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    第一章 神奇的化学灌浆  

    1984年11月26日,正在紧张施工中的京广铁路衡广复线南岭隧道发生了世界铁路史上罕见的大塌方,涌出的淤泥喷射出15米远,填满了180米长的隧道,施工机械被掩埋,工程被迫中断。化学灌浆技术在关键时刻又显示了巨大的作用:仅用了一个多月时间,就使大突泥固结成功,清除了南岭隧道建设的拦路虎,使停工10个月的工程恢复施工,并且比原来计划使用的施工方案节省了800万元。这使现场的技术人员、甚至一些著名专家也连称神奇,赞不绝口。

    三峡工程,更是化学灌浆技术创造的一个名垂青史的伟大奇迹。

    三峡工程由大坝、电站、船闸和升船机等组成。主体建筑挡水埂长约2310米,高181米,为混凝土重力坝。坝体基础坐落在弱风化带下部或微风化岩体上,如处理不好,坝底会渗漏,沉重的负担将会使坝基下沉,大坝就会变形,在180多米高蓄水的巨大压力下,后果不堪设想。

    有了化学灌浆,问题就迎刃而解了。在大坝施工之前,对坝基全线进行帷幕灌浆,以降低坝基扬压力和渗漏量;对基岩含泥断层破碎带,采用高压水泥灌浆加CW环氧化学高压灌浆的复合灌浆方法加固;对坝身细小的渗水裂缝,采用CWLPLEAA等环氧浆材进行防渗止水。

    采取了这些措施,三峡大坝巍然屹立,固若金汤,“截断巫山云雨”,“高峡出平湖”。

    三峡大坝,是化学灌浆技术的一座丰碑。

    而最让人称道的,是北京丰台区大堡台汉墓车马坑出土文物的原位保护化灌工程。

    大堡台汉墓车马坑是我国考古学界于上世纪90年代初期挖掘的考古工程,出土了一批距今2000多年的珍贵文物;内有“黄肠题凑”的棺榔、骏马骸骨和已化石化的馏金马车等共1200多件。这是首次出土、也是目前全国规模最大的“黄肠题凑”古墓。据考古学家考证:墓中埋葬的是西汉燕王刘旦和王后华容夫人。

    “黄肠题凑”是古代王侯的一种殡葬制式,即用原株柏木承载着棺榔。“题”的本义是额头,泛指头;“凑”就是凑集,题凑又作题辏,辏是车轮辐条,题凑就是木头与木头像车轮幅条一样凑集在一起。黄肠,则是指柏木原木剥去外层后的黄心部分。

    大堡台汉墓是一座全木结构的地下寝宫,高大,幽深,威严,“黄肠题凑”的15000多根条木垒起的厚木围墙,顶着墓顶大梁,起着承重墙的作用,是一道特别的景观。

    大堡台发掘出“黄肠题凑”,在北京,在全国都特别轰动,夏鼐、宿白等考古界老前辈都来现场考察,认为这是一件很有学术价值的考古发现。

    为了更好地保护和向世人展现这一考古新发现,国家文物部门决定在汉墓车马坑原址建西汉博物馆,把文物原位原样保存下来,让人们参观。

    车马坑在地下数米深处,要原位原样保存文物,上面可以用玻璃罩密封,下面则要建隔水层,防止渗水,使文物免受地下水的侵袭而损坏。

    这些文物不能移动,动则会散架,所以不能搬走它们,等铺好混凝土再放回去,只能在文物原封不动的情况下在它们的下面搞隔水层。

    不能动文物,又要搞隔水层,这是摆在考古学家和建筑学家面前的一道难题。

    在难题面前,有人想到了化学灌浆这一高技术。于是,请来了中科院广州化学研究所的化灌专家叶作舟教授。

    要解决这一难题,也并非易事。车马坑的地层是含泥量较大的粉细沙层,经实验,这种土层化学浆液很难灌进去,无法在土层中渗透形成隔水层。

    在叶作舟的指导下,他的助手熊厚金经过细心观察研究,巧妙地利用车马坑底土层中的一条细小的水平构造缝进行灌浆,筑成了一层约厚40cm的橡皮板一样均的隔水层,既使地下水无法渗透,施工中又对上面的文物丝毫无损。

