左坝2#灌浆平洞温泉漏浆聚氨酯灌浆施工及安全探讨

左坝2#灌浆平洞温泉漏浆聚氨酯灌浆施工及安全探讨

刘静童志刚

四川省水利电力工程局四川资阳641300

摘要：在工程施工建设当中，利用聚氨酯化学灌浆材料进行灌浆施工，加固效果满意。本文主要对聚氨酯灌浆施工的相关问题进行研究，首先简单对聚氨酯化学灌浆材料的概况进行分析，包括材料特点、灌浆原则、配比参数等，其次分析施工工艺情况以及施工当中的注意事项，最后分析应急预案和消防物质等，旨在提高聚氨酯灌浆施工的水平。

关键词：聚氨酯灌浆材料施工技术安全生产

在左岸帷幕灌浆试验区,在钻孔灌浆施工中,16-26m井段无回水。灌浆过程中,灌浆液从消力池的左侧温泉出口流出。经过多次处理,第一排孔基本完成。通过比较一、二、第三孔的灌浆情况,发现灌浆效果差。针对实际情况,采用水溶性聚氨酯对帷幕渗漏部位进行灌浆。

1聚氨酯化学灌浆材料概况综述

聚氨酯灌浆材料是由聚氨酯预聚物和添加剂(溶剂、催化剂、缓凝剂、表面活性剂、增塑剂等)组成的化学浆料。通常它是单一流体类型。其主要成分是以过量的二异氰酸酯(或多异氰酸酯)和多羟基化合物为主要剂制备的预聚物,与水或固化剂反应,与聚氨酯交联化合物形成化学灌浆材料。水溶性(亲水性)、油溶性(疏水性)两类。在灌浆过程中,把聚氨酯灌浆材料注入缝隙或疏松多孔性地基中时,这种预聚体的端NCO基与缝隙表面或碎基材中的水分接触,发生扩链交联反应,最终在混凝土缝隙中或基材颗粒的孔隙间形成有一定强度的凝胶状固结体。聚氨酯固化物中含有大量的氨基甲酸酯基、脲基、醚键等极性基团,与混凝土或岩石缝隙表面以及土壤、矿物颗粒有强的粘接力,从而形成整体结构,起到了堵水和提高地基强度等作用。此外,在相对封闭的灌浆系统中,反应释放的二氧化碳气体会产生很大的内压,促使浆液向松散地层的孔隙和裂缝中深入扩散,使孔隙结构或裂缝完全形成。充填浆料,从而提高堵水效果。浆液膨胀越大,固结体越接近,抗渗性和抗压强度越高。聚氨酯化学灌浆材料可分为2类:水溶性(亲水性)和油溶性(疏水性)。虽然这两种聚氨酯预聚物材料可用于防水、堵漏、地基加固,但两者也不同。

1.1水溶性聚氨酯灌浆材料特点分析

水溶性聚氨酯浆料的突出特点之一是易于在水中分散、在水中自乳化、立即进行聚合。该固结材料具有良好的弹性、抗渗性和耐低温性,与岩石、混凝土、土壤颗粒等具有良好的粘结性能,灌浆后对水质无污染。

水溶性聚氨酯灌浆与水玻璃、丙烯等灌浆相比,具有以下优点:a、在大量水的存在下能与水反应,固化后形成不透水固结层,可堵塞涌水;b.在固化反应过程中产生二氧化碳气体。封闭灌浆系统的初始气体压力将低粘度浆液进一步推入小裂缝的深度和疏松地层的孔隙中,使孔隙结构或地层充填致密,而后气泡包封在胶体中,形成体积庞大的弹性固化物。C.在处理含大量水的地层时,浆液可以快速固化,不能被水冲走,弹性固结可以充分适应裂缝和地基的变形。d.浆液粘度可调,可浇注约1mm缝隙;固化速度调节方便。e.固化体的急性毒性试验实际上是无毒的。

