《建筑业10项新技术》之防水七项新技术.doc

《建筑业10项新技术》之防水七项新技术
1.防水卷材机械固定施工技术
　　防水卷材机械固定施工技术采用的防水卷材主要包括热固性卷材、热塑性卷材及改性沥青卷材等。但常用的防水卷材主要是热固性卷材和热塑性卷材。其中热塑性卷材主要有聚氯乙烯(PVC)和聚烯烃类(TPO);热固性卷材最主要、最具有生命力的是三元乙丙(EPDM)防水卷材，该种卷材使用寿命长，有很强的耐候性和抗化学腐蚀性。
　　2.地下工程预铺反粘防水技术
　　地下工程预铺反粘防水技术所采用的材料是高分子自粘胶膜防水卷材。该卷材是在一定厚度的高密度聚乙烯卷材基材上涂覆一层非沥青类高分子自粘胶层和耐候层复合制成的多层复合卷材。采用预铺反粘法施工时，在卷材表面的胶粘层上直接浇筑混凝土，混凝土固化后，与胶粘层形成完整连续的黏结。这种黏结是由液态混凝土与整体合成胶相互勾锁而形成的。高密度聚乙烯主要提供高强度，自粘胶层提供良好的黏结性能，可以承受结构产生的裂缝影响;耐候层既可以使卷材在施工时适当外露，同时提供不粘的表面供施工人员行走，使得后续工程能够顺利进行。
　　3.预备注浆系统施工技术
　　预备注浆系统是地下混凝土结构工程接缝防水施工技术。混凝土结构施工时，将具有单透性、不易变形的注浆管预埋在接缝中，当接缝渗漏时，向注浆管系统设定在建(构)筑物外表面的导浆管端口中注入灌浆液，即可密封接缝区域的任何缝隙和孔洞，并终止渗漏。如果建(构)筑物将来出现渗漏，可重复注浆管系统也可以提供完整的维护方案。当采用普通水泥、超细水泥或者丙烯酸盐化学浆液时，系统可用于多次重复注浆。利用这种先进的预备注浆系统可以达到“零渗漏”效果。
　　4.遇水膨胀止水胶施工技术
　　遇水膨胀止水胶是一种单组分、无溶剂、遇水膨胀的聚氨酯类无定型膏状体，用于密封结构接缝和钢筋、管、线等周围的渗漏。具有双重密封止水功能，当水进入接缝时，它可以利用橡胶的弹性(以压缩应力止水)和遇水膨胀体积增大(以膨胀压止水)填塞缝隙，起到止水作用。
　　5.丙烯酸盐灌浆液防渗施工技术
　　丙烯酸盐灌浆材料是一种用于防渗、堵漏和软土地基加固的化学灌浆材料。它黏度低、不含颗粒成分，可以灌入细微裂隙;凝胶时间可以控制;凝胶不透水，能承受高水头，耐久性能较好;施工工艺简单;灌浆效果好。第二代丙烯酸盐化学灌浆液是用一种新的交联剂，替换第一代丙烯酸盐化学灌浆液中的交联剂N，N-次甲基双丙烯酰胺，浆液中不含有酰胺基团的化合物，更符合环保要求;同时添加了促使丙烯酸盐化学灌浆液的凝胶在水中膨胀的成分，进一步提高了防渗效果。
　　6.聚乙烯丙纶防水卷材与非固化型防水黏结料复合防水施工技术
　　目前新型防水卷材主要分为高聚物改性沥青类和高分子类防水卷材。由于聚乙烯丙纶防水卷材性价比较高，其应用量在高分子防水卷材中位居首位。聚乙烯丙纶防水卷材表面粗糙，可与水泥在固化过程中直接黏合，但因聚乙烯丙纶防水卷材是一种柔性材料，而水泥或聚合物水泥是刚性材料，这种复合方式是一种柔性和刚性的连接，适应基层变形的能力较弱。为了优化聚乙烯丙纶防水卷材的防水功能，在原来复合防水施工技术的基础上，又衍生出聚乙烯丙纶防水卷材与非固化型防水黏结料复合的防水施工技术。
　　7.聚氨酯防水涂料施工技术
　　聚氨酯是一种发展很快的多功能高分子合成材料。聚氨酯防水涂料是通过化学反应而固化成膜，分为单组分和双组分两种类型。单组分聚氨酯防水涂料为聚氨酯预聚体，在现场涂覆后经过与水或空气中湿气的化学反应，固化形成高弹性防水涂膜。双组分聚氨酯防水涂料由甲、乙两个组分组成，甲组分为聚氨酯预聚体，乙组分为固化组分，现场将甲、乙两个组分按一定的配合比混合均匀，涂覆后经反应固化形成高弹性防水涂膜。
防水技术之丙烯酸盐灌浆液混凝土裂隙渗漏治理及地基基础防渗施工技术

