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GB 51320-2018-T:建设工程化学灌浆材料应用技术标准(无水印,带书签)2.4根据不同的受灌体和不同的灌浆目的进行材料选择。
自前用于岩体防渗堵漏、补强加固和充填密闭的化学灌浆材 料主要有聚氨酯、丙烯酸盐、水玻璃、脲醛树脂、环氧树脂等灌浆 材料。 聚氨酯灌浆材料具有反应速度快、固结体性能范围广的特点, 它通常以水作为固化剂,根据材料分子结构的不同,其固化产物可
是包水的胶凝体、高延伸率的弹性体、坚硬的固结体或者高发泡 音数的泡沫体,因此根据其不同的特性,可以分别用于防渗堵漏 补强加固和充填密团工程中。 环氧树脂灌浆材料是使用最为广泛的补强灌浆材料。具有粘 结力高、在常温下可固化、固化后收缩小、机械强度高、耐热性及稳 定性好等优点。自前已研制出黏度可调、渗透性好且可在低温、潮 显及水下固化的系列环氧树脂灌浆材料。近年来,绿色环保改性 环氧树脂灌浆材料的研究与开发方兴未艾,且取得了众多成果 环氧树脂灌浆材料既可应用于补强加固工程也可应用于防渗工 程。如三峡工程断层处理、溪洛渡水电站层间错动带处理、锦屏水 电站煌斑岩处理等都是采用环氧树脂灌浆材料。 内烯酸盐灌浆材料采用氧化还原引发体系,通过游离基聚合 支应生成不溶手水的含水胶凝,且胶凝遇水膨胀,在实际应用中解 央了许多防渗堵漏工程向题。如三峡工程基础全强风化带、弱风 化带、新鲜岩体中的断层破碎带和微细裂隙的防渗灌浆处理,龙滩 水电站细微裂隙岩体防渗处理等都采用内烯酸盐灌浆材料。 水玻璃灌浆材料是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂,如盐类,酸 类等组成,灌地层后,发生反应生成硅酸盐胶凝,充填密闭土 砂)中的孔隙和岩石的裂隙,起到固结和防渗堵漏的作用。水玻 璃是最早使用的一种化学灌浆材料,由于它来源丰富、价格低廉 前仍然是便用很广的化学灌浆材料之一。水玻璃灌浆材料广泛 地用手矿井、隧道、建筑、煤矿、治金等方面,如铁路地基的加固,建 筑物基础的加固,矿并砂砾石层的地面预注浆和并壁防渗堵漏等 在水利水电工程方面,多用于临时性的工程,如围堰工程的临时堵 漏。水玻璃灌浆材料的研究经过无机固化剂、有机固化剂及酸性 硅溶胶三阶段的研究后,现已转入浆材服役寿命更长的活性二氧 化硅胶体灌浆材料的研制。 水玻璃除可以单独作为纯水玻璃浆液灌注以外,还可以与水 泥浆联合灌注。这一方法在国内的一些矿井和地下工程中已经广
空洞充填密团用聚氨酯灌浆材料由多异氰酸酯及多元醇聚醚 在交联剂、发泡剂、表面活性剂等组分的作用下,通过反应形成固 结体:酚醛树脂灌浆材料是由酚醛树脂在发泡剂、固化剂、表面活 生剂及其他助剂所组成;脲醛树脂灌浆材料是在醛树脂中加人 表面活性剂、硬化剂和发泡剂等助剂,通过机械搅拌或化学发泡所 形成。 实际灌浆时,可以通过控制材料膨胀倍数与材料反应发泡压 力之间的关系,使材料产生自动注射效应及二次注浆压力,推动材 料向裂隙深处扩散,进一步形成紧密固结体,起到充填密闭的 作用。 (4)混凝土灌体进行材料选择主要包括: 用于混凝土堵漏的化学灌浆材料有聚氨酯、丙烯酸盐、环氧树 指等灌浆材料。聚氨酯、内烯酸盐灌浆材料固结后有较好的弹性 主要用于混凝土结构缝的堵漏工程中。由于亲水性环氧树脂、水 下固化剂、特种催化剂制备成功,近年来,环氧树脂灌浆材料也逐 步开始应用于混凝土的堵漏工程中。 用于混凝土补强加固的化学灌浆材料有环氧树脂和甲基内烯 酸甲酯、聚氨酯灌浆材料。环氧树脂灌浆材料具有粘结力强、稳定 性高、收缩率小等优点,已广泛应用于混凝土裂缝等缺陷的补强以 及与混凝土有关的补强加固工程中。 甲基丙烯酸甲酯灌浆材料的特点是黏度低、可灌性好,并能 沿缝面渗人混凝土内,形成固结带,粘结力强,并在低温(一20℃) 条件下固化。但在潮湿混凝土面的粘结强度较低,须进一步改进 提高。因其收缩率比较大,使得应用受到限制GB/T 51344-2019 加油站在役油罐防渗漏改造工程技术标准(完整正版,清晰无水印),但某些特殊情况下 具有较好的应用价值
1防渗堵漏设计前,应查明渗水原因、渗水量、渗漏水特征 渗堵漏作业在动水压力大和大漏量条件下进行时,化学灌浆
材料应具有速凝、稳定、遇水反应、不会被水稀释的特性。应根据 水的流速、压水透水率、现场温度及浆液输送距离(比如井筒地面 预注浆,浆液自地面输送至受注地层的距离)选择合适胶凝时间的 灌浆材料,防渗堵漏是为了提高受灌体的防渗能力,为此要选择具 有较高的不透水性和抗渗稳定性的化学灌浆材料。灌后受灌体除 满足透水率指标外,必要时还应满足渗透比降指标要求
5.3.2补强加固是为了提高受灌体的承载力且能满足长久运行
