抗滲混凝土管道井滲漏的原因分析及對策

祿紅濤

（甘肅第六建集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730050）

引言

通常管井和通風井都是豎向的通道，類似于“井”。在管道井壁和通風井壁根部施工縫是一種特別的容易發生滲漏的部位，其原因：一是建筑物的變形太大，超出了允許的變形范圍，其中最常見的是地基的熱脹冷縮以及地基的不均勻沉降；二是在施工期間，由于墻體根部施工縫的迅速位移，導致了防水失效；三是在澆注混凝土時未達到密實度，導致出現疏松、狗洞、蜂窩等現象，從而造成滲漏；四是由于施工時不注意防水，導致滲漏。

1 管道井滲漏防治修繕系統特點及附圖功能說明

本研究所介紹的管井及通風井滲漏水維修體系，其特點是：在墻體的施工部分采用全層油漆防水砂漿；在聚氨酯泡沫鋁板上涂覆一層防水砂漿。因為該聚氨酯泡沫鋁板材具有一碗狀的突起部，該突起部向上凸出，且該突起部上至少設有一通孔。聚氨酯泡沫鋁板材在上下兩個面上都設有凹槽，上、下兩個凹槽彼此交錯。所述防水卷材在所述墻體的一段間隔處設置一加強構件，該加強構件包含嵌入防水灰漿中的夾頭以及通過該防水卷材進入修補砂漿的兩個插銷，所述兩個所述插銷的相反一側具有彼此接合的齒條，每個具有開口開口以便將修補灰漿引入；以適應管道和通風井的防水要求[1]。為了更清楚地說明基于抗滲混凝土管道井滲漏現象實施的技術方案，以圖所示。實施工程案例1 中的管道井與通風井滲漏水修繕系統的結構示意圖見圖1 和圖2；圖3 為防水卷材的結構示意圖；圖4 為實施工程案例2 所應用的管道井與通風井滲漏水修繕系統的結構示意圖；圖5為加固件的結構示意圖；圖6 為聚氨酯泡沫鋁板的結構示意圖。

圖1 工程案例1 應用的管道井滲漏水防治修繕系統的結構示意圖

圖2 圖1 的局部放大圖

圖3 防水卷材的結構示意圖

圖4 工程案例2 應用的管道井與通風井滲漏水修繕系統的結構示意圖

圖5 圖4 中加固件的結構示意圖

圖2 中1-V 形槽；2- 界面防水劑；3- 防水密封膠。圖3 中71- 第一改性瀝青自粘防水卷材層；72- 玄武巖纖維增強層；73- 第二改性瀝青自粘防水卷材層。

2 管道井滲漏防治修繕系統具體實施方式

為使本研究實施案例的技術方案及系統應用目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對實施案中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施案例中未注明具體的所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均可以通過市售購買獲得的常規產品。

