劉 輝,盧 鍇,丁應鴻,陳雨琦
(1.徐州市建設工程質量安全監(jiān)督站,江蘇 徐州 221000;2.徐州金鷹文化發(fā)展有限公司,江蘇 徐州 221000;3.中建二局第三建筑工程有限公司,北京 100070;4.徐州市建設工程質量服務中心有限公司,江蘇 徐州 221000)
城市化快速發(fā)展,既有房屋周圍存在的空余土地越來越多被開發(fā)利用,尤其是對地下空間的開發(fā)利用。為了體現歷史風貌、城市特色,地下空間上部有可能會采取復綠或者修建廣場等手段,綜合實現交通互聯(lián)互通的公益目的以及商業(yè)開發(fā)的經濟效益。當新建地下結構比鄰既有建筑時,新老建筑地下連接處會遇到接縫處的防水處理問題。尤其是既有建筑原地下結構已經形成完整的防水封閉空間,需要將相應區(qū)域外防水及結構拆除后與新建區(qū)域形成有效連接,其新老建筑連接處防水節(jié)點效果將直接影響后期使用功能。就既有文獻來說,較多的文獻講述地下工程施工過程中的防水處理方法[1-4],個別文獻講述新建建筑與既有建筑的聯(lián)絡口的技術處理[5],但對于新建地下結構全斷面外輪廓均與既有建筑連接的工況,目前尚未有相關文獻進行表述。本文通過某工程實例,介紹了一種組合防水技術,能夠較好地處理接縫處滲漏問題,達到地下室零滲漏目的。
某城市地下工程,結構為兩層地下室,總建筑面積為 2 837 m2,基底標高為-13.750 m,頂板標高為-2.300 m,基本呈矩形布置。其西側為既有建筑,地下 3 層,地上 10 層,基底標高為-17.000 m。根據相關規(guī)劃,新建地下結構西側墻體借用既有建筑東側地下室外墻。新建地下工程與既有建筑的平面關系如圖 1 所示。
圖1 新建地下結構與建筑平面關系
本工程場地處于沂、泗諸水下游,場地北側約500 m 即為故黃河,百年一遇最高洪水水位為 37.69 m。根據該工程地勘資料,場地內穩(wěn)定水位平均埋深 2.28 m(絕對標高+30.05 m),近年最高水頭可達 26.5 m,新建地下結構水位壓力較大。
地下工程外墻防水有比較成熟的工藝,按照相應設計及圖集進行施工即可,對于常規(guī)的施工縫,施工過程中可設置止水鋼板等做法。但因新建地下結構的底板、頂板及外墻西側部分即新建地下結構的起步軸線全斷面外輪廓與既有建筑的接縫處已無法采取常規(guī)的止水工作,需要進行特殊處理。該工程的設計文件采用對新老建筑接合面進行鑿毛處理,并埋設遇水膨脹止水條的方式,設計圖紙止水節(jié)點如圖 2 所示。
圖2 新老建筑接縫處止水節(jié)點做法
如僅按照設計文件做法,將原有建筑鑿毛后在接縫處埋設一道遇水膨脹止水條,后期滲漏風險較大,從工程效果出發(fā),需采取其他的加強措施。經過多輪技術商討,在進行試驗驗證的基礎后,項目決定增設預埋管注漿管措施以增強建筑接縫處防水處理效果。試驗效果如圖 3 所示。
圖3 注漿試驗效果圖
結構施工時,在新老建筑接縫處預埋注漿管,后續(xù)出現接縫處滲漏時,使用高壓注漿機向預埋注漿管中注入注漿液,注漿液在壓力作用下向周邊混凝土裂縫、孔洞迅速擴散,遇水瞬間反應固化,體積迅速膨脹,即可封閉、堵塞接縫區(qū)域的縫隙和孔洞,終止?jié)B漏。
1)高壓注漿機。目前市場上生產、銷售的注漿機品牌、規(guī)格型號較多,但原理基本相同。本工程采用 YJ-999 微型電動高壓注漿機,最大輸出壓力可達 15 000 psi,可將注漿液注入細小裂縫及毛細孔。使用單液化學灌漿材料,有超高壓強,但無需氣壓源,單機重量僅 7 kg,攜帶方便,施工簡單。高壓注漿機性能參數如表 1 所示。
表1 高壓注漿機性能參數
2)注漿管系統(tǒng)。預埋注漿管采用 PPR 硬質塑料管,有較強的耐腐蝕性,在地下復雜環(huán)境中有較長的使用壽命。預埋管進場后需二次加工,截成 2 m 一段,四面交錯開孔,孔徑 5 mm,間距 100 mm,外側用雙層濾網包裹,扎絲固定,防止混凝土澆筑時骨料滲入,堵塞注漿管。
注漿管兩端采用彎頭與鍍鋅鋼管連接成 U 形,使鍍鋅鋼管伸出施工縫,作為后續(xù)注漿嘴。
3)注漿液。注漿液可采用普通水泥、超細水泥、丙烯酸鹽化學漿液或聚氨酯漿液時,本工程采用聚氨酯注漿材料。
