帷幕灌漿工藝在既有建筑抗?jié)B防水工程中的應(yīng)用

徐海洋， 羅 戰(zhàn)

(中交第四航務(wù)工程局有限公司，廣東廣州 510290)

既有建筑地下結(jié)構(gòu)的滲漏問題是工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的一個(gè)難題，不僅會影響地下室使用功能，還對地下室地下部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件、設(shè)備等后期使用及維保帶來很大的影響。施工過程中混凝土澆筑質(zhì)量把控不嚴(yán)、防水措施處理不規(guī)范、回填土施工管理不到位、地基基礎(chǔ)不均勻沉降等多種因素，都可能導(dǎo)致建筑建成后地下室出現(xiàn)滲漏情況，對后續(xù)使用帶來諸多問題。

針對地下結(jié)構(gòu)的滲漏問題，如果只是采用局部注射式灌注打針堵漏這種常規(guī)的處理方式，并不能將滲漏問題徹底解決，仍可能導(dǎo)致長期滲漏積水，導(dǎo)致環(huán)境潮濕。通過運(yùn)用帷幕灌漿工藝，對滲漏區(qū)域大面積開孔，采取高壓沖洗形成新的灌注通道，然后壓力灌注在水中不擴(kuò)散的材料構(gòu)建新的防水體系，主要應(yīng)用于既有建筑地下結(jié)構(gòu)大面積滲漏處理。

1 帷幕灌漿防水技術(shù)特點(diǎn)

(1) 該技術(shù)采用的施工機(jī)械設(shè)備簡單，容易操作，且造價(jià)較低，對地下室等空間受限制區(qū)域的施工較便捷。

(2) 該技術(shù)的“止水”效果較好，采用的材料在水中不擴(kuò)散，對地下水沒有污染；而且施工簡便，對局部受限空間滲漏處理有較大的可操作性。

(3) 該技術(shù)的操作可以參考帷幕灌漿施工技術(shù)規(guī)范中的成熟工藝，容易掌握施工要點(diǎn)及做好質(zhì)量把控。

(4) 開孔徑小，施工便捷，對原結(jié)構(gòu)破壞小且效果好，對工作面要求低，鉆孔機(jī)械選取容易，操作方便。

2 工藝原理

帷幕灌漿工藝是將漿液灌入基礎(chǔ)混凝土或地基土層的裂隙、孔隙，形成連續(xù)的阻水帷幕，達(dá)到減小滲流量和降低滲透壓力的目的。灌注漿液與混凝土底板板底與防水層結(jié)合面、墊層與原基礎(chǔ)層之間形成新的防水帷幕。同時(shí)穿過相對較松散的地基巖土層一定深度，加強(qiáng)基礎(chǔ)的阻水能力，以阻止或減少地下水的滲透；與建筑物的排水系統(tǒng)共同作用，降低滲透壓力以達(dá)到減小對地下室底板和墻體影響的作用。

該技術(shù)措施主要由2步完成，分為置換灌漿和局部抗?jié)B處理。

2.1 置換灌漿

置換灌漿操作原理見圖1。結(jié)合設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場情況，布設(shè)灌漿孔①，孔間距2.0 m，局部間距可作調(diào)整，鉆孔深度需穿過原結(jié)構(gòu)層②、原防水層③、原墊層④；高壓沖洗后形成新的灌注通道，進(jìn)行壓力灌漿，各層縫隙間距置換水中不擴(kuò)散料，所采用的水中不擴(kuò)散的灌漿料能很好地與各層材料間相結(jié)合形成整體，強(qiáng)化防水堵漏處理，多道設(shè)防，以達(dá)到防滲的目的。灌漿孔根據(jù)相鄰孔的出漿情況可適當(dāng)調(diào)整距離。

圖1 置換灌漿原理

2.2 局部抗?jié)B處理

局部抗?jié)B處理操作原理見圖2。大面積滲水的情況在置換灌漿處理后得到了有效控制，當(dāng)局部區(qū)域仍有滲漏現(xiàn)象時(shí)，針對該區(qū)域的結(jié)構(gòu)板進(jìn)行抗?jié)B處理,先對結(jié)構(gòu)板鉆孔，鉆孔直徑12 mm, 孔距500 mm，鉆孔深度至原結(jié)構(gòu)底板厚度的1/2，止水針頭安裝至灌漿孔①位置，應(yīng)注意避免在灌注聚丙烯酸酯時(shí)發(fā)生倒流，通過聚丙烯酸酯對結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部加強(qiáng)處理。

圖2 局部防滲原理

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 材料及設(shè)備

3.1.1 主要材料及技術(shù)指標(biāo)

