帷幕灌漿工藝在既有建筑抗滲防水工程中的應用

徐海洋， 羅 戰

(中交第四航務工程局有限公司，廣東廣州 510290)

既有建筑地下結構的滲漏問題是工程建設中經常遇到的一個難題，不僅會影響地下室使用功能，還對地下室地下部位結構構件、設備等后期使用及維保帶來很大的影響。施工過程中混凝土澆筑質量把控不嚴、防水措施處理不規范、回填土施工管理不到位、地基基礎不均勻沉降等多種因素，都可能導致建筑建成后地下室出現滲漏情況，對后續使用帶來諸多問題。

針對地下結構的滲漏問題，如果只是采用局部注射式灌注打針堵漏這種常規的處理方式，并不能將滲漏問題徹底解決，仍可能導致長期滲漏積水，導致環境潮濕。通過運用帷幕灌漿工藝，對滲漏區域大面積開孔，采取高壓沖洗形成新的灌注通道，然后壓力灌注在水中不擴散的材料構建新的防水體系，主要應用于既有建筑地下結構大面積滲漏處理。

1 帷幕灌漿防水技術特點

(1) 該技術采用的施工機械設備簡單，容易操作，且造價較低，對地下室等空間受限制區域的施工較便捷。

(2) 該技術的“止水”效果較好，采用的材料在水中不擴散，對地下水沒有污染；而且施工簡便，對局部受限空間滲漏處理有較大的可操作性。

(3) 該技術的操作可以參考帷幕灌漿施工技術規范中的成熟工藝，容易掌握施工要點及做好質量把控。

(4) 開孔徑小，施工便捷，對原結構破壞小且效果好，對工作面要求低，鉆孔機械選取容易，操作方便。

2 工藝原理

帷幕灌漿工藝是將漿液灌入基礎混凝土或地基土層的裂隙、孔隙，形成連續的阻水帷幕，達到減小滲流量和降低滲透壓力的目的。灌注漿液與混凝土底板板底與防水層結合面、墊層與原基礎層之間形成新的防水帷幕。同時穿過相對較松散的地基巖土層一定深度，加強基礎的阻水能力，以阻止或減少地下水的滲透；與建筑物的排水系統共同作用，降低滲透壓力以達到減小對地下室底板和墻體影響的作用。

該技術措施主要由2步完成，分為置換灌漿和局部抗滲處理。

2.1 置換灌漿

置換灌漿操作原理見圖1。結合設計圖和現場情況，布設灌漿孔①，孔間距2.0 m，局部間距可作調整，鉆孔深度需穿過原結構層②、原防水層③、原墊層④；高壓沖洗后形成新的灌注通道，進行壓力灌漿，各層縫隙間距置換水中不擴散料，所采用的水中不擴散的灌漿料能很好地與各層材料間相結合形成整體，強化防水堵漏處理，多道設防，以達到防滲的目的。灌漿孔根據相鄰孔的出漿情況可適當調整距離。

圖1 置換灌漿原理

2.2 局部抗滲處理

局部抗滲處理操作原理見圖2。大面積滲水的情況在置換灌漿處理后得到了有效控制，當局部區域仍有滲漏現象時，針對該區域的結構板進行抗滲處理,先對結構板鉆孔，鉆孔直徑12 mm, 孔距500 mm，鉆孔深度至原結構底板厚度的1/2，止水針頭安裝至灌漿孔①位置，應注意避免在灌注聚丙烯酸酯時發生倒流，通過聚丙烯酸酯對結構進行局部加強處理。

圖2 局部防滲原理

3 工藝流程及操作要點

3.1 材料及設備

3.1.1 主要材料及技術指標

置換灌漿材料：材料需滿足在水中不擴散，把控好灌漿材料的凝結時間，其流錐流動度在30 min及以內，3 h豎向膨脹率為0.1%～3.5%，28天抗壓強度不小于50 MPa。其他具體的物理力學性能及技術指標參考相關標準。

3.1.2 帷幕灌漿防水施工主要設備

帷幕灌漿防水施工主要設備見表1。

表1 主要機具設備

3.2 操作要點

3.2.1 施工準備

(1) 編制既有地下室抗滲防水灌漿處理施工方案，方案由項目技術負責人進行編制，報公司技術部門審核、審批，后報監理單位、建設單位進行最終的審批。對施工實施的相關負責人、責任人、現場管理人員、現場操作人員等進行詳細的技術交底，并進行考核通過后方可進行施工。

(2) 檢查水、電和管道布置情況，場地機械設備運輸道路和施工條件，注意用電防水安全。

(3) 檢查場地情況是否符合設計圖平面布置，核對原結構圖。

(4) 檢查所有相關材料，設備。檢查主要工程鉆機，灌漿機的使用性能，使用期限等是否符合正常使用要求。工程材料是否合格，若現場攪拌水泥漿應有嚴格的配合比和質量控制措施。

3.2.2 鉆孔放線定位

(1) 根據設計圖紙放線定位，將成孔位置測設于現場，孔位間距為2.0 m。灌注過程中可根據灌漿效果進行孔距調整，如灌漿效果差可適當加密。在灌漿孔位設計前應當結合現場實際情況對結構圖紙進行詳細地核對，應盡量避開原抗浮錨桿、設備基礎等位置。

(2) 鉆孔過程中，對取出的芯樣進行仔細地核對，確保所鉆的孔洞能夠穿透結構層、防水層、墊層至原地基。

(3)放線過程中做好標記，切勿遺漏。

3.2.3 鉆孔

鉆孔采用GY32-QZ-200取芯機鉆孔，根據結構圖等相關資料確定結構板的厚度、墊層厚度、基礎層位置后進行鉆孔處理，孔徑50 mm。在鉆孔過程中應按減壓鉆進法施工，嚴格記錄成孔徑、孔深等數據。