1、主要技术内容
    第二代丙烯酸盐化学灌浆液是一种新型防水堵漏材料，它用一种新的交联剂，替换了第一代丙烯酸盐化学灌浆液中的交联剂N，N-次甲基双丙烯酰胺，浆液中不含有酰胺基团的化合物，更符合环保的要求。同时添加了促使丙烯酸盐化学灌浆液的凝胶在水中膨胀的成分，进一步提高了防渗效果。
   丙烯酸盐灌浆液是一种防渗堵漏材料，它可以灌入混凝土的细微孔隙中，生成不透水的凝胶，充填混凝土的细微孔隙，达到防渗堵漏的目的。
（1）丙烯酸盐灌浆液用于混凝土裂缝、施工缝防渗堵漏的施工技术

   1）灌浆孔的布置：
    当裂缝深度小于 1m 时，只须骑缝埋设灌浆嘴和嵌缝止漏就可以灌浆了。灌浆嘴的间距宜为0.3 m~0.5m，在上述范围内选择裂缝宽度大的地方埋设灌浆嘴；
    当裂缝深度大于 1m 时，除骑缝埋设灌浆嘴外和嵌缝止漏外，还须在缝的两侧布置穿过缝的斜孔。穿缝深度视缝的宽度和灌浆压力而定，缝宽或灌浆压力大，穿缝深度可以大些，反之应小些。孔与缝的外露处的距离以及孔与孔的间距宜为 1m ~1.5m 。
   2）嵌缝、埋嘴效果检查：
    嵌缝、埋嘴效果影响灌浆的质量。灌浆前，灌浆孔应安装阻塞器（或埋管），在一定的压力下通过灌浆孔、嘴压水，检查灌浆嘴是否埋设牢固，缝面是否漏水。压水时应记录每个孔、嘴每分钟的进水量和邻孔、嘴以及无法嵌缝的外漏点的出水时间。
   3）浆液浓度和凝胶时间的选择：
    针对裂缝漏水的防渗堵漏，应选用丙烯酸盐等单体含量为40%的A 液，和B液混合后形成丙烯酸盐单体含量为20%的浆液。
    浆液凝胶时间应相当于压水时水扩散到治理深度所须时间的2~3 倍。如有无法嵌缝的外漏点，浆液的凝胶时间应短于外漏点的出水时间。
   4 ）灌浆压力：
    灌浆压力应根据该部位混凝土所能承受的压力来确定。应大于该部位承受的水头压力。
   5）灌浆工艺
    垂直裂缝的灌浆次序，应是自下而上，先深后浅；水平裂缝的灌浆次序，应是自一端到另一端。如果压水资料表明，某些孔、嘴进水量较大，串通范围较广，应优先灌浆。
    灌浆时，除已灌和正在灌浆的孔、嘴外，其它孔、嘴均应敞开，以利排水排气。当未灌孔、嘴出浓浆时，可以将其封堵，继续在原孔灌浆，直至原孔在设计压力下不再吸浆或吸浆量小于 0.1  L/min，再换灌临近未出浓浆和未出浆的孔、嘴。一条缝最后一个孔、嘴的灌浆，应持续到孔、嘴内浆液凝胶为止。
（2）丙烯酸盐灌浆液用于不密实混凝土防渗堵漏的施工技术
   1）灌浆孔的布置：
    采取分序施工，逐步加密，最终孔距 0.5m 左右。孔深应达到混凝土厚度的3/4~4/5。
   2）浆液浓度和凝胶时间的选择：
   浆液浓度，应选用丙烯酸盐等单体含量为40%的A 液，和B 液混合后形成丙烯酸盐等单体含量为20%的浆液。
   凝胶时间根据灌浆前钻孔压水时外漏的情况来选择，原则是浆液的凝胶时间要短于压水时的外漏时间，尽可能减少浆液漏失。
   3）灌浆压力：
    灌浆压力应等于该处混凝土所能承受的水头压力的3~5 倍。为了减少浆液的外漏，可以分级升压。
   4 ）灌浆工艺：
    尽可能采用双液灌浆。因为这类灌浆，外漏渗径短，浆液的凝胶时间短，采用单液灌浆容易堵泵、堵管，不仅浆液浪费大，且难以达到防渗堵漏的效果。
   每一孔段灌浆前都要做好充分准备，确保一旦灌浆开始，就能顺利进行到底，灌至孔内浆液凝胶结束。
（3）丙烯酸盐灌浆液用于坝基防渗帷幕的施工技术
   1）应用方式
    丙烯酸盐灌浆用于坝基防渗帷幕可以有三种方式：纯丙烯酸盐灌浆帷幕、水泥—丙烯酸盐灌浆复合（混合）帷幕、补强帷幕。
    ①当经过水泥灌浆试验证明，水泥对该部位不具有可灌性，而该部位的透水性又超过坝基防渗要求时，应设计纯丙烯酸盐灌浆帷幕。
    ② 当经过水泥灌浆试验证明，水泥对该部位具有一定的可灌性，但该部位细微裂隙发育，水泥灌浆时压水透水率 Q  值大，水泥灌浆单耗小的坝段，水泥灌浆后，应设计一排丙烯酸盐灌浆帷幕，形成水泥—丙烯酸盐灌浆复合（混合）帷幕。
