水工地下隧洞襯砌混凝土為滿(mǎn)足抗沖耐磨要求，一般混凝土設計標號高、水泥用量大，加上基巖硬度大，彈模高等原因，即使采用低溫混凝土澆筑，最高溫度也超過(guò)了允許標準。在隧洞襯砌混凝土澆筑形成后，結構混凝土由于受到內外溫差所引起的溫度應力影響，產(chǎn)生不均勻收縮而出現裂縫，特別是在地下水位較高的隧洞會(huì )出現以垂直于水流方向的環(huán)向有一定水壓滲水裂縫。在處理這類(lèi)滲水裂縫的過(guò)程中采用了高滲透改性環(huán)氧漿材，灌漿施工工藝采用打斜孔埋管和無(wú)損貼嘴灌漿的方法，裂縫處理的效果滿(mǎn)足設計的質(zhì)量要求。


　　關(guān)鍵詞：水工隧洞；襯砌混凝土；滲水裂縫處理 　　水工地下隧洞混凝土裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿處理的目的主要是進(jìn)行防滲堵漏和補強加固。防滲堵漏要求縫面灌后具有較高的抗滲性和抗老化性能，能阻止外來(lái)水汽碳化混凝土和銹蝕鋼筋，滿(mǎn)足結構耐久性和安全運行；補強加固要求縫面漿液固化后有較高的粘接強度，最終要求能恢復混凝土結構的整體性。目前裂縫處理一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材，但均存在一定的局限性，需研究環(huán)保型、低粘度、無(wú)收縮、抗老化強、粘接強度高、能滿(mǎn)足溫度縫反復收縮開(kāi)裂的處理要求的彈性改性環(huán)氧漿材。裂縫處理方法主要有開(kāi)槽埋管法、打斜孔埋管法和無(wú)損貼嘴法。開(kāi)槽埋管法由于對原混凝土結構破壞較大，漿材損耗大，開(kāi)槽處難以修復好等問(wèn)題已普遍不再采用；打斜孔埋管法能解決開(kāi)槽法的諸多不利，但存在管容耗漿大，微細粉塵易堵塞縫面影響灌漿質(zhì)量，由于該方法施工簡(jiǎn)單而被普遍采用；無(wú)損貼嘴法是目前處理裂縫最先進(jìn)的方法，具有工藝簡(jiǎn)單、無(wú)鉆孔、無(wú)孔容耗漿、易找準裂縫、對混凝土無(wú)損傷、成本低等優(yōu)點(diǎn)值得大力推廣，無(wú)損貼嘴法處理裂縫的難點(diǎn)是滲水縫的貼嘴，采用ECH水下粘結膠進(jìn)行滲水縫的貼嘴能最大承受1.3MPa的壓力，為貼嘴法處理滲水裂縫提供了條件。1 裂縫處理化學(xué)漿材的選擇　　化學(xué)漿材選擇應掌握的原則：一是漿材的可灌性，所選化學(xué)漿材必須能夠灌入裂縫，充填飽滿(mǎn)，灌入后能凝結固化，以達到補強和防滲加固的目的；二是漿材的耐久性，所選用材料在使用環(huán)境條件下性能穩定，不易起化學(xué)變化，并且與混凝土裂縫有足夠的粘接強度，不易脫開(kāi)，對于一些活動(dòng)裂縫和不穩定裂縫要特別注意這條原則。水工地下隧洞襯砌混凝土裂縫的特點(diǎn)是：裂縫開(kāi)度較小、外水壓力大、漿液較難灌入，一般處理要求既要滿(mǎn)足補強又要防滲堵漏，灌漿材料一般采用高滲透改性環(huán)氧漿材。我們在滲水裂縫處理過(guò)程中采用了EAA、CW、LPL三種高滲透改性環(huán)氧漿材，詳見(jiàn)表1�！　∫陨先�種材料各有優(yōu)缺點(diǎn)，EAA、CW屬糠醛、丙酮改性系列，具有親水性、粘度低、可灌性較好，缺點(diǎn)是凝固時(shí)間長(cháng)、脆性大，不適宜對變化的裂縫進(jìn)行處理；LPL漿材屬活性稀釋劑改性系列具有親水性、凝固時(shí)間快、脆性小、漿材本身不收縮的優(yōu)點(diǎn)，但粘度大，對于細小裂縫的可灌性差。表1 采用的化學(xué)漿材性能比較表
