防水堵漏工程中的化学灌浆防水堵漏施工技术

　　摘 要：介绍了防水堵漏工程中的化学灌浆防水堵漏工程技术和几种性能优良的化学灌浆材料，并通过几个典型的工程实例，具体说明了化学灌泉技术在建筑防水堵漏工程中的综合应用。
　　关键词：化学灌浆；建筑工程；防渗堵漏； 防水堵漏；堵漏施工
　　混凝土建筑物裂缝是导致砼建筑物损坏的主要原因，裂缝渗漏水又是最令人头痛的问题，因为砼内部的裂缝是完全无规则的。一般传统堵漏的方法 。是将裂缝或漏水处凿开，进行表面堵漏，但结果往往是堵住这里，那里又开始渗漏。因为水可以在砼内部裂缝中无规则运动，从相对薄弱部位渗出。防水上所谓的“灌”就是化学灌浆，化学灌浆一般是指将由化学材料配制的浆液，通过钻孔埋设灌浆嘴，使用压力将其注入结构裂缝中，使其扩散、凝固，达到防水、堵漏、补强、加固的目的。常用于修补较深的砼结构裂缝。根据灌浆的压力和速度，可分为高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法。
1 化学灌浆防水堵漏技术简介
　　高压化学灌浆堵漏技术就是利用灌浆机产生的持续高压，将化学料液灌注到砼内部的缝隙中，并将缝中的水完全挤走，将缝隙完全填充满，达到止水的目的。
　　高压化学灌浆技术在我国起步较晚。在20世纪80年代中期，曾有过推广应用高峰期。但由于受施工设备、材料的限制未能普及。近几年来随着我国经济的迅速发展，国外施工机具设备已大量进入中国。且成本降低幅度很大。灌浆材料的品种、产量也已大幅增加，高压化学灌浆技术发展较快。尤其在大型的水利水电工程中，很多单位开展了大量的化学灌浆材料及灌浆工艺的研究试验，取得了大量的成功经验和丰硕科技成果 。
2 化学灌浆防水堵漏施工的优点
　　(1)压力高且稳定可靠，可让化学浆液完全进入砼结构深层微小裂缝内部，止水效果好。
　　(2)灌浆液技术成熟，品种齐全，基本上都已实现了单组份成品化生产。不需现场调配，质量稳定，开桶即可使用。浆液耐化学腐蚀，固化后无毒、环保、可永久防水。
　　(3)施工工艺简单，易行。施工速度快，止水效果立竿见影 ，一劳永逸。工人劳动强度小。施工效率是传统施工方法的5～10倍。传统作法无法比拟。
　　(4)施工不受季节、天气限制，可用于各种工程。包括检修、抢修工程，饮用水工程。施工综合费用低。经济效益显著。
3 化学灌浆材料简介
3.1 水泥一水玻璃浆材
　　该材料固结强度为0.5～15 MPa。固结率为98% ～100%，凝胶时间30～120S。具有成本低、适应性好，尤其适合突发性漏水、泥、砂的整治。浆液充填率又高，湿条件耐久性好等优点。其浆液特点如下：①浆液凝胶时间可准确地控制在几秒至几十分钟范围内；②结石体抗压强度可达10～20MPa；⑧结石率为100%；④结石体渗透系数为10 -8cm／s⑤适宜于 0.2 mm以上裂隙和 1 mm 以上粒径的砂层使用；⑥材料来源丰富，价格便宜。
3.2 中化—656(丙烯酸盐类)浆材
　　该材料广泛用于各种混凝土的渗漏水、油的堵截。具有浆液起始黏度低，可灌性能好，固化时间可任意调节两秒至十几分钟，甚至数小时等优点。固结体抗渗性 k<10 -8 cm／s，抗挤出强度3.5 MPa；固砂体抗压强度0.3～0.8 MPa，浆液起始黏度η (25℃)1.2～1.6 cp。该浆材荣获全国科学大会奖。
3.3 改性环氧树脂浆材
　　该材料具有广泛的应用范围，价格较便宜，强度、黏度、固化时间可调节，材料力学性能良好。抗压强度为70～120 MPa，抗张强度为 7～30 MPa，抗弯强度30～85 MPa，劈裂粘结强度干缝1.9～3.1 MPa、有水缝1.3～1.9 MPa，浆材起始黏度η (25℃)6～150 cp 该浆材荣获全国科学大会奖。
4 建筑工程防渗堵漏的工艺流程及效果检测
4.1 工艺流程
　　(1)查水 在潮湿和积水的地方排水及用棉纱吸擦干 ，寻找渗漏水的缝(伸缩缝、接触分界缝、沉降缝、施工缝、应力缝、结构缝、后浇带缝等)，或漏水洞、漏水孔、混凝土体蜂窝、砂眼点面等漏水渗水部位 。
　　(2)凿槽 在缝或点四周开凿 U型槽，一般槽深除去砂浆保护层外 ，还需深入混凝土体 2～10 cm；槽宽度原则上把松软漏水的混凝土清除为止 ，常规槽(点)宽度 5～30 cm。
　　(3)清洗  把新槽内的残渣清除，并用干棉纱擦干净，不能留下粉砂和积水。
　　(4)埋管  在漏水孔口洞位置上垂直放置一定长度的铝管，其周围再放置小碎石或棉纱，再用水泥一水玻璃埋管封槽，最后用外加剂防水混凝土砂浆盖面抹平封顶 。
　　(5)灌浆 按工程需要调节好黏度、硬度、固化时间等指标，用手压泵把浆材从灌浆嘴压注入被灌体。
