淺談高壓注漿防水技術(shù)在防水維修中的應(yīng)用
——以W大學(xué)書院防水維修項(xiàng)目為例

劉舉進(jìn)

(濰坊醫(yī)學(xué)院，山東 濰坊 261053)

在高校零星維修工程中，經(jīng)常會(huì)遇到一些建筑物屋面出現(xiàn)雨水滲漏的問題，針對(duì)這種滲水問題，一般常規(guī)的維修方法是將原先鋪貼的防水層拆除，然后進(jìn)行基層處理，再鋪貼新的防水材料進(jìn)行防水。但在建筑物維修過程中，有些滲漏部位由于施工條件限制，采用重新鋪貼防水材料的維修方案不方便施工，且維修成本太高。在這種情況下，可考慮選擇采用高壓注漿防水這一新型防水技術(shù)。相對(duì)于常規(guī)的防水維修方法，高壓注漿防水工藝不僅滿足更多施工條件下的防水維修，而且施工操作簡(jiǎn)單，人工、材料費(fèi)用低，大大降低了維修成本，在提高施工效率和經(jīng)濟(jì)效益方面都有很大優(yōu)勢(shì)。

1 高壓注漿防水技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 高壓注漿防水技術(shù)的原理

建筑物屋面之所以出現(xiàn)滲水問題，是因?yàn)樵蠕佋O(shè)的防水材料年久老化破損，雨水沿著樓板混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫進(jìn)入建筑物內(nèi)部。因此，在防水維修時(shí)，一種方法是在屋面鋪設(shè)防水卷材，另一種方法是將混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)滲漏的裂縫堵住，就能實(shí)現(xiàn)屋面防水的目的。高壓注漿防水技術(shù)的防水原理則屬于后者。

高壓注漿防水技術(shù)是一種新型的高壓灌注防水新工藝，它的施工原理是利用壓力設(shè)備產(chǎn)生的高壓作為動(dòng)力，將化學(xué)注漿材料注入到滲漏的建筑物混凝土裂縫中。注漿液具有一種化學(xué)特性，就是當(dāng)注漿液注入到混凝土裂縫中后，會(huì)與混凝土中的水份迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，擴(kuò)散延伸、乳化、膨脹，最終固化，并釋放大量二氧化碳?xì)怏w，氣體產(chǎn)生二次滲壓，壓力設(shè)備產(chǎn)生的高壓與氣體滲壓的推力將固結(jié)的彈性體順著裂縫壓入并逐漸填充，直至填滿混凝土中的全部縫隙，把水流封堵不能進(jìn)入到混凝土結(jié)構(gòu)體內(nèi)，以達(dá)到止水堵漏的目的[1]。

1.2 注漿材料

高壓注漿材料是一種由多元異氰酸酯和多羥基化合物為主要原料合成的水溶性聚氨酯化學(xué)材料，含有游離異氰酸基團(tuán)的低聚的氨基甲酸預(yù)聚體[2]，具有良好的親水性。

水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料黏度低，由單組份高分子聚氨酯漿體合成，因此在壓力設(shè)備產(chǎn)生的持續(xù)高壓下，即使很細(xì)小的混凝土內(nèi)部裂縫，都能進(jìn)入。漿液遇水后迅速產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)漿液注入混凝土中的裂縫后，與其中的滲漏水結(jié)合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳并形成脲的衍生物，生成膨脹的多元網(wǎng)狀密閉彈性體，與建筑物混凝土結(jié)構(gòu)體密切結(jié)合，形成一個(gè)密閉的整體，起到良好的防水堵漏作用[3]。

在潮濕的環(huán)境下，漿液與混凝土的結(jié)合力非常好，在裂縫中固化后，有著較強(qiáng)的密閉性和彈性，不會(huì)因建筑物結(jié)構(gòu)輕微的變形而發(fā)生二次滲漏問題，因此可以起到長久防水堵漏的效果，一般可達(dá)十年。

1.3 高壓注漿防水技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.3.1 施工操作簡(jiǎn)單

如果采用常規(guī)的鋪設(shè)防水卷材施工方法，需要拆除原先破損的防水卷材，將垃圾外運(yùn)，再處理基層，然后噴灑底油，最后鋪設(shè)防水卷材，工序復(fù)雜，需用的施工設(shè)備和工種多。采取高壓注漿防水工藝，兩人配合即可完成施工，在施工過程中，由一人控制注漿機(jī)，另一人進(jìn)行注漿操作，工種少、勞動(dòng)強(qiáng)度低。

1.3.2 防水堵漏見效快

注漿液進(jìn)入到混凝土裂縫中后，迅速與混凝土中的水份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)固化，注漿完成后即可達(dá)到瞬間凝膠，防水堵漏效果立竿見影，因此施工工期短、施工效率高。

