漆 松 吳照海 涂開勝 郭金玲
(貴州中建建筑科研設(shè)計(jì)院有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550006)
地下空間在建筑行業(yè)泛指地下構(gòu)、建筑物,比如地下商城,地下停車場(chǎng),地鐵等建筑空間。然而,對(duì)于地下空間的建設(shè)要求非常嚴(yán)格,不僅要考慮地面建筑物問(wèn)題,還要結(jié)合工程地質(zhì)水文等情況,特別是地下水位對(duì)該部位的影響不容忽視;因此,滲漏處理是地下空間建設(shè)中經(jīng)常遇到的棘手問(wèn)題,它不僅影響該地下空間的使用功能,而且還會(huì)給地下空間在后期使用及維護(hù)中造成很大的影響,針對(duì)該部位的防滲處理,常規(guī)的處理方法是局部注射式灌注打針堵漏處理,但是,該處理方式不能完全解決滲漏問(wèn)題,仍會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)期滲漏積水或環(huán)境潮濕。
針對(duì)現(xiàn)代防水抗?jié)B的技術(shù),主要采用“防排結(jié)合,以防為主;多道設(shè)防,剛?cè)岵⒂肹1]”的原則;防水處理的主要目的是提高結(jié)構(gòu)的防水能力,再通過(guò)其他組織排水的方式將地下水排出以達(dá)到防水的目的;建筑物地下空間多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在地下空間墻體的另一側(cè)承受著巨大的土壓力和地下水壓力,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),墻體一般設(shè)計(jì)得非常厚,一旦滲漏,采用單一的防水措施難以滿足防滲要求,因此,在進(jìn)行地下部位防水抗?jié)B處理時(shí),常規(guī)手段是先進(jìn)行局部注射式灌注打針堵漏,然后再進(jìn)行表面的二次防水處理,但該方式不能根本性的解決滲漏問(wèn)題,會(huì)引起長(zhǎng)期滲漏。
帷幕灌漿施工工藝常用于水利工程、隧道開挖等大型厚重構(gòu)筑物的防水抗?jié)B,不僅工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,操作方便,施工周期短,造價(jià)相對(duì)較低,而且對(duì)地下水和環(huán)境無(wú)污染,因此,將該工藝應(yīng)用到建筑物地下部位的防滲加固處理,將該工藝的應(yīng)用范圍上進(jìn)行一定的推廣。
通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)可知[2-4],滲漏的方式主要以點(diǎn)、縫、面的滲漏為主,帷幕灌漿主要原理是利用材料的特性重新生成或者加強(qiáng)防水層,再進(jìn)行局部處理以達(dá)到防滲的目的。因此,帷幕灌漿的主要原理分為兩部分組成,分別是置換灌漿和局部加強(qiáng)處理。
利用鉆機(jī)對(duì)滲漏區(qū)域進(jìn)行鉆孔至巖土層位置(如圖1所示),然后通過(guò)高壓設(shè)備將水中不擴(kuò)散的灌漿料噴射到水中,使其沖擊破壞土體。因?yàn)楦邏鹤{速度快,當(dāng)脈動(dòng)狀的噴射流的動(dòng)壓超過(guò)土體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí),土粒便從土體剝落下來(lái)。一部分細(xì)小的土粒隨著漿液冒出水面,其余土粒在噴射流的沖擊力、離心力和重力等作用下,與漿液攪拌混合,并按一定的漿土比例和質(zhì)量大小有規(guī)律的重新排列。漿液凝固后,便在土中形成一個(gè)固結(jié)體。固結(jié)硬化后形成具有一定強(qiáng)度的不滲水固結(jié)墻體,形成一道止水帷幕,從而起到止水作用。但是,需要注意到固結(jié)體的形態(tài)和噴射流的方向。
通過(guò)置換灌漿后大面積滲水情況得以控制,但局部區(qū)域可能存在滲漏現(xiàn)象,針對(duì)該區(qū)域進(jìn)行防滲再處理措施,對(duì)滲漏位置進(jìn)行鉆孔至預(yù)定位置(如圖2所示),形成灌漿孔,孔徑和孔距視實(shí)際情況而定,然后將止水針頭通過(guò)灌漿孔進(jìn)行安置,防止灌注漿液在灌注時(shí)發(fā)生倒流,通過(guò)灌注的漿液進(jìn)行局部強(qiáng)化處理。
帷幕灌漿工藝主要有鉆孔、灌漿和局部處理三個(gè)核心過(guò)程;因此,針對(duì)這三個(gè)核心過(guò)程的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
