土木工程灌浆技术施工要求与方法

　　近年来我国灌浆技术随着基础设施建设工程数量的增加，以及建筑工程施工质量要求的不断提高，也做出了相应的技术改革研发，并通过国外引进学习，各种不同种类和性能的灌浆材料被广泛的应用到了施工当中。

　　1 根据灌浆材料材质特性，其主要分类及其特点

　　1.1 粘土浆材。粘土浆材往往选用粘土或者亚粘土，具有遇水崩解，吸水膨胀的性质，稳定性、粘结力较好。灌浆部位不同，灌浆使用的材料要求也不同。纯粘土浆配置起来很简单，只需将土料经过浸泡、搅拌、筛滤净化后拌和而成。而为了保证灌浆效果，不宜采用纯粘土浆材，一般要掺入水泥，拌制时要控制好水泥的用量。

　　该类材质的浆材虽来源广泛、配置施工简单、成本低廉但因其保湿性较强凝结时间长所以需要在合理环境条件下使用，或对某种特殊施工环境进行研究实验后通过辅以外加剂进行灌浆。（如湖北大峪口工程磷石膏拦渣坝灌浆防渗帷幕运行后，环境水呈强酸性（pH=1.5）和坝址地质特征，选用了以粘土为主料的粘土水泥灌浆浆材并在其中加入了一种有机与无机材料组成的复合型外加剂后，通过室内模拟酸性环境浆材试验及现场试验，论述了掺多量粘土的粘土水泥材料的各项性能。试验结果表明，粘土水泥材料具有良好的抗酸性水侵蚀和良好灌注性能，可满足设计幕体防渗标准内要求较高的：单位吸水量小于 0.03L（/min.m.m）。

　　1.2 水泥基浆材。灌浆水泥一般是以硅酸盐水泥熟料以及适量的二水石膏作为主料，经过细细研磨，然后根据施工部位、施工环境而合理加入的性能调节剂（如膨胀剂、减水剂、促凝剂等）混合组成。

　　其极小的材质细度、较高的流动性及硬化后的自身的微膨胀等优越的性能大大降低了细裂缝隙的施工难度。

　　而水泥基浆的稳定性较差、容易受水的冲刷而稀释等缺点，不宜在长时间水流冲击的环境下使用。但它的原材料同样成本较低且绿色环保无毒性，辅以调节剂后的结石体性能强和抗渗强度高的特点，在工业厂房、公用建筑、住宅等建筑工程中大量使用，成为目前注浆工程中应用最为广泛的浆材。

　　1.3 化学浆材。化学灌浆材料是工业化生产的化学材料种类较多，主要的有水玻璃类、丙烯酸盐类、聚氨酯类、环氧树脂类、甲基丙烯酸甲类等，但我们最常用的是聚氨酯类、环氧树脂类。其中聚氨酯类化灌材料主要有两大类：水渗性和非水渗性的。水渗性的能与水混渗，非水渗性的只能渗于某些有机溶剂，如丙酮、甲苯、二甲苯等。

　　而环氧脂种类很多，由于用途不同，牌号也不同，常温下形态也不完全相同，有的是固体，有的是的液体。

　　化学浆材为真溶液不分层，无沉淀；粘度非常低；固化或胶凝时间可以人为控制；因为其诸多的特性及施工工艺简单所以适用范围较广，但与此同时，化学浆材也具有毒性高、经济性差、耐久性差的等缺点，因而化学浆材一般被用于局部或小范围内工程缺陷的修补。基于该浆材具有一定的毒性对人体会产生伤害，所以施工时需小心谨慎，尽量在施工环境良好的情况下进行施工，施工人员要带防护手套和防护眼镜，如不慎有浆液溅入眼内要及时用清水清洗后到医院治疗，施工现场需严禁明火，以免丙酮等易燃溶剂引发事故。

