某续建工程地下室大面积渗漏处理技术

2010/8/5 0:00:00
青岛建设集团置业有限公司 段续恭 孙 岗 青岛市建筑工程质量监督站 董士文 摘 要:介绍了某续建工程地下室渗漏状况,分析了渗漏原因,并对采用水性聚氨酯注浆堵漏和涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料的施工处理方案作了详细的阐述。 关键词:续建工程;渗漏;注浆;水性聚氨酯;CCCW 1 工程概况 “江南大厦”续建工程为两座22层塔楼组成,由原停建工程的9层裙楼续建而成,建筑面积共104 644㎡,其中地下室共3层15 000㎡。地下室及裙楼的钢筋混凝土结构已施工完成7年左右,其它作业均未施工。本工程地基离海岸较近,地下水位较高,水量相当丰富。当年结构底板只作了自防水混凝土,未做任何外防水;混凝土外墙体也只做了一层沥青涂膜防水,现已完全老化,损坏严重,已失去防水作用。 工程中标进驻现场后,发现原地下室已存满水,水位高至地下一层中间。将地下室内水抽出后,发现:地下三层结构底板存有大量淤泥,并有多处渗水水流涌出;混凝土外墙有多处渗漏点,成网状分布,部分墙面渗水部位已形成成片“钟乳石”现象;原预留预埋线管、线盒较多,且均已锈蚀严重;原支设模板用预埋钢筋、钢管均未割除,并遍布底板及墙体表面。 2 渗漏原因分析 由于本工程紧靠海岸,加之已施工的结构工程现场年久无人管理,地下水和生活污水等多成分水质汇集于地下室内,水中含有丰富的对混凝土有腐蚀性的氯化物和硫化物等介质。由于当年地下室施工用的自防水混凝土是采用膨胀剂组分配制的,虽然设计的初衷是想提高混凝土的密实度,增强其防水功能,但实际效果却适得其反。因为膨胀混凝土在地下软水的作用下,由于混凝土中Ca(OH)2的溶出而导致混凝土膨胀组分钙矾石的结晶水发生蜕变[1],甚至是被溶出。所以膨胀组分在这种条件下不但起不到密实作用,反而因结晶水蜕变和溶出加速了混凝土内部微孔结构透水通道的形成和扩展,引起了混凝土地面和墙面的严重渗漏。混凝土墙体经过长时间反复浸泡,部分漏点处的Ca(OH)2随软水从混凝土内部不断溶出,有的已经碳化变成“钟乳石”。这种溶出性侵蚀对混凝土内部结构的密实度影响较大,使混凝土的强度和耐久性都受到了很大损害,因此导致该地下室混凝土底板及墙体形成了大面积的网状渗漏区域。 3 止水处理方案 由于地下室混凝土结构已施工完毕,原基坑支护桩多处断裂,且建筑物离主干道不足8m,外防水做法已不可能实现,因此须采用内防水的施工方案。根据现场渗水和水压情况分析,内防水施工如采用卷材防水等传统做法则相当复杂,既不便于施工及节点的处理,其防水功能的可靠性也受到质疑,更谈不上对原有混凝土结构的保护。因此采用卷材的柔性防水的方案在技术、经济方面的可行性被否定。 鉴于上述情况,我们分析了混凝土内部形成网状破坏的特征及漏水特性,又通过座谈研究听取了混凝土防水专家的建议,决定选择既能修复混凝土内部微观结构又能起到防水作用的刚性防水方案。即选用水泥基渗透结晶型防水材料,以期达到其与混凝土结合后能有效封闭混凝土的毛细孔和微孔结构,形成更为密实的结构整体,既能起到止水、防水的目的,又能提高地下室既有混凝土的强度和耐久性。 