仇晖

摘 要：为防止济南地铁车站高压灌浆出现泄漏的现象，将针孔法应用在高压灌浆堵漏施工中。本文首先简要分析地铁车站渗漏水的原因，其次，明确地铁车站高压灌浆堵漏的原理，最后，详细论述了针孔法的应用步骤，包括清理，钻孔布置，洗缝，埋嘴、固结灌浆，压水试验，灌浆堵漏后节点保护。

关键词：针孔法;地铁车站;高压灌浆堵漏

中图分类号：TU94;TU761.11 文献标识码：A 文章编号：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

本次工程内容为济南地铁车站高压灌浆堵漏施工，主要目的在于防止地铁车站高压灌浆泄漏。在我国以往针对高压灌浆堵漏施工的研究中，主要以封堵为主，未考虑到地铁车站所处的具体位置的特点，导致制定的施工方案和流程不具备适用性。针孔法是一种新型的封堵方法，通过针孔法注浆，能使浆液完全渗透到地层的细小裂缝中，保证灌浆封堵效果。因此，有必要将针孔法应用在济南地铁车站高压灌浆堵漏施工中，以提高高壓灌浆堵漏施工的效果，确保济南地铁车站的施工质量能够符合标准。

1 地铁车站渗漏水原因分析

为了针对性地对地铁车站渗漏处进行堵漏处理，需要先了解地铁车站渗漏水的原因。地铁车站渗漏水的原因主要有以下几方面：第一，地铁车站位于地面下层，更接近地下水，车站墙体及底板都容易因地理位置的原因出现渗水现象;第二，施工钻孔位置选择不当，导致后续使用中出现渗水;第三，混凝土配比不合理，针状碎石容易划破防水层，导致渗漏;第四，施工元件加工存在缺陷，焊接不平整或接口不紧密，容易在后续出现松动、脱落、损坏等现象，导致渗水。基于上述渗水原因，以针孔法进行灌浆堵漏，可以有效解决地铁车站渗漏水的问题。

2 地铁车站高压灌浆堵漏的原理

常规情况下，地铁车站高压灌浆堵漏应以与工程结合为主，倘若工程中出现系统没有排水的现象，可直接采用高压灌浆堵漏方式[1]。首先对裂缝的黏结进行处理，即在选定的组织结构缝隙中进行化学处理，使缝隙表层形成一种抗压能力或综合强度较高的锚栓，有利于后续裂缝的填充[2]。在此基础上，执行高压灌浆堵漏措施，即使用高压浇筑设备，将具备一定黏结化学性能的水溶性聚合物，在高压的条件下灌注在混凝土结构或墙体裂缝中。这些水溶性聚合物在组织结构中遇到水分子后，会快速发生乳化，并呈现出分散的现象，当水溶性聚合物凝结后，可以实现对墙体裂缝的填充，通过此种方式达到对组织结构防渗漏的作用[3]。目前，我国针对此方面或此种技术的研究尚处于起步阶段，属于一个全新的研究领域与范畴。

3 针孔法的应用

在明确地铁车站高压灌浆堵漏原理的基础上，本次灌浆施工所用设备皆为经过质量检验后合格的设备，能保证不因为设备质量问题而制约施工进程[4]。本次施工分6步进行，各步骤的具体内容如下。

3.1 清理

在清理过程中，施工单位需要对现场情况进行详细检查，判断是否存在表层渗漏现象，若存在渗漏现象，还要确定不同灌浆堵漏措施的实施位置。在完成对区域的组织规划后，对施工及其周边区域进行清洁处理，确保建筑组织结构表层的清洁度。

3.2 钻孔布置

在完成对施工区域的清洁处理后，选择直径为13.0～15.0 mm的钻头执行钻孔行为，钻入的角度应控制在斜上方45°左右。注浆孔利用锚杆钻孔进行部分加深处理，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 洗缝

在清洗衔接缝的过程中，使用高压设备，设备水流至少以7.0 MPa的压力进行喷射，并使用扳手将完成的区域进行加固拧紧处理，避免出现持续渗漏现象。

3.4 埋嘴、固结灌浆

在完成上述相关工作后，使用专用设备在灌浆区域及其周边区域进行衔接，确保钻孔孔洞与周边设备间不保留多余空隙，以完成埋嘴处理。

此后，本文采用针孔法执行固结灌浆。针孔法的实施应严格遵循加密处理原则，即使用设备在进行灌注过程中，按照自上而下的处理方式，并在孔内循环操作施工行为。通常情况下，在满足浇灌行为发生的条件下，可将多个针孔并排连接[5]。通过针孔注浆的方式，能使浆液完全渗透到地层的细小裂缝中，进一步保证灌浆封堵的效果。本次施工灌浆浆液以普通水泥浆液为主，不同水灰比的含灰量和含水量见表1。

