摘要：本文以防水施工實踐和室內試驗為依據(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”的關鍵
      處理地下建筑物滲漏水的技術措施可分為兩部分:一是堵漏；二是防滲。前者是用來封堵點式集束高壓力水，后者則用來處理面式分散低壓力水。大量實踐經驗表明，現(xiàn)有的注漿設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，其中最大滲水點滲水量不大于15mL/min)，采用傳統(tǒng)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、埋管、注漿。大面積滲水的滲水點密密麻麻，分布雜亂無章，各滲水點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”無法準確找出滲水點。可想，要在1m2的滲水面積上找出每一個滲水點需打多少檢查孔，而且收效甚微。即使找出滲水點，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滲水通道堵死，注漿時漿液只能充填管前部的毛細孔隙，而沒有被充填的孔隙和裂隙在不長時間內由于“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，但其造成的危害卻非幾個漏水點可比。我們從大量的施工實踐及室內試驗中體會到，處理這種微量滲水既不能單獨采用壁內化學注漿方法，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漿液連通管上，進入連通管的漿液在高速壓縮空氣作用下，快速進入漿液混合器，經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；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，噴涂機由電機帶動齒輪等速驅動，噴槍由人工手持移動。
(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，以帶動兩根攪拌棒，這可以提高漿液的溶解度。若該機用于化學注漿，可考慮將漿桶改為儲能結構。


(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回漿閥，以調節(jié)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，高壓氣體高速流動時可在出漿口形成一個適宜的負壓區(qū)，并將混合后的漿液呈霧狀噴出。空壓機的另一個作用是在噴涂前，因壓縮空氣對基面進行強力清洗。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。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，前進速度為5m/min，運動方向由導向輪手動控制。各電動機械的啟用開關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確控制，必須滿足速凝的要求(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?jié)B系數(shù)要達到10-6cm/s，并至少保持在48h以內不發(fā)生變化。
(5)對滲水的PH值要求不高，適應性較強。
僅從防水效果來看，可以滿足上述技術要求的化學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，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:漿材的凝膠時間可以在瞬時至數(shù)十分鐘內變化，滿足速凝條件；凝膠體強度高，漿液滲透性、可灌性好；貨源廣，價格最低，且無毒。從長遠利益出發(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用卻有很大的局限性，因為，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，我們做了改進試驗，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:①凝膠時間的調控；②凝膠體質量的改善；③酸性水玻璃的應用。實驗結果還達不到最初設計的要求，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，對此還要進一步研究，特別是在凝膠體質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、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(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輸機地坑的防水工程，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，溫度裂隙大量產生。5、6月份，該地區(qū)連降大雨，工地沒有設置臨時排水系統(tǒng)，雨水從地面順土而下(當時沒有用三七灰土回填，也沒有分層夯實)，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、地板預埋件和卷揚機機座，這些部位的滲漏在防水中均是難點，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經驗，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、粘結牢固，凡經噴涂過的部位，無滲水現(xiàn)象。因對防水薄膜的耐久性沒有試驗，故8h以內我們就用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，我們運用噴涂原理處理了近90個地板預埋件和8個機座，效果十分理想。經現(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、霧化程度的進一步優(yōu)化，它的應用前景將十分廣闊。