抗渗混凝土管道井渗漏的原因分析及对策

禄红涛

（甘肃第六建集团股份有限公司，甘肃 兰州 730050）

引言

通常管井和通风井都是竖向的通道，类似于“井”。在管道井壁和通风井壁根部施工缝是一种特别的容易发生渗漏的部位，其原因：一是建筑物的变形太大，超出了允许的变形范围，其中最常见的是地基的热胀冷缩以及地基的不均匀沉降；二是在施工期间，由于墙体根部施工缝的迅速位移，导致了防水失效；三是在浇注混凝土时未达到密实度，导致出现疏松、狗洞、蜂窝等现象，从而造成渗漏；四是由于施工时不注意防水，导致渗漏。

1 管道井渗漏防治修缮系统特点及附图功能说明

本研究所介绍的管井及通风井渗漏水维修体系，其特点是：在墙体的施工部分采用全层油漆防水砂浆；在聚氨酯泡沫铝板上涂覆一层防水砂浆。因为该聚氨酯泡沫铝板材具有一碗状的突起部，该突起部向上凸出，且该突起部上至少设有一通孔。聚氨酯泡沫铝板材在上下两个面上都设有凹槽，上、下两个凹槽彼此交错。所述防水卷材在所述墙体的一段间隔处设置一加强构件，该加强构件包含嵌入防水灰浆中的夹头以及通过该防水卷材进入修补砂浆的两个插销，所述两个所述插销的相反一侧具有彼此接合的齿条，每个具有开口开口以便将修补灰浆引入；以适应管道和通风井的防水要求[1]。为了更清楚地说明基于抗渗混凝土管道井渗漏现象实施的技术方案，以图所示。实施工程案例1 中的管道井与通风井渗漏水修缮系统的结构示意图见图1 和图2；图3 为防水卷材的结构示意图；图4 为实施工程案例2 所应用的管道井与通风井渗漏水修缮系统的结构示意图；图5为加固件的结构示意图；图6 为聚氨酯泡沫铝板的结构示意图。

图1 工程案例1 应用的管道井渗漏水防治修缮系统的结构示意图

图2 图1 的局部放大图

图3 防水卷材的结构示意图

图4 工程案例2 应用的管道井与通风井渗漏水修缮系统的结构示意图

图5 图4 中加固件的结构示意图

图2 中1-V 形槽；2- 界面防水剂；3- 防水密封胶。图3 中71- 第一改性沥青自粘防水卷材层；72- 玄武岩纤维增强层；73- 第二改性沥青自粘防水卷材层。

2 管道井渗漏防治修缮系统具体实施方式

为使本研究实施案例的技术方案及系统应用目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对实施案中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施案例中未注明具体的所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均可以通过市售购买获得的常规产品。