    ③ 当水泥灌浆后，通过灌浆资料分析和效果检查，发现局部部位水泥灌浆时吸水不吸浆，或达不到防渗标准，针对局部设计丙烯酸盐灌浆补强帷幕。
   2） 丙烯酸盐灌浆帷幕的设计
    对于纯丙烯酸盐灌浆帷幕、水泥—丙烯酸盐灌浆复合（混合）帷幕，应和水泥灌浆一样，采用分序施工，逐步加密。补强帷幕则只须在需要补强的部位和深度布布置灌浆孔。
    ① 钻孔
     钻孔孔径：为了减少孔容占浆，孔径宜小不宜大；
     孔排距：孔距2m，排距视廊道尺寸等条件而定；
     段长：接触段2m，以下各段一般可采用5m，如细微裂隙特别发育，透水大，灌浆泵的排浆量小时，应缩短段长；
     孔深：成排布置，应达到帷幕底线；补强帷幕，视要求而定。
   ② 阻塞
分段阻塞或采用孔口封闭器均可，射浆管距离孔底不得超过 0.3m，以利于排出孔内积水，减少水对浆液的稀释。
   ③ 浆液浓度的选择
     丙烯酸盐化学灌浆材料有 15%和20%两种浓度。用于坝基防渗帷幕，一般情况下可采用 20%的浓度，也可采用 15%的浓度。但在灌段出现涌水、灌前 Q值＞10L/min、或运行水头等于或大于 100m 时，均应选用20%浓度的浆液。
   ④ 浆液凝胶时间的控制
     丙烯酸盐浆液通过改变外加剂及其加量可以准确地调节其凝胶时间，从而可以控制扩散半径。
     依据灌浆孔段压水时的压入流量Q 值来调节浆液的凝胶时间。
    单液灌浆：
     当Q≤5L/min 时，凝胶时间为50～60min；
     当5L/min≤Q≤10L/min时，凝胶时间为40～50min；
     当Q>10L/min 时，凝胶时间为30～40min。
    第一批混合的浆量以满足管路和孔段占浆量再加开始 10min 的吸浆量为限，以后每批混合浆量以满足10min 的吸浆量为限。
   双液灌浆：
     当Q≤5L/min 时，凝胶时间为35～45min；
     当5L/min≤Q≤10L/min时，凝胶时间为25～35min；
     当Q>10L/min 时，凝胶时间为 15～25min。
    凝胶时间短于 30min 的一定要采用双液灌浆；凝胶时间长于30min 的尽量采用双液灌浆，可以提高浆液的利用率，减少弃浆，还可以提高灌浆质量，降低劳动强度。
   ⑤ 灌浆压力：采用水泥灌浆压力的 70% ~80%。
   ⑥ 灌浆
    盛浆容器应采用塑料或不锈钢制品；
    用反循环法，回浆管进风，进浆管敞开，用风将孔内的积水吹出来；
    采用双液灌浆时，将泵的输入管分别与A、B 液连接；
    采用单液灌浆时，在A  液中再加入等体积的 B  液搅拌均匀，将泵的输入管与混合液连接，从进浆管进浆，回浆管出浓浆时，关闭回浆管，记录孔容占浆，尽快升到设计压力；
    每 5 分钟记录一次进浆量，直至灌浆结束；
    灌浆应连续进行，只有在邻孔串漏的情况下才可以采用间歇灌浆；
    在设计灌浆压力下，应灌至连续 3 个读数小于0.02L/min 时即可结束。对于有涌水的孔段或地下水流速较大的部位，应灌至孔内浆液凝胶。待最后一批混合的浆液胶凝 1小时后，才可松开阻塞器、拔管、扫孔和进行下一工序。
   ⑦ 封孔
    全孔丙烯酸盐灌浆结束后，应通过扫孔的办法将孔内的凝胶清除并冲洗干净，然后用水泥进行压力灌浆封孔。
   ⑧ 效果检查
    丙烯酸盐灌浆结束3 天后即可进行效果检查。

2、技术指标
    丙烯酸盐灌浆液及其凝胶主要技术指标应满足表 8.6-1、表8.6-2 要求：

3、适用范围
    丙烯酸盐灌浆液可以应用于以下领域：
    矿井、巷道、隧洞、涵管止水；混凝土渗水裂隙的防渗堵漏；混凝土结构缝止水系统损坏后的维修；坝基岩石裂隙防渗帷幕灌浆；坝基砂砾石孔隙防渗帷幕灌浆；土壤加固；喷射混凝土施工。
4、已应用的典型工程
     北京地铁机场线、北京地铁 10 号线、上海长江隧道、向家坝水电站、丹江口水电站、大岗山水电站、湖南省筱溪水电站等工程。