1.3.3 施工成本低

施工過程使用的人工少，設(shè)備成本低，施工設(shè)備僅需一臺(tái)鉆孔設(shè)備和一臺(tái)高壓注漿機(jī)，同時(shí)水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料市場(chǎng)價(jià)格低，因此較之其他防水維修方法施工成本低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

1.3.4 對(duì)施工溫度要求低

常規(guī)的鋪貼SBS卷材防水工藝對(duì)施工溫度要求較高，雨雪天氣不能施工，在秋冬季節(jié)氣溫較低時(shí)施工效果也不佳。而高壓注漿工藝在室內(nèi)即可進(jìn)行施工，不受季節(jié)和天氣影響，對(duì)溫度要求低，在較低氣溫下(高于0℃)施工也不影響最終的防水堵漏效果。

1.3.5 可滿足各種施工條件

水溶性聚氨酯化學(xué)注漿液耐酸堿、耐化學(xué)介質(zhì)程度高，可用于多種施工環(huán)境。材料環(huán)保性好，為非易燃易爆材料，無毒無污染，施工過程安全，對(duì)人體無害。水溶性聚氨酯化學(xué)注漿材料有很好的親水特性，能沿著水通道逆水而上滲透擴(kuò)散，與混凝土、土、砂等材料都可以進(jìn)行良好結(jié)合，與水反應(yīng)后形成密閉的防水彈性體。因此，高壓注漿防水技術(shù)可應(yīng)用于建筑物的各種施工縫、沉降縫、變形縫以及其他裂縫的滲水維修，在各類防水維修工程中都能起到很好的堵水防滲作用。

2 W大學(xué)書院防水維修實(shí)例分析

2.1 工程概況

W大學(xué)書院在學(xué)生公寓樓地上一層，面積900m2，層高4.2m，頂板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，頂板厚度15cm，書院屋面為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，屋面頂部為一平臺(tái)，作為二至六層學(xué)生公寓的室外通道。平臺(tái)原防水做法為鋪貼兩層SBS卷材防水，然后鋪貼60×60五蓮花石材，石材厚度為3cm?，F(xiàn)書院頂面SBS防水層局部破壞，造成書院雨水滲漏，影響書院的正常使用，需對(duì)頂面防水進(jìn)行維修。經(jīng)對(duì)該建筑滲漏情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)頂面滲漏點(diǎn)較多，約有五十多處，主要集中在頂板與立面墻柱交接部位。滲漏區(qū)域面積大小不一，小的約0.5m2，大的則有2m2～3m2。

2.2 防水維修方案選擇

在建筑物維修中，同一問題解決的方案往往有多種，有的簡(jiǎn)單，有的復(fù)雜，采用不同的維修方案，維修的成本不同，維修完成后的使用效果也會(huì)有差異。因此，在施工前的方案決策階段，需結(jié)合工程的具體情況，選擇最優(yōu)化的的維修方案，是快速、高效解決工程問題，又能節(jié)省維修成本的關(guān)鍵。

首先，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件，因書院頂面平臺(tái)防水層以上鋪設(shè)的是五蓮花石材，作為學(xué)生公寓的室外通道，假如按常規(guī)的防水維修方法，需拆除原先鋪設(shè)的石材和原SBS防水層，然后基層找坡、重新鋪貼SBS防水卷材，再恢復(fù)石材地面。施工工序較多，需要產(chǎn)生大量的人工和材料費(fèi)用，施工成本較高。

其次，由于雨季長期滲漏，混凝土中含有很多水分，而重新鋪貼SBS需將原先鋪裝的石材和SBS防水層拆除后處理基層，用水泥沙漿找好排水坡度，并待基層完全干燥后，才能鋪貼SBS卷材。這種方法維修成本高，受天氣、溫度影響大，施工工期太長，短時(shí)間內(nèi)學(xué)生公寓的室外通道不能正常通行。

因此，在這種施工條件下，選擇采用在室內(nèi)對(duì)書院頂面進(jìn)行高壓注漿的防水工藝，施工時(shí)不需拆除原先石材和SBS防水層，就能實(shí)現(xiàn)永久防水的效果。整個(gè)施工過程都在書院大廳內(nèi)進(jìn)行，不受天氣和溫度條件的影響，僅在書院大廳搭設(shè)一層移動(dòng)腳手架即可，施工面也不需干燥，既節(jié)省了材料、人工等維修成本，縮短了維修工期，在施工過程中又不會(huì)影響公寓通道的正常使用。

2.3 高壓注漿防水施工控制要點(diǎn)

