化學灌漿

50年來，我國在化學灌漿技術這個小領域取得的成績，主要表現在以下方面：

1.　化學灌漿從無到有，從小到大發展起來，已成為我國現代工程技術不可或缺的一個組成部分。

2.　國外有的常用化學灌漿漿材品種，我國基本上都已開發出來（如環氧、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和鹼性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等）。

3.　化學灌漿漿材品種開發中還有一些獨創。如甲凝、彈性聚氨酯，甲氰凝和環氧—聚氨酯，丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網路灌漿材料。

4.　化學灌漿設備的研製開發已基本能適應和滿足國內化灌工程的要求。如化學灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等。

5.　化學灌漿技術已在國內水電（大壩、堤防、水庫、電站）、建築（地上、地下、人防）、交通（公路、鐵路、隧道、橋樑、港口、機場）和採礦等四大部門得到推廣應用。

6.　化學灌漿技術應用已解決了許多工程難題，取得良好的效益。以水利為例，如三峽、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是採用化學灌漿技術解決一些工程技術難題的典型例子。

7.　化學灌漿已從工程完建后的應用，發展到工程興建前設計中就採用。如三峽化灌帷幕預計15000米，化灌加固地基預計3000米。

8.　化學灌漿技術在一些方面已具國際先進水平，如青海龍羊峽大壩採用中化798環氧漿材處理G4偉晶岩劈裂帶和三峽大壩採用CW環氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學複合灌漿技術均堪稱國際上處理低滲透性軟弱岩土地層的先進技術。

9.　化學灌漿理論上也有一些突破和創新。如漿液擴散半徑的計算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等。

10.　化學灌漿技術出版物取得收穫。自上世紀八十年代以來己出版專著十餘部。包括水利學報、水利水電技術、岩土工程學報、岩石力學與工程學報、長江科學院院報在內的全國132家科技期刊都選登化學灌漿的研究論文。近5年選登的論文就有300餘篇。

1、化學灌漿的漿液為不含固體顆粒的液體，其可灌性好。不像水泥漿液那樣受其粒徑大小的限制。

2、凝膠時間可以控制。

3、隨著配合不同，化學灌漿漿液通過化學反應最後生成的產物可以是強度達800－900Kg/cm2的固體，也可以是強度很低的凝膠，可以是彈模高達3～4×10 Kg/cm2，也可以是彈模很低的彈性體。

4、抗滲性好。

5、隨配方不同，耐久性好的可以用於臨時工程。

6、相對於普通水泥而言，價格一般要貴幾倍到幾百倍。

7、多數漿有不同程度的毒性。

8、在灌漿工藝上可以採用單液，也可以採用雙液，但都採用純壓式，漿液不用循環。

化學灌漿材料品種較多，性能各異。理想的化學灌漿材料其一般性能應符合下列要求：

1. 漿液穩定性好，在常溫 常壓下存放一定時間其基本性質不變；

2. 漿液是真溶液，粘度小，流動性、可灌性好；

3. 漿液的凝膠或固化時間可在一定範圍內按需要進行調節和控制，凝膠過程可瞬間完成；

4. 凝膠體或固結體的耐久性好，不受氣溫、濕度變化和酸、鹼或某些微生物侵蝕的影響；

5. 漿液在凝膠或固化時收縮率小或不收縮；

6. 凝膠體或固結體有良好的抗滲性能；

7. 固結體的抗壓、抗拉強度高，不會龜裂，特別是與被灌體有較好的粘接強度；

8. 漿液對灌漿設備、管路無腐蝕，易於清洗；

9. 漿液無毒、無臭，不易燃、易爆，對環境不造成污染，對人體無害；

10.漿液配製方便，灌漿工藝操作簡便；

11.漿材貨源廣，價格低，貯運方便。

目前最常用的化學灌漿材料可分為兩大類，六個系列，上百個品牌：一是防滲止水類，有水玻璃、丙烯酸鹽、水溶性聚氨酯、彈性聚氨酯和木質素漿等；二是加固補強類，有環氧樹脂、甲基丙烯酸甲酯、非水溶性聚氨酯漿等，近年來應用最多的是水玻璃、聚氨酯和環氧樹脂漿材。

化學灌漿材料試驗主要依據的標準和規程規範

1. 《膠粘劑粘度的測定》（GB/T 2794—1995）；

2 . 《樹脂澆鑄體壓縮性能試驗方法》（GB/T 2569—1995）；

3 .《樹脂澆鑄體性能試驗方法 總則》（GB/T 2567—1995）。

這是一種用於結構高壓化學灌漿，使用單液化學灌漿材料的專業機種，有超高壓力不需氣壓源，施工快速。機身本體僅重5公斤，攜帶省力移動方便。它徹底解決了依賴傳統手壓氣源作動力及攜帶笨重機械的不便；結構設計科學簡易，不需特殊訓練即可維修，並新添加了人性化的自吸進料系統。其利用機械的動力，可在3-6秒內提升至4500psi（300kg/cm2）以上工作壓力，將液體的止水劑可有效灌注至0.1mm的細微裂縫中，施工效率較傳統技術快三倍以上，防水止漏效果更為持久有效。是建築工程、地下工程、水利工程、環保工程、市政、地鐵、隧道、涵洞工程止滲堵漏施工、裂縫補強的首選設備，是專業止水施工者最佳的選擇。