补强加固材料应用设计应查明受灌体孔隙、裂缝等特点,检测 受灌体的渗透性,根据受灌体的渗透性选择适宜黏度和可操作时 间的灌浆材料,确保浆液在被灌体的扩散范围,例如,使用环氧树 脂灌浆材料时,受灌体为地基与基础时,《地基与基础处理用环氧 树脂灌浆材料》JC/T2379一2016规定了可操作时间宜大于 120min;受灌体为混凝土裂缝时,《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材 料》JC/T1041一2007规定可操作时间宜天于30min;灌后受灌体 除满足强度要求外,必要时还应满足相应的弹性模量或变形模量 要求。
5.3.3对空洞进行充填密闭应用设计时,应查明空洞的
理目的,最终选择相应的化学灌浆材料。为了达到较好的充填效 果及满足防灭火的需求,应选择稳定性、耐久性较好的化学灌浆材 料,在煤矿井下使用时,同时需要考虑阻燃性、抗静电性等要求 为了防止有害气体的溢出,充填密闭材料应满足相应的防漏风 要求。
6.1.1施工组织设计内容的重点,即技术核心应为灌浆方案及工 艺、材料和配浆方法。灌浆方案中除包括灌浆参数、技术数据、工 艺流程方法外,还应包括机械和劳动力的资源配置,以及配浆用的 计量和盛浆器具等。编制时应详尽、周全,可操作性强
5.1.2自前,化学灌浆材料应用针对大体
执行的相关规范有现行行业标准《水工建筑物化学灌浆施工规范》 DL/T5406和《水工混凝土建筑物修补加固技术规程》DL/T 5315。这两个标准规定了天体积混凝王防渗堵漏、补强加固、混凝 土剥蚀等化学灌浆材料的应用内容
《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550一2010第 的4.8节和第21章,《工程结构加固材料安全性鉴定技术 GB50728一2011第5章,《地下工程渗漏治理技术规程》J 212一2010第3章~第5章、第7章,对普通混凝土构筑物亿 浆的设计、施工、验收做了详细的规定。
DLT5406规定了聚氨酯、环氧树脂、内烯酸盐、水玻璃等 体、砂层中的应用内容。
6.1.5灌浆过程中,化学灌浆材料的固化反应一般是放热反应
温度和黏度会逐步增加,黏度过大会影响化学灌浆材料的可灌性,浆 液温度过高,反应剧烈,热量来不及散发会产生爆聚。因此灌浆过 中应随机检测浆液的温度和黏度,当不满足灌浆要求时应排放
6.1.6施工环境温度影响灌浆效果,温度过低,浆液的
影响浆液的可灌性,同时也会影响其固化速度;温度过高,浆液反 应剧烈,易发生爆聚,一些溶剂的挥发对工人的身体健康有害, 司时也会影响浆液的灌注性能。根据工程实践,一般施工环境温 度宜为5℃~35℃。
6.1.7灌浆是一项隐蔽性极强白
6.1.7灌浆是一项隐蔽性极强的工程,因此浆液配制和灌浆全过利
的原始施工记录要求真实、齐全就显得十分重要,其作用就是当遇到 可题时,以便对照查找和分析。同时,浆液配制和灌浆全过程中每 步骤,包括正常或异常情况的记录,均是分析评价灌浆工程质量的重 要依据,有时是唯一依据。因此浆液配制和灌浆全过程均应严格、及 时、准确、真实、齐全、清晰地记录,并应在施工现场随着施工的进展随 时填写,专人审核,不充许事后补记,更不得随意编造
6.2.1简单地讲,就是人、材、机在化学材料灌浆前,根据批准的 施工组织设计和工程要求的施工时间进入施工现场,并合理布置 安装就绪。 人员除相关技术员、质量检查员、安全员和灌浆操作人员外 还应有相关管理人员:材料除包括选定主材和配套的辅材外,还应 包括备用材料:机械设备包括钻孔机械、灌浆泵、管线以及各种配 浆器具等。
6.2.2设备进场布置、安装就绪后,应及时运行调试做好灌浆准
备。现场的供风、供水、供电、照明、通信设施等临建设施,均是灌 浆准备的基础工作,更是保障灌浆作业连续不中断的必要条件,因 此进场后应合理布置并应满足施工要求。 重点工程或灌浆工程量大的工程,设备甚至要求有备用,供 风、供水、供电、照明、通信设施等临建设施通常要求布置专线。
6.2.3合理布置系指配制场地、灌浆泵及灌浆管路三者
理地紧凑布置。紧凑,一是为方便施工;二是避免输浆距离 龙浆液温度升高;三是化学灌浆材料价格高,避免远距离输浆
浆液浪费。还有输浆管路短,灌浆压力延程损失小,压力容易控制 且读数可最大程度地接近准确。 灌浆管路应能承受最大灌浆压力和耐受化学浆液溶胀,是由 于化学浆液中溶剂的化学反应作用,灌浆管可能发生溶胀现象。 日发生,耐压能力会大大降低,灌浆过程中容易发生爆管事故, 这是不允许的
6.2.4化学灌浆材料往往是用于解决复杂的工程技才
工难度大、地质条件与灌浆技术复杂的化学灌浆试验或灌浆工程: 施工过程中会遇到较多问题,为及时应对,在浆材方面宜事先做好 准备。化学灌浆施工通常采用多种功能、优选组合灌注方法”,遇 到不同的工况,相应采用不同的技术措施。例如,河南省故县水库 大坝坝基雌幕灌浆F5断层化学灌浆处理,采用环氧树脂浆材,事 先备有4种配方:1浆材,在正常情况下使用;2浆材,快速凝固: 当注入率天且较长时间不见明显减少时使用,3浆材,渗透性能 好,当注入率小时使用;4浆材,充填较大孔隙且具备固壁性能。 文如,细微裂隙岩石地基惟幕防渗、坝基断层破碎带的防渗加 固、砂土地层的防渗固结、大量渗水或流速较大的涌水封堵,以及 灰复产生裂缝缺陷的建筑物整体性等,当一种浆液的配料单不能 满足工程灌浆自的,或过程中质量标准、现场气温等环境发生变化 时等,两种及以上同类型浆液的配料单是必要的。 5.2.5化学灌浆现场清洗液除应备有水源外,一些溶剂如稀释