2.1 工程应用案例1

结合图1 和图2 基础上，本研究提出的管道井渗漏防治修缮系统的施工步骤包括：

（1） 将基坑底部和墙体的材料移除，形成施工场地。具体地说，切割大约100 mm厚的墙面。为了更好的了解，原始的物料层的位置见图1。（2） 在墙壁上的建筑区域的边沿上切削一条沟槽。较佳的是，沟槽设置在大约100 mm 的地表之上。在墙面上切出一条沟槽，用作防水卷材的封口，使其具有更好的防水性能。另外，该沟槽长度为30 mm，深度为30 mm，可确保防水卷材的有效收卷，并为封口留出足够的防水材料。（3） 将基坑内的积水清理干净。比如，进行抽水或排水的过程，确保不发生明水。（4） 围绕建筑场地的围护。特别是，可以使用快速凝结式防渗防水材料及块状填料围护施工场地，防止周边水窜入施工部位，保证工程部位不会有明显的积水。其中，速凝堵漏防水材料的配方包括：400～500 份硫铝水泥，组分及重量份；一般硅酸盐水泥150～200 份；300～400 份重钙；2～5 份氯化锂；10～20 份的胶粉；木质纤维含量为0.5～2 份。在这些胶粉中，举例而言，选择6021 E 作为市场上可买到的胶粉。原材料成分都能从市场上买到。（5） 使用电动角磨机或冲击钻在建筑区域的阴角位置上的V形凹槽1。V型沟槽最好是2 cm厚。在阴角上开一个合适的V 型凹槽，在阴角上涂上特殊的防水处理，可以增强阴角的防水性能。V型槽太大，会对建筑物的稳定造成不利的影响，而太小会对防水施工不利。（6） 将界面防水剂涂于施工区的表面，包括V 型槽。界面防水剂的功能是：具有防水功能，并能将水泥基层与防水密封胶结合，不易发生脱层。界面防水剂2 最好由质量比为1:3 至1：4 的液体和粉末组成，按重量份数计算，液体成分为：380～420 份防水乳液，2～5 份防腐剂，2～5 份消泡剂，590～610 份水。粉末组成：320～380份；砂土420～460 份；150～180 份重钙；3～6 份多孔碳化硅；分子筛12～16 个分子筛；160～180 份的石膏，1～3 份的纤维素醚。通过对石膏的胶凝和多孔碳化硅、沸石分子筛的排水，使其具有更好的防水性能，并能增强其硬度。在此基础上，以1:3 的比例加入液体和粉末，可得到具有0.8 兆帕以上的界面防水剂。（7） V型沟槽使用防水密封胶封闭。防水密封剂3 最好按重量份数包含120～140 份的液态聚硫橡胶；硅烷偶合剂0.5～1 份；16～20 份二氧化锰；8～10 份炭黑；3～5 份；20～30 份二乙醇胺，4～8 份山梨糖醇，3～5 份分散剂，4～8 份的流平剂。以上所有的成分都能从市场上买到[2]。该产品与基层接触剂具有良好的配伍性，并具有良好的粘接效果。另外，碳黑改善了聚硫橡胶的机械性能，二乙醇胺的存在使其大分子间的氢键断裂，使其分子间距增加，从而具有很好的涂层施工性能。（8） 将修复灰浆整个涂刷到建筑区域。此外，修补灰浆在阴角形成45°的拱形排水斜坡。

修补灰浆4 的质量份数由200～300 份的硫铝酸盐水泥组成；200～300 份硅酸盐水泥；500～600 份石英砂、1～2 份消泡剂、2～4 份纤维素醚、1～2 份减水剂、16～20 份的粉煤灰、1～2 份的早强剂。以上所有的成分都能从市场上买到。比如，三丁基磷酸盐是消泡剂。硅酸盐水泥是指PO422.5 硅酸盐水泥或PO55 硅酸盐水泥。减水剂是聚羧酸类的减水剂，而早强剂是无水氯化钙、无水硫酸钠、碳酸锂、碳酸钠。粉煤灰的添加可以降低系统的碱度和水化热，从而减少了复合胶凝体系中的微观裂缝，改善了系统的耐用性；粉煤灰可使修补后的砂浆强度、致密程度得到进一步改善，耐磨性能得到改善，同时也可减少干缩。

2.2 工程应用案例2

根据以上实例1 所描述的设计，该设备基本上可以满足管线井、通风井的防水要求，但是为了使其性能更好，我们的工作人员经过反复的研究，对其进行了改进。为了简短的说明，在这个实施特定的工程实例中没有提到的地方，可以参照实例1 的对应部分。

参阅图4 和图5，在墙面部位铺贴防水卷材时，由于墙面部位的防水卷材会受到重力的影响，容易产生滑移。本实施案例中，在墙体上铺设防水卷材时，墙体位置的防水卷材会因重力作用而发生滑动。在该实施例中，将多个间距布置的加固构件添加到墙体上的防水卷材。加强层由嵌入防水泥浆中的夹头和通过防水卷材的两个夹子组成。加强构件的两个卡脚的相反侧设置有一个齿条，它们彼此啮合。齿条上有许多梯形的齿，这些齿之间有一定的间距。两个脚架上的齿条互相咬合，增加了补强剂与补强剂的接触面，使补强剂的稳定性更好。

因为在两个插脚上都设有一个开口，以便修补砂浆能够进入。齿条上的两个齿间的间距都有一个开口。由于有孔洞，修补砂浆容易渗透到两个夹板之间的空隙，从而进一步增强了补强层与补强层之间的粘附性。