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漿材名稱(chēng) 改性系列 粘度
(25℃/2h) 膠凝時(shí)間
/h 28d抗壓強度
/MPa 28d粘接劈拉
強度/Mpa 適應范圍 

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EAA 糠醛、丙酮改性系列 18 30 36.2～85.7 5.7～23.9 滲水的縫、穩定的裂縫 
CW 糠醛、丙酮改性系列 10cp 26 47.8 4.7 斷層的改性、穩定的干裂縫 
LPL 活性稀釋劑改性系列 350cps 20 50 6.08 干縫、不穩定的縫 

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2 打斜孔埋管法處理滲水裂縫2.1 工藝流程　　裂縫清洗→鉆斜孔→清孔、埋管→表面封縫→通風(fēng)檢查→漿液配制→注漿→封孔處理→待凝檢查→表面處理3.2 重要工藝技術(shù)要求　�。�1）裂縫清洗：對縫面用高壓水進(jìn)行清洗，直至清晰地露出裂縫為止；　�。�2）鉆孔：在裂縫中心線(xiàn)10～15cm兩側鉆斜孔，孔徑18mm，孔距40cm，深淺孔交替布置，淺孔深25～30 cm，傾角約50°，深孔孔深40～45cm，傾角約70°（見(jiàn)圖1）。圖1 鉆孔示意圖　�。�3）清孔、埋管：用高壓水將孔清洗干凈，每孔分上下兩層埋設兩根注漿管，一進(jìn)一出，下層管徑為8 mm，埋至距孔底5cm，為主注漿管；上層管徑為8mm，埋入孔內10cm左右，為排水排氣回漿管（見(jiàn)圖2），埋管材料用速凝水泥。圖2 埋管方式示意圖　�。�4）表面封縫：用玻璃絲布或堵漏靈劑進(jìn)行封堵，應保證封閉密閉可靠�！　。�5）通風(fēng)檢查：待埋管材料有一定的強度后，在裂縫和管口處涂少量肥皂水，采用0.2MPa的風(fēng)壓進(jìn)行通風(fēng)檢查，對于盲孔應在附近重新打孔埋管�！　。�6）漿液配制：根據灌前壓丙酮試驗的漏量大小配制漿液，配漿時(shí)將固化劑、表面活性劑緩慢注入EAA（或CW）主液中，邊注入邊攪拌，保持漿液在25℃以下，以提高漿材的可灌性�！　。�7）化學(xué)灌漿　　●注漿方式：灌前單孔壓丙酮量≥10ml者應單孔灌注，漏量<10ml者則可多孔灌注；灌注過(guò)程中若有串漏孔，可在排出積水和稀漿后進(jìn)行并灌，灌漿應由下而上進(jìn)行�！　　�注漿方法：先灌深孔，從下層進(jìn)漿管開(kāi)始注漿，待上層回漿管排出孔內水、氣后，封閉回漿管。根據吸漿量情況逐步升至設計壓力，當吸漿率小于1ml/min時(shí)，應保持壓力延續灌注30min即可扎管待凝。