對(duì)于鉆孔,主要是機(jī)械的選取和鉆孔深度的確定,首先通過(guò)放線定位,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙通過(guò)放線定位標(biāo)示出應(yīng)成孔位置其間距可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)灌漿情況適當(dāng)調(diào)整。在設(shè)計(jì)前應(yīng)詳細(xì)核對(duì)結(jié)構(gòu)圖紙對(duì)原抗浮錨桿、設(shè)備基礎(chǔ)等位置盡量避開。由于設(shè)計(jì)圖和現(xiàn)場(chǎng)情況可能存在差異,因此,鉆孔過(guò)程中,根據(jù)取出芯樣核對(duì),確保能鉆孔穿透結(jié)構(gòu)層、防水層、墊層至原基礎(chǔ)層。
在進(jìn)行灌漿過(guò)程中,對(duì)于灌漿料材料的確定尤為重要,要控制灌漿料在水中不擴(kuò)散,在施工前應(yīng)進(jìn)行材性試驗(yàn),合格后方可使用,嚴(yán)格遵循帷幕灌漿工藝步驟進(jìn)行灌漿,采用單孔進(jìn)漿,待相鄰灌漿管冒出濃漿后接入下一灌漿嘴,待第二灌漿管冒出濃漿后,將第一灌漿管封閉,接入第三進(jìn)漿孔,以此類推,灌漿過(guò)程中嚴(yán)格控制壓力,《帷幕灌漿施工技術(shù)規(guī)范》針對(duì)灌漿壓力有明確規(guī)定,對(duì)于灌漿壓力,一般控制在0.2 MPa~0.5 MPa,根據(jù)注入量的大小,可適當(dāng)降低或者提高灌漿壓力,但最大壓力不得超過(guò)0.5 MPa,在灌漿壓力加大過(guò)程中,壓力從0.2 MPa開始,按每級(jí)0.1 MPa升壓。灌漿過(guò)程中應(yīng)低壓慢灌,完成后檢查灌漿情況,局部需要進(jìn)行補(bǔ)漿區(qū)域及時(shí)補(bǔ)漿。
在進(jìn)行置換灌漿后,大面積的滲漏問(wèn)題得到了有效解決,還有局部滲漏應(yīng)進(jìn)一步防滲處理。該步主要進(jìn)行鉆孔預(yù)埋止水針頭,用持續(xù)高壓將聚酸酯料灌注到混凝土內(nèi)部的孔中,并將孔中的水完全擠走,將孔及局部區(qū)域完全填充滿,達(dá)到止水的目的。
清鎮(zhèn)市物流園區(qū)悅景苑(二期)建設(shè)項(xiàng)目,地下車庫(kù)建筑面積為23 634.46 m2。由于該地區(qū)地下水位在建設(shè)初期進(jìn)行地勘時(shí)未明確地下水位,使得結(jié)構(gòu)主體建成后,在地下室-2層出現(xiàn)大面積積水,地下室底板、頂板、剪力墻出現(xiàn)開裂、滲水現(xiàn)象。現(xiàn)利用帷幕灌漿施工工藝對(duì)該滲漏區(qū)域進(jìn)行防滲處理。
對(duì)本工程中使用的機(jī)械和材料的配備情況如下。
4.2.1主控材料
1)置換灌漿材料:在水中不擴(kuò)散,控制好凝結(jié)時(shí)間,30 min流動(dòng)度,具體物理力學(xué)性能及技術(shù)指標(biāo)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2)聚丙烯酸酯料:聚丙烯酸酯料的相關(guān)物理力學(xué)性能及主要技術(shù)指標(biāo)參考建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 864—2008聚合物乳液建筑防水涂料。
3)水泥:42.5普通硅酸鹽水泥。
4.2.2機(jī)具設(shè)備
機(jī)具設(shè)備如表1所示。
4.2.3施工過(guò)程主控項(xiàng)目
施工過(guò)程主控項(xiàng)目如表2所示。
表1 機(jī)具設(shè)備表
表2 施工過(guò)程主控項(xiàng)目
未處理前,該項(xiàng)目-2層積水嚴(yán)重,積水深度達(dá)500 mm,且對(duì)結(jié)構(gòu)安全與后期使用造成影響,如圖3所示。
針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)滲水情況,首先采用置換灌漿后組織排水。
局部防滲處理。通過(guò)置換灌漿及組織排水后,大面積滲漏問(wèn)題得到有效控制,但還有局部滲漏情況,因此,對(duì)該部分進(jìn)行滲漏處理,處理效果如圖4所示。
通過(guò)對(duì)帷幕灌漿工藝在地下室的應(yīng)用,并舉一實(shí)例驗(yàn)證,結(jié)果表明,帷幕灌漿工藝原理應(yīng)用于地下室等空間受限部位的防水抗?jié)B具有很好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值,施工工藝及施工機(jī)械簡(jiǎn)單,耗量少且防水抗?jié)B效果很好;為地下室防水抗?jié)B處理提供了一個(gè)有效的解決途徑和技術(shù)手段。