談帷幕灌漿工藝在地下空間防水抗?jié)B中的應(yīng)用

漆 松 吳照海 涂開(kāi)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)

1 概述

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(chē)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(mǎn)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(kāi)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。

2 帷幕灌漿工藝原理

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。

2.1 置換灌漿

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。

2.2 局部防滲再處理

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。

3 施工技術(shù)特點(diǎn)

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。

3.1 鉆孔技術(shù)特點(diǎn)

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(xiàn)定位，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙通過(guò)放線(xiàn)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(kāi)。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。

3.2 灌漿技術(shù)特點(diǎn)

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(lèi)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(kāi)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。

3.3 局部防滲技術(shù)特點(diǎn)

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(mǎn)，達(dá)到止水的目的。

4 工程應(yīng)用

4.1 工程概況

清鎮(zhèn)市物流園區(qū)悅景苑(二期)建設(shè)項(xiàng)目，地下車(chē)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(kāi)裂、滲水現(xiàn)象?，F(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。

4.2 人材機(jī)配備

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(mǎn)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。

4.3 施工過(guò)程及效果

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。

5 結(jié)語(yǔ)

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。