5.2.5化学灌浆现场清洗液除应备有水源外,一些溶剂如稀释
5.3.1灌浆浆液一般由双组分或多组分组成,需要在现场按比例 进行配制,且对配合比要求比较高,各组分之间的比例不同会导致 固化产物的性能发生变化,尤其是促进剂、催化剂等助剂,添加量 非常少,一旦多加或少加,胶凝时间的快慢直接影响现场灌浆操作 使用。因此,配浆人员应熟知浆液配方,了解配方各组分的化学性
能和作用,这是士分必要的
单次配浆量的“量”少到什么程度,应根据灌浆材料类型、 操作时间、灌浆目的等因素考虑。当遇到大开度、高流速受 堵漏灌浆时,“少量”则可理解为“足量”配浆
6.3.3化学灌浆材料应用专项设计文件里,会明确材料白
料的技术性能技术指标,如聚氨酯、环氧树脂、内烯酸盐等 应的物理性能指标。因此配浆时必须进行现场检验,按照1 求选择对应的化学灌浆材料进行配制
6.3.5若浆液混用,容易发生不确定的化学反应,造成浆液浪费。
6.3.5若浆液混用,容易发生不确定的化学反应,造成浆液浪费。 6.3.6聚氨酯材料可以与水发生胶凝反应,若配制容器中有水: 则会导致浆液黏度迅速增长并失效,因此必须保证配制容器干燥, 不得有水。 材料包装开启后若一次性用不完,由于空气中的水分会进入 容器内,并逐渐与材料发生胶凝反应导致材料变稠并失效,因此在
材料包装开后后若一次性用不完,由于空气中的水分会进入 容器内,并逐渐与材料发生胶凝反应导致材料变稠并失效,因此在 取出材料后若不能一次性用完,应及时将容器盖严。 快固化双组分聚氨酯是通过专用的设备,由两根吸浆管将A B组分分别吸入灌浆泵中,在灌浆泵中混合均匀并立即灌注到受 灌体中,若两组分的吸浆管混用,则会导致材料在吸浆管内发生胶
(1)固化剂组分按规定的比例均匀、缓慢地倒入环氧树脂组分 中,边倒边搅拌,主要是为了防止固化剂加入过快,局部产生爆聚。 有条件的施工现场,应采用机械搅拌的方式,没有条件的也必须用 人工充分搅拌,保证混合均匀。 (2)浆液温度超过35℃时,环氧树脂与固化剂反应剧烈,热量 来不及散发会产生爆聚。
(1)内烯酸盐灌浆液(包括主剂、引发剂、促进剂或缓凝剂)都 是化合物的水溶液,对有些容器有不同程度的腐蚀性。某些铁制 容器被腐蚀后,会有铁离子进入浆液中,对浆液的胶凝时间产生较 大影响,所以要求用塑料或不锈钢制品。 (2)内烯酸盐灌浆材料为水溶液,温度低于0℃时有结冰的 可能。 (3)内烯酸盐灌浆材料的反应为游离基反应,温度对反应凝胶 时间影响很大,且不同的受灌体其压水透水率不同,所需的胶凝时 间也不同,内烯酸盐浆液可通过改变缓凝剂的量准确地控制其凝 校时间,从而可以控制扩散半径。为此本标准规定应根据现场所 需凝胶时间来选择缓凝剂的加入量
(1)水玻璃的固化剂有氯化钙、铝酸钠、硅氟酸、乙二醛溶液、 酸性物质等,其中酸性固化剂能腐蚀铁制容器,硅氟酸与玻璃容器 支应也可腐蚀铁制容器,所以一般要求用塑料容器。 (2)水玻璃溶液浓度的大小对固结体性能有一定的影响。浓度 氏,固结体强度低;浓度过高,黏度增大,不具有可灌性。结合工程施 工的可行性和物理力学性能的要求,将水玻璃根据需要稀释使用。 (3)水玻璃固化剂如氯化钙、乙二醛等,应配成溶液再使用。 (4)灌浆使用前需将甲乙两液混合均匀,否则反应进行不完
(1)由于草酸等催化剂呈酸性,配制其溶液时,为防止其对容 器造成腐蚀,可选用塑料容器。 (2)在浆液配置过程中,树脂为主要成分,作为甲液,将固化剂 作为乙液,在混合前应混合均匀,防止浆液反应不完全的现象发 生,影响最终灌浆效果。 (3)脲醛树脂用于防渗堵漏时,由于其胶凝时间受温度影响较 大,为保证灌浆效果,需根据现场温度做浆液胶凝时间试验。 6.3.11甲基丙烯酸甲酯灌浆材料一般由甲、乙双组分组成,甲组 分为主剂及抗氧剂,并在使用前加入促进剂;乙组分为引发剂、改 性剂及助剂,当甲乙两组分混合后就会发生自由基反应,且反应速
分为主剂及抗氧剂,并在使用前加促进剂;乙组分为引发剂、改 性剂及助剂,当甲乙两组分混合后就会发生自由基反应,且反应速 度较快,为降低反应速度,可在浆液中加入阻聚剂,但引发剂、阻聚 剂及促进剂的用量要通过现场试验确定,以保证灌浆需要。 甲基内烯酸甲酯材料固化较快,且大多用王细微裂缝的加固用
量较小,因此为避免浆液胶凝失效,配制浆液要勤,每批数量要少。 6.3.12复合灌浆是指用两种不同的化学灌浆材料或化学灌浆材料 与水泥等无机材料同时进行灌注的方法,在配浆时均需将不同的化学 灌浆材料按各自要求进行配浆,避免不同浆液之间发生反应。
等进行编制。通常情况可参考以下流程进行: (1)岩体防渗堵漏化学灌浆施工工艺流程见图1
图1岩体防渗堵漏化学灌浆施工工艺流程图
