的。

3.1水泥漿注漿技術

在隧道襯砌施工時，在結構內預留背后注漿小導管，小導管兩頭采用棉布封堵，注漿前采用鉆桿清理小導管內的雜物。注漿施工時在隧道內搭設活動門式架，利用預埋的注漿管進行集中注漿治水。

（1）注漿材料

在注漿前進行試驗段施工，以選取符合本工程特點的漿液配合比，根據試驗段注漿情況，注漿漿液選用水灰比為1∶0.6的純水泥漿，水泥選用P042.5普通硅酸鹽水泥，外摻劑選用UEA膨脹劑。

（2）注漿設備

結合現場實際情況及注漿壓力，注漿設備選用擠壓式注漿機YSB-2。

（3）漿液配制

根據現場試驗及試配，1m31∶0.6水泥漿液內所含各種材料的重量如表1所示：

表10.6∶1水泥漿配置表（1m3漿液）

（4）注漿壓力

因現場滲點大部分為局部滲漏，且大多為變形縫及施工縫滲漏，因此注漿壓力控制在0.3 MPa～0.5MPa，壓力超過0.5MPa時停止注漿。

（5）注漿工藝

聯接好注漿管以后，在注漿之前首先進行壓水試驗，確保注漿管路暢通，然后將配制好的純水泥漿放入注漿泵貯漿桶內，開動注漿泵，通過閘閥使水泥漿通過小導管壓入拱頂，壓力超過0.5MPa時停止注漿。所有注漿完成后，應對外露的注漿導管進行切割及封堵，最后使用砂漿抹平。

（6）壓力注漿的關鍵技術措施

漿液配比時應嚴格的控制配合比，根據實際施工需要調整凝膠時間，當配合比初步選定后，用確定好的凝膠時間來調整漿液的配比，并根據調整結構來測定漿液結實體的強度，最后通過不斷的調整來選定最佳的配合比。

在注漿的過程中，應嚴格的控制注漿壓力，必須達到要求注漿終壓并穩壓，以此來確保漿液的擴散范圍，防止出現結構變形、串漿而危及地下構筑物的異?，F象。注漿首先要整體進行一次，然后再從第一根注漿孔重新補注，反復多次的進行注漿，以達到堵水的目的。注漿的過程中要有專人進行跟蹤監測，防止出現異?，F象時處理不及時，出現異?，F象時，必須立即采取以下措施：

①立即降低注漿壓力，或者停止注漿，在間隔一段時間后再逐漸加壓，采用間隙注漿。

②改變注漿材料，或調整配比以縮短漿的液凝膠時間。

③調整注漿實施方案，改變注漿順序，間隔一段時候后再進行此處注漿。

圖1注漿鉆孔示意圖

④當出現串漿現象時，也就是有漿液從其它注漿孔流出的現象，可以采取用兩臺以上的注漿機同時進行注漿?；蛘邔⒋疂{的孔口進行封堵，輪到該孔口注漿時再清除封堵物，清除封堵物時采用鐵絲或細鋼筋清除管內雜物，并用高壓風或水沖洗（拔管后向外流漿不必進行此工序），然后再注漿。

⑤當出現注漿量很大，但是壓力表的壓力一直不升高的現象時，應考慮調整配比及漿液的濃度，縮短凝膠時間。然后進行低壓力注漿控制注漿量，或采用間歇式注漿，其作用是使漿液能在裂隙中做一段時間的停留以便凝膠，但間歇的停留時間不能超過混合漿的凝膠時間。

3.2化學漿注漿技術

中國房地產業協會、上海易居房地產研究院中國房地產測評中心聯合主辦的2017中國房地產500強測評成果顯示，中國泛?？毓杉瘓F躋身“中國房地產100強第83位”。顯然，對于房地產仍為主要板塊的泛海來說，這不能算是一個好名次。

水泥漿注漿完成后，針對多次注水泥漿仍舊滲漏的施工縫，或者存在滲漏水的變形縫，有針對性的進行化學漿注漿，注漿材料選擇油溶性聚氨酯注漿材料。

（1）布設注漿孔

在注漿前，首先使用手動工具鑿除滲漏水處的施工縫或變形縫混凝土，鑿除范圍為滲水處兩側各10cm，深度為鑿至鋼筋混凝土面層，鑿成V字形，鑿除時應小心謹慎，鑿除的范圍不宜過大或過小。鑿除后，清理干凈V形槽，然后使用水不漏對V形槽進行封堵，封堵應密實，水不漏應凝固10min后再進行注漿。封堵完后在縫兩側使用Φ14沖擊鉆打設斜孔，孔深40cm，孔位采用兩側交錯布設，孔距20cm，鉆孔必須穿過滲漏水處的裂縫，但不得打穿混凝土結構，鉆孔布置如圖1所示。

打孔完畢后使用氣泵及清洗機將鉆孔內清理干凈，然后布設注漿嘴，注漿嘴采用端頭膨脹式聚氨酯注漿嘴，每個鉆孔處設置一個，注漿嘴使用錘子砸入鉆孔，釘入后使用專用內六角扳手擰緊，使端頭完全膨脹以封堵鉆孔，確保不漏漿，每個滲漏水處的注漿嘴全布置完畢后再進行注漿施工。

（2）注漿

注漿漿液采用油溶性聚氨酯注漿材料，注漿機采用聚氨酯專用高壓注漿機S-812，注漿壓力不大于0.5MPa，立面時注漿順序由較低的一側開始逐孔注漿，平面時注漿順序為由滲水較小的一端開始逐孔注漿，注漿壓力應逐漸增加，避免驟然受力使水不漏封堵開裂。

在注漿過程中，發現注漿孔或旁邊裂隙出漿后可稍暫停一下，然后再持續斷點式注漿5至10下。若有注漿孔漏漿或注不進，可在旁邊另開一個注漿孔進行注漿。

（3）恢復混凝土面

注漿完成后，確定不滲漏的情況下，清理干凈表面漿液殘留物及注漿嘴，然后恢復混凝土面，采用防滲透水泥基滲透型結晶抗壓密封劑對灌漿口進行修補，確保混凝土外觀質量。

（4）注意事項

化學灌漿材料應密封儲存在冷暗的庫內，并有專人保管，存放化學灌漿材料的地方應嚴禁煙火。注漿時，注漿管應埋放合理，密切注視壓力以防爆管，操作人員應配戴眼鏡、口罩、手套等勞保用品。

在注漿過程中應嚴格控制注漿壓力，注漿過程中能保證穩壓，以確保漿液的擴散滲透范圍，在水不漏接茬面周邊應看見擠出的注漿材料，不得留有縫隙，注漿完成后應目測或用放大鏡進行檢查。

4　結語

以上注漿止水方法及技術通過本工程的實際運用，在本段內基本消滅了滲漏水現象，取得了良好的滲漏水治理效果，為后續隧道滲漏水治理提供了有效的治理方案。隨著我國隧道工程的廣泛開展，隧道工程的滲漏水治理越來越受到重視，注漿止水隨著工藝一步步的改善，施工方法逐漸成熟，已經成為隧道工程滲漏水治理的一項主要施工工法。陜西水利

［1］林勝利.隧道襯砌壁后注漿止水技術［J］山西建筑，2005

［2］陳秀暉.隧道全斷面周邊徑向注漿止水技術研究［J］建材發展導向，2013

［3］張民慶，彭峰.地下工程注漿技術［M］地質出版社，2005

（責任編輯：暢妮）

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