　　2 灌浆技术施工要求

　　2.1 灌浆压力。灌浆压力直接影响着灌浆施工的效果，灌浆压力受浆材、灌浆方法（灌浆设备其应与浆液特性相适应，且允许工作压力应大于最大灌浆压力的 1.5 倍）和地层条件等因素的影响，因而灌浆压力的确定应结合具体施工条件而定。一般的，水泥灌浆压力应比化学灌浆压力大；深部灌浆压力要比浅部灌浆压力大；渗透系数小的地层要比渗透系数大的地层灌浆压力大。灌浆方法不同所要求的压力值和其他性能系数也会不同。一般灌浆时使用尽可能大的灌浆压力尽快达到设计压力。注入率大的多采用自上而下的分段加压（需经过实验确定各部分压力值），如黄河公伯峡水电站帷幕灌浆经实验研究确定为第一段压力值为 0.2~0.3Mpa,以下每增加 1m 孔深压力增加 0.1~0.2Mpa.

　　2.2 扩散半径。灌浆施工过程中，浆液的扩散速度直接决定着灌浆施工的质量与进度。扩散半径与渗透系数、裂隙开度、注入时间、灌浆压力、浆液浓度等因素有关，虽然有一些关于扩散半径的理论公式，但由于实际施工中影响因素太多，一般需要由试验确定。

　　2.3 凝固时间。凝固时间由灌浆材料本身的性质决定，不同条件下的灌浆施工所适合的凝固时间不同，为了调整凝固时间可在浆材中加入速凝剂、分散剂、塑化剂、早强剂等我外加剂来调节浆液的性能从而调整凝固时间。对浆液的要求包括：a.无毒无害，费易燃易爆物品；b.流动性好，可关注性强；c.浆液的凝固时间可自由准确控制；d.浆液对灌浆设备等无腐蚀，易冲洗；e.浆液稳定性好，不易变质，可在常温、潮湿环境下保持本身性质；f.与岩体有着良好的粘结力，凝固时无收缩；g.强度较高，抗冲刷、抗渗性能良好；h.价格实惠经济性强；i.操作简单方便。

　　3 土木工程的灌浆方法

　　根据灌浆技术的应用目的可以分为两大类灌浆方法。即加固灌浆和堵水防渗灌浆。而且，按照不同的灌浆工程涉及的工程地质条件，还有浆液的渗透力和扩散力等因素，常用的方法具体细分如下：

　　3.1 填充灌浆法。填充灌浆，根据其特点考虑，一般适用于工程中较大型的裂缝和岩土洞穴，还包括一些地下工程结构体壁的灌浆，都属于填充灌浆的应用范围。

　　3.2 渗透灌浆法。在一些土木工程中，由于工程的地层条件使固定的，为了不改变其总体的特性，需要将浆液直接填充在岩土地层的裂缝中，一般是向地层深处及逆行那个渗透灌浆。这种方式应用较多的是砂砾层土质中的灌浆。

　　3.3 压密灌浆法。这种灌浆法需要借助于强大的压力进行灌浆，由于这种浆液的浓度较大，容易在灌浆管道两端形成较大的浆泡，浆液只有通过外界施压，才能使浆液进入地层。这种灌浆法多用于粘性的土质条件。由于灌浆技术的发展，其灌浆的方法不断创新，除以上的论述方法之外，还存在劈裂灌浆法和电动化灌浆法等两种有效的灌浆方法。

　　结束语

　　为了满足新旧建筑物的整体要求，提升灌浆施工在工程实践中的应用性是十分必要的。灌浆施工技术是一项系统工程，需要灌浆材料、灌浆技术要求和灌浆方法三者的统一配合，根据灌浆材料和相应的施工要求采取最有效的灌浆方法，同时根据新型材料的普及不断进行灌浆方法的创新也是工程施工中的关键课题。

　　参考文献：
　　[1]任兴华。帷幕灌浆技术在某工程中的应用[J].中国新技术新产品，2010（19）：115.
　　[2]孙敏。刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品，2011（15）[3]何品良。浅谈灌浆施工技术控制[J].建筑·建材·装饰，2009,10（3）：122-126.
　　[4]孙敏。刍议土木工程灌浆方法与施工技术[J].中国新技术新产品，2011（15）：49.