高壓注漿防水施工工藝和施工流程如下：

清理滲漏基面至原混凝土樓面→確定滲漏點(diǎn)→鉆孔→安裝注漿針頭→高壓灌注漿液→觀察→補(bǔ)漿→拆除注漿針頭→鉆孔修補(bǔ)→墻面修復(fù)。

采用高壓注漿防水工藝，在施工過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不好，都可能影響最終的維修效果，因此，為確保施工質(zhì)量，需要對(duì)以下控制要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和嚴(yán)格控制。

2.3.1 確定滲漏點(diǎn)

要徹底解決W大學(xué)書院滲漏問題，首先要分析滲漏的原因，并且找到所有的屋面滲漏點(diǎn)。

為查清、確定每個(gè)滲漏點(diǎn)，需徹底清理滲漏基面至原混凝土樓面，清除表面浮渣、灰塵。找準(zhǔn)滲漏點(diǎn)后，查清滲漏位置混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的寬度、深度、走向以及貫穿情況，便于下一步制定合理的鉆孔方式、注漿漿液量及漿液配比。分析每個(gè)滲漏點(diǎn)的滲漏位置，一般滲漏位置都位于裂縫較寬、較深的聚集點(diǎn)，對(duì)這些點(diǎn)逐一做好標(biāo)記。

2.3.2 鉆孔

采用沖擊鉆沿混凝土裂縫的走向進(jìn)行鉆孔，鉆頭的直徑要與注漿針頭的管徑尺寸相匹配，便于針頭的安裝。鉆孔時(shí)需注意，由于W大學(xué)書院樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，為保護(hù)樓板內(nèi)鋼筋不受破壞，鉆孔時(shí)應(yīng)避開鋼筋位置。開始鉆孔時(shí)應(yīng)邊鉆邊查看，若鉆到鋼筋位置，則立馬停止鉆孔并恢復(fù)鋼筋保護(hù)層，鉆孔位置稍作偏移后重新鉆孔。由于W書院現(xiàn)澆樓板鋼筋間距為10cm，所以應(yīng)向原鉆孔位置的一側(cè)偏移約5cm后鉆新孔，即可避開鋼筋位置。

根據(jù)裂縫的情況不同，鉆孔方式采用騎縫鉆孔和斜孔兩種形式。裂縫稀疏的部位采用騎縫方式，裂縫密集則采用斜孔方式，使鉆孔與裂縫接通。

為保證堵漏效果，鉆孔位置應(yīng)選在每個(gè)滲漏點(diǎn)滲水最嚴(yán)重的部位，即前面做出標(biāo)記的各個(gè)點(diǎn)。由于注漿液親水滲透性極強(qiáng)，進(jìn)入混凝土內(nèi)部以后會(huì)迅速向周邊滲透延伸，因此最佳的鉆孔深度約為混凝土結(jié)構(gòu)厚度的一半，書院屋面現(xiàn)澆樓板厚度為15cm，因此鉆孔深度應(yīng)為7.5cm左右，并保證鉆孔底部與滲漏裂縫交接。鉆孔間距則根據(jù)不同滲漏情況合理確定，裂縫大、滲漏嚴(yán)重的部位孔間距稍大，約40cm～60cm，縫隙小且密的部位則孔距較小，約20cm～40cm。

2.3.3 安裝注漿針頭

根據(jù)W大學(xué)書院現(xiàn)澆樓板厚度為15cm，所以選用的注漿針頭應(yīng)為長度在7cm～8cm左右、可多次注漿的針頭(便于一次注漿未完全止漏后的反復(fù)注漿)。

將注漿針頭逐個(gè)安裝在鉆孔內(nèi)，并用扳手?jǐn)Q緊。注漿針頭安裝前，在針頭的底部抹一層結(jié)構(gòu)膠，切記結(jié)構(gòu)膠不要過量，防止堵住針頭上的注漿眼。用結(jié)構(gòu)膠將針頭與樓板混凝土粘貼牢固，確保針頭與鉆孔之間密閉無間隙、不漏漿。針頭安裝完畢，為防止注漿時(shí)漏漿，沿混凝土裂縫走向抹一遍結(jié)構(gòu)膠并刮抹平整，封縫。

2.3.4 注漿

注漿過程是影響防水堵漏效果的最關(guān)鍵一步，需對(duì)漿液的配置和注漿壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制。

不同粘度的注漿液滲透性不同，粘度大的漿液滲透性稍差，粘度小的漿液滲透性相對(duì)更強(qiáng)。根據(jù)工程各部位滲漏情況不同和混凝土裂縫的寬度、深度和走向，為加快施工進(jìn)度，可對(duì)注漿材料的粘度及固化速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。經(jīng)仔細(xì)檢查現(xiàn)場(chǎng)滲漏情況，漏水嚴(yán)重的部位裂縫較寬、較深，因此使用粘度較大、固化速度較快的漿液即可快速滲透到裂縫中，堵水見效快；裂縫較細(xì)、較密集的裂縫部位，為保證滲透效果，則使用粘度較小、固化速度較慢的漿液，在注漿時(shí)的壓力作用下漿液能很快滲透延伸到細(xì)小的裂縫中，固化速度慢有利于漿液在混凝土中的滲透延伸，形成結(jié)合嚴(yán)密、強(qiáng)度大、抗?jié)B漏性能好的固結(jié)體。

