仇暉

摘 要：為防止?jié)系罔F車站高壓灌漿出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象，將針孔法應(yīng)用在高壓灌漿堵漏施工中。本文首先簡(jiǎn)要分析地鐵車站滲漏水的原因，其次，明確地鐵車站高壓灌漿堵漏的原理，最后，詳細(xì)論述了針孔法的應(yīng)用步驟，包括清理，鉆孔布置，洗縫，埋嘴、固結(jié)灌漿，壓水試驗(yàn)，灌漿堵漏后節(jié)點(diǎn)保護(hù)。

關(guān)鍵詞：針孔法;地鐵車站;高壓灌漿堵漏

中圖分類號(hào)：TU94;TU761.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）07-0060-03

Application of Pinhole Method in High-pressure Grouting Plugging Construction of Jinan Metro Station

QIU Hui

（China Railway 14th Bureau Group Tunnel Engineering Co.， Ltd.，Jinan Shandong 250014）

Abstract： In order to prevent the leakage of high-pressure grouting in Jinan subway station， the pinhole method was applied in the construction of high-pressure grouting. This? first briefly analyzed the causes of water leakage in subway stations. Secondly， it clarified the principle of high-pressure grouting in subway stations. Finally， it discussed in detail the application steps of the pinhole method， including cleaning， drilling layout， seam washing， mouth burying， and consolidation grouting， water pressure test， node protection after grouting and plugging.

Keywords： pinhole method;metro station;high pressure grouting to stop leakage

本次工程內(nèi)容為濟(jì)南地鐵車站高壓灌漿堵漏施工，主要目的在于防止地鐵車站高壓灌漿泄漏。在我國(guó)以往針對(duì)高壓灌漿堵漏施工的研究中，主要以封堵為主，未考慮到地鐵車站所處的具體位置的特點(diǎn)，導(dǎo)致制定的施工方案和流程不具備適用性。針孔法是一種新型的封堵方法，通過(guò)針孔法注漿，能使?jié){液完全滲透到地層的細(xì)小裂縫中，保證灌漿封堵效果。因此，有必要將針孔法應(yīng)用在濟(jì)南地鐵車站高壓灌漿堵漏施工中，以提高高壓灌漿堵漏施工的效果，確保濟(jì)南地鐵車站的施工質(zhì)量能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。

1 地鐵車站滲漏水原因分析

為了針對(duì)性地對(duì)地鐵車站滲漏處進(jìn)行堵漏處理，需要先了解地鐵車站滲漏水的原因。地鐵車站滲漏水的原因主要有以下幾方面：第一，地鐵車站位于地面下層，更接近地下水，車站墻體及底板都容易因地理位置的原因出現(xiàn)滲水現(xiàn)象;第二，施工鉆孔位置選擇不當(dāng)，導(dǎo)致后續(xù)使用中出現(xiàn)滲水;第三，混凝土配比不合理，針狀碎石容易劃破防水層，導(dǎo)致滲漏;第四，施工元件加工存在缺陷，焊接不平整或接口不緊密，容易在后續(xù)出現(xiàn)松動(dòng)、脫落、損壞等現(xiàn)象，導(dǎo)致滲水?；谏鲜鰸B水原因，以針孔法進(jìn)行灌漿堵漏，可以有效解決地鐵車站滲漏水的問(wèn)題。

2 地鐵車站高壓灌漿堵漏的原理

常規(guī)情況下，地鐵車站高壓灌漿堵漏應(yīng)以與工程結(jié)合為主，倘若工程中出現(xiàn)系統(tǒng)沒有排水的現(xiàn)象，可直接采用高壓灌漿堵漏方式[1]。首先對(duì)裂縫的黏結(jié)進(jìn)行處理，即在選定的組織結(jié)構(gòu)縫隙中進(jìn)行化學(xué)處理，使縫隙表層形成一種抗壓能力或綜合強(qiáng)度較高的錨栓，有利于后續(xù)裂縫的填充[2]。在此基礎(chǔ)上，執(zhí)行高壓灌漿堵漏措施，即使用高壓澆筑設(shè)備，將具備一定黏結(jié)化學(xué)性能的水溶性聚合物，在高壓的條件下灌注在混凝土結(jié)構(gòu)或墻體裂縫中。這些水溶性聚合物在組織結(jié)構(gòu)中遇到水分子后，會(huì)快速發(fā)生乳化，并呈現(xiàn)出分散的現(xiàn)象，當(dāng)水溶性聚合物凝結(jié)后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)墻體裂縫的填充，通過(guò)此種方式達(dá)到對(duì)組織結(jié)構(gòu)防滲漏的作用[3]。目前，我國(guó)針對(duì)此方面或此種技術(shù)的研究尚處于起步階段，屬于一個(gè)全新的研究領(lǐng)域與范疇。

