聚氨酯化学灌浆技术在穿黄Ⅰ标工程中的应用论文_张明海

(中国水利水电第十一工程局有限公司 河南郑州 450001)

摘要:通过穿黄Ⅰ标退水洞出口建筑物消力池防渗堵漏技术的应用实例,较为详细的介绍当前国内先进的防水堵漏技术—聚氨酯化学灌浆的施工技术特点与工艺,并对其质量控制提出要求,为类似工程提供了有益的经验。

关键词:聚氨酯化学灌浆;防水堵漏;施工技术

混凝土建筑物裂缝是导致砼建筑物损坏的主要原因,裂缝渗漏水又是最令人头痛的问题。一般传统堵漏的方法,是将裂缝或漏水处凿槽,进行表面堵漏,但结果往往是堵住这里,又从那里开始渗漏。因为水可以在砼内部裂缝中无规则运动,从相对薄弱部位渗出,而化学灌浆却能堵塞这些无规则的裂缝,能起到防渗止水和混凝土缺陷补强的作用。

聚氨酯化学灌浆技术是利用机械的高压动力,将水溶性聚氨酯化学灌浆料注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会发生聚合反应、分散乳化、并迅速膨胀凝固,形成聚氨酯弹性凝胶体,堵塞结构裂缝并与基材紧密结合,以期达到完美止水堵漏的效果。聚氨酯化学灌浆是一种高压无气灌注止水新技术,是目前水溶性灌浆材料所使用的新工艺。

1 工程概况

南水北调中线穿黄Ⅰ标退水洞出口建筑物消力池为钢筋混凝土结构,消力池外侧为宽0.8m地下连续墙,消力池底板高程EL94.0m,顶部高程EL108.0m,整体呈矩形,长60m,宽8.4m,侧墙衬砌厚1.2m,底板厚2.0m。钢筋混凝土支撑杆50×100cm,中心位置高程为EL101.5m。按结构缝分四段施工,内衬为C35混凝土,于2012年4月6日施工结束。施工完成后,在第二段与第三段接头处墙体出现不规则细小裂缝,有渗水现象。根据现场实际情况,经过几种方案的比选,最终选择用聚氨酯化学灌浆技术进行防渗止水方案。

2 聚氨酯防水堵漏施工工艺

2.1 防水堵漏原理

单液型聚氨酯化学灌浆料是一种单组份基本型低粘度的注浆液。当它被高压注入到混凝土裂缝结构时遇水发生聚合反应、分散乳化,并迅速膨胀凝固形成PU弹性凝胶体,充满所有缝隙,以达到止水的目的。

2.2 施工用料

2.2.1 UPC-105单液型聚氨酯灌浆材料

UPC-105单液型聚氨酯主要成分是二苯基甲烷-4,4/二异氰酸,聚醚多元醇,2,4-/2,6-甲苯-二异氰酯,同分异构体和同系物及混合物。系用耐水聚醚、多异氰酸酯、发泡剂等材料进行发泡而成,具有浆液稳定,粘度小、流动性、可灌性好等特性,广泛用于大堤、渠道等的施工缝、伸缩缝等渗漏部位。凝胶体的耐久性好,不受气温、湿度变化和酸、碱或某些微生物侵蚀的影响,有良好的抗渗性能。将其灌入需防水堵漏部位后的几十秒钟之内,就能有效地防水堵漏,且韧性佳、与基材的粘着力强、对水质的适应性高,能达到长效防水堵漏的目的。产品的技术性能指标如表1。

2.2.3 A-10、A-15止水针头

针头轴芯坚硬耐拧,针头锁紧时不打滑,不易断,密封性好,灌注时不漏浆,不回流,可将药剂深入灌注到墙体内(如图2)。

2.3 施工要点

2.3.1 工艺流程

确定漏水部位→清理渗漏基面→钻孔→清洗→安装止水针头→高压灌注浆料→观察→补漏→拆灌浆嘴→槽孔修补→检查→完成补漏。

2.3.2 操作要点

(1)施工区域的清理: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,凿除混凝土表面析出物,确保表面干净、润湿。

(2)钻孔:使用电钻沿裂缝两侧进行钻孔,钻头直径为13.5mm,钻孔角度宜≤45°,钻孔深度≤结构厚度的2/3,钻孔必须穿过裂缝,但不得将混凝土结构打穿,钻孔间距20cm~60cm。

(3)安装止水针头:在钻好的孔内安装止水针头,并用专用内六角扳手拧紧,使其周围与钻孔之间无空隙、不漏水。

(4)冲洗裂缝:用高压清洗机以6MPa的压力向灌浆嘴内注入洁净水,观察出水点情况,并将缝内粉尘冲洗干净。

(5)封缝:将洗缝时出现渗水的裂缝表面用堵漏剂进行封闭处理,目的是在灌浆时防止跑浆。

(6)灌浆:灌浆顺序为立面:由下向上,平面从一端开始,单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后,保持压力3~5min,即可停止本孔灌浆,改注相邻灌浆孔。

(7)拆嘴:灌浆完毕,确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。

(8)封口:用快干水泥进行灌浆口的修补、封口处理。

(9)防水:用单组份PA防水胶将化灌部分涂三遍(底涂、中涂、面涂)宽度10cm~20cm,两端各长出20cm~30cm。

3 施工注意事项

(1)点漏灌浆时,先灌水量较小者,后灌水量较大者;垂直裂缝,由下方向上方依次灌浆;水平或斜裂缝由水量较小端向较大端灌浆;面漏由周边向中心依次灌浆。

(2)注浆时,注浆管应埋放合理,密切注视压力以防爆管。灌浆设备用完,要及时清洗干净。

(3)施工时操作人员必须穿戴防护器具、手套、防护眼镜等,并将灌浆设备与灌浆材料单独放置,间隔至少在3m以上并采取适当的防火措施,在添加灌浆材料时须先关闭机械电源后进行,从开始施工到灌浆结束的整个过程必须严禁烟火。

(4)化学灌浆材料应密封储存在冷暗的库内,并有专人保管。存放化学灌浆材料的地方应严禁烟火。

4 经济与效益分析

在南水北调中线穿黄Ⅰ标退水洞出口建筑物消力池施工中,采用聚氨酯化学灌浆堵漏代替了传统的防水堵漏方法,主要优点在于:

(1)不需现场调配,质量稳定,开桶即可使用。

(2)浆液耐化学腐蚀,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,一劳永逸。工人劳动强度小,施工效率是传统施工方法的3倍以上,传统作法无法比拟。

(4)施工不受季节、天气限制。施工综合费用低,经济效益显著。

5 结语

聚氨酯化学灌浆作为一种有效的防水堵漏施工技术,目前已经广泛应用于各种建筑物和地下混凝土工程的裂缝、伸缩缝、施工缝、结构缝的堵漏密封,不但提高了工程质量,也大大提高了工作效率,缩短了工期,降低了施工成本,具有良好的经济效益和社会效益,为混凝土工程防渗堵漏提供了一种新方法。

论文作者:张明海

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/6

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