图1中的冲洗系针对钻孔本身的冲洗,即冲出钻孔时孔内 留下的沉淀物。对裂隙、渗漏通道的冲洗系在阻塞后按设计技术 要求进行冲洗,通常结合压水试验进行。 图1中“渗漏”“不漏”系对“阻塞”而言,若阻塞不严应重新阻 基,直至不漏。 图1中“设备就位”的设备系指灌浆和试气设备。灌浆与压水 通常是同一个设备,即灌浆泵,试气设备则采用空压机。 图1中“封孔”和质量检查”,国内工程根据具体情况有着不 同的具体做法。例如有要求单元内全部完成灌浆孔后再进行检查 的,有利用后序灌浆孔边施工边检查,当合格率达到设计要求时 不再进行剩余灌浆孔的施工,不合格时,必须继续加密施工或改变 灌浆参数等。 (2)混凝土裂缝堵漏、补强加固化学灌浆施工工艺流程见图2。
凝土裂缝堵漏、补强加固化学灌浆
图2中理设灌浆管或嘴后的封缝措施,国内有工程不采取,直 接进行灌浆,例如小浪底工程。因此封缝工艺措施应根据工程要 求进行。 试气不仅是对缝面的通畅性进行检查,同时也是对灌浆管、嘴 的通畅性进行检查。 冲洗和试气试验对可灌性差的裂缝而言是十分必要的,但对 混凝土裂缝堵漏并非是必需的。当裂缝缝面干净、通畅时,堵漏灌 浆可直接埋设灌浆管或嘴实施灌浆。 对补强加固化学灌浆而言,建议进行冲洗和试气试验。工程 中通常结合试气试验进行缝面吹风,以达到十燥缝面的处理效果。 (3)水下混凝土裂缝(结构缝)堵漏化学灌浆施工工艺流程见图3。
昆凝土裂缝(结构缝)堵漏化学灌浆
图4煤炭工作面化学灌浆施工工艺流程图
(5)岩体补强加固化学灌浆施工工艺流程见图5。 (6)充填密闭化学灌浆施工工艺流程见图6。
(5)岩体补强加固化学灌浆施工工艺流程见图5。 (6)充填密闭化学灌浆施工工艺流程见图6。
图5岩体补强加固化学灌浆施工工艺流程图
图6充填密闭化学灌浆施工工艺流程图
温度和黏度会逐渐增加从而失去可灌性。因此采用纯压式 去在短时间内一次将浆液灌入受灌体内是达到灌浆自的的 方法。
面度机 集水 法在短时间内一次将浆液灌入受灌体内是达到灌浆目的的最优 方法。 6.4.3灌浆参数,即灌浆压力、浆液配比和灌浆结束标准,称为灌 浆的三天要素;其他,如孔距、孔深、孔径、孔排距等称为技术参数 技术参数在工程中均由设计给定
聚的三天要素;其他,如孔距、孔深、孔径、孔排距等称为技术参 支术参数在工程中均由设计给定
灌浆参数,实际工程中,特别是临时或应急项目,设计在在没 有给定,此时灌浆参数可参照以往工程和结合以下原则确定: (1)防渗堵漏,当设计没有给定灌浆压力和结束标准时,可按 以下原则确定:
1)充许灌浆压力不得大于受灌体破坏环压力。 2)灌浆设计压力应根据受灌体结构进行分析计算并参考类似 工程,通过灌浆试验论证,并在施工过程中调整确定,其中堵漏灌 浆压力应大于涌水压力。 3)当缺之试验资料,或在进行现场灌浆试验前需预定一个试 验压力时,可用理论公式或经验数值确定允许压力,然后再根据试 验或工程实际调整。 砂砾地基允许灌浆压力可按下列公式计算:
[PJ=C(0.75T+Kah) [P=βyT+CKah
式中:LPeJ 允许灌浆压力(1×10°Pa); C一与灌浆次序有关的系数,第一序孔C=1,第二序孔 C=1.25,第三序孔C=1.5; T一 地基覆盖层厚度(m): K一一与灌浆方式有关的系数,自上而下灌浆时K二 0.8,自下而上灌浆时K=0.6; 入一一与地层性质有关的系数,可在0.5~1.5之间选 择;结构疏松、渗透性强的地层取低值,结构紧密, 渗透性弱的地层取高值; h一一地面至灌浆段的深度(m); β一系数,在13范围内选择; 一地表面以上覆盖层的重度(kN/m)。 岩石地基允许灌浆压力可按下式计算:
式中:LP」 充许灌浆压力(1×10Pa); Po 表面段容许灌浆压力(1X10'Pa) 灌浆段每加深1m容许增加的压力(1X10'Pa); D一一灌浆段深度(m)。 P.及m值可由表14查得
表14P。及m值选用表m(1X105Pa)岩石Po灌浆方法灌浆次序岩性分类(1X105Pa)自上自下123而下而上裂隙少而小,结1.50~1.00~1.00~1.00~12.001.00构密实3.001.201.251.50略受风化的裂隙岩石,无大裂隙,但0.50~0.50~1.00~1.00~1.001.00其中有层理的沉1.500.601.251.50积岩严重风化的裂隙0.25~0.25~1.00~1.00~II岩,有水平或接近0.501.000.500.301.251.50水平层理的沉积岩4)结束标准:防渗堵漏化学灌浆结束标准可根据表15参照执行。另当灌浆孔段吸浆量大,无法达到规定的结束标准时,可根据地质情况和压水试验资料估算所需浆量,当此浆量全部灌人孔段后,即可结束灌浆。表15防渗堵漏化学灌浆结束标准参照表受灌体结束标准在设计压力下,吸浆量小于0.02L/min时,再继续灌注基岩30min或达到胶凝时间即可结束当灌入量已达到限量值或在设计压力下吸浆率小于1L/min,盖层可结束该段灌浆在设计压力下,灌浆孔不吸浆后,再继续灌注10min,即可混凝土裂缝结束灌浆在设计压力下,灌浆孔不吸浆后,再继续灌注5min,即可混凝土结构缝结束灌浆.71.