配置好注漿液后，即可進(jìn)行注漿工作。用高壓電動(dòng)注漿機(jī)通過注漿針頭將水溶性聚氨酯漿液注入混凝土中的縫隙，立面注漿順序按照自上向下，平面注漿順序則自一端的針頭開始，向另一端逐一進(jìn)行，不要隔孔注漿。當(dāng)相鄰鉆孔處開始出漿時(shí)，繼續(xù)保持相同的壓力3min左右，方可停止對(duì)本孔的注漿，注漿機(jī)改向相鄰的針頭注漿，直至不再進(jìn)漿，證明漿液遇水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的固結(jié)體已充滿混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫，即可關(guān)閉壓力閥門停止注漿[4]。

注漿作業(yè)時(shí)施工人員需佩戴護(hù)目鏡，避免漿液進(jìn)入眼睛，如有沾染馬上用大量清水進(jìn)行沖洗。

2.3.5 觀察、補(bǔ)漿

由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂縫情況復(fù)雜，有的滲漏嚴(yán)重的部位通過一次性注漿并不能徹底解決滲漏問題，因此在一次注漿完成后，先不要拆除針頭，下次補(bǔ)漿時(shí)繼續(xù)使用。

通過灑水試驗(yàn)或者雨后觀察，如還有滲漏點(diǎn)，說明注漿不徹底，需繼續(xù)通過注漿針頭進(jìn)行二次補(bǔ)漿，這時(shí)就需要多次觀察、反復(fù)補(bǔ)漿直至不再出現(xiàn)新的滲漏點(diǎn)，徹底解決滲漏問題。重復(fù)注漿時(shí)，滲漏仍然比較嚴(yán)重的部位，可在原有鉆孔的基礎(chǔ)上加密新鉆孔，鉆孔間距縮小至20cm左右。此外，應(yīng)配制粘度小、滲透性強(qiáng)的漿液，利于滲透到更小的縫隙中。

2.3.6 拆除注漿針頭

高壓注漿防水完成后，觀察一段時(shí)間，確保滲漏問題得到完全解決后，即可拆除注漿針頭。拆除針頭時(shí)應(yīng)用橡皮錘輕輕敲動(dòng)露出的針頭端部，然后輕輕拔出，切記不能過于用力，避免注漿完成的混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到新的破壞，影響防水效果。

2.3.7 墻面修復(fù)

恢復(fù)墻面前，先清理干凈表面溢出的已固化漿液，用聚合物水泥將注漿口進(jìn)行封堵、找平，待墻面完全干燥后再進(jìn)行墻面膩?zhàn)雍屯苛系奶幚怼?/p>

在W大學(xué)書院防水維修過程中，通過高壓注漿的方法，一次注漿完成后觀察防水堵漏效果，約有90%的滲漏部位不再滲漏，后期及時(shí)對(duì)剩余滲漏嚴(yán)重部位進(jìn)行二次注漿，原滲漏部位全都不再滲水。采用高壓注漿的防水方法，W大學(xué)書院防水維修工程項(xiàng)目整個(gè)施工過程僅用12天工期，且節(jié)省了大量的維修成本，W大學(xué)書院滲漏問題得到了理想的效果，至今沒有出現(xiàn)雨水滲漏問題。

3 結(jié) 語

高壓注漿防水適用于地下工程、屋面、墻體等多種施工環(huán)境，是一種具有較高施工效率和良好經(jīng)濟(jì)效益的防水堵漏方法，施工工藝簡(jiǎn)單，施工設(shè)備易操作，見效快、止水性好，堵漏效果顯著。在常規(guī)防水維修方法不便于組織施工的條件下，高壓注漿防水方法能實(shí)現(xiàn)良好的治理效果。需要注意的是，由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲漏裂縫情況復(fù)雜，有時(shí)通過一次性注漿并不能解決滲漏問題，因此一次注漿完成后需觀察一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)新的滲漏點(diǎn)繼續(xù)補(bǔ)漿，直至沒有新的滲漏點(diǎn)出現(xiàn)，確保達(dá)到完全防水堵漏的效果。總之，高壓注漿防水技術(shù)對(duì)于治理樓頂、外墻、地下室等部位的滲漏問題都已經(jīng)比較成熟，堵漏見效快、成本低，是一種值得廣泛采用和推廣的防水堵漏方法。