置換灌漿材料：材料需滿足在水中不擴(kuò)散，把控好灌漿材料的凝結(jié)時(shí)間，其流錐流動(dòng)度在30 min及以內(nèi)，3 h豎向膨脹率為0.1%～3.5%，28天抗壓強(qiáng)度不小于50 MPa。其他具體的物理力學(xué)性能及技術(shù)指標(biāo)參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2 帷幕灌漿防水施工主要設(shè)備

帷幕灌漿防水施工主要設(shè)備見表1。

表1 主要機(jī)具設(shè)備

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備

(1) 編制既有地下室抗?jié)B防水灌漿處理施工方案，方案由項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行編制，報(bào)公司技術(shù)部門審核、審批，后報(bào)監(jiān)理單位、建設(shè)單位進(jìn)行最終的審批。對施工實(shí)施的相關(guān)負(fù)責(zé)人、責(zé)任人、現(xiàn)場管理人員、現(xiàn)場操作人員等進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，并進(jìn)行考核通過后方可進(jìn)行施工。

(2) 檢查水、電和管道布置情況，場地機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)缆泛褪┕l件，注意用電防水安全。

(3) 檢查場地情況是否符合設(shè)計(jì)圖平面布置，核對原結(jié)構(gòu)圖。

(4) 檢查所有相關(guān)材料，設(shè)備。檢查主要工程鉆機(jī)，灌漿機(jī)的使用性能，使用期限等是否符合正常使用要求。工程材料是否合格，若現(xiàn)場攪拌水泥漿應(yīng)有嚴(yán)格的配合比和質(zhì)量控制措施。

3.2.2 鉆孔放線定位

(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放線定位，將成孔位置測設(shè)于現(xiàn)場，孔位間距為2.0 m。灌注過程中可根據(jù)灌漿效果進(jìn)行孔距調(diào)整，如灌漿效果差可適當(dāng)加密。在灌漿孔位設(shè)計(jì)前應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況對結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行詳細(xì)地核對，應(yīng)盡量避開原抗浮錨桿、設(shè)備基礎(chǔ)等位置。

(2) 鉆孔過程中，對取出的芯樣進(jìn)行仔細(xì)地核對，確保所鉆的孔洞能夠穿透結(jié)構(gòu)層、防水層、墊層至原地基。

(3)放線過程中做好標(biāo)記，切勿遺漏。

3.2.3 鉆孔

鉆孔采用GY32-QZ-200取芯機(jī)鉆孔，根據(jù)結(jié)構(gòu)圖等相關(guān)資料確定結(jié)構(gòu)板的厚度、墊層厚度、基礎(chǔ)層位置后進(jìn)行鉆孔處理，孔徑50 mm。在鉆孔過程中應(yīng)按減壓鉆進(jìn)法施工，嚴(yán)格記錄成孔徑、孔深等數(shù)據(jù)。

3.2.4 置換灌漿

將灌漿裝置(使用在水中不擴(kuò)散灌漿料)與預(yù)埋的帶有止水閥門的不銹鋼管連接后，嚴(yán)格依據(jù)帷幕灌漿施工工藝進(jìn)行灌漿，主要采取單孔進(jìn)漿法，持續(xù)灌漿，等到相鄰的灌漿管冒出濃漿后再進(jìn)行接入下一個(gè)灌漿嘴作業(yè)，第二灌漿管冒出濃漿后，方可將第一個(gè)灌漿管封閉，接入第三進(jìn)漿孔，以此類推，灌漿過程中嚴(yán)格控制壓力。低壓慢灌，灌注施工完成后注意檢查灌漿效果，若局部區(qū)域需要補(bǔ)漿，及時(shí)補(bǔ)灌漿。

3.2.5 注漿壓力控制

灌漿壓力一般控制在0.2～0.5 MPa之間，根據(jù)注入漿量的大小，可以對灌漿壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕档突蛘咛岣撸{的最大壓力不得高于0.5 MPa，在灌漿壓力加大過程中，壓力從0.2 MPa開始，按每級0.1 MPa升壓。

3.2.6 預(yù)埋止水針頭

在進(jìn)行局部防滲處理前先鉆孔預(yù)埋止水針頭，利用灌漿機(jī)產(chǎn)生的持續(xù)高壓，將聚丙烯酸酯料灌注到結(jié)構(gòu)上鉆好的孔中(孔徑12 mm)，將孔中的水完全排擠，并將鉆孔及附近區(qū)域完全填滿，從而達(dá)到防滲止水的目的。

3.2.7 檢查滲漏情況

全部工序完成后，養(yǎng)護(hù)2～3天，檢查防滲效果。

4 質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1) 定期對設(shè)備、器具及測量儀器進(jìn)行檢查、調(diào)試、更新，并且定期進(jìn)行計(jì)量檢測，確保設(shè)備、器具和儀器的完好性、可靠性和精確度。