化學灌漿分為接縫灌漿、帷幕灌漿與固結灌漿。下面結合三峽大壩的工程來講解。

什麼叫接縫灌漿？

三峽大壩按工程設計分為泄洪、導牆、左右廠房、臨時船閘、縱向圍堰、左右非溢流壩等8大主體壩段，每個主體壩段又分為若干個澆築壩段，共有80餘個壩段，每個壩段又分幾個壩塊進行混凝土澆築，各個壩塊之間設計有縫隙，為使各壩塊連成一體，就需要使用接縫灌漿，這就如同砌一堵牆，磚塊之間需要用水泥漿連接一樣。三峽二期工程在混凝土施工時，設計接縫灌漿量約43.5萬立方米。

接縫灌漿根據施工工藝的不同分為預埋管灌漿和拔稱灌漿兩種，灌漿管網包括進漿管、回漿管和排氣管。預埋管灌漿的管網呈立體排列布置，進、回漿管主管道埋於混凝土內部，再由支管連接到混凝土縫面上。拔管灌漿的進、回漿管呈縱向布置於縫面上，間距一般為1.5米。

由於三峽大壩泄水閘門必須在接縫灌漿完成後才能進行金屬結構安裝，所以混凝土澆築、接縫灌漿和金屬結構安裝在施工上形成了相互制約的關係。

什麼叫帷幕灌漿？

由於三峽水庫蓄水位高程175米，強大的水壓可能使水穿過基岩深層裂隙而產生滲漏。為防止這種情況發生，施工人員沿著壩軸線打深孔再用高壓把漿液灌注到基岩深處的裂隙中，這些漿液在岩石深處連成一體，形成一道完整的擋水帷幕，所以稱作帷幕灌漿。

三峽大壩基岩體主要為微新（花崗）岩體，一般透水性微弱，局部透水性較強。為了有效控制壩基滲漏，降低壩基揚壓力，減小壩基滲透水量，增強基岩構造結構面內軟弱充填物質的長期滲透穩定性，在大壩壩基、通航建築物上閘首、山體連接段及兩岸壩肩均布置有一定深度的灌漿孔，並在擋水前緣形成一道連續的防滲灌漿帷幕，全長約3950米，鑽孔進尺33.6萬米。

三峽工程帷幕灌漿鑽孔最大深度超過100米，鑽孔口直徑為56至76毫米，灌漿壓力為5.0至6.0兆帕。

什麼叫固結灌漿？

固結灌漿主要用於處理大壩基礎淺部岩體及地質缺陷部位岩體的裂隙，改善壩基的應力狀況，加強建基面的整體性，提高大壩穩定性，一般處理深度為5到8米。

三峽大壩建設基面優質和良質岩體約佔98%，中等及較差岩體僅佔2%。由於地質及壩基開挖、爆破等原因，基岩表層會產生大小不等的裂隙，三峽大壩建設在這樣的岩石上，如不進行灌漿，局部可能產生不均勻沉降，壩基淺層也可能會造成漏水。所以在基礎混凝土澆築到3米左右時，就要從混凝土表面鑽孔，孔距一般為2.5米，對淺層裂隙進行灌漿處理，把大壩牢牢固定在可靠的基岩上。

基岩上的混凝土澆築屬於工程上的強約束區，不能有較長的間隙，因此，對固結灌漿工期要求較緊。三峽大壩設計固結灌漿進尺約30.7萬米。

1. 大壩、水庫、涵閘等基礎防滲帷幕和地基或地基斷層破碎帶泥化夾層加固；

2. 大堤、渠道、渡槽等的防滲堵漏及加固；

3. 核電站等的地基加固和封閉止水防滲；

4. 地上混凝土建築物、構築物(如混凝土壩、城市大廈、工廠、油、氣和糧庫等)的地基加固和裂縫補強加固;

5. 地下建築物(如地鐵、人防、隧道等 )的防滲、堵漏止水、地基加固和裂縫的補強加固；

6. 礦山、工廠有毒廢渣、廢水和城市垃圾場等截滲工程的防滲帷幕；

7. 礦井建設中的涌水堵漏、流沙治理及對軟弱地層加固、穩定的預灌漿；

8. 石油鑽井開採中的堵漏止水、鑽孔護壁加固和驅油；

9. 橋基加固及橋體裂縫補強；

10. 機場跑道和停機坪、公路和鐵路特殊路段的軟弱地層加固、防滲和混凝土裂縫補強加固；

11. 江河海港港工建築物 (如碼頭、船閘、防波堤等)的基礎防滲和加固；

12. 文物和古建築物的裂縫修補和保護等。