淺談高壓注漿防水技術在防水維修中的應用
——以W大學書院防水維修項目為例

劉舉進

(濰坊醫學院，山東 濰坊 261053)

在高校零星維修工程中，經常會遇到一些建筑物屋面出現雨水滲漏的問題，針對這種滲水問題，一般常規的維修方法是將原先鋪貼的防水層拆除，然后進行基層處理，再鋪貼新的防水材料進行防水。但在建筑物維修過程中，有些滲漏部位由于施工條件限制，采用重新鋪貼防水材料的維修方案不方便施工，且維修成本太高。在這種情況下，可考慮選擇采用高壓注漿防水這一新型防水技術。相對于常規的防水維修方法，高壓注漿防水工藝不僅滿足更多施工條件下的防水維修，而且施工操作簡單，人工、材料費用低，大大降低了維修成本，在提高施工效率和經濟效益方面都有很大優勢。

1 高壓注漿防水技術簡介

1.1 高壓注漿防水技術的原理

建筑物屋面之所以出現滲水問題，是因為原先鋪設的防水材料年久老化破損，雨水沿著樓板混凝土結構內部的裂縫進入建筑物內部。因此，在防水維修時，一種方法是在屋面鋪設防水卷材，另一種方法是將混凝土結構內部出現滲漏的裂縫堵住，就能實現屋面防水的目的。高壓注漿防水技術的防水原理則屬于后者。

高壓注漿防水技術是一種新型的高壓灌注防水新工藝，它的施工原理是利用壓力設備產生的高壓作為動力，將化學注漿材料注入到滲漏的建筑物混凝土裂縫中。注漿液具有一種化學特性，就是當注漿液注入到混凝土裂縫中后，會與混凝土中的水份迅速發生化學反應，擴散延伸、乳化、膨脹，最終固化，并釋放大量二氧化碳氣體，氣體產生二次滲壓，壓力設備產生的高壓與氣體滲壓的推力將固結的彈性體順著裂縫壓入并逐漸填充，直至填滿混凝土中的全部縫隙，把水流封堵不能進入到混凝土結構體內，以達到止水堵漏的目的[1]。

1.2 注漿材料

高壓注漿材料是一種由多元異氰酸酯和多羥基化合物為主要原料合成的水溶性聚氨酯化學材料，含有游離異氰酸基團的低聚的氨基甲酸預聚體[2]，具有良好的親水性。

水溶性聚氨酯化學注漿材料黏度低，由單組份高分子聚氨酯漿體合成，因此在壓力設備產生的持續高壓下，即使很細小的混凝土內部裂縫，都能進入。漿液遇水后迅速產生化學反應，當漿液注入混凝土中的裂縫后，與其中的滲漏水結合產生化學反應，產生二氧化碳并形成脲的衍生物，生成膨脹的多元網狀密閉彈性體，與建筑物混凝土結構體密切結合，形成一個密閉的整體，起到良好的防水堵漏作用[3]。

在潮濕的環境下，漿液與混凝土的結合力非常好，在裂縫中固化后，有著較強的密閉性和彈性，不會因建筑物結構輕微的變形而發生二次滲漏問題，因此可以起到長久防水堵漏的效果，一般可達十年。

1.3 高壓注漿防水技術的優勢

1.3.1 施工操作簡單

如果采用常規的鋪設防水卷材施工方法，需要拆除原先破損的防水卷材，將垃圾外運，再處理基層，然后噴灑底油，最后鋪設防水卷材，工序復雜，需用的施工設備和工種多。采取高壓注漿防水工藝，兩人配合即可完成施工，在施工過程中，由一人控制注漿機，另一人進行注漿操作，工種少、勞動強度低。