(2) 采用抽檢、專檢相結(jié)合方式對混凝土、砂子、水泥，聚丙烯酸酯等材料進(jìn)行檢查，每一層都要嚴(yán)格把關(guān)，對不合格的產(chǎn)品及時(shí)更換處理。

(3) 開孔位置及深度要滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，間距在1.5～2.0 m，局部可以增加或者減小間距，孔深誤差不得超過1.25%。

(4) 注漿管的型號、預(yù)埋位置要明確，并且止水閥門必須為不銹鋼管，并預(yù)留30 cm操作面。

(5) 灌漿過程要控制灌漿速度、壓力大小，采用低壓慢灌進(jìn)行灌漿，直至臨邊孔冒漿后方可停止灌漿，最后檢查灌漿情況，及時(shí)補(bǔ)漿。

(6) 在施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)地下室底板和剪力墻等局部結(jié)構(gòu)板隆起開裂，抗?jié)B處理后，應(yīng)對該部位進(jìn)行加固及底板抗浮處理，提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗浮能力。

(7) 施工處理完畢后需按照規(guī)范要求進(jìn)行防水抗?jié)B檢測，觀察確認(rèn)防滲防水處理效果。

5 綜合效益分析

5.1 實(shí)用性

帷幕灌漿技術(shù)常用于水利、隧道等大型工程，在房屋結(jié)構(gòu)防水抗?jié)B方面應(yīng)用較少，該施工技術(shù)工作原理容易理解，通過對結(jié)構(gòu)板鉆孔灌注不溶于水的特殊材料，待孔內(nèi)的材料凝結(jié)硬化后形成帷幕式防水層。該應(yīng)用是帷幕灌漿工藝技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)展，可根據(jù)不同類型的結(jié)構(gòu)、不同的地下水分布情況進(jìn)行合理的方案設(shè)計(jì)，具有易操作性及實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)勢。

5.2 綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益

實(shí)際應(yīng)用帷幕灌漿工藝于地下工程的防水抗?jié)B處理過程中，通過測量精準(zhǔn)定位，在實(shí)施前對工程現(xiàn)場的水文條件地形地貌等地理信息進(jìn)行詳細(xì)勘察。在注漿過程中嚴(yán)格控制好灌漿壓力，在制漿過程中應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃疁厍闆r、地質(zhì)條件等制定符合施工要求的灌漿料(在水中不擴(kuò)散)，完工均對地下水無污染，符合綠色環(huán)保的工程施工理念。施工過程不需大范圍降低地下水位，施工噪音低，施工過程對周邊建筑基本沒有振動(dòng)，對周圍環(huán)境影響小，避免了對周圍建(構(gòu))筑物的不利影響。

6 應(yīng)用實(shí)例：某住宅小區(qū)項(xiàng)目地下室防水工程

6.1 工程概況

某住宅小區(qū)項(xiàng)目1～4號樓，總建筑面積：107 078.26 m2；其中地下車庫建筑面積為23 634.46 m2。在交房不久后該地下室負(fù)2層便出現(xiàn)大面積的積水，且在地下室底板、頂板、剪力墻等重要結(jié)構(gòu)部位出現(xiàn)開裂和滲水現(xiàn)象(圖3)。經(jīng)第三方檢測單位提供的檢測報(bào)告結(jié)論與建議，主要為混凝土澆筑質(zhì)量及防水施工質(zhì)量缺陷造成地下室滲漏。

圖3 防滲處理效果

6.2 效果

通過利用帷幕灌漿工藝技術(shù)對該項(xiàng)目地下室區(qū)域進(jìn)行防水抗?jié)B加固處理后，現(xiàn)地下室內(nèi)已無明顯滲漏。

7 結(jié)束語

帷幕灌漿工藝常用于水利工程、隧道工程等大型厚重構(gòu)筑物的防水抗?jié)B施工，通過施工工藝及材料的特殊性能進(jìn)行防滲處理，達(dá)到防滲抗漏的目的。現(xiàn)將其推廣應(yīng)用在房屋建筑的地下室、地下停車庫等部位的后期防水抗?jié)B中，對解決地下室等位置滲漏問題是一個(gè)很好的措施。該技術(shù)不僅現(xiàn)場施工方便，設(shè)備操作簡單，作業(yè)周期短，防水及抗?jié)B效果好，同時(shí)成本造價(jià)相對較低，且所選用的材料及施工工藝對地下水和周邊環(huán)境幾乎沒有污染。

利用帷幕灌漿技術(shù)對既有建筑地下室抗?jié)B防水處理符合綠色環(huán)保的施工理念，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益統(tǒng)一，也有利于對建筑資源及材料的充分利用，節(jié)約施工成本。通過帷幕灌漿技術(shù)在應(yīng)用上的擴(kuò)展，對既有建筑地下防水處理具有積極意義，可為類似工程提供借鑒參考。