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某电力公司供用电综合楼地下基础底板堵漏防水技术

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一、工程概况
该电力供用电综合楼距海河仅有数十米,地下水位较高。该工程地上建筑24层,高度大于90m。地下二层,最低标高为-10.4,低于海河水平面。且前主体工程已完工,正在进行外装修。
该项目地下室底板下面有200mm垫层,上面浇注有1m厚钢筋混凝土,基础面积约为7300m2,属大体积砼,主体结构已施工两年,该项目施工完成后,负二层底板出现了渗漏。目前地下基础变形基本稳定。
二、负二层地下基础底板渗漏原因分析
1、渗漏基本情况:
负二层地下基础底板渗漏点较多,集中在底板与立面墙柱交接部位,以及混凝土后浇带负二层部位。混凝土渗漏处有的是片状,有的是无规则曲线状,部分地方形成明水流出,大部分地方属高压慢渗,渗漏处多有裂缝,缝宽一般在0.2mm~1mm左右。由于渗漏致使找平层和上面的后续工序无法继续进行,所以必须进行堵漏防水施工。
2、渗漏原因分析
①地下室底板大体积混凝土一次性浇注,厚度达1m,混凝土内部水化热大,内外温差较大,形成温差裂缝;
②由于存在约400m长1m宽环行后浇带,混凝土后浇带与原浇注混凝土结合不好,结合处容易产生裂缝;
③基础正常沉降、变形形成部分裂缝。
附:地下室渗漏照片。
    
渗漏局部照片      渗漏局部照片


                                            

                                                                             三、防水堵漏方案的设计与优选:
根据现场调查结果,该工程的基础底板渗漏严重,渗漏情况较复杂,属典型大体积砼高压慢渗。一般传统表面堵漏的方法难以取得成效。解决基础底板渗漏问题需要全面分析,认真对待,堵防排结合,综合治理才能成功。首先是堵漏,先将大量裂缝和漏水点用高压化学灌浆方法堵住,再用数种防水材料进行复合防潮防渗,墙根设置排水沟,使整个基础达到完全止水无渗漏的目的。
1、堵漏
混凝土建筑物裂缝是导致混凝土建筑物损坏的主要原因之一,这些裂缝引起的渗漏水解决起来很困难。一般传统的堵漏方法是将裂缝或渗水处凿开进行表面堵漏,结果是堵住这里那里又开始渗漏,因为裂缝在混凝土内部是无规则的,水可以在裂缝中自由串动,从相对薄弱的部位渗出。
化学灌浆是指将由化学材料配置的浆液,通过钻孔埋设注浆嘴,使用压力将其注入混凝土的裂缝中,使其扩散、凝固,达到堵漏、防水的目的。常用于修补较深的混凝土结构裂缝。根据灌浆的压力和速度,可分为高压快速灌浆法和低压慢速灌浆法。前者适用于混凝土深层裂缝漏水堵漏,后者适用于结构补强加固,本工程适于使用高压快速灌浆法。
高压化学灌浆堵漏可利用灌浆机产生的持续高压,将化学浆液灌注到混凝土内部的缝隙中,并将缝中的水完全沿来水通道并与水挤走反应形成凝胶将原来渗水缝隙完全填充满,达到永久止水目的。
这种灌浆方法的优点:
①压力高,一般可达20Mpa并能稳定恒压,能让化学浆液完全进入混凝土结构深层微小缝隙内部,止水效果好。
②化学灌浆液生产技术成熟,品种齐全,基本上都已实现单组份成品化生产,贮存稳定性好,开桶即可使用,不需现场配制。浆液与混凝土粘结性能好,且对混凝土无腐蚀,固化后无毒环保,可永久防水。
③施工工艺简单易行,施工速度快,止水效果立竿见影。工人劳动强度小,施工效率高,比传统作法快5~10倍。
④施工不受季节与天气限制,可用于各种工程,包括新建与抢修工程,饮用水工程等。施工综合费用低,经济效益与社会效益均显著。
本工程堵漏采用高压化学灌浆方法进行,施工人员全部受过专业培训且有专业施工经验,注浆设备采用美国原装智能高压注浆机及国产高压洗缝机。
堵漏的顺序应先四周后中间,因混凝土浇注时四周温度梯度大产生的温度应力大,裂缝产生的概率大,缝隙多渗漏情况较严重。无论是线性漏水缝或渗漏点,在施工前都应在渗漏部位作出标记或画出范围,然后进行清理-----钻孔-----埋注浆咀-----洗缝-----封缝-----灌浆----拆咀-----封口-----防水等工序进行,详见施工工艺部分。
2、基础底板防潮防渗
底板表面出现局部潮湿现象的原因是混凝土表面有许多肉眼难以看到的细小裂纹,这些裂缝只能透过水气但不能透过水,这些水气透过混凝土后在其表面凝结形成局部的潮湿面。解决这种问题的办法是用与混凝土粘结强度高又能在潮湿面上施工的树脂水泥在潮湿面上刮涂或刷涂两遍,使其形成既不透水又不透气的防潮防渗层。
3、防水
在注浆堵漏和基础底板防潮工作完成后,观察1~2周左右,没有新的渗漏情况出现,可进行防水施工。防水材料选用抗渗2号水泥基渗透结晶防水材料进行刮涂或刷涂、并进行养护,使其形成一个完整的防水防潮层。
四、堵漏防水材料及施工机具
1、PU灌浆止漏胶(DM-500)
可用于注浆堵漏的化学浆液有多种,各有其优缺点,经过反复对比,精心优选结合本项目特点考虑,决定采用PU灌浆止漏胶。
美国德美建材工程公司生产的PU灌浆止漏胶为单组份透明液体,使用时无需计量混合,它有优良的亲水性,注入有水的裂纹中后与水发生化学反应产生的CO2,借其膨胀及持续压力,可将灌浆胶渗透至任何细微缝隙,达到完全止水的目的。在潮湿状态下,灌浆胶与混凝土的粘结性能优良。它在缝中硬化后,因其优异的粘结性能、弹性及延伸性不会因构筑物的变形而引起二次渗漏。该种材料固化后无毒,对环境无污染,对人体无害,可用于饮用水工程。
该产品分为普通型与阻燃型两种,主要用于混凝土、砖石结构的裂缝、施工缝、蜂巢、岩石裂缝等漏水止漏。还可用于隧道、水库、大坝、桥墩的漏水堵漏止水。特殊工程可选择DM-500R型阻燃型产品。
典型性能指标:

