某大型现代化建筑群由旅馆、商场、公寓楼、锅炉房、冷冻机房和地下车库等几部分组成。旅馆为主体部分,结构为带地下室的钢筋混凝土高层建筑,锅炉房为地下建筑。旅馆与锅炉房连接处设地下室变形缝一道,兼作沉降及伸缩缝。该缝宽为 30~45 mm,其水平缝长约 22 m,位于地坪下约 10 m,地下水位约为-5.5 m。由于原止水带的作用失效,存在着严重的渗漏现象,日渗漏水量约为 600 L。某建筑工程研究院承包了治理该缝渗漏的任务。通过采用注浆与嵌缝相结合、刚性与柔性并用、多道设防的综合治理措施,成功地完成了该缝的修复任务。
1.该变形缝一边为地下三层、地上十七层的高层建筑,另一边仅为地下一层的地下建筑,不均匀沉降是明显的,并且,由于当时结构尚未封顶,这种沉降更是随时都可能发生。以前两次堵漏治理都是在修好之后又发生了渗漏,更说明了这一点。
2.水压大、流速快。该工程位于水位较高的地区,地表水及地下水都很丰富。该缝虽经两次堵漏,渗漏点仍遍及缝内,流量较大的一处漏水量为 300 ml/min。
3.结构复杂。变形缝上有两根钢筋混凝土骑缝柱,骑缝柱的混凝土不密实。此外,该变形缝又与另一条变形缝相连,名为修复一条变形缝实为两条。该变形缝因两次进行治理,缝内凹凸不平,施工难度大。
通过对该变形缝渗漏特点的分析,施工单位制定了分段治理、分期治理,先重后轻、多次注浆和多道设防的治理方案。分段即是以骑缝柱为界,把该变形缝分为三段,逐段治理。分期即是先治理水平段,然后再治理骑缝柱下部缝及骑缝柱,最后再治理两边及围护墙的立缝。先重后轻、多次注浆,即是找漏水严重点,优先予以注浆堵漏,以控制缝内积水量,利于清淤和施工。多道设防,即是使用多种防水材料,保证不会再次出现渗漏现象。治理方案见图 1、图 2。
1.快速堵漏剂。快速堵漏剂是埋置注浆通道、注浆管和封堵渗漏点的理想材料,它能带水堵漏,而且能水中凝结。该产品是一种凝结硬化快、小时强度高和具有微膨胀的水硬性材料。该材料的技术性能见表 1。
图1 水平变形缝的治理方案图
1—聚氨酯嵌缝膏;2—改性环氧涂层;3—堵漏剂;4 —PVC管;5—氰凝;6—无机砂浆层;7—原砂浆层或第一次注浆层;8—原止水带
图 2 垂直变形缝的治理方案图
1—改性环氧涂层;2—堵漏剂;3—PVC管;4—氰凝;5—原无机砂浆层;6—原止水带
快速堵漏剂技术性能表 1
抗渗性、净浆试体水养3 d,在1 MPa水压下不透水。
2.氰凝。氰凝是以聚氨酯为基础的化学灌浆材料。它是一种含端异氰酸酯基的氨基甲酸酯低聚物与一些添加剂所组成的化学浆液。它遇水反应,产生的二氧化碳气体使其边膨胀边凝固,形成二次渗透现象,最终反应生成不溶于水的体型结构的凝胶体。它具有粘接力强,可适用于潮湿基层和弹性好的特点,能满足变形缝变形及沉降的要求。主要技术性能如下:
外观:淡黄色透明液体
相对应变:1.05~1.10
粘度:(20℃ PaS)0.4~0.6
渗透性:良好
抗压强度(MPa):>1.0
渗水系数(cm/s):10
抗渗压力(MPa):>1.0
凝结时间(s):100~600
3.改性环氧胶。改性环氧胶是由E—44 型环氧树脂、煤焦油、增韧剂、填料和改性体等混合而成,为双组分。它能经过固化反应形成一种强度很高又具有一定弹性的新型环氧材料。它具有粘接力强,可适用于潮湿基层和强度高的特点,能满足变形缝轻微变形及沉降的要求,是良好的注浆封闭材料。主要技术性能如下:
断裂强度(MPa):12.03
断裂伸长率(%):52
撕裂强度(KN/m):39.82
4.聚氨酯密封膏。聚氨酯密封膏是由聚醚树脂和二异氰酸酯等原料,经过加成聚合反应制成的双组分化学反应型的高弹性防水密封膏。主要技术性能如下:
拉伸强度(MPa):≥0.6
断裂伸长率(%):≥300
撕裂强度(KN/m):≥6
不透水性:压力0.2 MPa 10h不透水
1.抽水清淤。首先使用各种工具将缝内积水基本清除干净,再用铁钩子将缝内杂物、石子和淤泥进行清理,找出渗漏严重的出水点。
图 3 重漏点处理图
1—水;2—注浆铁管;3—快速堵漏剂
2.治理重漏点,控制漏水量。在渗漏严重的出水点左右各 20 cm的地方,使用快速堵漏剂进行埋压,在出水点中央埋压注浆用铁管,反复埋压,直至漏水完全由管中流出为止。然后用软塑料管将水引入排水沟中,分段找出重漏点,如此埋压,使缝内积水得以基本控制。见图 3。