聚氨酯灌漿材料以甲苯二異氰酸酯與三羥基水溶性聚醚經化學聚合反應而形成端基焊異氰酸根的高分子化合物(氰凝),以水作交聯(lián)劑,能在遇水時瞬間反應,固化結成彈性膠狀固體,固化過程中體積迅速膨脹,從而達到迅速封閉和堵塞滲漏通道的效果。注漿液與水反應后的膠凝固結體具有較好的抗?jié)B性,強度高、體積膨脹率大,有較好的支撐穩(wěn)定性,具有二次防滲漏的效果。
聚氨酯注漿液分為親水型、疏水型兩大類,性能各有優(yōu)劣。親水型聚氨酯灌漿材料親水性好,包水量大,彈性大適用于潮濕裂縫的灌漿堵漏、動水地層的堵涌水、潮濕土質表面層的防護等;疏水型聚氨酯灌漿材料的固結體強度大、抗?jié)B性好,但彈性小,比較適合混凝土靜止裂縫的防滲堵漏、地基加固工程。根據施工需要,也可將親水型聚氨酯灌漿材料與疏水型聚氨酯灌漿材料按合適的比例進行混合后進行灌漿施工。本工程采用親水型聚氨酯灌漿材料。聚氨酯灌漿料性能參數如表 2 所示。
表2 聚氨酯灌漿料性能參數要求
遇水膨脹率表示聚氨酯灌漿材料制成的固結體浸泡于水后,在規(guī)定時間內其體積增長的倍數,表明聚氨酯灌漿材料固結后,固結體再次吸水膨脹的能力,反映的是材料的后止水能力,表明材料在結構裂縫中擴展、膨脹后仍具有較好的止水效果。
發(fā)泡率表示聚氨酯灌漿材料與水反應后相對于原漿液的體積增長率,它是表征材料快速止水能力的一個指標,對最終止水效果貢獻并不大。
工程管理者應辨析二者的區(qū)別,根據工程實際情況選擇合適的聚氨酯灌漿材料。
既有建筑外墻鑿毛→鋼筋綁扎→注漿管埋設→遇水膨脹止水條安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護→注漿→拆除注漿管、密封膏封堵→結構面清理。
1)既有建筑外墻鑿毛。新老建筑接縫處應對既有建筑外墻進行剔鑿,保證接縫處混凝土接合緊密,減少滲漏。
2)注漿管埋設。注漿管埋設于本工程筏板、外墻及地下室頂板與既有建筑接縫處,筏板處水壓較大,需設置兩道注漿管,其他位置埋設 1 道。注漿管緊貼既有建筑老墻,并與結構鋼筋綁扎牢固,防止注漿管偏位導致注漿達不到理想的止水效果。相應組合防水材料布設如圖 4 所示。
圖4 止水條及注漿管預埋
3)注漿。結構施工完成后,排查地下室有無滲漏痕跡,尤其是新老建筑接縫處有無滲漏點,針對滲漏點,對周邊預埋注漿管進行注漿。
注漿前應檢查注漿機具、閥門管路、高壓管連接、壓力表是否正常,確保注漿施工過程中安全。
正式注漿前,用有色水代替漿液進行預注漿試驗,確定注漿液配合比、注漿壓力、注漿量、注漿時間,同時觀察封堵情況,以保證注漿施工順利進行。
注漿前應清理供料斗,確保供料斗內潔凈無污物,加注聚氨酯注漿液前,應保證高壓管、注漿機內無水,以防止注漿液與水反應膨脹固結,堵塞注漿機具。
注漿時,關閉一端閥門,另一側閥門連接高壓注漿機,注漿壓力逐步加壓至 5 MPa(可根據注漿情況調整)進行注漿,待施工縫處注漿液滲出時,停止壓漿。穩(wěn)定 1~2 h 后,再次注漿,直至注漿困難,不再進漿時方可停止注漿。
注漿過程中,應注意觀察注漿壓力和輸漿量的變化。當管路堵塞或被注物不暢時,泵壓驟增、注漿量減少;當泵壓不上升,進漿量增加時,應調整漿液黏度和凝固時間,或摻入惰性材料。注漿過程中局部通路被暫時堵塞,可引起壓力增高現象,在高壓下充塞物被沖開,壓力會相應下降。
注漿完畢時,應先關閉注漿嘴閥門,再停止壓漿,以防止?jié){液回流,固化堵塞注漿機管。每班注漿作業(yè)完成后,采用專用清洗液沖洗注漿機,不得用水清洗注漿機。
4)注漿管封堵。注漿完成 48 h 后,檢查接縫部位有無滲漏,如無滲漏,拆除注漿嘴,用密封膏將注漿口封堵。
采用預埋止水條及預埋注漿管組合防水技術后,對該工地地下室進行了持續(xù)檢查,至今結構完工半年多,未發(fā)現新老建筑接縫處存在漏水現象,防水效果滿足相應規(guī)范要求。
根據地下水較為豐富的客觀情況,結合工程建設實際,選擇預埋注漿管及止水條組合防水技術較好地處理了新建地下結構和既有建筑接縫處的滲漏隱患。本文未探討其他的組合止水技術,對于防水技術發(fā)展出現的其他新材料、新技術,其組合防水效果應是后續(xù)需要繼續(xù)研究的工作。Q