4～5h后檢查注漿效果，對管口不飽滿(mǎn)的膠管進(jìn)行第二次注漿直至飽滿(mǎn)�！　　窆酀{壓力：開(kāi)灌壓力0.4MPa，當吸漿率小于5ml/min時(shí)，逐漸加壓至0.5～0.6MPa，二次注漿孔壓力可提高至0.8MPa�！　　�注漿過(guò)程監控：加強結構的抬動(dòng)變形監測，如出現異常應及時(shí)降壓并采取相應措施�！　。�8）質(zhì)量檢查：裂縫化學(xué)灌漿結束14 d后采用壓水和鉆孔取芯相結合的方法進(jìn)行�！　　駲z查孔壓水：采用單點(diǎn)法壓水，壓力0.5MPa，孔徑28，孔深30cm，合格標準透水率q≤0.1Lu�！　　胥@孔取芯：孔徑89mm，孔深淺于灌漿孔10cm，粘接強度應達到設計要求。2.3 打斜孔埋管法施工存在的缺點(diǎn)　�。�1）溫度裂縫走向是個(gè)曲面，在混凝土內的走向復雜，一般從鋼筋邊通過(guò)，鉆孔時(shí)易碰到鋼筋，造成的“廢”孔較多，對原混凝土結構的整體性造成損壞�！　。�2）鉆孔時(shí)的微細粉塵難于有效清出，粉塵易堵塞灌漿通道，漿液難以進(jìn)入縫面，降低化灌質(zhì)量�！　。�3）滲水縫中不能有效地趕水，漿液和水混合影響環(huán)氧灌漿材料的固化；也不能滿(mǎn)足漿液“從寬處往窄處灌漿最有利”的原則；一旦發(fā)現“死孔”無(wú)法及時(shí)采取補救措施�！　。�4）施工工序較多,施工工藝繁瑣，管容、孔容大，浪費漿材（據統計孔容占58%以上）；灌后的裂縫復灌量較大，且需多次復灌，增加了資金投入。3 無(wú)損貼嘴法處理滲水裂縫3.1工藝流程　　注漿嘴加工→打磨→沖洗→裂縫描述→貼嘴→封縫→壓風(fēng)檢查→灌漿→注漿嘴清除→質(zhì)量檢查。3.2 重要工藝技術(shù)要求　�。�1）注漿嘴加工。在外徑為6 mm、長(cháng)度大于6cm的銅管一端焊上邊長(cháng)為3～4cm、厚度為1.5mm左右的方形鐵片，鐵片中間開(kāi)直徑等于銅管外徑的進(jìn)漿孔，鐵片周邊鉆排列規則的小孔�！　。�2）打磨：采用砂輪機沿裂縫的兩邊各打磨20cm的寬度，除去混凝土表面雜物，以免影響注漿嘴的粘貼及封縫效果�！�


�。�3）沖洗：是貼嘴法施工最重要的工序，用高壓沖毛機沿裂縫開(kāi)口向兩邊沖洗，以保證縫口敞開(kāi)無(wú)雜物�！　。�4）裂縫描述：用刻度放大鏡測量裂縫寬度，并對裂縫走向及縫長(cháng)進(jìn)行描述，用以調整布置注漿嘴間距及灌漿壓力�！　。�5）貼嘴：根據裂縫描述進(jìn)行注漿嘴的布置。規則裂縫縫寬小于0.3mm時(shí)按間距20cm布嘴，縫寬大于0.3mm時(shí)按間距30cm布嘴；不規則裂縫的交叉點(diǎn)及端部均布置注漿嘴（見(jiàn)圖3）。將ECH-Ⅰ型膠抹在注漿嘴底板上，貼嘴時(shí)用定位針穿過(guò)進(jìn)漿管，對準縫口插上，然后將注漿嘴壓向混凝土表面抽出定位針，定位針未粘附膠認定注漿嘴粘貼合格�！　。�6）封縫：貼嘴3h后用堵漏靈膠泥將滲水縫口封堵住，2h后用碘鎢燈將混凝土表面烘干并用無(wú)水酒精洗抹一遍；待干后刮抹一層ECH-Ⅱ型粘膠；當不粘手時(shí)再刮抹ECH-Ⅲ型面膠三遍，待ECH-Ⅲ型面膠基本固化后，用堵漏靈加固形成中間高，兩邊低的傘形封蓋（見(jiàn)圖4）。圖3 灌漿嘴布置示意圖