项目
技术指标

外观
黄色-棕黄色透明液体

密度g/cm3
1.0~1.10

粘度20℃,mpa.s
100~400

凝胶时间
几十秒~几十分

粘结强度,MPa
≥1.0

膨胀率,%
≥250

2、PU潮湿基面封闭剂(DM-210/DM-210R)
在采用PU灌浆止漏胶堵漏以后,在其注浆范围内要涂刷PU潮湿基面封闭剂。这种材料是单组份透明液体,与潮湿基面中的湿气反应固化,流动性好,渗透力强,与混凝土、砖石等建材的粘结力强,对基材毛细孔封闭效果优异,施工方便简单,防水防渗效果好。本品也分为普通型与阻燃型,可用于不同施工场合。主要用于各种防水涂料及防水卷材施工前对潮湿基面的封闭,防水起鼓,提高粘结力。
3、PU防水胶(DM-300)
本产品为双组份液体,常温反应固化。抗拉强度高,延伸率大,耐磨,柔韧性好,抗基层变形能力强,附着力强,粘结强度高,耐腐蚀耐高低温性能好,适用于混凝土表面防水防渗,整体防水效果好。本产品不含焦油沥青,不含溶剂,固化后无毒,可用于饮用水工程。
主要用途:建筑物地下工程,屋面、卫生间墙地防水防潮;饮用水池、游泳池防水;水利工程、隧道、矿井防水;建筑物伸缩缝、沉降缝及管口灌注密封及现浇止水带,防水卷材的搭接、封口密封的粘结剂。
典型性能指标:符合GB/T19250-2003
项目
技术指标

抗伸强度,MPa
≥2.45

断裂伸长率,%
≥450

撕裂强度,N/mm
≥14

低温弯折性,℃
≤-35

不透水性,0.3MPa,30min
不透水

在化学注浆堵漏完毕并且已涂刷潮湿基面封闭剂后,再刮涂本产品两遍,约1.5mm厚。
4、DM-320 PU水泥防水涂料:该涂料为单组分液体,现场与普硅42.5水泥混合搅拌均匀,加水常温反应固化。强度高,耐磨,柔韧性好。适用于混凝土表面防水防渗,迎水面使用。无毒,无焦油沥青,无溶剂,可用于饮用水工程。
项  目
技术指标

拉伸强度,Mpa 
2.0~2.4

断裂伸长率,% 
250~400

低温柔性,℃ ≤
-30

不透水性,0.3Mpa,30min
不透水


5、抗渗2号(水泥基渗透结晶型防水材料)
无机灰色粉状固体,是混凝土结构背水面防水处理较为理想的材料,其渗透结晶能力强,渗透深度大。混凝土有裂纹发现渗水时,材料中的活性物质与水泥中碱性物质反应,产生新的结晶,填充孔隙,自动修复裂纹,能防止化学介质浸蚀保护混凝土钢筋免受腐蚀。无毒、无污染、可用于饮用水工程,抗渗防水性能好,施工方便简单。
主要用于工业与民用建筑地下结构,地铁、桥梁、路面、饮用水工程、污水处理厂、水利水电工程、混凝土结构表面防水与修补。
典型性能指标:
项目
技术指标