    工程成功了。这一成功,显示了化学灌浆不但是一项高新技术,更是一种巧夺天工的艺术。

    这是化学灌浆在文物保护方面创造的奇迹。因此,在12年后,熊厚金等获得了国家颁发的“文物保护奖”。

    在我国古代流传的“女娲补天”故事中,说女娲有“积芦灰以止淫水”的神气术,表达了人们对制服、消除天灾的渴望。有了化学灌浆,就可以用灌浆材料“止淫水”、“止涌泥”,比女蜗补天还快速、有效,使神话变成了现实。

    四、化学灌浆广阔的市场

    由于化学灌浆的神奇作用和应用范围广,所以它活跃在国民经济建设的各个领域,市场前景十分广阔。

    交通领域

    我国的公路交通正以前所未有的规模和速度发展。根据交通部的《国家高速公路网规划》要求,要建立省际、城际、国际的高速公路网络通道,连通和覆盖20万以上人口的所有城市。形成由中心城市向外放射以及横贯东西、纵贯南北的大通道;最终规划由7条首都放射线、9条南北纵向线和18条东西横向线组成,简称“7918网”。总规模8万多公里,到2010年全国公路总里程达到210~230万公里。

    由于经受长期的气候环境、重复荷载的作用,公路的路基和路面会产生不同程度的病害和损坏,因此,维护、修补和加固将是永远的课题,公路已进人了养护时代。

    这里面有多少软弱地基要处理,有多少危险边坡要治理,有多少涵洞、通道要加固、防渗漏!这是化学灌浆技术广阔的市场。

    水利电力

    2005年,我国发电量只相当于美国1984年的水平发电装机容量6.7亿千瓦,发电量24100亿千瓦时),人均用电水平只有1870千瓦时,不仅比美国人均13000千瓦时低得多,而且还低于世界人均用电水平(约2600千瓦时)。                                              .

    电力工业需要继续快速发展。中国有众多的河流,地理和气候特征形成了丰富的水能资源。目前,中国的水电发电量约占全国发电量的15%,因此仍要大力发展水电。今后20年,是我国水电发展的黄金时期,大部份水电资源将被开发利用。

    到2010年,我国要建设大型水库10多座,新建装机总量2730万千瓦的水电站近10座,核电站10余座,这里又将有多少需要化学灌浆的工程啊!

    隧道建设

    根据规划,国家近期的隧道(地下通道)建设将有如下大项目:

    1在长江口,从上海经过崇明县至江苏省启东市将修建一条快速通道,简称沪崇启过江通道;

    2广东、海南两省被琼州海峡阻隔,海峡最窄处近20公里、水深40m85m最深处达160m且海底地质条件复杂。目前有关方面正对桥梁、隧道、或桥隧结合等方案进行比较,隧道很可能是被采取的方案;

    3烟台至大连的渤海湾水下隧道,长约57公里;

    4广东与香港间的伶仃洋跨海工程,都有隧道和桥隧结合方案;

    5台湾海峡隧道,共有4个方案。最短的福建平潭至台湾新竹方案,地质条件颇为复杂,线路总长144km海水深67m

    此外,在国内还有许多穿山、过江隧道正在或即将要建设;10余座城市要建地铁;石油煤碳等采矿业迅速发展等等;国家对这些基础建设投资达数万亿元。

    在如此众多的基建项目中,化学灌浆可以解决许多疑难复杂的工程问题。如:大坝的基础防渗帷幕灌浆、软弱泥化断层破碎带的加固、石油钻井的堵漏和护壁加固、隧道与矿井施工中的大流量涌水的止水处理,混凝土构件细微裂缝的补强处理,各种地下工程的基础补强和防渗漏处理、粧基处理,边坡稳定处理,高速公路路基和路面的快速补强加固,古建筑和文物的保护等。

    化学灌浆将会大有用武之地,别说是在其中分一杯羹,就是掘一桶金也是完全可以的!

    还有,化学灌浆材料的应用量很大,也是一个广阔的市场。如:上海地铁4号线塌方冒水事故中,仅止水一项使用聚氨酯浆材就达102吨;三峡工程近几年防渗堵漏和地基加固,应用各种化灌浆材达570多吨;广东一家化灌企业,去年在桂、粤、湘公路工程的路基加固防渗中,使用的水玻璃浆材达2000吨以上。