(2)补强加固,当设计没有给定灌浆压力和结束标准时,可按 以下原则确定: 1)充许灌浆压力不得大于受灌体破坏压力。 2)灌浆设计压力应根据受灌体结构进行分析计算并参考类仪 工程,进行灌浆试验论证,并在施工过程中调整确定。 3)当缺之试验资料,或在进行现场灌浆试验前需预定一个试 验压力时,可用理论公式或经验数值确定充许压力,砂砾地基充许 灌浆压力可按式(1)或式(2)计算,岩石地基充许灌浆压力可按 式(3)计算,然后再根据试验或工程实际调整。 4)灌浆结束标准也可参照表15执行:当灌浆孔段吸浆量大, 无法达到规定的结束标准时,可根据地质情况和压水试验资料估 算所需浆量,当此浆量全部灌入孔段后,即可结束灌浆。 (3)大体积混凝土裂缝灌浆,当设计没有给定灌浆压力时,灌 浆压力可按以下方式计算确定: 1)先按下式计算得到裂缝尖端处缝面压力:
=Kic/F V元a
△Ptb R=2.2237 n
式中:R一一浆液扩散半径(cm); △P一有效灌浆压力(Pa);由于在混凝土裂缝化学灌浆过程 中,裂缝内部不存在地下水情况,同时也都设置有排 气孔,认为灌浆压力除了克服壁面摩擦力外无损失, 因此认为△P即为充许灌浆压力值P; t一灌浆时间(s); 6一一裂缝宽度(cm),取灌浆孔与裂缝相交处的内部平均裂 缝宽度,通过内插法计算获得; n一浆液黏度(mPa· s)。 根据公式(5)即可计算浆液在缝面内的扩散半径,有了扩散半 径,实际工程中就很容易计算出灌浆孔(嘴)的间距布置,可做到科 学合理、质量可靠。在此需要强调的是,间距布置均以单孔(嘴)为 圆心考虑浆液扩散,为保证扩散能相互连接、无缝隙覆盖,孔(嘴) 间距设定必须考虑浆液扩散半径呈相交重叠状态,即不可相切。 得到扩散半径R后,按照《水工建筑物化学灌浆施工规范》 DL/T5406一2010附录D进行孔距和排距计算。 6.4.4不符合灌浆作业要求的情况主要有:黏度增大、胶凝时间 变化、浆温过高、浆液污染、错误的配比、爆聚等。 6.4.5本条中聚氨酯灌浆材料灌浆时,施工应符合的规定系指: (1)聚氨酯灌浆材料能与水迅速反应,因此特别适用手大流量 的涌水处理,根据工程需要,有时需要加快反应速度,此时可加入 三乙胺作为促凝剂,加快固化。有时则希望材料能够灌入更远的 部位,此时可加入酰氯作为缓凝剂,减缓固化速度,具体的添加量 应进行试验确定。 (2)因聚氨酯灌浆材料极易与水反应,因此为保证施工质量: 在岩体惟幕灌浆时,最好能用风吹等手段将孔内的积水排除,以提 高惟幕的灌浆质量。若排除积水有困难,可采用合适的溶剂驱水 后再灌浆。 (3)材料黏度越低,可灌性越好,能够渗人裂缝的深度越深,根
6.4.5本条中聚氨酯灌浆材料灌浆时,施工应符合的规定
(1)聚氨酯灌浆材料能与水迅速反应,因此特别适用于大流量 的涌水处理,根据工程需要,有时需要加快反应速度,此时可加入 三乙胺作为促凝剂,加快固化。有时则希望材料能够灌入更远的 部位,此时可加入酰氯作为缓凝剂,减缓固化速度,具体的添加量 应进行试验确定。 (2)因聚氨酯灌浆材料极易与水反应,因此为保证施工质量 在岩体惟幕灌浆时,最好能用风吹等手段将孔内的积水排除,以提 高惟幕的灌浆质量。若排除积水有困难,可采用合适的溶剂驱水 后再灌浆。 (3)材料黏度越低,可灌性越好,能够渗裂缝的深度越深,根
据工程经验以及国内各生产厂家产品的平均试验数据,用于裂缝 灌浆时黏度不宜大于300mPa·S。 (4)单组分聚氨酯灌浆材料必须有水或其他固化剂存在才能 发生固化反应,若裂缝内部干燥则会长时间不固化。新疆某工程 曾采用聚氨酯灌浆材料进行混凝土面板裂缝灌浆,由于当地天气 极为十燥,年平均降水仅二十多毫米,而水库又未及时蓄水,导致 第二年检查时该材料仍未固化。因此当对干缝进行灌浆处理时, 应在浆液中加人固化剂帮助固化。 油溶性聚氨酯在不发泡的情况下抗压强度可达20MPa以上, 但一日遇水发泡,则强度大大下降,试验表明,当发泡倍数超过5 倍时,抗压强度已小于1MPa。因此当选择聚氨酯灌浆材料作为 补强加固时,应在灌浆过程中控制材料的发泡倍数,以保证固结材 料有足够的强度。控制发泡倍数最为关键的是减少水的影响。 (5)聚氨酯灌浆材料固化时反应热很大,如果大量的聚氨酯灌 浆材料灌入孔洞中,热量过高,而为降低黏度,聚氨酯灌浆材料一 般含有低沸点溶剂,极易引起燃烧等现象。因此,用于充填密闭 时,应采用间歇性灌浆施工,控制热量聚集。 (6)在隧洞、矿井进行堵水时,尽可能在无淋水区域进行,否则 需要采取防护措施保证水不会直接溅入配浆桶中。如果水溅入配 浆桶中,将直接导致浆液固化失效
