摘要：本文以防水施工實(shí)踐和室內(nèi)試驗(yàn)為依據(jù)，闡述了治理地下建筑物滲漏水的最新工藝——噴涂工藝的工作原理、工藝流程、材料選擇及使用效果。


一、大面積微量滲水是治理地下建筑物“水害”的關(guān)鍵
      處理地下建筑物滲漏水的技術(shù)措施可分為兩部分:一是堵漏；二是防滲。前者是用來封堵點(diǎn)式集束高壓力水，后者則用來處理面式分散低壓力水。大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，現(xiàn)有的注漿設(shè)備和注漿材料完全可以滿足堵漏工藝的要求；然而，對于以慢漏形式出現(xiàn)的大面積微量滲水(每平方米每分鐘滲水量在150mL以下，其中最大滲水點(diǎn)滲水量不大于15mL/min)，采用傳統(tǒng)的壁內(nèi)注漿封水“快硬水泥膠漿直接封堵”這兩種方法則難以奏效，甚至無效。其原因如下:
1.采用注漿封水法:注漿工藝有三個程序:找水點(diǎn)、埋管、注漿。大面積滲水的滲水點(diǎn)密密麻麻，分布雜亂無章，各滲水點(diǎn)的滲水速度千差萬別，滲水通道盤根錯節(jié)，所以用傳統(tǒng)的“干撒法”或“烘干法”無法準(zhǔn)確找出滲水點(diǎn)�？上�，要在1m2的滲水面積上找出每一個滲水點(diǎn)需打多少檢查孔，而且收效甚微。即使找出滲水點(diǎn)，也難以摸清真正的滲水通道。而且，現(xiàn)有的“快硬水泥膠漿”封管法容易造成兩側(cè)滲水通道堵死，注漿時漿液只能充填管前部的毛細(xì)孔隙，而沒有被充填的孔隙和裂隙在不長時間內(nèi)由于“溶脫”問題又會變成新的滲水通道。另外，由于受到一次注漿量的限制，無論采用凝膠時間可控的速凝漿膠(如丙凝)，還是使用緩凝漿液(如聚氨酯)，對大面積微量滲水的封堵均難以奏效。
2.直接涂抹形成不了防水層:當(dāng)前市場上的各種涂抹防水材料，都只適用于地下建筑物表面基本干燥時的防水處理，適應(yīng)性好的材料對基面的含水率可放寬到15%。然而，這些材料對有壓力的滲水卻毫無作用。
二、處理地下工程大面積微量滲水的噴涂新工藝
      從以上分析可以看出，地下建筑物“水害”中最難整治的是大面積微量滲水，雖然每晝夜的滲水量還不及幾個漏水點(diǎn)，但其造成的危害卻非幾個漏水點(diǎn)可比。我們從大量的施工實(shí)踐及室內(nèi)試驗(yàn)中體會到，處理這種微量滲水既不能單獨(dú)采用壁內(nèi)化學(xué)注漿方法，也不能單一使用“快硬水泥膠漿”封堵法來處理，更不能依靠涂抹材料直接、反復(fù)地涂抹滲水基面。最佳的處理方法應(yīng)該是綜合處理法，即:在滲水基面上，對滲水速度大于15mL/min的滲水點(diǎn)采用“直接封堵法”暫時止水(只要能保證1h不出水即可)，然后大面積噴涂速凝材料將所有滲水點(diǎn)封死，最后選用適宜的涂抹防水材料做柔性或剛性防水層，以達(dá)到永久防水目的。噴涂工藝流程是:置于兩個不承壓漿桶內(nèi)的不同漿液由耐腐蝕泵獨(dú)立送至噴槍上的兩個漿液連通管上，進(jìn)入連通管的漿液在高速壓縮空氣作用下，快速進(jìn)入漿液混合器，經(jīng)噴嘴呈霧狀噴至基面乃至滲入基面，并瞬間凝固。這樣就在基面上形成一層防水薄膜，它的防滲有效期必須大于36h。噴涂方式屬于雙液單系統(tǒng)。
噴涂工藝由兩大部分組成:一是噴涂機(jī)；二是噴涂材料。
1.噴涂機(jī)。為處理微量滲水而設(shè)計的噴涂機(jī)由兩個不承壓的儲漿桶、兩臺耐腐蝕泵、一臺空氣壓縮機(jī)、若干連通管和連通閥、漿液混合器、噴嘴等部分組成，噴涂機(jī)由電機(jī)帶動齒輪等速驅(qū)動，噴槍由人工手持移動。
