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注浆与涂层技术在地下室渗漏治理工程中的应用
叶林标1,曹征富2
(北京市建筑工程研究院;中国建筑学会防水技术专业委员会)
1 工程概况
某工程位于北京市长安街延长线主干道的南侧,占地面积9 743㎡,总建筑面积94 448㎡,其中地上19层,建筑面积为55 766㎡;地下5层,建筑面积为38 682㎡。该地下室设计的防水等级为一级设防,其埋置深度29m。地下的水文地质状况为:层间潜水水位为-16.5m~18.1m,承压水水位为-21.8m~23.3m。该工程的地下室为全现浇钢筋混凝土筏板基础,结构类型为框架-剪力墙结构。工程完工后,在地下室的北侧和东侧较大面积的外墙面发现了严重的渗漏水现象。据不完全统计,共有47个不同程度的漏水点,其中包括线流、滴漏和慢渗等现象(见图1、图2),从而导致地下室的地面局部积水(见图3),使该地下室无法交付使用,急需进行治理,以满足其作为商业超市、机电安装和车库等使用功能的要求。
图1
图2
图3
2 渗漏原因分析
1) 对地下室外墙的防水混凝土保湿养护不到位,使混凝土墙体产生许多不规则的收缩裂缝,也有局部的混凝土振捣不够密实或施工缝处理不符合规范要求等,导致墙体的一些部位形成缝隙而成为渗漏水的通道。
2) 对固定模板且穿过外墙混凝土结构的螺栓孔,没有采用具有微膨胀功能的细石混凝土和密封材料封堵密实,使部分地下水通过不密实的螺栓孔和施工缝渗入室内。
3) 在外墙迎水面铺设SBS改性沥青防水卷材时,正遇北京的多雨季节(2008年7月11日~20日),基层含水率较高,卷材难以与基层粘结牢固,封闭严密,只要卷材防水层的接缝粘结密封不严或防水层个别部位有破损时,地下水就会通过这些缺陷处(图4)渗入到卷材防水层与混凝土外墙之间发生窜流,当水窜流到外墙混凝土的裂缝、施工缝或螺栓孔等薄弱部位时,即可渗漏到室内(图5)。
图4
图5
4) 由于外墙防水层的施工和肥槽回填期间,正是举办2008北京奥运会的前夕,根据当时市容整治的要求,必须在短期内完成该肥槽的回填任务。而肥槽不但狭窄(宽度1m左右)且其深度也达到29m之多,在回填过程中急于抢工期,对已完成的卷材防水层如有损坏,亦难以查找和修复,使该地下室的北侧和东侧留下了渗漏水的隐患。
5) 根据现场调查发现卷材防水层的设防高度也没有满足《地下工程防水技术规范》关于“应高出室外地坪高程500㎜”的要求,防水层的收头亦未进行钉压固定和密封处理,也是导致渗漏的原因之一。
3 治理原则
根据该工程的实际情况,应遵循“在背水面采用注浆堵漏与涂刷刚性防水涂料相结合,进行综合治理”的原则。
由于该地下室北侧与东侧外墙的卷材防水层已失去防水功能,外墙的防水混凝土结构也存在缺陷,若在迎水面进行治理,必须挖开肥槽中的回填土,重新进行防水处理,其结果不但工作量大,施工作业困难,而且对治理效果也难以保证。经过业主与开发商等多次召开专家会议进行论证,最终决定在外墙混凝土结构主体的背水面,采用灌注化学浆液堵漏与全面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料,并在细部构造等薄弱部位进行复合增强处理相结合的技术措施,以便获得较好的治理效果。
4 材料要求
4.1 水溶性聚氨酯注浆材料
该材料是由多异氰酸酯与多元醇聚醚树脂为主要原料,采用加成聚合反应技术制成的预聚体,掺入适量的化学助剂组成的单组分注浆材料。
由于该材料分子结构上存在的端异氰酸基(-NCO),当注入到混凝土的缝隙中遇水后,可立即发生交联化学反应,形成不溶于水的固结体,达到了以水止水的作用。
该材料的主要技术性能应符合表1的要求。
表1 水溶性聚氨酯注浆材料的主要技术性能
4.2 改性环氧树脂注浆材料
该产品主剂是由环氧树脂通过添加改性剂的作用,制造而成的具有低粘度、亲水性和可灌性好等特点的材料。固化剂则由混合胺类材料所组成。施工时,应将主剂与固化剂按一定比例混合均匀后,通过注浆泵和注浆咀灌入混凝土的缝隙中,经交联固化反应后形成抗压强度和粘结强度很高的固结体。它不但可以堵塞渗漏水的通道,而且可以对混凝土结构起到加固补强的作用。其主要性能应符合表2的要求。
表2 改性环氧灌浆材料的主要性能
4.3水泥基渗透结晶型防水涂料