1.2水溶性聚氨酯灌浆原则

1）化学灌浆的风、水、电供应要可靠,必要时可以设置专门的管道和电路。2）制浆和灌浆用的天平、天平、压力表和温度计应保持准确。3）化学灌浆施工人员应当接受专业技术、劳动、环保培训。4）化学灌浆应采用纯压灌浆。根据工程要求和材料性能,可采用单液或双液注浆。5）化学灌浆应采用小直径注浆孔和注浆管,注浆管道应尽量短。

1.3灌浆材料及配比参数

①灌浆材料选择水溶性聚氨酯灌浆②物理力学性能（见表1）

表1物理性能指标表

2.3施工工艺

(1)孔布置:孔位置布置在帘轴下游1米处,孔间距暂时控制在4米处。（2）钻孔：钻孔孔径为φ75mm，一次钻到漏水位置50cm以下。（3）冲洗钻孔、压水、安装灌浆塞等要求与采用纯压式水泥灌浆相同，栓塞塞在漏水部位以上200cm处。（4）灌浆:采用专用化学灌浆机测量灌浆前泡沫胶凝时间,及时调整灌浆比,以便正确掌握灌浆结束标准。最大压力为0.5MPa。在注浆结束前,根据注浆固井时间、管线体积和抽吸量的逐渐减少,估算出丙酮的用量,采用丙酮顶部注浆消除管线中的残余注浆。灌浆结束后灌浆应在灌浆压力下进行固结。如果灌装时间接近于胶凝时间,即使吸入量没有达到预定量,在管理中丙酮用于及时地顶部浆料,以防止浆料胶凝。（5）注浆后,使用特殊的清洗剂及时清洗管道和施工工具。如果灌浆固化,就很难清理。

2.4.注意事项

(1)指定专人在现场搅拌纸浆。混合物必须混合均匀使用。(2)化学纸浆的运输和贮存应采取防水防潮措施。(3)现场工作人员应当穿工作服,同时戴活性炭口罩和橡胶手套(NBR手套),隔离有机蒸气和颗粒物质,戴眼罩。严禁现场吸烟。(4)在施工中,要尽量远离火源和电源,特别是高压电线、输电线路。(5)灌浆材料应存放在通风、阴凉、干燥的地方,远离火源,避免阳光直射。

3应急预案及物资

3.1应急预案（见图1和图2）

图1紧急联络程序应急处理工作项目部工作流程图

图2应急处理工作总体流程图

3.2消防物资

消防物资种类和数量:应急物资包括水泥、黄砂、石灰、麻袋、电线等。各类救灾设备和设备:仓库内配备有头盔、安全带、切割机、气焊设备、小型电动工具、通用五金工具、雨衣、靴子、手电筒等,存放在统一仓库内,仓库管理员24小时值班。消防安全设备:干粉灭火器和1211灭火器。现场有明显的疏散标志和应急灯。砂箱、消火栓也标在明显位置。急救用品:急救箱、呼吸器、担架及各种创伤急救用品。其他必要的物料供应渠道:保持物料供应渠道(电话联系),始终保证供货。急救车:项目部自备车,或报120急救车救助。

4结束语

聚氨酯化学灌浆材料具有凝固快、清洁无污染等特点，利用此材料进行灌浆施工效果显著，但是也需要严格按照材料的配比参数进行施工，并且在施工的过程当中注意施工安全，远离烟火、电器，并做好紧急预防和物资准备工作，只有这样才能保证灌浆施工顺利进行，提高工程灌浆施工的质量。

参考文献：

[1]高性能水活性聚氨酯灌浆堵漏材料的制备与性能研究[J].刘玉亭,孙德文,冉千平,卢立群,李波,尹浩.中国建筑防水.2015(01)

[2]新型聚氨酯灌浆材料的研制[J].刘广建,陈冲冲,陈国富.塑料.2012(04)

[3]我国建筑安全生产管理责任制度的政策评估与完善[J].周建亮,佟瑞鹏,陈大伟.中国安全科学学报.2010(06)

[4]建设工程安全生产管理理念创新研究[J].赵挺生,王欣,唐菁菁,刘显智.土木工程学报.2010(S2)