ICG湿式包钢型无机灌浆料在输水隧洞中的应用

摘 要：结合梅州水库输水隧洞加固工程实例，对ICG湿式包钢型无机灌浆料在输水隧洞加固工程中的应用进行了介绍，简要说明了ICG湿式包钢型无机灌浆料的技术特点、指标及配制方法，并重点阐述了ICG湿式包钢型无机灌浆料在梅州水库输水隧洞加固工程中的施工工艺，为类似工程提供了范例。

关键词：ICG 湿式包钢型无机灌浆料 输水隧洞 加固工程

中图分类号：TV698 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（b）-0046-02

Application of ICG in strengthening the water-conveyance tunnel of reservoir

Yan Xiaoman

（GUANGZHOU WATER CONSERVANCY & HYDROPOWERSTATION CONSTRUCTION BNGINEERING CO.，LTD， Guangzhou 510600，Guangdong， China）

Abstract：Combining with the factual engineering examples， the paper introduces the application of ICG in strengthening the water-conveyance tunnel， illustrates the Technical characteristics， indicators and preparation method of ICG， and expounds the ICG in water conveyance tunnel of Mei-Zhou reservoir reinforcement engineering of construction technology， providing a model for similar projects.

Key Words：ICG；water-conveyance tunnel；Intensification projects

梅州水库位于增江支流永汉河上游，南昆山东麓，距惠州市龙门县永汉镇三公里，水库集水面积133平方公里（含七星墩水库），总库容8147万立方米，是一座以防洪为主，结合发电、灌溉、供水等综合利用的中型水利工程，1984年建成。经近三十年的运用，输水隧洞洞壁表面出现剥蚀、麻点等，影响到正常使用，需对其进行加固处理方可消除隐患。本工程主要任务是及加固梅州水库的输水隧洞，在加固方案的选择设计中，从科学性、实用性、可行性及经济性等多方面考虑最终选用ICG湿式包钢型无机灌浆料对其进行加固处理，达到了理想的效果。

1 湿式包钢型无机灌浆料的特点及配制

1.1 湿式包钢型无机灌浆料技术特点

ICG灌浆剂具有适应性强、高减水、稳定浆体、微膨胀、增强等功能和特点，与水泥、水按比例拌合制成的浆液，具有高流动性、不泌水、充盈性能好、早强、高强、无收缩等特性。

（1）浆液：现场配制方便，在灌浆料中加入拌合水，制备的浆液流动好、析水率低，施工容易，流动性和凝结时间可调，既可灌注又可粘结锚固，解决了环氧树脂只能灌，乳胶砂浆只能粘贴的施工难题。

（2）硬化体：早强、高强且持久高强，不收缩、不空鼓，外包钢与混凝同工作性能好。与环氧树脂灌注胶相比，耐温（500 ℃）、耐老化、耐水，灌浆后可在钢板（架）上再施电焊。

1.2 技术指标（表1）

1.3 ICG湿式包钢型无机灌浆料的配制

灌浆料按粉料：水=1∶（0.26～0.28）（重量比）配制，在能满足流动性前提下应减少用水量。采用搅拌枪搅拌时，应先将水加入搅拌桶内，然后逐渐加入称量好的灌浆料，边投料边用电动搅拌枪进行搅拌，直至粉料全部加完，再继续搅拌2～3 min，使浆料均匀。采用砂浆搅拌机搅拌时，粉料与水一次性投入，搅拌时间约3～4 min。搅拌好的浆料应控制在30 min内用完。

2 ICG湿式包钢型无机灌浆料的施工

2.1 梅州水库输水隧洞加固工程内容

梅州水库输水隧洞加固工程主要包括以下内容：（1）对隧洞衬砌砼局部裂缝进行注浆加固处理、对蜂窝面进行修补加固处理。（2）加固段全长范围内，在隧洞衬砌砼与围岩之间进行回填灌浆加固处理。（3）对隧洞存在的断层进行固结灌浆处理、在隧洞三个不同桩号位置进行环状帷幕灌浆处理，形成三道截水环，以延长渗径，减小下游隧洞洞身外水压力。（4）对隧洞结构进行加固，采用在原砼衬砌结构内套钢管加固处理方法，钢管与原砼衬砌之间灌注ICG湿式包钢型无机灌浆料。（5）对隧洞进口闸门进行改造并更换闸门止水带及定轮，解决闸门漏水问题及启闭不畅问题。（6）为满足管节洞内运输要求，对进水口中墩进行拆除，待管节运输完毕后进行恢复。（7）为满足管节洞内运输要求，隧洞前部渐变段进行部分凿除，为防止其上部岩体坍塌，对其上部岩体进行锚杆加固处理。

