注浆防水 注浆防水的几种类型与解析

1.预注浆防水

一、预注浆技术

1.地面预灌浆

(1)理念:在开挖地层前，将注浆材料压入地层，固化硬化后，在工程经过的地段形成防水帷幕，以改善注浆地段的地质条件，加快施工速度，保证工程质量。

(2)适用范围:适用于破碎岩层、断层破碎带、流沙层或涌水量大的土层中施工竖井，以及采矿法施工的隧道工程。

(3)特点:施工周期短，施工设备和工艺简单，效果显著。地面预注浆施工条件好，操作方便。但钻机工作量大，在含水层较薄、离地面距离较深的土层使用，成本较高。

2.工作面预注浆

工作面预注浆是从工作面周边或破碎边缘设置注浆孔，向地层中注入胶结材料。泥浆胶结硬化后，在隧道或竖井周围形成防水帷幕，在隧道施工前改善注浆段的施工条件，确保安全和质量。

3.帷幕灌浆

该方法可用于松散不稳定含水层中的竖井开挖或挖盖。帷幕灌浆是在地下水位高或涌水量大的地区，按特定方向钻孔，向地层中注浆，形成一定宽度的隔水帷幕，从而切断地下水流入地下工程的补给通道，达到减少位移和地下水破坏的效果。

二、预注浆施工

1、灌浆过程

灌浆有单液灌浆和双液灌浆两个过程。双液注浆分为双液单注和双液双注。灌浆过程如下:

单液灌浆法是将所有灌浆材料混合均匀，然后使用灌浆泵灌浆系统。该方法适用于凝胶时间大于30分钟的灌浆；

双液单注法分别使用两台注浆泵或一台双缸注浆泵，将两种浆液按一定比例输送，然后在孔口混合器中混合，注入岩层。这样浆料的凝胶时间可以缩短到20 ~ 600 s。

双液双注法是将两种浆液通过不同的管道注入钻孔，并在钻孔中混合。这种方法适用于胶凝时间非常短的灌浆。将浆液A和浆液B分别压入相邻的两个灌浆孔中，然后进入岩层或砂粒之间的孔隙中混合形成凝胶。

2、灌浆施工程序

灌浆施工必须以灌浆设计为基础，根据灌浆工艺和施工现场具体情况安排施工程序。常见灌浆程序如下所示:

3、灌浆施工操作

(1)钻孔

一般情况下，设计的灌浆孔分三批钻:第一批孔的间距可以更大；第二批钻孔间隔较小，最后钻检查孔。开孔时要轻压、慢压、大量压水，防止斜开孔、钻错方向。钻井过程中应做好详细的钻井记录。岩心钻探时，岩石名称、钻具尺寸、钻进进尺、起止深度、变径位置、岩石裂隙发育情况、涌水位置和数量、最终孔深等。应予以记录。并注意钻孔速度、涌水量，从而判断岩石质量。在断层破碎带或软粘土夹层等不良地层的情况下，可采用干钻或小水钻、双层岩心钻探等方法获得准确、详细的地质资料。当使用多台钻机同时钻孔时，根据现场条件和灌浆设备能力，协调钻孔和灌浆平行作业。当多台钻机同时钻进时，应合理组织钻进施工，设计的注浆孔的孔位、方向、角度和开启时间应依次错开，以避免注浆时出现串浆，并采取措施防止串浆。

(2)测量涌水量

如果钻孔过程中出现涌水，应停止机器并测量涌水，以确定灌浆方法。解决涌水问题后，继续施工。

(3)设置注浆管

根据钻孔的出水位置和岩石质量，确定钻孔注浆管上止浆器的位置。止浆塞应位于出水点岩石较完整的地段，以保证止浆塞受压产生横向变形和封孔。如果止浆器位置不当或没有与钻孔密封，不仅泥浆会漏出，而且注浆管也会被推出孔外，造成事故。

(4)注水试验

灌浆前，用灌浆泵注入清水，通过灌浆系统进行注水试验。主要目的是检查灌浆塞的灌浆效果；将残留在孔底或粘在孔壁上的杂质推到灌浆范围之外，以保证泥浆的密实度和胶结强度；测量钻孔的吸水率，进一步验证岩层的透水性，为注浆泵数量和泵压的选择以及浆液配合比的确定提供参考数据。注水时要注意。注入量和压力应该从小到大。水压时间取决于岩石的破裂条件。裂隙较大的岩石应较短，中小裂隙应较长。