3 針孔法的應(yīng)用

在明確地鐵車站高壓灌漿堵漏原理的基礎(chǔ)上，本次灌漿施工所用設(shè)備皆為經(jīng)過(guò)質(zhì)量檢驗(yàn)后合格的設(shè)備，能保證不因?yàn)樵O(shè)備質(zhì)量問(wèn)題而制約施工進(jìn)程[4]。本次施工分6步進(jìn)行，各步驟的具體內(nèi)容如下。

3.1 清理

在清理過(guò)程中，施工單位需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，判斷是否存在表層滲漏現(xiàn)象，若存在滲漏現(xiàn)象，還要確定不同灌漿堵漏措施的實(shí)施位置。在完成對(duì)區(qū)域的組織規(guī)劃后，對(duì)施工及其周邊區(qū)域進(jìn)行清潔處理，確保建筑組織結(jié)構(gòu)表層的清潔度。

3.2 鉆孔布置

在完成對(duì)施工區(qū)域的清潔處理后，選擇直徑為13.0～15.0 mm的鉆頭執(zhí)行鉆孔行為，鉆入的角度應(yīng)控制在斜上方45°左右。注漿孔利用錨桿鉆孔進(jìn)行部分加深處理，孔距2.00 m，排距2.50 m，呈梅花形布置，先施工Ⅰ序孔，孔距4.00 m;后施工Ⅱ序孔，孔距4.00 m。

3.3 洗縫

在清洗銜接縫的過(guò)程中，使用高壓設(shè)備，設(shè)備水流至少以7.0 MPa的壓力進(jìn)行噴射，并使用扳手將完成的區(qū)域進(jìn)行加固擰緊處理，避免出現(xiàn)持續(xù)滲漏現(xiàn)象。

3.4 埋嘴、固結(jié)灌漿

在完成上述相關(guān)工作后，使用專用設(shè)備在灌漿區(qū)域及其周邊區(qū)域進(jìn)行銜接，確保鉆孔孔洞與周邊設(shè)備間不保留多余空隙，以完成埋嘴處理。

此后，本文采用針孔法執(zhí)行固結(jié)灌漿。針孔法的實(shí)施應(yīng)嚴(yán)格遵循加密處理原則，即使用設(shè)備在進(jìn)行灌注過(guò)程中，按照自上而下的處理方式，并在孔內(nèi)循環(huán)操作施工行為。通常情況下，在滿足澆灌行為發(fā)生的條件下，可將多個(gè)針孔并排連接[5]。通過(guò)針孔注漿的方式，能使?jié){液完全滲透到地層的細(xì)小裂縫中，進(jìn)一步保證灌漿封堵的效果。本次施工灌漿漿液以普通水泥漿液為主，不同水灰比的含灰量和含水量見表1。

結(jié)合表1，具備堵漏作用的彈性高分子水泥的主要合成原料包括順丁烯二酸酐、丙烯酰胺、乙烯基聚醚、過(guò)氧化氫、維生素C等。彈性高分子水泥的合成主要是在配有滴加裝置、溫度控制裝置、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)裝置以及冷凝功能的反應(yīng)儀器中進(jìn)行的。合成前，首先在反應(yīng)釜中添加去離子水以及乙烯基聚醚單體成分，并將所有原材料充分混合，直到完全溶解于水中[6]。待儀器中的溫度升高到適當(dāng)范圍內(nèi)，設(shè)置滴加速度，再將過(guò)氧化氫、維生素C溶液、鏈轉(zhuǎn)移劑溶液等添加到反應(yīng)儀器中。當(dāng)儀器中的所有反應(yīng)反應(yīng)完全后，停止滴加，并將儀器內(nèi)的溫度降到室溫，再選用25%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)儀器內(nèi)溶液的氫離子濃度指數(shù)。合成完畢后，還需要對(duì)彈性高分子水泥進(jìn)行不飽和雙鍵值計(jì)算，計(jì)算公式如式（1）所示。