2.2 ICG湿式包钢型无机灌浆料的施工顺序

管节洞外制作运输管节洞内运输管节对中、校正围岩植锚杆利用锚杆调整并固定钢管钢管施工单元焊接灌浆单元两端堵头制作灌注ICG湿式包钢型无机灌浆料。

2.3 ICG湿式包钢型无机灌浆料的施工

根据本工程的实际情况，结合以往ICG湿式包钢型无机灌浆料灌浆经验，每个灌浆单元（每个钢管管段作为一个灌浆单元）设6个灌浆孔，3个排气孔。本工程管段安装顺序为从下游向上游，所以灌浆顺序也是先下游单元后上游单元，为了不影响管段的持续安装和后续灌浆工作的进行，每安装1个灌浆单元，就在管段端部进行封堵，封堵严密后继续进行下一管段安装，封堵方式采用IFS无机快速封堵材料砌筑C40砼预制块并进行密封，要求灌浆时不得出现漏浆现象。

每个灌浆单元的施工顺序为：施工前准备灌浆前混凝土与钢板表面处理制浆灌浆检验，灌浆孔间距根据施工经验确定，灌浆压力因施工部位不同而有所变化。因本工程使用灌注料为新型材料ICG湿式包钢型无机灌浆料，其具有塑性阶段膨胀和硬化后持续膨胀的双重特点，密实达95%以上，故无机灌浆料固化体与砼衬砌及钢管外壁之间不得有脱空现象，如检验无机灌浆料固化体与砼衬砌及钢管外壁之间有脱空时，说明灌注质量不合格，应进行补灌，直至合格为止。灌浆后，经检验灌浆无脱空现象不需进行补灌时，用橡胶塞进行临时封堵，在后续回填灌浆结束后，则进行灌浆孔封堵。

原砼衬砌与钢管之间灌注ICG湿式包钢型无机灌浆料并固化后进行补灌处理，补灌处理包括无机灌浆料固化体与砼衬砌之间的回填灌浆处理、固化体与钢管之间的接触灌浆处理，在此之前先进行原砼衬砌与围岩之间的回填灌浆补灌处理，灌浆压力为0.3～0.5 MPa。三次灌浆位置均为ICG灌浆单元灌浆孔位置，三次灌浆共用同一钻孔及灌浆管。灌浆孔分二个序列孔，先灌一序孔再灌二序孔。

2.4 质量检验

灌浆结束1天内不应对钢板进行锤击、振动。灌浆结束3天后用锤击法进行灌浆质量检验。

3 加固效果

施工完成后经实地检查，采用ICG湿式包钢型无机灌浆料灌浆效果良好，ICG灌浆料密实达到95%以上。加固工程完工后，经检验验收全部合格后投入使用，运行状况良好，输水隧洞原来的渗水、漏水问题得到了有效地解决，达到了预期的要求。

4 结语

工程实际应用表明，ICG湿式包钢型无机灌浆料用作建筑物的加固施工是可行的，具有优越性，成本低，施工方便，技术易于推广等优点，是一种良好的隧洞加固修补材料。

参考文献

[1] 刘诗亮，徐德新，王令.某水库输水隧洞加固设计[J].建筑技术开发，2005（9）：87-88.

[2] 聚合物水泥砂浆防腐蚀工程技术规程[S].中国工程建设标准化协会标准.

[3] 陈燕群，陆隽.龙山水库输水隧洞的加固设计[J].技术与市场，2011，18（8）：45-46.

[4] 黄国兴，陈改新.水工混凝土建筑物修补技术及应用[M].北京：中国水利水电出版社，2000.