1.3.2 防水堵漏見效快

注漿液進入到混凝土裂縫中后，迅速與混凝土中的水份發生化學反應固化，注漿完成后即可達到瞬間凝膠，防水堵漏效果立竿見影，因此施工工期短、施工效率高。

1.3.3 施工成本低

施工過程使用的人工少，設備成本低，施工設備僅需一臺鉆孔設備和一臺高壓注漿機，同時水溶性聚氨酯化學注漿材料市場價格低，因此較之其他防水維修方法施工成本低，經濟效益顯著。

1.3.4 對施工溫度要求低

常規的鋪貼SBS卷材防水工藝對施工溫度要求較高，雨雪天氣不能施工，在秋冬季節氣溫較低時施工效果也不佳。而高壓注漿工藝在室內即可進行施工，不受季節和天氣影響，對溫度要求低，在較低氣溫下(高于0℃)施工也不影響最終的防水堵漏效果。

1.3.5 可滿足各種施工條件

水溶性聚氨酯化學注漿液耐酸堿、耐化學介質程度高，可用于多種施工環境。材料環保性好，為非易燃易爆材料，無毒無污染，施工過程安全，對人體無害。水溶性聚氨酯化學注漿材料有很好的親水特性，能沿著水通道逆水而上滲透擴散，與混凝土、土、砂等材料都可以進行良好結合，與水反應后形成密閉的防水彈性體。因此，高壓注漿防水技術可應用于建筑物的各種施工縫、沉降縫、變形縫以及其他裂縫的滲水維修，在各類防水維修工程中都能起到很好的堵水防滲作用。

2 W大學書院防水維修實例分析

2.1 工程概況

W大學書院在學生公寓樓地上一層，面積900m2，層高4.2m，頂板為現澆鋼筋混凝土結構，頂板厚度15cm，書院屋面為現澆鋼筋混凝土樓板，屋面頂部為一平臺，作為二至六層學生公寓的室外通道。平臺原防水做法為鋪貼兩層SBS卷材防水，然后鋪貼60×60五蓮花石材，石材厚度為3cm?，F書院頂面SBS防水層局部破壞，造成書院雨水滲漏，影響書院的正常使用，需對頂面防水進行維修。經對該建筑滲漏情況進行檢查，發現頂面滲漏點較多，約有五十多處，主要集中在頂板與立面墻柱交接部位。滲漏區域面積大小不一，小的約0.5m2，大的則有2m2～3m2。

2.2 防水維修方案選擇

在建筑物維修中，同一問題解決的方案往往有多種，有的簡單，有的復雜，采用不同的維修方案，維修的成本不同，維修完成后的使用效果也會有差異。因此，在施工前的方案決策階段，需結合工程的具體情況，選擇最優化的的維修方案，是快速、高效解決工程問題，又能節省維修成本的關鍵。

首先，根據施工現場條件，因書院頂面平臺防水層以上鋪設的是五蓮花石材，作為學生公寓的室外通道，假如按常規的防水維修方法，需拆除原先鋪設的石材和原SBS防水層，然后基層找坡、重新鋪貼SBS防水卷材，再恢復石材地面。施工工序較多，需要產生大量的人工和材料費用，施工成本較高。

其次，由于雨季長期滲漏，混凝土中含有很多水分，而重新鋪貼SBS需將原先鋪裝的石材和SBS防水層拆除后處理基層，用水泥沙漿找好排水坡度，并待基層完全干燥后，才能鋪貼SBS卷材。這種方法維修成本高，受天氣、溫度影響大，施工工期太長，短時間內學生公寓的室外通道不能正常通行。

因此，在這種施工條件下，選擇采用在室內對書院頂面進行高壓注漿的防水工藝，施工時不需拆除原先石材和SBS防水層，就能實現永久防水的效果。整個施工過程都在書院大廳內進行，不受天氣和溫度條件的影響，僅在書院大廳搭設一層移動腳手架即可，施工面也不需干燥，既節省了材料、人工等維修成本，縮短了維修工期，在施工過程中又不會影響公寓通道的正常使用。