圖4 封縫示意圖　�。�7）壓風(fēng)檢查：封縫完成并養護2h后即可進(jìn)行壓風(fēng)檢查各孔的貫通情況，壓風(fēng)壓力＜0.25MPa；對于不串通的孔應查明原因進(jìn)行分析和處理�！　。�8）灌漿：采用多點(diǎn)同步灌注方式，從下至上，從寬至窄，逐步推進(jìn)，采用Lily CD-15雙組分注射泵灌注LPL漿材，施工中采用穩壓慢灌，每孔純灌時(shí)間不少于90min，以保證灌漿質(zhì)量。灌漿壓力見(jiàn)表2。表2 裂縫寬度與灌漿壓力關(guān)系縫寬 <0.1 0.1～0.3 >0.3 
灌漿壓力/MPa 0.8～1.0 0.6～0.8 0.5～0.8 
　�。�9）注漿嘴的清除:灌漿結束48 h后鏟除注漿嘴，混凝土表面采用環(huán)氧膠泥封堵平整�！　。�10）質(zhì)量檢查及驗收：灌后質(zhì)量檢查在注射樹(shù)脂LPL灌漿結束7 d后進(jìn)行�！　�壓水檢查：現場(chǎng)布騎縫孔，沖擊鉆造孔(孔徑18～20mm、孔深10～15cm)后，采用單點(diǎn)法壓水，壓水檢查壓力為0.3MPa。合格標準：壓水檢查透水率q≤0.1Lu�！　°@孔取芯：取芯直徑89mm，并進(jìn)行巖芯鑒定、描述，繪制鉆孔柱狀圖。3.3 無(wú)損貼嘴法的工藝特點(diǎn)　　不破壞混凝土的整體性，適合薄型結構的裂縫處理�！　。�2）由于從縫的表面進(jìn)行打磨沖洗，可避免微細粉塵對灌漿的影響，從縫口進(jìn)漿可灌性得到了保證�！　。�3）使“以漿趕水”，多點(diǎn)依序同步灌漿成為可能�！　。�4）貼嘴封縫、采用多點(diǎn)同步灌漿的無(wú)損灌漿工藝，可在不破壞混凝土結構的條件下極大地提高可灌性，裂縫的灌入深度也能滿(mǎn)足要求，加上使用低黏度、低收縮的化灌漿材，達到了“堵水、保護鋼筋、恢復結構的整體性”的效果�！　。�5）工藝簡(jiǎn)單、復灌率低，節約昂貴的化學(xué)漿材，降低了成本，加快了施工進(jìn)度。3.4 特殊情況處理　�。�1）滲漏點(diǎn)的復灌：　　●對有規律的滲漏點(diǎn)，即一段裂縫仍滲水，采用原施工方法進(jìn)行復灌�！　　駥�單獨的滲漏點(diǎn)采用打輔助孔的方法進(jìn)行復灌，先在滲漏點(diǎn)貼嘴、封縫。然后用沖擊鉆在距滲漏點(diǎn)10cm沿原裂縫鉆3個(gè)輔助斜孔（孔徑18～20mm，孔距10～20cm，傾角50°，孔深25cm），并預埋外徑為6mm的銅管（見(jiàn)圖5）。再用堵漏靈進(jìn)行封堵埋管，在滲漏點(diǎn)貼嘴及封縫、輔助孔埋管及封堵完成后，其他工序按原方法進(jìn)行施工。圖5 滲漏點(diǎn)復灌示意圖　�。�2）漿液配比出現問(wèn)題時(shí)的處理：灌漿時(shí)如出現長(cháng)時(shí)間不進(jìn)漿，且漿液粘度增加，即漿液配比出現問(wèn)題。處理方法是打開(kāi)機箱蓋，清理兩活塞桿運行系統，直至兩活塞桿運行同步后，排棄部分混合液，然后重新注漿。4 復灌后仍局部滲水的處理　�。