6.4.7环氧树脂灌浆材料用于补强加固时,应符合下列
(1)环氧树脂与混凝土的粘结力大,不收缩,固结体性能稳定, 广泛应用于混凝土结构补强加固和地基基础处理工程中。当受灌 本为混凝士裂缝时,《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》JC/1 1041一2007规定可操作时间宜天于30min。 (2)受灌体为地基与基础时,《地基与基础处理用环氧树脂灌 浆材料》JC/T2379一2016规定可操作时间宜大于120min。 (3)裂缝的宽度不同,需选择不同黏度的环氧树脂灌浆材料。 0.2mm以下的裂缝宜选用低黏度(小于30mPa·s)的环氧树脂灌 浆材料,0.2mm以上的裂缝宜选用中等黏度(小于200mPa:s)的 环氧树脂灌浆材料,以保证浆液能够灌满裂缝。为保证环氧树脂 与混凝土的粘结牢固,灌浆前应清除裂缝表面的灰尘、白灰、浮渣 及松散层等污物。 (4)当受灌体孔、缝中有水时,为保证灌浆质量,可以采用压风 赶水,若水无法排除,可采用环氧树脂灌浆材料以浆赶水。根据注 入率确定配浆量,随用随配可以保持浆液低黏度,保证灌浆质量, 节约材料。
6.4.8丙烯酸盐灌浆材料的特点是①黏度极低,渗透性妇
黏度不大于10mPa:s,能够确保浆液渗透到宽度为0.1mm 隙中。②固化时间可调。快速固化的只需儿十秒,慢速固化
达数十分钟;既可以进行双液灌浆,也可以进行单液灌浆。③胶凝 体具有较好的弹性,可用于解决结构的伸缩变形问题。 (1)现场胶凝时间调节的主要手段是添加缓凝剂,可根据灌前 压水时的透水率来选择合适胶凝时间的浆液。根据过去的施工经 验和三峡工程的实践情况,可按灌浆孔段灌前压水时的压水流量 Q值来选择浆液的胶凝时间,见表16
表16 压水流量与材料可采用的胶凝时间关系表
(1)灌注前应先进行压水试验,得到透水率等相关指标: 液胶凝时间的选择提供依据。 (2)水泥一水玻璃灌浆材料用于防渗堵漏时,由于其胶凝
6.4.10脉醛树脂灌浆材料用于防渗堵漏时,应注意以
(1)以脲醛树脂为主剂,加人一定的酸性固化剂所组成的浆液 材料称为脲醛树脂类浆液,调节固化剂的浓度或比例即可调节浆 夜的胶凝时间。 (2)根据压水试验的结果,可得到透水率等相关指标,进而选 释浆液的浓度、泵流量等相关参数。 (3)现场进行施工时,胶凝时间应满足浆液扩散至受注层位所 需要的时间,因此浆液胶凝时间受受注层位理深、透水率等因素影 响。同时为了防止浆液被水冲散,要求浆液的固结反应在短时间 内能完成。
6.4.11脲醛树脂及酚醛树脂灌浆材料用于充填密闭时,
(1)由手充填密闭灌浆施工往往条件复杂,在现场施工时,应 根据空洞的类型、现场的施工条件及最终的使用目的等因素来选 择合适胶凝时间的浆液。 (2)充填密闭施工往往位于井下、隧道等复杂环境下,进行灌 浆施工时,为保障作业人员安全,施工环境应保证通风良好
6.4.12随着低黏度环氧树脂灌浆材料的
上裂缝的补强处理一般都可以采用环氧树脂灌浆材料,而甲基内 稀酸甲酯灌浆材料由于使用不方便、环境影响大等因素,使用范围 越来越小,但由手甲基内烯酸甲酯灌浆材料黏度是所有灌浆材料 中最低的,且渗透性极好,因此对于小于0.1mm的裂缝还是效果 最好的。同时由于甲基内烯酸甲酯灌浆材料与潮湿面的粘结较 差,因此不宜直接用于潮湿缝面的灌浆处理。 甲基内烯酸甲酯灌浆材料甲组分一般为主剂及抗氧剂,并在 更用前加入促进剂;乙组分为引发剂、改性剂及助剂,当甲乙两组 分混合后就会发生自由基反应,且反应速度较快,为降低反应速 度,可在浆液中加入阻聚剂,但引发剂、阻聚剂及促进剂的用量要
通过现场试验确定,以保证胶凝时间满足灌浆需要。 6.4.13根据不同化学灌浆材料之间的反应性,复合灌浆需符合 以下规定: (1)若两种化学灌浆材料不会互相发生反应,如聚氨酯和内烯 酸盐复合灌浆,由于它们是两种不同的固化体系,因此可将两种浆 夜互相混合后,采用单液灌浆法进行灌注。当桌种灌浆材料固化 速度很快时,也可采用双液灌浆法。 (2)若两种化学灌浆材料之间会互相发生反应,如聚氨酯与水 玻璃、水玻璃与水泥等,则不能预先将它们混合,而必须采用双液 法,使主剂和固化剂在孔口混合后灌入受灌体内