结合表1，具备堵漏作用的弹性高分子水泥的主要合成原料包括顺丁烯二酸酐、丙烯酰胺、乙烯基聚醚、过氧化氢、维生素C等。弹性高分子水泥的合成主要是在配有滴加装置、温度控制装置、转速调节装置以及冷凝功能的反应仪器中进行的。合成前，首先在反应釜中添加去离子水以及乙烯基聚醚单体成分，并将所有原材料充分混合，直到完全溶解于水中[6]。待仪器中的温度升高到适当范围内，设置滴加速度，再将过氧化氢、维生素C溶液、链转移剂溶液等添加到反应仪器中。当仪器中的所有反应反应完全后，停止滴加，并将仪器内的温度降到室温，再选用25%的氢氧化钠溶液调节仪器内溶液的氢离子浓度指数。合成完毕后，还需要对弹性高分子水泥进行不饱和双键值计算，计算公式如式（1）所示。

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

式（1）中：[n]表示为弹性高分子水泥中不饱和双键值，mmol/g;[V1]表示灌浆料的总体积，mL;[V0]表示为灌浆速率，mL/min;[c]表示灌浆压力，Pa;[c0]表示为弹性高分子水泥中酸性物质的浓度，mmol/g，计算公式如式（2）所示;[m]表示为弹性高分子水泥的总质量，g。

[c0=V2×cm0]                                     （2）

式（2）中：[V2]表示弹性高分子水泥中酸性物质标准滴定溶液的总体积，mL;[m0]表示弹性高分子水泥中酸性物质所用质量，g。

通过上述两个公式得出符合弹性高分子水泥防渗堵漏要求的不饱和双键值，从而将不同原料按照一定的配比要求配置[7]。在配制过程中，当需要额外的添加剂时，选择添加剂单体需要考虑单体是否存在毒性、溶解性、挥发性等，最好选用毒性较小、溶解性强、易挥发的添加剂加入弹性高分子水泥合成材料中。根据此参数制浆，在灌浆结束后封孔，完成施工中固结灌浆。

3.5 压水试验

为防止出现泄漏的情况，本文在施工中设计压水试验时，固结灌浆第1段压力要求如表2所示。

结合表2，设灌浆段的灌浆压力为[P]，以下各段的灌浆压力按公式（3）计算：

[P=P0+ah]                                 （3）

式（3）中：[P0]表示第1段的灌漿压力，Pa;[a]表示岩石破碎系数，本次工程中取0.05;[h]表示阻塞器栓塞以下的基岩段长，m[8]。在满足公式（3）的前提下，完成压水试验。

3.6 灌浆堵漏后节点保护

完成上述施工操作后，需要进行相应的灌浆堵漏后的节点保护。本文在拆除支撑模架的过程中，通过提高试块强度的方式，保证拆除支撑模架时装配式半灌浆套筒连接的稳定性[9]。根据《灌浆套筒施工要求》，必须保证试块强度高于30 MPa。为防止外界环境因素对其产生的干扰，整体施工温度保持在5～15 ℃，如遇到温度过低的问题，需要采取一定的保温措施，避免发生冻结现象，进而阻碍施工;同理，如遇到温度过高的问题，也需要采取一定的降温措施。

4 结语

通过分析，证明了针孔法在实际地铁车站高压灌浆堵漏施工中的适用性。相信通过本文的设计，能够解决传统地铁车站高压灌浆堵漏施工中存在的缺陷。但本文同样存在不足之处，主要表现为未对本次地铁车站高压灌浆堵漏施工人员方面的配备加以深入研究，进一步提高施工整体质量。这一点，在未来的研究中要加以补足。同时，还需要对济南地铁车站的优化设计进行深入研究，以为提高济南地铁车站施工质量提供建议。

参考文献：

[1]王录林.关于富水地层地铁车站防水堵漏施工技术的探讨[J].价值工程，2019（14）：81-84.

[2]高星.注浆堵漏技术在地铁隧道渗漏处理中的应用[J].居业，2019（12）：118-119.

[3]李春广.高压喷射灌浆技术在水利工程中的应用[J].农民致富之友，2019（13）：121.

[4]胡德春.膜袋灌浆技术在水电站厂房渗漏处理中的应用[J].华电技术，2019（2）：43-45.

[5]刘家连，宋裕民.高支模技术在地铁施工中的应用[J].交通世界，2019（19）：150-151，153.

[6]李士锦，段晓平，张雷.徐州地铁深基坑双液浆堵漏技术应用研究[J].能源技术与管理，2020（2）：149-151.

[7]张洪菲.高压防渗灌浆技术在沉井工程中的应用[J].湖南水利水电，2019（6）：83-86.

[8]孙龙华，孙国栋，李庆京，等.论BIM技术在济南地铁施工中的应用[J].建筑机械化，2020（4）：43-45.

[9]韦兴标，何德顺，冯周飞.某尾矿库灌浆防渗堵漏施工实践[J].地基处理，2020（2）：148-152.