(5)灌浆

使用水泥-水玻璃浆液时，一般采用先单液后双液，从浆液到稠浆的交替方法。先用水泥浆泵将钻孔内的水压返至间隙，再用水玻璃泵进行双液灌浆。灌浆初期，孔内有大量吸浆。采用水泥-水玻璃双液注浆，缩短凝结时间，控制扩散范围，减少材料消耗，提高堵水效果。灌浆后期可采用单液水泥浆，保证了充填堵漏裂缝的效果。

对于裂缝不太发育的岩层，可以单独使用水泥浆，但水泥浆不能太薄。水灰比宜为2: 1 ~ 1: 1，灌浆压力稍高，以使石子脱水。当灌浆量和灌浆压力达到设计效果时，可以停止灌浆，注入一定量的清水，然后拆除灌浆管，用水冲洗各种机器进行维护。

三、预注浆异常现象的处理

当灌浆压力突然上升时，应停止硅酸钠灌浆泵，仅注入清水或水泥浆。泵压恢复正常后，可再次进行双液灌浆；如果压力调整不当造成管道坍塌，只能用一台泵进行间歇式小泵灌浆，待管道修复后再进行双液灌浆。如果泥浆量大，长期压力不上升，出现跑浆，应调整泥浆浓度和配合比，缩短凝胶时间，并进行小泵低压灌浆，使泥浆在岩石裂隙中停留更长时间，形成凝胶。有时可以停止注射，但停止时间不能超过浆液的凝胶时间。需要长时间停泵时，先停水玻璃泵，再停水泥泵，使泥浆冲出管道，防止管道堵塞。

第四，检查灌浆效果

注浆结束后，为检验注浆堵水效果，在毛洞范围内钻3 ~ 5个检查孔，取岩芯，测量渗漏水量。当硬岩钻孔中的漏失量在一处达到0.4L/(min.m)或大于12 L/min时，应进行额外的灌浆钻孔，然后进行灌浆，直至达到小于上述指标。

2.后灌浆防水

一、后注浆的类型和特点

1、堵水灌浆

隧道开挖后，虽然围岩已经预注浆，但由于开挖、爆破等振动效应，部分部位仍可能漏水。虽然水量不大，但如果不处理，会影响衬砌质量，继续施工。

后注浆通常采用风钻钻孔和手动泵注浆的方法。钻孔直径一般为42毫米，孔深约为2米，然后用直径为25毫米的钢管用止浆器进行灌浆。由于设备小，移动方便，不需要电源，适合地下工程施工。

2.回填灌浆

回填灌浆适用于以下情况:有超挖但未回填密实的竖井，因长期渗流携带大量泥沙，空孔形成于井壁、石材或砖砌竖井后，灰缝不密实，渗漏严重；若井壁下沉后用泥浆减阻，还需回填灌浆，以代替泥浆，加固井壁，恢复土体对沉井井壁的固力；隧道和隧道的超挖孔隙、块石回填的松散孔隙、破碎围岩坍塌的松散孔隙，或松散回填、坍塌、长期渗水携带大量泥沙形成空孔，均应回填灌浆。

3.固结泥浆

如果围岩裂隙发育，渗水、涌水严重，回填灌浆不能解决问题，可进行固结灌浆。固结灌浆是在岩石中钻孔3 ~ 3.5m后注入泥浆，固结围岩中的小裂缝，减少漏水。

二、后注浆材料的选择可参考下表2.1

表2.1后注浆材料的选择

后灌浆类型灌浆材料的适用范围

超细水泥、水泥-水玻璃、丙烯酸、聚氨酯丙烯酸灌浆等堵水灌浆材料，胶凝时间调整方便，粘度低，适用于爆破振动引起的细微裂缝的渗漏和混凝土收缩裂缝、温度裂缝、腐蚀裂缝等的渗漏