7.0.1现场检查成果主要包括:钻孔取芯、压水、注水(或注浆)、 声波测试、孔内电视录像、岩芯物理力学等,具体见本标准表7.0.5。 现场检查成果是评价化学灌浆材料应用质量的主要依据,但也应 注重浆液配制和灌浆施工过程记录以及其他检香成果,进行综合 评价分析。 7.0.2施工记录资料检查是化学灌浆材料应用质量检查的组成 部分。施工记录资料要求真实、准确、齐全、整洁,成果应正确,完 整、清晰是隐蔽工程必须做到的基本要求。若统计不规范、不正 确、不完整,不能真实地反映工程质量情况,是不充许的。 常规情况下,浆液配比和物理力学指标在材料应用前经过试 验和检验,符合工程设计规定时才能实施应用的,因此资料必须真 实地记录,材料应用过程中浆液配比和物理力学检测成果出现与 设计要求不符时,应及时查找原因给予纠正,避免给竣工验收和施 工质量评判带来误解和不必要的麻烦。 7.0.3灌浆质量检查的重点必须是依据灌浆自的,选择施工难度 大、工艺复杂,对质量有怀疑的薄弱部位,
7.0.1现场检查成果主要包括:钻孔取芯、压水、注水(或 声波测试、孔内电视录像、岩芯物理力学等,具体见本标准表 现场检查成果是评价化学灌浆材料应用质量的主要依据,1 注重浆液配制和灌浆施工过程记录以及其他检查成果,进 评价分析,
(1)地层复杂的部位,如细微裂隙岩石地基幕防渗、坝基断 层破碎带的防渗加固、砂土地层的防渗固结等。 (2)渗漏严重的部位,如混凝土的不密实缺陷、裂缝等天量渗 水或流速较大的涌水封堵。 (3)结构受力关键部位,如梁的腹部加固。 (4)潜在的质量缺陷部位主要包括:灌浆过程中出现过漏浆 串浆、中断等事故的部位,吸水不吸浆的部位等。 5灌浆未达到正常结束标准的部位,如受灌体吸浆量大,无
法在规定的设计压力值条件下结束灌浆的部位。 (6)外观有要求的部位系指水电站大坝廊道壁面、防潮要求不 高的地下室等;特殊要求的部位系指大坝地下厂房、地铁隧洞结构 缝,以及有防潮要求较高的地下室等,该部位直接关系到建筑物的 结构安全和正常运行。
7.0.4根据灌浆目的确定质量检查时间。例如,对于快速、应急 的堵漏施工,灌浆结束当即可以质量检查,当满足工程要求的渗漏 量时即为合格。
7.0.4根据灌浆自的确定质量检查时间。例如,对于快速、应急
按所用化学浆液固化物性能指标适时进行。例如压水试验在 灌浆结束后何时进行,应根据所采取的化学灌浆材料固化物物理 性能而定。内烯酸盐灌浆材料通过游离基聚合反应而固化,反应 速度非常快,聚氨酯灌浆材料通过逐步加成聚合反应而固化,与水 反应速度快,这导致这些灌浆材料固化物的物理性能增长很快,一 般24h后固化物的物理性能基本稳定,变化不大,因此在灌浆结束 后7d即可进行压水试验。相反,环氧树脂灌浆材料是通过逐步聚 合反应而固化,固化物的物理性能增长比较缓慢,一般28d后物理 性能才基本稳定,因此压水试验宜在灌浆结束一个月后进行。
7.0.5由于建设工程化学灌浆材料应用技术涉及的领域、受灌
本、材料和不同灌浆目的及要求等面宽范围天,当表7.0.5 检查内容与方法难以详尽和涵盖时,应按工程设计或国家 关标准的规定执行。
8职业健康安全与环境保护
8.0.1相关单位应根据化学灌浆材料的毒性,按照现行国家标准 (个体防护装备配备基本要求》GB/T29510的规定,为现场作业 人员选择配备眼面、呼吸、驱十、手部防护装备;个体防护装备的产 品质量应符合国家或行业相关标准的规定:应对配发的个体防护 装备进行定期检测,以确保个体防护装备完好有效,个体防护装备 日破损、失效或到达使用期限,应及时更换。 8.0.2保证良好通风条件的原因是,化学灌浆材料属高分子材料 类,含有各种溶剂、助剂,会散发一些刺鼻的气味,对人体有害。为 保证化学灌浆施工人员的健康,当在室内、廊道、孔洞内等通风条 牛差的场所进行作业时,应配置送风、排风设备,应对通风设备进 行经常性维护、检修,定期检测其性能和效果,确保其处于良好运 行状态。施工过程中,作业人员应在上风口或在自然风的下风侧 作业。 8.0.3化学灌浆材料应用场所供用电线路、供用电设施和电动机 具应符合国家现行有关标准的规定,线路绝缘应良好;必须设有保 证施工安全要求的夜间照明;对危及施工现场人员的电击危险应 进行防护。根据现行国家标准《建设工程施工现场供电安全规范》 GB50194的规定,施工作业现场严禁使用绝缘老化或失去绝缘性 能的电气线路,严禁在电气线路上悬挂物品;破损、烧焦的插座、插 头应及时更换;施工现场应在如自备发电机房及变配电房、水泵 房、无大然采光的作业场所及疏散通道等场所配备临时应急照明, 作业场所应急照明的照度不应低于正常工作所需照度的90%,疏 撒通道的照库值不应小主05