2.1 工程應用案例1

結合圖1 和圖2 基礎上，本研究提出的管道井滲漏防治修繕系統的施工步驟包括：

（1） 將基坑底部和墻體的材料移除，形成施工場地。具體地說，切割大約100 mm厚的墻面。為了更好的了解，原始的物料層的位置見圖1。（2） 在墻壁上的建筑區域的邊沿上切削一條溝槽。較佳的是，溝槽設置在大約100 mm 的地表之上。在墻面上切出一條溝槽，用作防水卷材的封口，使其具有更好的防水性能。另外，該溝槽長度為30 mm，深度為30 mm，可確保防水卷材的有效收卷，并為封口留出足夠的防水材料。（3） 將基坑內的積水清理干凈。比如，進行抽水或排水的過程，確保不發生明水。（4） 圍繞建筑場地的圍護。特別是，可以使用快速凝結式防滲防水材料及塊狀填料圍護施工場地，防止周邊水竄入施工部位，保證工程部位不會有明顯的積水。其中，速凝堵漏防水材料的配方包括：400～500 份硫鋁水泥，組分及重量份；一般硅酸鹽水泥150～200 份；300～400 份重鈣；2～5 份氯化鋰；10～20 份的膠粉；木質纖維含量為0.5～2 份。在這些膠粉中，舉例而言，選擇6021 E 作為市場上可買到的膠粉。原材料成分都能從市場上買到。（5） 使用電動角磨機或沖擊鉆在建筑區域的陰角位置上的V形凹槽1。V型溝槽最好是2 cm厚。在陰角上開一個合適的V 型凹槽，在陰角上涂上特殊的防水處理，可以增強陰角的防水性能。V型槽太大，會對建筑物的穩定造成不利的影響，而太小會對防水施工不利。（6） 將界面防水劑涂于施工區的表面，包括V 型槽。界面防水劑的功能是：具有防水功能，并能將水泥基層與防水密封膠結合，不易發生脫層。界面防水劑2 最好由質量比為1:3 至1：4 的液體和粉末組成，按重量份數計算，液體成分為：380～420 份防水乳液，2～5 份防腐劑，2～5 份消泡劑，590～610 份水。粉末組成：320～380份；砂土420～460 份；150～180 份重鈣；3～6 份多孔碳化硅；分子篩12～16 個分子篩；160～180 份的石膏，1～3 份的纖維素醚。通過對石膏的膠凝和多孔碳化硅、沸石分子篩的排水，使其具有更好的防水性能，并能增強其硬度。在此基礎上，以1:3 的比例加入液體和粉末，可得到具有0.8 兆帕以上的界面防水劑。（7） V型溝槽使用防水密封膠封閉。防水密封劑3 最好按重量份數包含120～140 份的液態聚硫橡膠；硅烷偶合劑0.5～1 份；16～20 份二氧化錳；8～10 份炭黑；3～5 份；20～30 份二乙醇胺，4～8 份山梨糖醇，3～5 份分散劑，4～8 份的流平劑。以上所有的成分都能從市場上買到[2]。該產品與基層接觸劑具有良好的配伍性，并具有良好的粘接效果。另外，碳黑改善了聚硫橡膠的機械性能，二乙醇胺的存在使其大分子間的氫鍵斷裂，使其分子間距增加，從而具有很好的涂層施工性能。（8） 將修復灰漿整個涂刷到建筑區域。此外，修補灰漿在陰角形成45°的拱形排水斜坡。

修補灰漿4 的質量份數由200～300 份的硫鋁酸鹽水泥組成；200～300 份硅酸鹽水泥；500～600 份石英砂、1～2 份消泡劑、2～4 份纖維素醚、1～2 份減水劑、16～20 份的粉煤灰、1～2 份的早強劑。以上所有的成分都能從市場上買到。比如，三丁基磷酸鹽是消泡劑。硅酸鹽水泥是指PO422.5 硅酸鹽水泥或PO55 硅酸鹽水泥。減水劑是聚羧酸類的減水劑，而早強劑是無水氯化鈣、無水硫酸鈉、碳酸鋰、碳酸鈉。粉煤灰的添加可以降低系統的堿度和水化熱，從而減少了復合膠凝體系中的微觀裂縫，改善了系統的耐用性；粉煤灰可使修補后的砂漿強度、致密程度得到進一步改善，耐磨性能得到改善，同時也可減少干縮。

2.2 工程應用案例2

根據以上實例1 所描述的設計，該設備基本上可以滿足管線井、通風井的防水要求，但是為了使其性能更好，我們的工作人員經過反復的研究，對其進行了改進。為了簡短的說明，在這個實施特定的工程實例中沒有提到的地方，可以參照實例1 的對應部分。

參閱圖4 和圖5，在墻面部位鋪貼防水卷材時，由于墻面部位的防水卷材會受到重力的影響，容易產生滑移。本實施案例中，在墻體上鋪設防水卷材時，墻體位置的防水卷材會因重力作用而發生滑動。在該實施例中，將多個間距布置的加固構件添加到墻體上的防水卷材。加強層由嵌入防水泥漿中的夾頭和通過防水卷材的兩個夾子組成。加強構件的兩個卡腳的相反側設置有一個齒條，它們彼此嚙合。齒條上有許多梯形的齒，這些齒之間有一定的間距。兩個腳架上的齒條互相咬合，增加了補強劑與補強劑的接觸面，使補強劑的穩定性更好。

因為在兩個插腳上都設有一個開口，以便修補砂漿能夠進入。齒條上的兩個齒間的間距都有一個開口。由于有孔洞，修補砂漿容易滲透到兩個夾板之間的空隙，從而進一步增強了補強層與補強層之間的粘附性。