2.3 高壓注漿防水施工控制要點

高壓注漿防水施工工藝和施工流程如下：

清理滲漏基面至原混凝土樓面→確定滲漏點→鉆孔→安裝注漿針頭→高壓灌注漿液→觀察→補漿→拆除注漿針頭→鉆孔修補→墻面修復。

采用高壓注漿防水工藝，在施工過程中，任何一個環節控制不好，都可能影響最終的維修效果，因此，為確保施工質量，需要對以下控制要點進行重點關注和嚴格控制。

2.3.1 確定滲漏點

要徹底解決W大學書院滲漏問題，首先要分析滲漏的原因，并且找到所有的屋面滲漏點。

為查清、確定每個滲漏點，需徹底清理滲漏基面至原混凝土樓面，清除表面浮渣、灰塵。找準滲漏點后，查清滲漏位置混凝土結構裂縫的寬度、深度、走向以及貫穿情況，便于下一步制定合理的鉆孔方式、注漿漿液量及漿液配比。分析每個滲漏點的滲漏位置，一般滲漏位置都位于裂縫較寬、較深的聚集點，對這些點逐一做好標記。

2.3.2 鉆孔

采用沖擊鉆沿混凝土裂縫的走向進行鉆孔，鉆頭的直徑要與注漿針頭的管徑尺寸相匹配，便于針頭的安裝。鉆孔時需注意，由于W大學書院樓板為現澆鋼筋混凝土樓板，為保護樓板內鋼筋不受破壞，鉆孔時應避開鋼筋位置。開始鉆孔時應邊鉆邊查看，若鉆到鋼筋位置，則立馬停止鉆孔并恢復鋼筋保護層，鉆孔位置稍作偏移后重新鉆孔。由于W書院現澆樓板鋼筋間距為10cm，所以應向原鉆孔位置的一側偏移約5cm后鉆新孔，即可避開鋼筋位置。

根據裂縫的情況不同，鉆孔方式采用騎縫鉆孔和斜孔兩種形式。裂縫稀疏的部位采用騎縫方式，裂縫密集則采用斜孔方式，使鉆孔與裂縫接通。

為保證堵漏效果，鉆孔位置應選在每個滲漏點滲水最嚴重的部位，即前面做出標記的各個點。由于注漿液親水滲透性極強，進入混凝土內部以后會迅速向周邊滲透延伸，因此最佳的鉆孔深度約為混凝土結構厚度的一半，書院屋面現澆樓板厚度為15cm，因此鉆孔深度應為7.5cm左右，并保證鉆孔底部與滲漏裂縫交接。鉆孔間距則根據不同滲漏情況合理確定，裂縫大、滲漏嚴重的部位孔間距稍大，約40cm～60cm，縫隙小且密的部位則孔距較小，約20cm～40cm。

2.3.3 安裝注漿針頭

根據W大學書院現澆樓板厚度為15cm，所以選用的注漿針頭應為長度在7cm～8cm左右、可多次注漿的針頭(便于一次注漿未完全止漏后的反復注漿)。

將注漿針頭逐個安裝在鉆孔內，并用扳手擰緊。注漿針頭安裝前，在針頭的底部抹一層結構膠，切記結構膠不要過量，防止堵住針頭上的注漿眼。用結構膠將針頭與樓板混凝土粘貼牢固，確保針頭與鉆孔之間密閉無間隙、不漏漿。針頭安裝完畢，為防止注漿時漏漿，沿混凝土裂縫走向抹一遍結構膠并刮抹平整，封縫。

2.3.4 注漿

注漿過程是影響防水堵漏效果的最關鍵一步，需對漿液的配置和注漿壓力進行嚴格控制。

不同粘度的注漿液滲透性不同，粘度大的漿液滲透性稍差，粘度小的漿液滲透性相對更強。根據工程各部位滲漏情況不同和混凝土裂縫的寬度、深度和走向，為加快施工進度，可對注漿材料的粘度及固化速度進行調節。經仔細檢查現場滲漏情況，漏水嚴重的部位裂縫較寬、較深，因此使用粘度較大、固化速度較快的漿液即可快速滲透到裂縫中，堵水見效快；裂縫較細、較密集的裂縫部位，為保證滲透效果，則使用粘度較小、固化速度較慢的漿液，在注漿時的壓力作用下漿液能很快滲透延伸到細小的裂縫中，固化速度慢有利于漿液在混凝土中的滲透延伸，形成結合嚴密、強度大、抗滲漏性能好的固結體。