该地下室渗漏处理最终确定的施工方案为:先降水堵漏,再做整体防水的方案。即先对宏观裂缝引起的漏(涌)水处,用水性聚氨酯液体堵漏剂进行注浆封闭堵漏,再对混凝土底板和墙面的微裂缝和毛细孔所引起的大面积渗漏面,用水泥基渗透结晶型防水材料进行整体的防水处理。 4 防水材料及施工机具的选用 4.1 混凝土刚性防水材料的选择 根据实际情况,通过考察国内外各种刚性防水材料,选择了对混凝土结构有修复作用的进口水泥基渗透结晶型防水材料(以下简称CCCW)。该材料是由波特兰水泥、硅砂和多种活性较强的化学物质组成的灰色粉末状材料,其防水原理是CCCW中的活性化学物质以水为载体,利用混凝土本身的化学特性和多孔性,借助水的渗透作用,在混凝土微孔及毛细管中渗透、充盈,催化混凝土中水泥颗粒中未完全水化的成分,使水泥再次发生特殊的水化作用,形成不溶于水的枝蔓状微结晶体,并与混凝土凝结成密实的整体,从而提高混凝土的密实度和强度,起到堵漏、防水、耐侵蚀和保护钢筋的效果,并最终增强混凝土结构本身的整体强度。 4.2 混凝土裂缝堵漏材料的选择 对地下室混凝土通长裂缝引起的渗漏处,选用单组分、高弹性、水性聚氨酯发泡剂(以下简称“E-108”)进行高压注浆堵漏。E-108为淡黄色透明液体,其与水反应时间快慢视其液体与水混合之比例不同而不同。在通常情况下,树脂的密度愈高反应速度愈快,固化时间愈短,硬化后的材料抗拉强度愈高,伸长率愈长,韧性愈好;环境温度高也会加快其反应和固化速度。固化后的树脂与混凝土基材粘着力强,且抗化学性好(可抗软水、海水、废水、低浓度酸碱性化学品);与饮用水接触的区域亦可使用,也不会对地球臭氧层造成破坏;施工时适用于单剂式注射机具,需采用压力足够的高压注浆机具搭配高压橡胶埋管。 4.3 施工机具的选用 F512型高压注浆机、高压橡胶管、手用钢丝刷、高压水枪、喷雾器具、凿子、锤子、专用尼龙刷、半硬棕刷、计量水和料的器具、拌料器具、抹布、胶皮手套。 5 止水施工工艺 5.1 施工流程 降水清淤→混凝土基层处理→高压注浆(裂缝堵漏)→涂刷CCCW(混凝土基面防水)→养护。 5.2 降水清淤 1)降水:在地下三层车道入口(原预留洞口处)预存的集水坑设置两台Ф100水泵(无此条件的采用机械打井方法降水),将地下水位降至混凝土底板标高左右。 2)清淤:将地下室存有的淤泥全部清理完毕,用高压水枪对整个地下室混凝土基面进行冲洗,将水排至原有集水坑内并抽出。 5.3 基层处理 混凝土基层处理是整个防水施工的重要环节之一。由于原混凝土基面已形成各种物质的附着状态,必须清理至原混凝土基层,才能使得CCCW渗透入墙体和底板里、发挥CCCW与混凝土内部成分充分结合后防水的作用。基层处理方法如下: 1)将墙面及底板混凝土面层上附着的固体物(包括非一次性形成的混凝土或砂浆附着体),用凿子清除,清理至原一次性浇筑的混凝土结构体基层。 2)将整个混凝土面喷洒浓度为5%盐酸溶液,用钢丝刷对整个墙面进行细致的清理、洗刷,清除被水长期浸泡的墙面出现的严重病害、污染物及CaCO3沉积的现象,再用高压水枪对混凝土基面进行清洗。 3)对混凝土结构面暴露的预埋钢筋和钢管的根部凿除30mm深的混凝土,将钢筋头及钢管沿凿去的混凝土表面以气焊的方式割平,再分别用凿子及钢丝刷将松动的混凝土除去,用高压水枪等进行清理,再用CCCW浓缩剂料团填补、压平后,最后用CCCW浓缩剂涂刷表面。 