3.2.4 置換灌漿

將灌漿裝置(使用在水中不擴散灌漿料)與預埋的帶有止水閥門的不銹鋼管連接后，嚴格依據帷幕灌漿施工工藝進行灌漿，主要采取單孔進漿法，持續灌漿，等到相鄰的灌漿管冒出濃漿后再進行接入下一個灌漿嘴作業，第二灌漿管冒出濃漿后，方可將第一個灌漿管封閉，接入第三進漿孔，以此類推，灌漿過程中嚴格控制壓力。低壓慢灌，灌注施工完成后注意檢查灌漿效果，若局部區域需要補漿，及時補灌漿。

3.2.5 注漿壓力控制

灌漿壓力一般控制在0.2～0.5 MPa之間，根據注入漿量的大小，可以對灌漿壓力進行適當的降低或者提高，但注漿的最大壓力不得高于0.5 MPa，在灌漿壓力加大過程中，壓力從0.2 MPa開始，按每級0.1 MPa升壓。

3.2.6 預埋止水針頭

在進行局部防滲處理前先鉆孔預埋止水針頭，利用灌漿機產生的持續高壓，將聚丙烯酸酯料灌注到結構上鉆好的孔中(孔徑12 mm)，將孔中的水完全排擠，并將鉆孔及附近區域完全填滿，從而達到防滲止水的目的。

3.2.7 檢查滲漏情況

全部工序完成后，養護2～3天，檢查防滲效果。

4 質量控制要點

(1) 定期對設備、器具及測量儀器進行檢查、調試、更新，并且定期進行計量檢測，確保設備、器具和儀器的完好性、可靠性和精確度。

(2) 采用抽檢、專檢相結合方式對混凝土、砂子、水泥，聚丙烯酸酯等材料進行檢查，每一層都要嚴格把關，對不合格的產品及時更換處理。

(3) 開孔位置及深度要滿足相應的設計及規范要求，間距在1.5～2.0 m，局部可以增加或者減小間距，孔深誤差不得超過1.25%。

(4) 注漿管的型號、預埋位置要明確，并且止水閥門必須為不銹鋼管，并預留30 cm操作面。

(5) 灌漿過程要控制灌漿速度、壓力大小，采用低壓慢灌進行灌漿，直至臨邊孔冒漿后方可停止灌漿，最后檢查灌漿情況，及時補漿。

(6) 在施工過程中，如果發現地下室底板和剪力墻等局部結構板隆起開裂，抗滲處理后，應對該部位進行加固及底板抗浮處理，提高結構的承載能力和抗浮能力。

(7) 施工處理完畢后需按照規范要求進行防水抗滲檢測，觀察確認防滲防水處理效果。

5 綜合效益分析

5.1 實用性

帷幕灌漿技術常用于水利、隧道等大型工程，在房屋結構防水抗滲方面應用較少，該施工技術工作原理容易理解，通過對結構板鉆孔灌注不溶于水的特殊材料，待孔內的材料凝結硬化后形成帷幕式防水層。該應用是帷幕灌漿工藝技術應用范圍的擴展，可根據不同類型的結構、不同的地下水分布情況進行合理的方案設計，具有易操作性及實用性強的優勢。

5.2 綠色環保、經濟效益

實際應用帷幕灌漿工藝于地下工程的防水抗滲處理過程中，通過測量精準定位，在實施前對工程現場的水文條件地形地貌等地理信息進行詳細勘察。在注漿過程中嚴格控制好灌漿壓力，在制漿過程中應該結合當地的水溫情況、地質條件等制定符合施工要求的灌漿料(在水中不擴散)，完工均對地下水無污染，符合綠色環保的工程施工理念。施工過程不需大范圍降低地下水位，施工噪音低，施工過程對周邊建筑基本沒有振動，對周圍環境影響小，避免了對周圍建(構)筑物的不利影響。

6 應用實例：某住宅小區項目地下室防水工程

6.1 工程概況

某住宅小區項目1～4號樓，總建筑面積：107 078.26 m2；其中地下車庫建筑面積為23 634.46 m2。在交房不久后該地下室負2層便出現大面積的積水，且在地下室底板、頂板、剪力墻等重要結構部位出現開裂和滲水現象(圖3)。經第三方檢測單位提供的檢測報告結論與建議，主要為混凝土澆筑質量及防水施工質量缺陷造成地下室滲漏。

圖3 防滲處理效果

6.2 效果

通過利用帷幕灌漿工藝技術對該項目地下室區域進行防水抗滲加固處理后，現地下室內已無明顯滲漏。

7 結束語

帷幕灌漿工藝常用于水利工程、隧道工程等大型厚重構筑物的防水抗滲施工，通過施工工藝及材料的特殊性能進行防滲處理，達到防滲抗漏的目的。現將其推廣應用在房屋建筑的地下室、地下停車庫等部位的后期防水抗滲中，對解決地下室等位置滲漏問題是一個很好的措施。該技術不僅現場施工方便，設備操作簡單，作業周期短，防水及抗滲效果好，同時成本造價相對較低，且所選用的材料及施工工藝對地下水和周邊環境幾乎沒有污染。

利用帷幕灌漿技術對既有建筑地下室抗滲防水處理符合綠色環保的施工理念，同時實現了經濟效益、社會效益和環境效益統一，也有利于對建筑資源及材料的充分利用，節約施工成本。通過帷幕灌漿技術在應用上的擴展，對既有建筑地下防水處理具有積極意義，可為類似工程提供借鑒參考。