　　(6)封孔 对达到灌浆要求的灌浆管，需要切除高出基面的铝管，并用老虎钳夹闭管口，再进行表面修复处理。
4.2 效果检测方法
　　(1)套管盖帽检查法  在埋好铝管约12 h后，用胶管套盖在铝管上，再用小铁线扎紧胶管进行封水，即可检查埋管质量效果。
　　(2)感觉检查法 在灌完浆 24 h后，可用肉眼观察或手触摸灌体干爽情况，即可定性检查灌浆质量效果。
5  防渗堵漏技术在工业建筑中的实际应用
5.1 能源部冲Ⅰ热水泵房地下穿墙管堵漏
　　能源部冲Ⅰ热水泵房为地下构筑物，承担着将经渣池过滤后的高炉冲渣回水送至冲渣冷却塔的功能，建于1997年，热水泵的φ800 mm出水总管穿越钢筋混凝土墙体处设计采用防水穿墙套管的构造，见图1。建成后，由于出水总管存在着较大的温差和振动，出水总管与穿越钢筋混凝土墙体的防水套管之间出现漏水，随着时问的推移，漏水情况日益严重。曾先后采用石棉水泥材料和防水胶等堵漏材料进行封堵，但是由于出水总管存在着较大的温差和振动，这些措施均收效不大，一般在堵漏后一个月开始又发生渗漏，并逐步加重。据现场观测，严重时每小时的渗漏量为0.8 立方米。2000年，采用化学注浆方法对该部位进行防渗堵漏，根据现场特点，采用弹性聚氨酯作为灌浆材料，具体施工中，先沿管壁边将缝隙用快于水泥砂浆封堵，在最下部设置一个引流压浆管见图 2，在 0.12 MPa注浆压力下进行连续灌浆，共计注入弹性聚氨酯浆液 45 kg，浆液渗入到钢筋混凝土墙体外的土体中，在出水总管周围的土体中遇水膨胀形成了一个较大的弹性凝胶体，彻底解决了φ800 mm出水总管穿越钢筋混凝土墙体部位的渗漏问题，使用至今没有发生渗漏。

5.2 技术中心大楼地下人防设施堵漏
　　技术中心大楼由于地基发生不均匀沉降，2005年，根据具体检测结果，采取锚杆静压桩技术进行地基纠偏加固处理，利用建筑物的自重，将400 mmX 400 mm钢筋混凝土桩穿越技术中心大楼人防地下室底板压入地基土层内。压桩结束进行封桩处理后，多数压桩点均出现不同程度的渗漏现象，影响地下人防设施的正常使用。2006年，采用化学灌浆方法对所有压桩点进行防渗堵漏处理。由于地下人防设施长期处于地下水位以下，所以采用了丙凝作为化学注浆材料对每个压桩点进行压力灌浆，再根据每个压桩点的渗漏程度，分别布置2～3个灌浆孔，丙凝浆液压入压桩点后，立即开始反应，经引发、聚合、交联，很快形成不溶于水的凝胶，使锚杆静压桩与技术中心大楼人防地下室底板间的间隙全部被丙凝凝胶体所充填，很好地起到了防渗堵漏作用，经实施后，效果良好，确保了技术中心大楼地下人防设施的正常使用。
5.3 能源部制水车间沉淀池堵漏
　　能源部制水车间沉淀池建于1969年，原设计为平流式沉淀池，池体总长57.78 m，设一道伸缩缝，总宽 16 m，总高 6.05 m，其中下部 1.25 m在地坪以下。池体采用钢筋混凝土结构，沉淀池池壁是沉淀池主要受力结构构件，由于池体较长，长期受水压力作用和冷热温度差作用，沉淀池池壁均有不同的开裂现象，很大一部分裂缝有向外渗水现象，也有个别裂缝较宽，漏水严重。从2003年开始，结合沉淀池的改造和结构加固，对池壁存在的裂缝采用化学注浆方法进行防渗堵漏施工，考虑到沉淀池的工作介质是供生活饮用水用的源水，采用了非水溶性聚氨酯作为化学注浆材料对每个压桩点进行压力灌浆。在压力灌浆过程中，浆液均穿透裂缝达到池壁的另一侧，裂缝内部的所有毛细孔均被浆液所注满，很好地起到了防渗堵漏作用，同时，聚氨酯化学注浆材料本身是一种粘结剂，压入裂缝后，起到了加强沉淀池池壁强度的作用。
6 结  语
　　化学灌浆具有简单、快速、价低及有效等诸多优点。不同的灌浆防水堵漏止水工程，其施工方案也需各有侧重，一般原则如下。
　　(1)铝管直径为 1 cm，埋管根底部用棉纱缠成喇叭头至直径 2～3 cm为宜，铝管头高出基面3～5 cm 即可。
　　(2)浆液固化时间为1′30″ 左右，以每点直径30～50 cm计算，每根管(点)用浆量为600～1000mL，灌浆终孔压力≤0.2 MPa为宜。
　　(3)灌浆原则以先快速进浆，后慢速进浆；先低压力，后高压力的规律为佳。
　　(4)施灌工艺是先灌漏水小的孔，后灌漏水大的孔；先灌外围孔，后灌中间孔。
　　(5)因降雨才渗漏水的工程，可用改性环氧树脂施灌；长期有水的工程，则选用中化一656(丙烯酸盐类)灌浆；而间歇性渗漏水的，可优选中化一656或改性环氧树脂与水泥一水玻璃组合(复合)灌浆。
　　(6)在自然环境中，有许多物质都直接或间接影响浆液的凝胶时间和凝胶强度，因此，必须根据土质和水质，按不同建筑工程和不同的浆材，选择不同的浆液配方和灌浆工艺。