5.4 高压注浆 对地下室底板混凝土结构层面及整个地下三层的外墙内侧面进行细致的检查,对裂缝处、渗漏处进行标记和统计。 1)凿槽:将裂缝处用凿子沿缝凿出深30mm、宽30mm的槽,凿出后用钢丝刷进行清理,再用高压水枪进行清洗。 2)埋管:准备长300mm、内径为5mm的高压橡胶管,以供埋入凿出的槽内使用。用调和好的CCCW浓缩剂料团,将高压橡胶管埋入槽内,沿缝方向边埋边将高压管逐步抽出,使内部形成管道。直至将整条缝以边埋边抽管的方式进行封堵,并在内部形成一条圆形管道;当埋至缝端时,将高压管留入槽内。 3)注浆:将高压灌注机与高压管连接,将E-108材料轻轻倒入灌注机容器中,以高压向预埋好的高压橡胶管内注入E-108的液料,直至注满至管端为止,并将高压橡胶管头煨180゜后用绳子系好。 5.5 湿润基层 用水充分湿润待施工的混凝土基面,并保证混凝土表面润湿、润透,但不宜有明水。 5.6 涂刷CCCW 1)制浆:用CCCW粉料与干净的水(水要求无盐分和有害成分)按照容积比为2份料:1份水的比例调和配制,用搅拌器充分搅拌3~5min,使料和水拌合均匀;一次调料不宜过多(调成后不准再加水及粉料,一次成型),并应在20min内用完。 2)涂刷:CCCW涂刷时要用专用半硬的尼龙刷,涂刷时要注意来回用力,确保凹凸处满涂,并做到厚薄均匀。在平面或台阶处进行施工时,必须注意将CCCW涂刷均匀:阴阳角处要涂刷到位,且不能有过厚的沉积,防止该处出现开裂。 5.7 养护 待CCCW终凝后3~4h(或根据施工现场的环境温、湿度),采用喷雾式洒水养护,每天喷水养护3~5次,连续3~7d;养护期间不得碰撞、破坏已形成的防水涂层。 6 质量标准 1)底板和墙面的混凝土基层清理必须达到防水施工的要求。 2)水性聚氨酯注浆后,必须养护达到5h后再进行预埋管头割除。 3)CCCW涂层厚薄应均匀并满足规范[2]要求,不允许漏涂或露底,不符合要求的应重刷。 4)CCCW浆料的调制使用量应符合规定要求(≥1.5㎏/㎡),并在规定的时间内用完,涉及其他要求时按设计说明施工。 5)CCCW涂层在施工养护期间不得损坏,否则需进行修补。 6)进场材料应有合格证和检验报告,经现场复验合格后方能使用。 7)E-108及CCCW产品必须密封存放在干燥场所;E-108也不能受冻(存于7℃以上的环境),通常情况下存放期为1a,不得使用过期变质的产品。 7 防水效果分析 在注浆堵漏与防水施工均完成后,按照要求充分进行养护,并达到规定的养护期为止。此时将降水水泵停止,使地下室周边的地下水位恢复至正常水位,通过对地下室所有混凝土墙体、底板一周时间的观察,未发现有任何渗漏现象,防水施工的效果明显,一次到位。 8 结语 通过本工程的实践表明,对于地下室混凝土工程大面积渗漏的治理,采用水性聚氨酯注浆堵漏和水泥基渗透结晶型防水材料整体内防水的综合治理方案,符合规范建议的“刚柔相济”的治理原则;与其它方案比较,具有可靠、实用、经济的特点,值得同类工程借鉴应用。 参考文献 [1]董士文.自防水混凝土外加剂使用限制条件的探讨.混凝土,2005(4). [2]《地下防水工程质量验收规范》(GB 50208-2002).