该产品是由硅酸盐水泥、石英砂及多种活性化学物质配制而成的一种粉状材料。该粉料与水调制成浆状涂料涂刷在混凝土基面上,其中的活性化学物质以水为载体渗透到混凝土结构体内部的毛细管和裂缝等孔隙中,促进混凝土中未完全水化的水泥微粒发生水化作用,形成一种新的不溶于水的枝蔓状结晶体,使混凝土具有致密、防水、抗渗和加固补强作用。该材料的性能应符合表3的要求。
表3 水泥基渗透结晶型防水涂料的主要物理性能
5 施工工艺
5.1 工艺流程
凿除地下室外墙内侧水泥砂浆找平层 →清理干净→在漏水点处钻孔→埋置注浆嘴→灌注水溶性聚氨酯浆液堵漏→对有补强要求的部位灌注改性环氧树脂浆液→高压水冲洗和润湿基层→配制水泥基渗透结晶型防水涂料→对易渗漏的薄弱部位用水泥基渗透结晶型防水材料的半干粉团填充压实→对大面涂刷第一遍水泥基渗透结晶型防水涂料→涂刷第二遍水泥基渗透结晶型防水涂料→喷雾状水养护防水涂层→铺抹普通水泥砂浆找平层→涂刷饰面涂料恢复饰面层。
5.2 施工操作要点
5.2.1 基层处理
全面剔除地下室外墙内侧的饰面层和水泥砂浆找平层,直至完全裸露出混凝土结构表面,对穿墙管根周边和宽度大于0.2mm的裂缝应剔凿出10mm宽的V型槽,并认真清理干净。
5.2.2 注浆堵漏
1)对漏水点或裂缝的渗漏水部位,采用钻头直径为12mm的冲击钻打孔,打孔的深度为100~150mm。
2)在孔中插入外径为11mm并附有单向止逆压环和橡胶胀圈的专用注浆嘴,用六角搬手将其拧紧,并使橡胶圈受压膨胀,紧贴孔壁固定密封。
3)将专用的注浆导管把注浆泵与注浆嘴连接起来,根据渗漏水压力的高低和渗漏水量的大小,调节灌注水溶性聚氨酯浆液的压力,使浆液通过注浆嘴进入有渗漏水的混凝土结构体的缝隙中,浆液遇水即发生交联固化反应,并在混凝土的缝隙内形成固结体(图6、图7),从而达到了以水止水的作用。
图6
图7
4)由于该地下室东侧通道有的裂缝大于0.3mm。对这些部位,不但要止水,而且需要对混凝土结构起到补强加固作用。为此,我们把水溶性聚氨酯注浆液改用可在潮湿状态下固化的双组分改性环氧树脂浆液,该浆液灌注前需将两个组分按比例混合均匀,其灌注方法与水溶性聚氨酯基本相同。
5)当注浆液在混凝土结构体内固化后,即可用切割机割除外露的注浆嘴,完成注浆工作。
5.2.3 涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料
1)对光滑的混凝土表面,应用安装钢丝刷的打毛机进行打毛处理(见图8),对有疏松的部位应凿除并用高压水冲刷(见图9),将混凝土表面的尘土杂物,彻底清理干净,同时也起到润湿基层的作用。
图8
图9
2)调配水泥基渗透结晶型防水涂料时,应按粉料:水=1:0.4的比例,将水倒入拌料桶中,在电动搅拌器的搅拌下,逐渐将粉料投入拌料桶中,继续搅拌成均匀而无粉团的浆状涂料(见图10)。调配好的涂料应在20min内用完,故应随用随配料,在使用过程中不得中途加水且应经常搅拌,已初凝结块的涂料不得再用。
图10
3)对穿墙管周边和裂缝的V型槽部位,应用专用刷均匀涂刷一遍水泥基渗透结晶型防水涂料,待其初凝后,再用水泥基渗透结晶型防水材料的半干粉团(粉料:水=1:0.17~0.18)将其填平压实(见图11)。
图11
4)在干净和充分湿润而无明水的混凝土基层表面,涂刷两至三遍水泥基渗透结晶型防水涂料,施工时应采用专用刷蘸取涂料在基面上摊匀,并用力搓揉,使其进入毛细孔内再拉平(见图12),并在前一遍涂层凝固后再涂刷后一遍涂料,后一遍涂料的涂刷方向应与前一遍涂刷方向相垂直,涂刷应均匀,涂层之间的搭接宽度不应小于100mm。涂层的总厚度不应小于1.0mm,粉料的总用量不应少于1.5kg/㎡。
图12
5)在涂层终凝后,应用喷雾器喷雾状水进行保湿养护(见图13),养护时间不得少于4d。
图13
6)涂层经保湿养护和验收合格后,即可铺抹普通水泥砂浆找平层,并恢复饰面层。
6 结语
该地下室采用从背水面灌注化学浆液堵漏与在混凝土结构基层表面涂刷水泥基渗漏结晶型防水涂料,并在细部构造等薄弱部位进行附加增强处理相结合的治理技术措施,完成治理后,经过春、夏、秋、冬的使用考验,未发现渗漏现象,可以满足使用功能要求,达到了治理渗漏的预期效果。
(图、表示内容详见会刊2010年第6期)

[发布日期:2010/12/10] [关闭窗口]