配置好注漿液后，即可進行注漿工作。用高壓電動注漿機通過注漿針頭將水溶性聚氨酯漿液注入混凝土中的縫隙，立面注漿順序按照自上向下，平面注漿順序則自一端的針頭開始，向另一端逐一進行，不要隔孔注漿。當相鄰鉆孔處開始出漿時，繼續保持相同的壓力3min左右，方可停止對本孔的注漿，注漿機改向相鄰的針頭注漿，直至不再進漿，證明漿液遇水發生化學反應產生的固結體已充滿混凝土結構內部的裂縫，即可關閉壓力閥門停止注漿[4]。

注漿作業時施工人員需佩戴護目鏡，避免漿液進入眼睛，如有沾染馬上用大量清水進行沖洗。

2.3.5 觀察、補漿

由于混凝土結構內部裂縫情況復雜，有的滲漏嚴重的部位通過一次性注漿并不能徹底解決滲漏問題，因此在一次注漿完成后，先不要拆除針頭，下次補漿時繼續使用。

通過灑水試驗或者雨后觀察，如還有滲漏點，說明注漿不徹底，需繼續通過注漿針頭進行二次補漿，這時就需要多次觀察、反復補漿直至不再出現新的滲漏點，徹底解決滲漏問題。重復注漿時，滲漏仍然比較嚴重的部位，可在原有鉆孔的基礎上加密新鉆孔，鉆孔間距縮小至20cm左右。此外，應配制粘度小、滲透性強的漿液，利于滲透到更小的縫隙中。

2.3.6 拆除注漿針頭

高壓注漿防水完成后，觀察一段時間，確保滲漏問題得到完全解決后，即可拆除注漿針頭。拆除針頭時應用橡皮錘輕輕敲動露出的針頭端部，然后輕輕拔出，切記不能過于用力，避免注漿完成的混凝土內部結構受到新的破壞，影響防水效果。

2.3.7 墻面修復

恢復墻面前，先清理干凈表面溢出的已固化漿液，用聚合物水泥將注漿口進行封堵、找平，待墻面完全干燥后再進行墻面膩子和涂料的處理。

在W大學書院防水維修過程中，通過高壓注漿的方法，一次注漿完成后觀察防水堵漏效果，約有90%的滲漏部位不再滲漏，后期及時對剩余滲漏嚴重部位進行二次注漿，原滲漏部位全都不再滲水。采用高壓注漿的防水方法，W大學書院防水維修工程項目整個施工過程僅用12天工期，且節省了大量的維修成本，W大學書院滲漏問題得到了理想的效果，至今沒有出現雨水滲漏問題。

3 結 語

高壓注漿防水適用于地下工程、屋面、墻體等多種施工環境，是一種具有較高施工效率和良好經濟效益的防水堵漏方法，施工工藝簡單，施工設備易操作，見效快、止水性好，堵漏效果顯著。在常規防水維修方法不便于組織施工的條件下，高壓注漿防水方法能實現良好的治理效果。需要注意的是，由于混凝土結構內部滲漏裂縫情況復雜，有時通過一次性注漿并不能解決滲漏問題，因此一次注漿完成后需觀察一段時間，發現新的滲漏點繼續補漿，直至沒有新的滲漏點出現，確保達到完全防水堵漏的效果?？傊?，高壓注漿防水技術對于治理樓頂、外墻、地下室等部位的滲漏問題都已經比較成熟，堵漏見效快、成本低，是一種值得廣泛采用和推廣的防水堵漏方法。