摘要：本文以防水施工實(shí)踐和室內試驗為依據，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(lái)封堵點(diǎn)式集束高壓力水，后者則用來(lái)處理面式分散低壓力水。大量實(shí)踐經(jīng)驗表明，現有的注漿設備和注漿材料完全可以滿(mǎn)足堵漏工藝的要求；然而，對于以慢漏形式出現的大面積微量滲水(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)，采用傳統的壁內注漿封水“快硬水泥膠漿直接封堵”這兩種方法則難以奏效，甚至無(wú)效。其原因如下:
1.采用注漿封水法:注漿工藝有三個(gè)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(wú)章，各滲水點(diǎn)的滲水速度千差萬(wàn)別，滲水通道盤(pán)根錯節，所以用傳統的“干撒法”或“烘干法”無(wú)法準確找出滲水點(diǎn)�？上�，要在1m2的滲水面積上找出每一個(gè)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，現有的“快硬水泥膠漿”封管法容易造成兩側滲水通道堵死，注漿時(shí)漿液只能充填管前部的毛細孔隙，而沒(méi)有被充填的孔隙和裂隙在不長(cháng)時(shí)間內由于“溶脫”問(wèn)題又會(huì )變成新的滲水通道。另外，由于受到一次注漿量的限制，無(wú)論采用凝膠時(shí)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:當前市場(chǎng)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(shí)的防水處理，適應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(wú)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(gè)漏水點(diǎn)，但其造成的危害卻非幾個(gè)漏水點(diǎn)可比。我們從大量的施工實(shí)踐及室內試驗中體會(huì )到，處理這種微量滲水既不能單獨采用壁內化學(xué)注漿方法，也不能單一使用“快硬水泥膠漿”封堵法來(lái)處理，更不能依靠涂抹材料直接、反復地涂抹滲水基面。最佳的處理方法應該是綜合處理法，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(shí)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，以達到永久防水目的。噴涂工藝流程是:置于兩個(gè)不承壓漿桶內的不同漿液由耐腐蝕泵獨立送至噴槍上的兩個(gè)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?jiǎn)蜗到y。
噴涂工藝由兩大部分組成:一是噴涂機；二是噴涂材料。
1.噴涂機。為處理微量滲水而設計的噴涂機由兩個(gè)不承壓的儲漿桶、兩臺耐腐蝕泵、一臺空氣壓縮機、若干連通管和連通閥、漿液混合器、噴嘴等部分組成，噴涂機由電機帶動(dòng)齒輪等速驅動(dòng)，噴槍由人工手持移動(dòng)。
(1)儲漿桶。儲漿桶設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(gè)小喇叭口，這樣既可連續操作，又可避免漿液接觸人體，桶內漿液由液面指示器顯示，儲漿桶之間安裝一臺小型電機，以帶動(dòng)兩根攪拌棒，這可以提高漿液的溶解度。若該機用于化學(xué)注漿，可考慮將漿桶改為儲能結構。


(2)耐腐蝕泵。為了能滿(mǎn)足地下建筑物滲水高度的要求，在噴涂機上安裝了兩臺同型號的小型耐腐蝕泵，分別將儲漿桶內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，在泵的出漿口設置一個(gè)回漿閥，以調節出漿量的大小。
(3)空氣壓縮機。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(shí)的均勻度，使得反應不完全，凝膠體強度指標下降。設置一臺空氣壓縮機，高壓氣體高速流動(dòng)時(shí)可在出漿口形成一個(gè)適宜的負壓區，并將混合后的漿液呈霧狀噴出�？諌簷C的另一個(gè)作用是在噴涂前，因壓縮空氣對基面進(jìn)行強力清洗。若用該機注漿，空壓機可向儲能漿桶提供壓力源。
(4)噴槍。它是噴涂機的核心部件，按設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(gè)防護罩。
(5)驅運部分。為使噴涂效果更趨于均勻，減輕操作人員體力消耗，該機采用電機等速驅動(dòng)，前進(jìn)速度為5m/min，運動(dòng)方向由導向輪手動(dòng)控制。各電動(dòng)機械的啟用開(kāi)關(guān)均設置在一塊操作板上，由1人控制。
2.噴涂材料。從適用性和可行性?xún)煞矫婵紤]，我們對噴涂材料提出了以下幾方面的要求:
(1)系無(wú)毒、無(wú)污染、價(jià)廉、貨源廣的材料。
(2)有良好的可灌性，.其凝膠時(shí)間可人為準確控制，必須滿(mǎn)足速凝的要求(1S左右)。
(3)凝膠體的自身強度大于0.5MPa，抗擠出強度大于0.8MPa。
(4)凝膠體的抗滲系數要達到10-6cm/s，并至少保持在48h以?xún)炔话l(fā)生變化。
(5)對滲水的PH值要求不高，適應性較強。
僅從防水效果來(lái)看，可以滿(mǎn)足上述技術(shù)要求的化學(xué)注漿材料有丙烯酰胺類(lèi)和水玻璃類(lèi)兩種。
(1)丙烯酰胺類(lèi)材料。該漿材的高毒性、凝膠體的低強度、昂貴的價(jià)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(lèi)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，生成固結體，充填裂隙和毛細管路，達到防水或加固目的。這種材料有許多突出的優(yōu)點(diǎn):漿材的凝膠時(shí)間可以在瞬時(shí)至數十分鐘內變化，滿(mǎn)足速凝條件；凝膠體強度高，漿液滲透性、可灌性好；貨源廣，價(jià)格最低，且無(wú)毒。從長(cháng)遠利益出發(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，現有的水玻璃漿材在地下工事防滲堵漏處理上的應用卻有很大的局限性，因為，現有配方的水玻璃漿材的凝膠體難以滿(mǎn)足要求，主要表現在:


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(shí)間難以控制。對此，我們做了改進(jìn)試驗，以使漿材滿(mǎn)足地下工事防滲堵漏的要求。
我們從三個(gè)方面做了試驗:①凝膠時(shí)間的調控；②凝膠體質(zhì)量的改善；③酸性水玻璃的應用。實(shí)驗結果還達不到最初設計的要求，但可以滿(mǎn)足噴涂需要。我們對樺南水泥廠(chǎng)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(mǎn)足噴涂工藝要求。不過(guò)，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、反復涂抹等煩瑣的施工程序。它不僅可以止住滲水，給后續的永久性防水層創(chuàng )造出適宜的施工條件，而且大大地提高了工效，節省了材料。由于該工藝的出現，使得施工及使用單位最感棘手的沉降縫滲水、穿墻管滲水、底板預埋件滲水問(wèn)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(chǎng)皮帶運輸機地坑的防水工程，收到了較為理想的效果。該廠(chǎng)共有大小地坑21個(gè)，需整治的滲漏水面積2100m2，底板平均標高-3.6m(地面相對標高±0m)，防水處理前地坑內平均積水達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(wèn)題，再加上樺南地區年溫差大，溫度裂隙大量產(chǎn)生。5、6月份，該地區連降大雨，工地沒(méi)有設置臨時(shí)排水系統，雨水從地面順土而下(當時(shí)沒(méi)有用三七灰土回填，也沒(méi)有分層夯實(shí))，上層滯水水位已近±0m，整個(gè)地坑四周全被飽和土包圍，給防水施工帶來(lái)相當大的困難。從防水角度來(lái)看，該工程主要滲水部位是地坪、墻角線(xiàn)、地板預埋件和卷?yè)P機機座，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(dòng)漏水在此不予贅述。
      為了便于比較和總結經(jīng)驗，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(wú)幾，得出的結論是，顧此失彼，費工費料，防不勝防，花了幾天功夫，無(wú)幾干燥之處。后改用噴涂新工藝處理，成效大為改觀(guān)。地坪120m2，墻角線(xiàn)110余延長(cháng)米，僅用2d就處理完畢。噴入基面的水玻璃凝膠體彈性高、抗滲能力強、粘結牢固，凡經(jīng)噴涂過(guò)的部位，無(wú)滲水現象。因對防水薄膜的耐久性沒(méi)有試驗，故8h以?xún)任覀兙陀肂R—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，我們運用噴涂原理處理了近90個(gè)地板預埋件和8個(gè)機座，效果十分理想。經(jīng)現場(chǎng)粗略估計，噴涂工藝每小時(shí)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(guò)現場(chǎng)試用，我們認為，噴涂工藝用來(lái)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�？梢韵嘈�，隨著(zhù)對材料特性、出漿量、霧化程度的進(jìn)一步優(yōu)化，它的應用前景將十分廣闊。