兩個夾頭基本為半圓柱形，兩個夾頭形成圓柱形[3]。兩個卡腳的外壁上都有一個半圓形的彈性凸出物。彈性突起緊貼著防水卷材的修補砂漿。在施工時，在油漆完成后，貼上事先開有穿孔的防水卷材，通過防水卷材上的穿孔；然后再將其插入到修補灰漿中。當修補灰漿凝固后，將補強劑固定在補強劑中。在該實例中，加強構件（圖4 中40 位置）的材料可以選擇為不銹鋼，而彈性突起物可以是焊在插頭的外壁上的鋼板。另外，該鋼板的插入面為圓錐形，方便將其插入到修補砂漿中，并對防水卷材起到固定的作用。

2.3 工程應用案例3

設計人員還將工程優化思想與之相結合，對其進行了改進。為了簡短的說明，在該實例中沒有提到的地方，可以參照實例1 中的對應部分并且參見圖6；在該實例中墻體的施工部分，在整個涂刷防水砂漿時，首先進行一次防水砂漿的灌漿；在聚氨酯泡沫鋁板材上涂一層防水砂漿。

圖6 工程實施案例3 應用的聚氨酯泡沫鋁板的結構示意圖

因為泡沫塑料板材的碗狀突起部分是向上突出的，所述碗狀突起部分至少開有一通孔。通孔方便了防水泥漿的滲入，并將防水泥漿填滿在碗狀突起處的凸出空間。另外，在該聚氨酯泡沫鋁板材上，存在若干間隔布置的碗狀突起，其直徑為10～15 mm，相鄰的兩個碗狀突起之間的間隔為60～80 mm。

聚氨酯泡沫鋁板材是以聚氨酯和泡沫鋁為原料，在泡沫鋁的空腔內填充聚氨酯，它的吸能、抗震、耐壓性能優良；有防水、減震、減震等特性。墻體防水構造易因振動而產生裂縫，此防震維修系統在墻體上安裝聚氨酯泡沫鋁板，可有效地吸收振動，有效地防止防水結構；避免在安裝過程中因“錯位”、“位移”、“沉降拉裂”等原因而發生滲漏。在聚氨酯泡沫鋁板上設有一個碗形凸出物，有利于應力的分散；并可有效防止因位移引起的防水結構損壞[4]。

聚氨酯泡沫鋁板材在上下兩個面上都設有凹槽，而上下兩個凹槽在上、下兩個凹槽彼此交錯。聚氨酯泡沫鋁板的上、下兩個表面都設有凹槽，能將泡沫鋁板兩側的灰漿固定在一起，不會產生裂縫，使其與灰漿形成整體的結構。而且，在上、下兩個凹槽之間的交錯分布，使聚氨酯泡沫鋁板材具有較好的抗拉性能。兩個鄰近的凹槽之間的間距在60 mm以下。空隙愈大，槽口數目愈少，而愈小，槽口數目愈多。空隙小于60 mm，能保證充分的開孔，具有較高的拉伸強度，并能有效地防止因開槽過多而造成的聚氨酯泡沫鋁板斷裂。

本實施案例中，在聚氨酯泡沫鋁板的縱向上開有溝槽，并且沿著該聚氨酯泡沫鋁板的寬度方向上有多個溝槽。溝槽的外形是“燕尾槽形”、“T”形、“W”形等，最好是“T”形，見圖6。“T”型切口與防水砂漿的接觸面積較大，具有較好的拉伸強度。在溝槽側壁上開一條有限的溝槽。所述限制溝槽的剖面最好是三角形。設置限位槽，能將防水砂漿引入限位槽，從而進一步增強聚氨酯泡沫鋁板材與防水砂漿的結合強度，提高其穩定性[5]。

3 結論

本研究提出的管井漏水綜合整治方案的優點是：對管井、通風井進行了多道防水處理，并使用界面防水劑加強了與防水材料的粘接性，鋪設修補砂漿、多種防水涂料、防水砂漿等多種防水措施，還在結構上鋪設防水卷材、聚酯布等加固措施。該工程采用多種材料，多種工藝，對管線井、通風井進行了綜合處理。因此，對地下管線的防滲等問題的研究具有一定的借鑒意義。