易盛,廖翔鹏
(1.长沙市轨道交通六号线建设公司,长沙410011;2.湖南五彩石防水防腐工程技术有限责任公司,长沙410011)
混凝土结构受材料和施工等众多因素影响普遍存在带裂缝工作现象,渗漏水情况比较普遍,地下水丰富的南方地区则更加严重,行业内有“十隧九漏”的普遍说法,给工程施工和运营使用带来了困扰,对使用和运营安全带来了隐患,同时会降低工程的使用寿命,后期维修成本十分高昂,可见,在施工期妥善治理好渗漏水的意义十分重大。
混凝土渗漏水使钢筋混凝土内部存在的氢氧化钙溶失,pH 变小,容易导致混凝土结构中的钢筋发生锈蚀,并会加快结构混凝土的碱骨料反应,从而影响到结构安全,缩短了工程的使用年限。
工程投入使用和运营后再出现渗漏水,受运营影响处理代价非常高昂,经济损失十分巨大,例如,京广高铁隧道漏水抢修一度导致该段高铁运输中断,高铁列车大面积延误,直接和间接损失无法估量。
1)迎水面(迎土面)压注水泥浆,主要目的:填充结构背后空隙,挤出积水并截断大渗水水路,不足之处:只能堵较大渗水,减少渗水水量和水压,混凝土缺陷导致较小或细微渗水仍需压注化学浆。
2)背水面压注化学浆,主要目的:填充混凝土缺陷(补强为上)并速凝止漏。
行业内常说“大水好堵、小水难治”的主要原因就是目前的几种治“小水”的化学注浆材料均存在诸多性能缺陷和不足,导致“堵了漏、漏了堵”,形成“小水难治”的普遍认识。
要想治好“小水”不复漏,笔者认为主要应从“材料”上想办法。这种材料至少应具备以下性能:
1)能以较快速度水中或带水凝固或凝固前在水中不扩散不分散(即水冲不动);
2)能注进混凝土结构缺陷内部并充填饱满;
3)材料较强黏接后受拉不产生界面剥离,只产生材料内聚破坏更佳;
4)内部结构密实,不透水性强并具有较强抗拉强度;
5)具有较强弹性,能适应结构裂缝热胀能缩或不均匀沉降变形;
6)耐水泡、耐酸碱、耐热、耐寒、即耐久性好;
7)干湿交替不收缩;
8)可操作性强;
9)环保无毒,不破坏环境,不伤害人员身体健康。
具备以上性能的注浆堵漏材料,在确保充填密实饱满的条件下,可以达到对混凝土结构“堵漏+补强(一定程度)”相结合的效果,凭借潮湿面高黏结力、高弹性、强抗拉能力、致密抗渗性和耐久性,可以大幅减少或杜绝由于动荷载、裂缝变形、干湿交替和冻融循环所造成的复漏,保护钢筋免受渗水侵蚀,避免混凝土氢氧化钙溶失和过快碱骨料反应,从而提高注浆堵漏的质量和延长缺陷混凝土结构使用寿命【1~3】。
经过多年的不断探索和实践验证,取得了包括创新型注浆堵漏材料、专用注浆设备和相应工艺要点在内的1 套相对完整的注浆堵漏技术。这套技术的价值:解决“大水好堵、小水难治”的顽疾,切实减少复漏(工艺到位且注浆饱满可杜绝复漏),提高注浆堵漏质量,延长缺陷工程使用寿命且环保无毒、操作简便。
这套注浆堵漏技术的核心是创新性注浆堵漏材料,在对一种引自美国的防水材料进行改性改良后,得到了具备本文第6 条所述所有期望性能的新型注浆堵漏材料,我们将其命名为“锢水环保止漏胶”,并为其“量身定做”研发了一种便携式高压单液注浆机,为保证堵漏效果总结了若干施工工艺要点,初步形成了1 套相对完整的注浆堵漏技术。
这套技术的堵漏机理:通过恰当的施工工艺和使用专用注浆设备将“锢水胶”压注进混凝土缺陷内部并包裹钢筋和充填饱满,利用材料亲水而不溶于水和较快时间凝固的性能堵住渗漏,较强的潮湿面黏结力和较强的抗拉能力可对结构缺陷进行补强,弹性体和耐久性好及干湿交替不收缩,可适应动荷载、裂缝变形和干湿交替及冻融循环,且环保无毒对环境对人员均无危害。
1)环保无毒:进口主材,不含有机溶剂,绿色环保,检验无毒;
2)致密结构:近100%固含量结构致密、不透水性强;
3)耐久性好:耐水、耐腐蚀、耐热、耐寒;
4)无溶不缩:不含有机溶剂,后期不收缩;
5)潮湿黏接:潮湿基面较强黏结力;
6)弹性适变:凝固后致密弹性体,可以较好地适应结构缝隙变形和管片行车震动等;
7)降低复漏:注浆饱满可降低由于动荷载、裂缝变形、干湿交替和冻融循环引起的复漏;
8)操作简便:单组分施工,使用配套专用高压注浆机即可。
通过工艺细节保证注浆到位并饱满,主要有以下几点:
1)注浆孔沿裂缝宜左右交替布孔,孔距控制在10~15cm,孔内灰渣要吹尽;
2)注浆孔深至少达到结构厚度的1/2 及以上,建议采用深斜孔,角度在15°~20°,让注浆通道与混凝土裂缝等缺陷在内部深处相交,浆液由里向外充填;
3)仔细观察缺陷表面返浆情况,未返浆段落应补孔注浆;
4)注浆速度不宜过快,应从下往上逐孔注浆;
5)施工缝、变形缝应开槽,安装排水管封堵后注浆,通过排水管观察注浆情况,确保注浆到位并饱满;
6)变形缝注浆后建议凿除封堵堵漏王(耐久性差),再在槽内植筋(或打入膨胀螺栓)涂刷高黏接柔性防水层,最后使用防水砂浆封槽并抹平;
7)较大较急渗水或盾构管片拼缝渗水应先封堵好并采用若干铝管集中排水,深孔压注“锢水环保止漏胶”,直至铝管出浆夹扁铝管等“锢水环保止漏胶”凝固和等强。
目前,由于混凝土缺陷及预设防水措施失效导致的渗漏水情况非常普遍,受化学注浆材料的性能缺陷或不足影响,往往堵漏后复漏率比较高,随着“锢水胶”及专用配套设备的成功研发和推出,“小水难治”的顽疾应可以得到有效缓解或解决,“锢水环保止漏胶”的应用对提高注浆堵漏质量和控制并减少复漏十分有利。