安全性
合格

凝胶时间
初凝min
≥60

终凝h 
≤6

抗折强度,MPa,28d
≥5

抗压强度,MPa,28d
≥30

粘结强度,MPa
≥1.0

抗渗压力,MPa,8d
≥1.2

6、抗渗1号(防水型)
该材料为单组份灰色粉体,防水防潮防渗效果好,长期防水性优异,强度高不开裂,粘结力强,可在干燥至湿饱和的各种混凝土等基面上施工。
主要用于地下防水堵漏、蓄水池、隧道、地下室、卫生间防水防渗。
主要技术指标:
初凝≥60min,终凝≤240min ,抗压强度 3d≥25MPa,试件抗渗压力 7d≥3.0MPa,粘结强度7d≥1.6MPa
在本项目,用此种材料封堵注浆咀。
抗渗1号(堵漏型)
该材料为单组份灰色粉体材料,凝结固化快,小时强度高,微膨胀水硬材料,可带水带压施工,与水泥、铸铁粘结能力强,适于堵漏止水,抢修等。
凝结时间:初凝
2-3min ,终凝4-5min,抗压强度1h 20MPa;3d 30MPa,粘结强度 7d ≥1.5MPa,
试件抗渗 7d>3.0MPa
7、高压灌浆机具的选用
美国原装高压灌浆机:常用于大型工程使用,适于水利、隧道及地下工程灌浆堵漏。该机使用220V电源,机重18kg,可长时间连续使用。
本机自动化程度高,灌浆压力可在4-23MPa之间精确设定,灌浆压力可精确设定,持久平稳,开关阀门采用扳机式,操作简便,省时省力工效高,堵漏效果好,该机经久耐用,维修清洗方便。可自动检测故障原因,本工程选择使用这种机器。
五、施工工艺:
1、堵漏:
① 清理:详细检查、分析渗漏情况,确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域,凿除混凝土表面突起及析出物,确保表面干净湿润。
②钻孔:使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧钻孔,钻头直径¢14mm,钻孔角度宜在30°±10°,钻孔深度约500mm,钻孔必须穿过裂缝,钻孔与裂缝间距100mm左右,钻孔间距约200~300mm。
③ 埋咀:在钻好孔内安装灌浆咀(又称止水针头),并且用专用工具拧紧,使灌浆咀周围与钻孔之间无空隙,不漏水。
④ 洗缝:用高压清洗机以6MPa压力水向灌浆咀内注内洁净水,观察出水点情况,并将缝内粉尘清洗干净。
⑤封缝:将洗缝出现渗水的裂缝表面用抗渗1号(堵漏型)进行封闭处理,以防跑浆。
⑥灌浆:使用高压灌浆机向灌浆孔内灌注PU灌浆止漏胶。立面灌浆顺序由下向上,平面可从一端开始,单孔逐一进行。当相邻孔开始出浆后,保持压力3-5min,即可停止本孔灌浆,改注相邻注浆孔。
⑦ 拆咀:灌浆完毕,确认不漏即可去掉或敲掉灌浆咀,并清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。
⑧ 封口:用抗渗1号(防水型)进行灌浆口的修补,封口处理。
⑨ 防水处理:用PU潮湿基面封闭剂(DM-200)涂刷进行过化学灌浆的部分,宽度20cm,两端各长出20-30cm,这一层干燥固化后,再用PU防水胶(DM-300)按A/B=1/2(质量比),分别计量后混合,用电动搅拌器搅拌均匀,分2-3层涂刷在潮湿基面封闭剂上,面积相同,厚度约1.5mm,用量约2.4kg/m2。
堵漏工作完成后,清理施工现场,观察,若有遗漏再进行补注。
2、基层底板防潮
堵漏工作完成后,观察一周左右,对于微小裂缝引起的潮湿面用M-320 PU水泥防水涂料进行处理。标准配料:配比为液:粉:水=1:1~1.5:0.2~0.3,分别计量后混合,用电动搅拌器搅拌均匀。刮涂或刷涂在潮湿面上,第一遍固化后再进行第二遍。在施工中可根据现场环境温度、湿度等加缓凝剂或催化剂调节固化速度。 
3、大面积防水层施工
在堵漏与防潮施工结束后,观察1-2周,如无新的情况即可进行防水施工。材料用DM-700抗渗2号。首先将基面清理干净,干净无油污无杂物,湿润。抗渗2号施工可刷涂也可刮涂。本项目采用刮涂,粉料/水=10/3(质量比)或3/1(体积比),在混料桶中充分搅拌均匀,施工时刮涂要均匀,厚薄一致,做到无漏刮无积浆。一般刮2层,第二层要等第一层初凝后但仍为潮湿状态时刮涂,间隔不超过12h,涂层半干时,开始喷水养护三天为宜。用量约:1.2kg/m2。
六、结束语
供用电综合楼地下二层底板渗漏问题,通过用高压化学灌浆机灌注灌浆止漏胶,再用DM-320 PU水泥防水涂料做基层底板防潮施工,最后用抗渗2号水泥渗透结晶型防水涂料作防水层,顺利得到解决。事实证明:这套堵漏防水技术成熟可靠,效果良好,值得推广。
附照片:(注浆后取样混凝土芯,及堵漏后、防潮后、防水后的照片)
重要通知
隧道渗漏技术处理
抗震救灾爱心集结号
《第二届中国化学灌浆论坛》第三号通知
沈抚铁路即将通车 沈阳多条城铁计划修建
混凝土结构工程加固施工及方案的优选
荒坡筑金巢 引来凤凰栖
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