3.第一次注浆。待埋压的铁管具有足够的强度以后,使用手压式注浆泵对管内注入氰凝浆液。维持压力 0.5MPa左右,然后关闭阀门。使用同样的方法对变形缝内严重漏水的地方,逐次注浆处理。
4.拆管、缝内找平。注浆 24 h后。使用管钳、凿子等工具拆除注浆铁管,并用凿子将较为突出的堵漏剂剔平,再清理干净缝内的积水、杂物,再在缝内压一遍堵漏剂,使缝内基本平整、干净,便于下一道工序的进行。
5.埋压灌浆通道并设置注浆嘴。选定直径略小于变形缝宽度的PVC胶管,用电钻、剪刀等工具在其下部打出密密麻麻的孔洞,并使有孔洞的一边朝下,以骑缝柱为单位分为三段,逐次放置在水平变形缝内,在PVC管两边设置注浆嘴。将骑缝柱下部留着下一步处理。遇有变形缝较宽的地方,可同时将 2~3 根PVC管放下,使其与缝一般宽,再在上面覆盖与缝同宽的油毡条,然后,埋压 20 mm厚的堵漏剂,将注浆管及注浆通道埋压好。
6.浇灌改性环氧胶液。往灌浆通道内通气,检验进浆管和注浆通道是不是连通,如果连通,准备浇灌改性环氧胶液。先将改性环氧胶液甲组分加热,使其能够较好地流动,然后与溶剂、固化剂按比例配合,搅拌均匀。迅速倒入变形缝中,浇注厚度为 30 mm左右。
7.试灌。待 24 h改性环氧胶液基本固化后,采用颜色水代替注浆液,进行试灌,检查封堵情况及管道是不是连通畅流,并记录下灌浆量、灌浆时间、压力表值等数据,以供灌浆时参考。
8.第二次灌浆。灌浆自一端灌向另一端,灌浆开始后观察灌浆通道另一端,由于原通道有试灌水及渗漏水,待出浆管流出的浆液由稀变稠后,再关闭阀门,维持 0.5 MPa的压力,持续至注浆泵不再进浆时,关闭进浆阀门。如此将 3 段分批注浆完毕。
9.拆除注浆管。灌浆 24 h后,使用管钳、凿子将注浆管拆除,将靠近柱子一侧的堵漏剂剔掉,便于柱子的处理。
10.骑缝柱的处理。将柱子两边原埋压注浆管的堵漏材料用凿子剔掉后,露出聚氨酯弹性体,然后重新用堵漏剂在柱子两边埋压注浆铁管,并将柱子根部封堵严密,待注浆嘴埋压牢固后,采用吹气法检查柱子封闭情况,由于柱子的混凝土振捣不密实,所以在柱子下部有许多漏气眼,使用堵漏剂和改性环氧胶液将柱子下部 30 cm以内的漏气眼全部封死。然后注入氰凝浆液,待柱子 30 cm以上的部位流出浆液时,停止注浆,并用湿棉丝将漏浆较重的眼堵死。待流出的浆固化后,再次注浆,等注浆维持一定的压力,不再进浆时,关闭进浆阀门。24 h后,卸掉阀门,用木楔将孔口封死。骑缝柱处理示意见图 4。
图 4 骑缝柱处理示意图
1—改性环氧;2—堵漏剂;3—氰凝;4—堵漏剂;5—原无机砂浆层;6—原止水带;7—注浆管
11.立缝的处理。垂直变形缝已被无机砂浆封压较厚,凿子凿时特别困难,所以决定直接在立缝上注浆嵌缝。首先用凿子将水平缝注浆管附近的堵漏剂剔掉,露出氰凝固体,然后使用快速堵漏剂,将已挖好孔洞的PVC管埋压于立缝内,并在顶部和底部设置注浆管。其它试灌、封压、注浆和卸管,与水平缝处理法相同,最后将孔洞用堵漏剂抹平。
12.涂刷改性环氧胶液。将改性环氧胶甲组分加热,使其能够较好地流动。然后,与溶剂、固化剂按比例配合,搅拌均匀,用小刷子在变形缝的垂直段及缝两侧各 10 cm的部位涂刷改性环氧胶液。对于水平变形缝,先用锤子将缝两边棱打掉,露出干净混凝土界面,将石子、砂子扫净后,立即涂刷环氧胶液,使原改性环氧和旧混凝土与聚氨酯密封膏有一个很好的粘接面。
13.浇灌焦油聚氨酯密封膏。在涂刷完改性环氧胶液后,立即将焦油聚氨酯密封膏甲、乙组分搅拌均匀,嵌填入水平变形缝中,嵌填至和地面平为止。
1.施工用的聚氨酯、改性环氧胶、固化剂及溶剂,多属易燃有毒物品,施工现场以及存放材料的仓库要严禁烟火,并要求通风良好。
2.施工机具、注浆泵使用完毕,必须及时用二甲苯或其它溶剂清洗干净。
3.改性环氧胶为热施工,加热时应注意不可添加溶剂,撤离火源后,方可与溶剂和固化剂搅拌混合。
总之,变形缝是防水工程的薄弱环节,在地下工程的施工中必须严格按设计要求处理,不然,发生渗漏会造成不必要的人力、物力和财力的浪费。
对于高低跨相差较大的变形缝,必须以柔性材料为主、多道设防,仅凭一道注浆堵漏是不保险的。
在变形缝的嵌缝处理上,使用改性环氧胶效果很好,它既具有很高的强度,同时对潮湿基层有很强的粘结力。它是嵌填变形缝、封闭注浆通道的理想材料。
使用多次注浆、逐段处理的方法,虽然施工复杂,手续较繁,但堵漏成功率高。
(叶林标 王向波)