两个夹头基本为半圆柱形，两个夹头形成圆柱形[3]。两个卡脚的外壁上都有一个半圆形的弹性凸出物。弹性突起紧贴着防水卷材的修补砂浆。在施工时，在油漆完成后，贴上事先开有穿孔的防水卷材，通过防水卷材上的穿孔；然后再将其插入到修补灰浆中。当修补灰浆凝固后，将补强剂固定在补强剂中。在该实例中，加强构件（图4 中40 位置）的材料可以选择为不锈钢，而弹性突起物可以是焊在插头的外壁上的钢板。另外，该钢板的插入面为圆锥形，方便将其插入到修补砂浆中，并对防水卷材起到固定的作用。

2.3 工程应用案例3

设计人员还将工程优化思想与之相结合，对其进行了改进。为了简短的说明，在该实例中没有提到的地方，可以参照实例1 中的对应部分并且参见图6；在该实例中墙体的施工部分，在整个涂刷防水砂浆时，首先进行一次防水砂浆的灌浆；在聚氨酯泡沫铝板材上涂一层防水砂浆。

图6 工程实施案例3 应用的聚氨酯泡沫铝板的结构示意图

因为泡沫塑料板材的碗状突起部分是向上突出的，所述碗状突起部分至少开有一通孔。通孔方便了防水泥浆的渗入，并将防水泥浆填满在碗状突起处的凸出空间。另外，在该聚氨酯泡沫铝板材上，存在若干间隔布置的碗状突起，其直径为10～15 mm，相邻的两个碗状突起之间的间隔为60～80 mm。

聚氨酯泡沫铝板材是以聚氨酯和泡沫铝为原料，在泡沫铝的空腔内填充聚氨酯，它的吸能、抗震、耐压性能优良；有防水、减震、减震等特性。墙体防水构造易因振动而产生裂缝，此防震维修系统在墙体上安装聚氨酯泡沫铝板，可有效地吸收振动，有效地防止防水结构；避免在安装过程中因“错位”、“位移”、“沉降拉裂”等原因而发生渗漏。在聚氨酯泡沫铝板上设有一个碗形凸出物，有利于应力的分散；并可有效防止因位移引起的防水结构损坏[4]。

聚氨酯泡沫铝板材在上下两个面上都设有凹槽，而上下两个凹槽在上、下两个凹槽彼此交错。聚氨酯泡沫铝板的上、下两个表面都设有凹槽，能将泡沫铝板两侧的灰浆固定在一起，不会产生裂缝，使其与灰浆形成整体的结构。而且，在上、下两个凹槽之间的交错分布，使聚氨酯泡沫铝板材具有较好的抗拉性能。两个邻近的凹槽之间的间距在60 mm以下。空隙愈大，槽口数目愈少，而愈小，槽口数目愈多。空隙小于60 mm，能保证充分的开孔，具有较高的拉伸强度，并能有效地防止因开槽过多而造成的聚氨酯泡沫铝板断裂。

本实施案例中，在聚氨酯泡沫铝板的纵向上开有沟槽，并且沿着该聚氨酯泡沫铝板的宽度方向上有多个沟槽。沟槽的外形是“燕尾槽形”、“T”形、“W”形等，最好是“T”形，见图6。“T”型切口与防水砂浆的接触面积较大，具有较好的拉伸强度。在沟槽侧壁上开一条有限的沟槽。所述限制沟槽的剖面最好是三角形。设置限位槽，能将防水砂浆引入限位槽，从而进一步增强聚氨酯泡沫铝板材与防水砂浆的结合强度，提高其稳定性[5]。

3 结论

本研究提出的管井漏水综合整治方案的优点是：对管井、通风井进行了多道防水处理，并使用界面防水剂加强了与防水材料的粘接性，铺设修补砂浆、多种防水涂料、防水砂浆等多种防水措施，还在结构上铺设防水卷材、聚酯布等加固措施。该工程采用多种材料，多种工艺，对管线井、通风井进行了综合处理。因此，对地下管线的防渗等问题的研究具有一定的借鉴意义。