(1)儲漿桶。儲漿桶設(shè)計為不承壓的圓柱形，容積20L，頂部用蓋板扣住，蓋板上安裝一個小喇叭口，這樣既可連續(xù)操作，又可避免漿液接觸人體，桶內(nèi)漿液由液面指示器顯示，儲漿桶之間安裝一臺小型電機(jī)，以帶動兩根攪拌棒，這可以提高漿液的溶解度。若該機(jī)用于化學(xué)注漿，可考慮將漿桶改為儲能結(jié)構(gòu)。


(2)耐腐蝕泵。為了能滿足地下建筑物滲水高度的要求，在噴涂機(jī)上安裝了兩臺同型號的小型耐腐蝕泵，分別將儲漿桶內(nèi)的漿液泵送至噴槍的連通管；考慮到送漿量大小不一及不同漿液輸漿比例各異的情況，在泵的出漿口設(shè)置一個回漿閥，以調(diào)節(jié)出漿量的大小。
(3)空氣壓縮機(jī)。由耐腐蝕泵輸送的漿液不僅壓力不大，而且難以保證兩種漿液混合時的均勻度，使得反應(yīng)不完全，凝膠體強(qiáng)度指標(biāo)下降。設(shè)置一臺空氣壓縮機(jī)，高壓氣體高速流動時可在出漿口形成一個適宜的負(fù)壓區(qū)，并將混合后的漿液呈霧狀噴出�？諌簷C(jī)的另一個作用是在噴涂前，因壓縮空氣對基面進(jìn)行強(qiáng)力清洗。若用該機(jī)注漿，空壓機(jī)可向儲能漿桶提供壓力源。
(4)噴槍。它是噴涂機(jī)的核心部件，按設(shè)計要求它具有清洗基面、混合、霧化、自清和輕便之特點(diǎn)。噴槍可拆卸更換，換上注漿槍可用于注漿，換上滾刷可用于涂抹。為防止霧化漿液飛濺人體，噴槍前端配制一個防護(hù)罩。
(5)驅(qū)運(yùn)部分。為使噴涂效果更趨于均勻，減輕操作人員體力消耗，該機(jī)采用電機(jī)等速驅(qū)動，前進(jìn)速度為5m/min，運(yùn)動方向由導(dǎo)向輪手動控制。各電動機(jī)械的啟用開關(guān)均設(shè)置在一塊操作板上，由1人控制。
2.噴涂材料。從適用性和可行性兩方面考慮，我們對噴涂材料提出了以下幾方面的要求:
(1)系無毒、無污染、價廉、貨源廣的材料。
(2)有良好的可灌性，.其凝膠時間可人為準(zhǔn)確控制，必須滿足速凝的要求(1S左右)。
(3)凝膠體的自身強(qiáng)度大于0.5MPa，抗擠出強(qiáng)度大于0.8MPa。
(4)凝膠體的抗?jié)B系數(shù)要達(dá)到10-6cm/s，并至少保持在48h以內(nèi)不發(fā)生變化。
(5)對滲水的PH值要求不高，適應(yīng)性較強(qiáng)。
僅從防水效果來看，可以滿足上述技術(shù)要求的化學(xué)注漿材料有丙烯酰胺類和水玻璃類兩種。
(1)丙烯酰胺類材料。該漿材的高毒性、凝膠體的低強(qiáng)度、昂貴的價格及緊俏的貨源決定了這種材料不能用于噴涂工藝。日本注漿界在1974年就禁止使用這種材料。
(2)水玻璃類材料。該漿材以水玻璃為主劑，再輔以膠凝劑，混合后發(fā)生凝膠反應(yīng)，生成固結(jié)體，充填裂隙和毛細(xì)管路，達(dá)到防水或加固目的。這種材料有許多突出的優(yōu)點(diǎn):漿材的凝膠時間可以在瞬時至數(shù)十分鐘內(nèi)變化，滿足速凝條件；凝膠體強(qiáng)度高，漿液滲透性、可灌性好；貨源廣，價格最低，且無毒。從長遠(yuǎn)利益出發(fā)，水玻璃漿材將是地下工程防滲漏處理的最為實(shí)用的材料。
然而，現(xiàn)有的水玻璃漿材在地下工事防滲堵漏處理上的應(yīng)用卻有很大的局限性，因?yàn)�，現(xiàn)有配方的水玻璃漿材的凝膠體難以滿足要求，主要表現(xiàn)在:


①凝膠體的韌性差、脆性大；②凝膠體有一定脫水性；③凝膠時間難以控制。對此，我們做了改進(jìn)試驗(yàn)，以使?jié){材滿足地下工事防滲堵漏的要求。
我們從三個方面做了試驗(yàn):①凝膠時間的調(diào)控；②凝膠體質(zhì)量的改善；③酸性水玻璃的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還達(dá)不到最初設(shè)計的要求，但可以滿足噴涂需要。我們對樺南水泥廠地下輸煤坑道大面積微量滲水進(jìn)行的噴漿處理表明，水玻璃材料能夠滿足噴涂工藝要求。不過，對此還要進(jìn)一步研究，特別是在凝膠體質(zhì)量的改善和酸性水玻璃的發(fā)展上。
三、噴涂工藝的初步嘗試及應(yīng)用前景
      采用噴涂工藝處理微量滲水可以免去諸如找水點(diǎn)、埋管、反復(fù)涂抹等煩瑣的施工程序。它不僅可以止住滲水，給后續(xù)的永久性防水層創(chuàng)造出適宜的施工條件，而且大大地提高了工效，節(jié)省了材料。由于該工藝的出現(xiàn)，使得施工及使用單位最感棘手的沉降縫滲水、穿墻管滲水、底板預(yù)埋件滲水問題迎刃而解。1990年5月，我們首次將噴涂工藝用于黑龍江省樺南水泥廠皮帶運(yùn)輸機(jī)地坑的防水工程，收到了較為理想的效果。該廠共有大小地坑21個，需整治的滲漏水面積2100m2，底板平均標(biāo)高-3.6m(地面相對標(biāo)高±0m)，防水處理前地坑內(nèi)平均積水達(dá)2.15m深。造成地坑滲水、漏水的主要原因是材質(zhì)和施工管理問題，再加上樺南地區(qū)年溫差大，溫度裂隙大量產(chǎn)生。5、6月份，該地區(qū)連降大雨，工地沒有設(shè)置臨時排水系統(tǒng)，雨水從地面順土而下(當(dāng)時沒有用三七灰土回填，也沒有分層夯實(shí))，上層滯水水位已近±0m，整個地坑四周全被飽和土包圍，給防水施工帶來相當(dāng)大的困難。從防水角度來看，該工程主要滲水部位是地坪、墻角線、地板預(yù)埋件和卷揚(yáng)機(jī)機(jī)座，這些部位的滲漏在防水中均是難點(diǎn)，至于采用注漿堵漏工藝處理集束流動漏水在此不予贅述。
      為了便于比較和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，起初處理這些微量滲水我們分別采用了注漿堵漏、涂抹防滲和“快硬水泥膠漿堵漏”三種方法，其效果與上述分析相差無幾，得出的結(jié)論是，顧此失彼，費(fèi)工費(fèi)料，防不勝防，花了幾天功夫，無幾干燥之處。后改用噴涂新工藝處理，成效大為改觀。地坪120m2，墻角線110余延長米，僅用2d就處理完畢。噴入基面的水玻璃凝膠體彈性高、抗?jié)B能力強(qiáng)、粘結(jié)牢固，凡經(jīng)噴涂過的部位，無滲水現(xiàn)象。因?qū)Ψ浪�薄膜的耐久性沒有試驗(yàn)，故8h以內(nèi)我們就用BR—3型防水砂漿做了永久剛性防水層(一層素漿，二層砂漿)。在這次施工中，我們運(yùn)用噴涂原理處理了近90個地板預(yù)埋件和8個機(jī)座，效果十分理想。經(jīng)現(xiàn)場粗略估計，噴涂工藝每小時可處理20m2的微量滲水面積，每m2材耗0.90元，操作人員3人。
     通過現(xiàn)場試用，我們認(rèn)為，噴涂工藝用來解決大面積微量滲水完全可行，它的速效、低耗、安全之特點(diǎn)已得到初步體現(xiàn)。可以相信，隨著對材料特性、出漿量、霧化程度的進(jìn)一步優(yōu)化，它的應(yīng)用前景將十分廣闊。