�1）經(jīng)復灌后仍有滲水的部位采用嵌縫措施：開(kāi)槽槽深×槽寬為5cm×5cm，并在槽內每1.5m用電鉆打一個(gè)22排水孔，孔深>70cm；從孔底部埋一根鋁管，在管口用堵漏靈封閉將水引出；將槽面清洗干凈并盡量烘干，若無(wú)法烘干則在縫面用堵漏靈先堵水，然后涂環(huán)氧基液，再用丙乳砂漿錘填密實(shí)，并滿(mǎn)足過(guò)流面平整度要求�！　。�2）嵌縫后再在表面粘貼玻璃絲布防滲，玻璃絲布寬15cm。粘貼方法：先將縫面清理干凈，均勻刷一層1438膠，再貼一層玻璃絲布，三膠二布。對于灌漿后延伸的裂縫，若滲水不大或不滲水，則直接在縫面粘貼玻璃絲布，并延伸1.0m左右�！�


�。�3）待丙乳砂漿封閉7 d后封閉引水管孔。先用干塑性水泥砂漿填充并用細鋼筋搗密實(shí)，離孔口5cm時(shí)，改用預縮砂漿填充密實(shí)，對其表面涂刷環(huán)氧膠泥。5 結束語(yǔ)　　混凝土裂縫處理難度較大，對有滲水的裂縫處理難度更大。通過(guò)參與水工地下隧洞混凝土滲水裂縫的處理，認為在處理過(guò)程中主要應注意以下幾個(gè)問(wèn)題：　�。�1）灌漿材料的正確選擇：應選擇低黏度、低收縮的環(huán)氧漿材。收縮大的材料需多次復灌，不但增加投入，而且復灌成功率小。目前采用主要是兩種系列的改性環(huán)氧漿材，各有優(yōu)缺點(diǎn)應根據縫的寬度、滲水情況及處理的結構要求，選擇適宜的漿材�！　。�2）推廣貼嘴無(wú)損法施工：混凝土溫度縫一般較細，且不在一個(gè)平面上，裂縫很難找準，漿材難以灌入，最好是采用貼嘴無(wú)損法施工，既減少了鉆孔量，又可減少孔容、管容的漿材耗用量，降低成本；結構的厚薄、裂縫的深淺對鉆孔的要求較高，為了找準裂縫的深度以便準確地布置灌漿孔，不得不打出大量的檢查孔，對結構造成嚴重破壞�！　。�3）避免微細粉塵對化學(xué)灌漿的影響：混凝土裂縫內部極不規則，其寬度受骨料、鋼筋等的影響寬窄變化復雜，當化學(xué)漿液夾著(zhù)微細粉塵在裂縫中灌入時(shí)，碰到較窄處，就會(huì )累積阻塞漿液通路。因此微細粉塵對化學(xué)灌漿的危害極大，但鉆孔處理工藝無(wú)法避免粉塵影響�！　。�4）從寬處往窄處灌漿最為有利，“從上至下，從寬至窄，從一邊至另一邊“，這是化灌的基本原則。溫度裂縫的形成最先在混凝土表面形成，隨著(zhù)溫度應力的作用持續向縱深方向發(fā)展，因此在混凝土表面的裂縫開(kāi)合度最大，從縫口進(jìn)漿對灌漿質(zhì)量的提高極為有利�！　。�5）必須保證連續穩定的灌漿壓力：穩定的灌漿壓力是保證漿液能否使裂縫充填飽滿(mǎn)的關(guān)鍵，采用手搖泵灌漿很難做到這一點(diǎn)，應采用雙液氣壓泵進(jìn)行施工�！　。�6）有效降低外水壓力：裂縫中只要有水就會(huì )增加灌漿難度，應通過(guò)打排水孔的方法來(lái)降低外水壓力，或采用封閉滲水巖體的方法減少裂縫的滲水量，提高漿材的粘接強度和灌漿效果�！　。�7）灌漿施工中有效的排水排氣：裂縫灌漿時(shí)應通過(guò)有效措施把孔中及縫面的水氣排出，來(lái)提高可灌性。采用在孔中埋雙管或在裂縫的縫口處埋排氣嘴的方法可有效的排除裂縫中的水和氣。