[n=（V1-V0）×cm-c0]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式（1）中：[n]表示為彈性高分子水泥中不飽和雙鍵值，mmol/g;[V1]表示灌漿料的總體積，mL;[V0]表示為灌漿速率，mL/min;[c]表示灌漿壓力，Pa;[c0]表示為彈性高分子水泥中酸性物質(zhì)的濃度，mmol/g，計(jì)算公式如式（2）所示;[m]表示為彈性高分子水泥的總質(zhì)量，g。

[c0=V2×cm0]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2）

式（2）中：[V2]表示彈性高分子水泥中酸性物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的總體積，mL;[m0]表示彈性高分子水泥中酸性物質(zhì)所用質(zhì)量，g。

通過(guò)上述兩個(gè)公式得出符合彈性高分子水泥防滲堵漏要求的不飽和雙鍵值，從而將不同原料按照一定的配比要求配置[7]。在配制過(guò)程中，當(dāng)需要額外的添加劑時(shí)，選擇添加劑單體需要考慮單體是否存在毒性、溶解性、揮發(fā)性等，最好選用毒性較小、溶解性強(qiáng)、易揮發(fā)的添加劑加入彈性高分子水泥合成材料中。根據(jù)此參數(shù)制漿，在灌漿結(jié)束后封孔，完成施工中固結(jié)灌漿。

3.5 壓水試驗(yàn)

為防止出現(xiàn)泄漏的情況，本文在施工中設(shè)計(jì)壓水試驗(yàn)時(shí)，固結(jié)灌漿第1段壓力要求如表2所示。

結(jié)合表2，設(shè)灌漿段的灌漿壓力為[P]，以下各段的灌漿壓力按公式（3）計(jì)算：

[P=P0+ah]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）

式（3）中：[P0]表示第1段的灌漿壓力，Pa;[a]表示巖石破碎系數(shù)，本次工程中取0.05;[h]表示阻塞器栓塞以下的基巖段長(zhǎng)，m[8]。在滿足公式（3）的前提下，完成壓水試驗(yàn)。

3.6 灌漿堵漏后節(jié)點(diǎn)保護(hù)

完成上述施工操作后，需要進(jìn)行相應(yīng)的灌漿堵漏后的節(jié)點(diǎn)保護(hù)。本文在拆除支撐模架的過(guò)程中，通過(guò)提高試塊強(qiáng)度的方式，保證拆除支撐模架時(shí)裝配式半灌漿套筒連接的穩(wěn)定性[9]。根據(jù)《灌漿套筒施工要求》，必須保證試塊強(qiáng)度高于30 MPa。為防止外界環(huán)境因素對(duì)其產(chǎn)生的干擾，整體施工溫度保持在5～15 ℃，如遇到溫度過(guò)低的問(wèn)題，需要采取一定的保溫措施，避免發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象，進(jìn)而阻礙施工;同理，如遇到溫度過(guò)高的問(wèn)題，也需要采取一定的降溫措施。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析，證明了針孔法在實(shí)際地鐵車站高壓灌漿堵漏施工中的適用性。相信通過(guò)本文的設(shè)計(jì)，能夠解決傳統(tǒng)地鐵車站高壓灌漿堵漏施工中存在的缺陷。但本文同樣存在不足之處，主要表現(xiàn)為未對(duì)本次地鐵車站高壓灌漿堵漏施工人員方面的配備加以深入研究，進(jìn)一步提高施工整體質(zhì)量。這一點(diǎn)，在未來(lái)的研究中要加以補(bǔ)足。同時(shí)，還需要對(duì)濟(jì)南地鐵車站的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究，以為提高濟(jì)南地鐵車站施工質(zhì)量提供建議。

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