水泥砂浆也可用作回填灌浆材料，粘土砂浆可用于填充大孔隙。粘土浆可用于大面积回填灌浆。漏水大的部位可采用水泥砂浆和水玻璃双浆

固结灌浆材料水泥-水玻璃双液灌浆材料水泥砂浆、水泥粘土对岩石裂隙发育、大量漏水的地区可采用水泥-水玻璃双液灌浆。水泥浆的配比和水灰比分别为3: 1 ~ 2: 1和1: 1。水泥浆与硅酸钠的体积比为1: 1和1:0.8；凝胶时间为5-10分钟；在岩石裂隙不发育、漏水较少的地区，可采用水泥砂浆进行注浆。水泥浆的水灰比为6: 1、4: 1、3: 1、0.8: 1等。掺有速凝剂的水泥粘土也可用于土层中隧道的固结灌浆。

三、后注浆施工

1、回填灌浆施工步骤

(1)布置灌浆孔

由于回填灌浆压力小，采用的浆液粘度较大，需要密集布孔。竖井一般采用圆形结构，井壁受力比较均匀，灌浆孔的布置对结构影响不大。因此，根据井壁后围岩的破坏情况，空孔的位置和大小以及漏水的位置和大小，可以采用不均匀布孔。

(2)埋设注浆管

注浆管主要由内管、外管、注浆阀、回浆阀和止浆塞组成，如图9.2所示。

(3)灌浆设备及工艺流程

回填灌浆设备包括搅拌机、灌浆泵、灌浆管、橡胶软管、操作台等。灌浆过程如图9.3所示:

(4)灌浆压力

回填灌浆压力不宜过高，只要能克服管道阻力和回填石层阻力，由于压力过高，容易造成衬砌变形，引发工程事故。一般采用注浆泵注浆时，最大注浆压力不应超过0.6兆帕..

(5)灌浆施工要点

灌浆前，清理灌浆孔，安装灌浆管，保证其畅通，必要时进行水压试验；

灌浆必须连续进行，否则会造成防水砂浆沉淀，堵塞管道，影响灌浆效果；灌浆应由低到高，由无水处到有水处依次进行，避免水泥浆被水稀释离析，容易达到填筑压实的效果；灌浆过程中，必须严格控制灌浆压力，防止因跑浆和结构裂缝扩大而危及结构的工程事故。土层为压实土层时，应掌握在衬砌外形成防水层或密实结构的注浆规律，采用低压缓注的方式逐渐增大注浆压力；在灌浆过程中，如果发现施工缝、混凝土裂缝、砌体接缝或砖缝有少量水泥浆，可使用速凝砂浆勾缝堵漏，然后继续灌浆。当漏浆或漏浆严重时，应关闭泵并停止加压。两三天后，待灌浆形成一定的压实效果后，即可进行第二次灌浆。水泥砂浆抹面和防水应在石制竖井、斜井或隧道灌浆前进行，以避免灌浆时到处漏浆；当在某个注浆管内注浆时，应打开所有相邻的管道，让墙外的地下水流出相邻的管道，并应密切监测。当泥浆流出管道时，应立即停止灌浆。当注浆压力稳定上升，达到设计压力，稳定一段时间后，即可停止注浆，进行封孔作业；停泵后立即关闭孔板阀封孔，然后拆除并清洗管道。砂浆初凝后，拆开灌浆管，用高强水泥砂浆填满灌浆孔。

3.衬砌裂缝灌浆

一、施工条件

灌浆用环氧树脂的适宜施工温度为15 ~ 25℃。原因是低温固化非常慢，性能不好。低于5℃时几乎静止，淤浆聚合温度低。在25℃以上运行时，应采取冷却措施，因为聚氨酯和丙烯酸灌浆随着温度的升高而增厚，使用寿命相应缩短。然而，胶凝时间可以通过调节促进剂的量来调节。

二、施工步骤

灌浆施工应在结构基本稳定，混凝土达到设计强度后进行。

1、施工准备

(1)清洁灌浆位置

用小锤子、钢丝刷或砂纸清除混凝土表面和裂缝附近的浮尘、油污、碎屑、浮渣和铁锈，注意防止清洁时裂缝被堵塞。因为树脂怕接触水，裂缝要用棉线蘸丙酮或二甲苯擦洗，但一般不用水洗。如果确实需要用水冲洗，必须待水完全干燥后才能进行下一道工序。严格禁止酸洗或其他腐蚀性化学品。