8.0.1相关单位应根据化学灌浆材料的毒性,按照现行国家标准 《个体防护装备配备基本要求》GB/T29510的规定,为现场作业 人员选择配备眼面、呼吸、躯干、手部防护装备;个体防护装备的产 品质量应符合国家或行业相关标准的规定:应对配发的个体防护 装备进行定期检测,以确保个体防护装备完好有效,个体防护装备 一旦破损、失效或到达使用期限,应及时更换
装备进行定期检测,以确保个体防护装备完好有效,个体防护装备 一日破损、失效或到达使用期限,应及时更换。 8.0.2保证良好通风条件的原因是,化学灌浆材料属高分子材料 类,含有各种溶剂、助剂,会散发一些刺鼻的气味,对人体有害。为 保证化学灌浆施工人员的健康,当在室内、廊道、孔洞内等通风条 件差的场所进行作业时,应配置送风、排风设备,应对通风设备进 行经常性维护、检修,定期检测其性能和效果,确保其处于良好运 行状态。施工过程中,作业人员应在上风口或在自然风的下风侧 作业。 8.0.3化学灌浆材料应用场所供用电线路、供用电设施和电动机 具应符合国家现行有关标准的规定,线路绝缘应良好;必须设有保 T工市人西 王达
8.0.3化学灌浆材料应用
具应符合国家现行有关标准的规定,线路绝缘应良好;必须设有保 证施工安全要求的夜间照明:对危及施工现场人员的电击危险应 进行防护。根据现行国家标准《建设工程施工现场供电安全规范》 GB50194的规定,施工作业现场严禁使用绝缘老化或失去绝缘性 能的电气线路,严禁在电气线路上悬挂物品;破损、烧焦的插座、插 头应及时更换:施工现场应在如自备发电机房及变配电房、水泵 房、无天然采光的作业场所及疏散通道等场所配备临时应急照明, 作业场所应急照明的照度不应低于正常工作所需照度的90%,疏 散通道的照度值不应小于0.51x。
8.0.4化学灌浆材料应用现场应悬挂的警示标志包指
消防器材、设施位置、应急疏散等标志,同时,在醒自位置设置公告 栏,公布有关职业危害防治的规章制度、操作规程和作业场所职业 危害因素监测结果。对产生严重职业危害的作业岗位,应当在醒 目位置设置警示标识和中文警示说明。警示说明应当载明产生职 业危害的种类、后果、预防和应急处置措施等内容
所应按现行国家标准《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB 50720的要求配备消防灭火器材;灭火器的类型应与配备场所可 能发生的火灾类型相匹配,灭火器的数量要满足施工消防要求:化 学灌浆材料应用场所严禁烟火,以防止爆燃事故发生。 8.0.6过去,曾有操作人员大意,在作业现场用配浆的容器进食 进食后即出现身体不适现象,还有,即使没有用配浆容器进食,在 易挥发的化学材料场所进食后也可能会发生身体呕吐等不适。除
食后即出现身体不适现象,还有,即使没有用配浆容器进食 裤发的化学材料场所进食后也可能会发生身体呕吐等不适 以外,不在作业现场内进食也是防止食物不慎掉入浆液里污 液的有效措施。因此,不得在作业现场内进食。
8.0.7化学灌浆作业过程中有可能发生化学性灼伤及经
应配备的应急药品有碘酒、酒精、红药水、紫药水、正红花油、 风油精、伤湿止痛膏、云南白药、四环素眼膏、氯霉素滴眼液、双氧 水等应急药品,以及剪刀、镊子、体温计、消毒药棉、纱布、胶布、止 血带、三角巾、棉签等其他医用品。 作业人员受化学伤害时,例如部分化学灌浆材料溅入眼内口 能会引起化学性眼炎或伤,此时应立即用清水或生理盐水反复 清洗并迅速就医
8.0.8无论灌浆过程中或灌浆结束后DB35/T 1848-2019 土方机械现场工况检测通用技术规范,均会因灌浆管、嘴的密封
8.0.9化学灌浆材料应用中产生的废料、废浆以及材料的包装物
能回收利用的要进行回收利用,不能回收利用的等要集中收集处 理,不能随意抛弃;清洗设备、管路的废液必须要经过沉淀等处理, 达到国家排放标准后才能排放,未经处理的废液严禁直接排入城 市排水设施和河流。 8.0.10现场废料、废浆,单体材料可变为聚合体的,应变为聚合 本后再处理,变为聚合体后一般不会再有污染或不利于环保的问 题存在。单体材料变为聚合体的常用做法见表17。
F 8.0.10现场废料、废浆,单体材料可变为聚合体的,应变为聚合 本后再处理,变为聚合体后一般不会再有污染或不利于环保的问 题存在。单体材料变为聚合体的常用做法见表17。
表17单体材料变为聚合体的常用方法
考虑到化学反应放热速度快、放热量大的问题,对上述废液 少配多次”地进行固化处理DB11/T 1595-2018 生态清洁小流域初步设计编制规范,并及时做好冷却降温措施