地铁聚合物注浆材料:地铁隧道构造及功能保障的关键材料
地铁隧道长期处于地表水下和复杂的环境条件(如软土、岩层破碎带),碰到构造变型(如拱顶脱空、变形缝开裂)、漏水(地下水渗入)、地层压力传导和许多其他检测。聚合物灌浆材料作为一种高性能、多用途隧道施工材料,已成为确保地铁隧道结构稳定和长期运行的关键技术材料。
1、地铁聚合物注浆材料的常见种类和特性
地铁隧道常见的聚合物灌浆材料分为三类,各有侧重点:
1。 环氧树脂聚合物灌浆材料:以环氧树脂为主要成分,加固化剂(如乙二胺、二乙烯三胺)、稀释剂(如糠醛、甲苯)、填充料(如水泥、石英粉)等。粘接强度高(≥2。5MPa)、抗渗性好(抗渗等级≥P10)、具有耐老化性强的特点,适用隧道衬砌间隙、变形缝/变形缝漏水的永久补漏,及其工程加固(如提升衬砌抗压强度)。
2。 聚氨酯聚合物灌浆材料:分成水溶性聚氨酯(由甲苯二异氰酸酯和三甲基水溶聚醚形成)和油溶性聚氨酯。水溶性聚氨酯在水里体现,体积膨胀(膨胀率)≥100%),造成弹力砂土,适用流动水区域的补漏(如隧道底板、道床漏水);油溶性聚氨酯粘结力强(≥1。5MPa)适用干躁情况下的间隙加固(如隧道衬砌非渗水间隙)。
3。 地聚合物聚合物灌浆材料:添加强碱激发剂(如氢氧化钠、硅酸钠),如煤灰、矿渣、偏高岭土等硅铝原料。(运用工业固废)、高耐磨(抗压强度≥30MPa)、早期强度(1d强度≥15MPa)、微膨胀(防止开裂)等特点适用地铁隧道拱顶带模灌浆(提升拱顶与管片之间的缝隙)、加固二次衬砌工程(提升二次衬砌的抗渗性和承载力)。
二、地铁隧道聚合物灌浆材料的主要作用
1。 添充空隙,提升构造的整体性:在隧道施工中,衬砌管片与周边岩土体中间经常有施工空隙(如盾构隧道的环缝和纵缝),或衬砌反面间隙是由地层沉降引起的。聚合物灌浆材料通过高压引入,添充这一细微或繁杂间隙(至少为0。1mm),使衬砌与地层紧密接触,避免地层压力直接作用于衬砌构造,防止变形或干缝隙。
2。 防渗补漏、密封渗水通道:地铁隧道变形缝(新老混泥土接头)、变形缝(处理构造伸缩)、建筑裂缝(由干收拢或气温变化引起的)是漏水的主要来源。聚合物灌浆材料具有较好的粘结性和密封性,引入后能造成持续致密的防水层,阻塞漏水通道,保证隧道干躁,防止构造钢筋地下水锈蚀。
3。 加固软岩,提升地层稳定性:粉碎或软岩(如断层带、疏松砂层),聚合物灌浆材料可将浆体引入岩层缝隙,粘接粉碎岩层颗粒,提升软岩的完整性和自平稳水准,防止隧道坍塌,确保隧道施工和后期运作。
4。 提升构造,修补承载力:隧道结构因荷载太大(如地铁列车震动)(如地铁列车震动)时、当浸蚀(如地下水中的化学物质)等因素强度下降时,聚合物灌浆材料能与原结构粘接,造成复合结构,提升衬砌的承载力,提升构造的使用期。
三、地铁聚合物注浆材料施工要点
1。 施工前准备:彻底解决灌浆区域的油迹、灰尘疏松混泥土(用高压水冲洗或抛丸除锈),保证底层坚固、整洁、干躁(含水量)≤9%,可用1㎡卷材遮盖底层2-3钟头,刮起后无结露即合格);底部阳角线(如墙角、管根)应做成半经50mm的弧型,防止灌浆固化后开裂。
2。 材料类型及配合比:优先选用低温配方产品(专为5-10℃环境设计),保证冬天施工凝固正常;严格遵守产品手册的重量比、B成份(如常见的2:1或3:1),严禁随意调整占比(如提升固化剂用量会导致凝固太快,减少粘接强度;降低稀释剂用量会导致浆体黏度太高,不能引入间隙);充分搅拌电动搅拌机(2-3分钟),确保无结块。
3。 灌浆流程管理:挑选髙压灌浆机将聚合物灌浆材料引入空隙或间隙,灌浆次序应“从下向上,从一端到另一端”(如隧道纵向裂缝,从低灌浆孔逐步向高处推动),保证灌浆充满空隙;灌浆压力应保持在0。3-0。5MPa(避免衬砌构造因压力太大而损坏),当邻近注浆孔或间隙表面出现料浆外溢时,停止灌浆。
4。 维护凝固:灌浆后,用湿麻袋或塑料膜遮盖灌浆部位,维持湿润状态7天(冬至14天),避免浆表层少水干裂;室温初凝7-10天(冬至14-21天),浆彻底固化后,可进行后续防护层(如豆石混凝土)施工。
四、施工中的注意事项
1。 自然条件:施工工作温度必须施工工作温度≥5℃(低于5℃时,聚合物凝固反应速率骤降,容易造成胶体无法完全凝固);假如工作温度在0-5℃之间,要采取加温对策(如修建温室、运用加热灯直接照射),以确保施工区域的温度保持在5℃以上。同时,混凝土基层外表温度应高于环境含水量3℃以上(避免底层结露,危害胶体与基层的粘合力)。
2。 维护:聚合物灌浆里的固化剂(如乙二胺)、稀释剂(如甲苯)有刺鼻的味道和毒性,施工人员需戴防割手套、护目镜、口罩,避免直接接触皮肤或双眼;施工工地要保持良好的通风(避免溶剂沉积造成爆炸),远离火源(如抽烟、焊接),防止安全事故。
3。 材料贮存:聚合物注浆材料应密封保存(避免接触空气导致凝固),储存温度为5-25℃;成分材料应单独储放(如A成份存放在阴凉处,B成份存放干燥处),并按需混和(混和浆需在2小时内应用,避免凝固耗费)。
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