(2)设置注浆管

合拢前，铺设注浆管，注浆管沿裂缝铺设，间距不小于混凝土厚度。

(3)密封裂缝

为了保证灌浆质量，裂缝外必须形成封闭体，因此裂缝表面应封闭。表面密封应在裂缝处应用环氧树脂灌浆的一侧进行。如果裂纹穿透裂纹，另一侧的裂纹面必须密封。用环氧树脂浆和涂有一布两层的玻璃网布密封。粘贴前，应将混凝土的气泡或不平部分填平，然后用棕色刷子蘸取薄环氧树脂浆，刷在混凝土表面。停留5 ~ 10分钟后，将玻璃布粘贴在接缝处，然后再将薄环氧树脂浆刷在布上。贴布时要防止空鼓包、打褶、拒贴。玻璃布的宽度一般为4 ~ 6厘米，裂缝必须在布的中心。如果玻璃布必须重叠，接缝长度不应小于2㎝。密封性是灌浆成败的关键。如果密封不严密，一旦施工过程中出现漏浆，不仅需要停止工作进行临时封堵，浪费时间，而且再次灌浆时容易形成局部缺浆，影响效果。

(4)气体试验

玻璃布粘贴后2 ~ 3天可进行气体试验。方法是在封闭层上刷肥皂水，用空压力泵通过灌浆喷嘴向裂缝内注入空气体。如果煤气泄漏，肥皂水会起泡，泄漏处必须用油灰修补。气体试验压力一般在0.3兆帕以下，灌浆时应做好详细记录，以便分析判断。气体试验主要有三个目的:检查封闭层有无漏气，用压缩空气体吹掉残留在裂缝中的积尘；检查裂缝的贯穿情况，确保灌浆顺利完成。

2.灌浆施工技术

根据气体试验记录，确定裂纹内部形状特征，制定注入方案。灌浆一般应遵循自下而上或由一端向另一端逐步进行的原则，以避免混入泥浆中的空气体对泥浆密实度的影响。灌浆压力根据裂缝宽度、深度和泥浆粘度而变化，较厚的接缝应使用较小的压力，并根据具体情况灵活调整。

表面封闭系统需要一定的养护时间，达到足够强度后才能进行灌浆。

灌浆可分为单液灌浆和双液灌浆两种方法。单液灌浆通常采用气动顶进法，双液灌浆通常采用两台计量齿轮泵分别对A、B两种组分加压混合后压入裂缝。单液灌浆时，先将泥浆倒入罐内，拧紧罐的密封盖，然后通风加压，使泥浆通过与灌浆喷嘴连接的塞子进入间隙。一旦水泥浆从相邻的灌浆喷嘴流出，立即停止灌浆，拆除塞子，用木塞堵住水泥浆入口，将水泥浆刚刚出现的出口改为水泥浆入口，并以同样的方式依次继续加压灌注，直到整个裂缝充满水泥浆。由于灌浆缝收缩，垂直缝上端往往不饱满，可采取二次灌浆进行弥补。

灌浆过程中，如发生漏浆，应使用速凝材料立即堵漏止浆。

3、收尾工作

当裂缝完全填满后，注入的材料会被固化足够长的时间，以确保其不会从裂缝中溢出，然后进入最后阶段。最后阶段的主要工作包括清除洒在混凝土表面的灌浆材料和密封材料、适当打磨裂缝表面、切割暴露的灌浆喷嘴、修复坑、完成现场试验、填充取芯孔等。

三.施工质量要点

灌浆喷嘴应卡住并埋在浅裂缝中。如有必要，应沿着裂缝切割“V”形凹槽，并用水泥砂浆密封。深裂缝应钻在裂缝的接缝处或斜向裂缝的深部，灌浆管应埋在孔内。间距应根据裂缝的宽度确定，但每个裂缝应至少有一个进浆孔和一个排气孔；灌浆喷嘴和灌浆管应位于裂缝的交汇处、宽阔处和贯穿处；采用低压低速注浆，化学注浆压力为0.2 ~ 0.4 MPa，水泥浆注浆压力为0.4 ~ 0.8 MPa灌浆后，当缝内水泥浆初凝无流出时，可拆除灌浆喷嘴，并使密封变平；灌浆材料和配合比、孔径和孔距、灌浆控制压力和灌浆量必须符合设计规范要求；检查接缝密封的密封效果。检验方法为按裂缝数量的10%抽查，1处裂缝，不少于3处裂缝。