摘要：本文以防水施工实践和室内试验为依据，阐述了治理地下建筑物渗漏水的最新工艺——喷涂工艺的工作原理、工艺流程、材料选择及使用效果。


一、大面积微量渗水是治理地下建筑物“水害”的关键
      处理地下建筑物渗漏水的技术措施可分为两部分:一是堵漏；二是防渗。前者是用来封堵点式集束高压力水，后者则用来处理面式分散低压力水。大量实践经验表明，现有的注浆设备和注浆材料完全可以满足堵漏工艺的要求；然而，对于以慢漏形式出现的大面积微量渗水(每平方米每分钟渗水量在150mL以下，其中最大渗水点渗水量不大于15mL/min)，采用传统的壁内注浆封水“快硬水泥胶浆直接封堵”这两种方法则难以奏效，甚至无效。其原因如下:
1.采用注浆封水法:注浆工艺有三个程序:找水点、埋管、注浆。大面积渗水的渗水点密密麻麻，分布杂乱无章，各渗水点的渗水速度千差万别，渗水通道盘根错节，所以用传统的“干撒法”或“烘干法”无法准确找出渗水点。可想，要在1m2的渗水面积上找出每一个渗水点需打多少检查孔，而且收效甚微。即使找出渗水点，也难以摸清真正的渗水通道。而且，现有的“快硬水泥胶浆”封管法容易造成两侧渗水通道堵死，注浆时浆液只能充填管前部的毛细孔隙，而没有被充填的孔隙和裂隙在不长时间内由于“溶脱”问题又会变成新的渗水通道。另外，由于受到一次注浆量的限制，无论采用凝胶时间可控的速凝浆胶(如丙凝)，还是使用缓凝浆液(如聚氨酯)，对大面积微量渗水的封堵均难以奏效。
2.直接涂抹形成不了防水层:当前市场上的各种涂抹防水材料，都只适用于地下建筑物表面基本干燥时的防水处理，适应性好的材料对基面的含水率可放宽到15%。然而，这些材料对有压力的渗水却毫无作用。
二、处理地下工程大面积微量渗水的喷涂新工艺
      从以上分析可以看出，地下建筑物“水害”中最难整治的是大面积微量渗水，虽然每昼夜的渗水量还不及几个漏水点，但其造成的危害却非几个漏水点可比。我们从大量的施工实践及室内试验中体会到，处理这种微量渗水既不能单独采用壁内化学注浆方法，也不能单一使用“快硬水泥胶浆”封堵法来处理，更不能依靠涂抹材料直接、反复地涂抹渗水基面。最佳的处理方法应该是综合处理法，即:在渗水基面上，对渗水速度大于15mL/min的渗水点采用“直接封堵法”暂时止水(只要能保证1h不出水即可)，然后大面积喷涂速凝材料将所有渗水点封死，最后选用适宜的涂抹防水材料做柔性或刚性防水层，以达到永久防水目的。喷涂工艺流程是:置于两个不承压浆桶内的不同浆液由耐腐蚀泵独立送至喷枪上的两个浆液连通管上，进入连通管的浆液在高速压缩空气作用下，快速进入浆液混合器，经喷嘴呈雾状喷至基面乃至渗入基面，并瞬间凝固。这样就在基面上形成一层防水薄膜，它的防渗有效期必须大于36h。喷涂方式属于双液单系统。
喷涂工艺由两大部分组成:一是喷涂机；二是喷涂材料。
1.喷涂机。为处理微量渗水而设计的喷涂机由两个不承压的储浆桶、两台耐腐蚀泵、一台空气压缩机、若干连通管和连通阀、浆液混合器、喷嘴等部分组成，喷涂机由电机带动齿轮等速驱动，喷枪由人工手持移动。
(1)储浆桶。储浆桶设计为不承压的圆柱形，容积20L，顶部用盖板扣住，盖板上安装一个小喇叭口，这样既可连续操作，又可避免浆液接触人体，桶内浆液由液面指示器显示，储浆桶之间安装一台小型电机，以带动两根搅拌棒，这可以提高浆液的溶解度。若该机用于化学注浆，可考虑将浆桶改为储能结构。


(2)耐腐蚀泵。为了能满足地下建筑物渗水高度的要求，在喷涂机上安装了两台同型号的小型耐腐蚀泵，分别将储浆桶内的浆液泵送至喷枪的连通管；考虑到送浆量大小不一及不同浆液输浆比例各异的情况，在泵的出浆口设置一个回浆阀，以调节出浆量的大小。
(3)空气压缩机。由耐腐蚀泵输送的浆液不仅压力不大，而且难以保证两种浆液混合时的均匀度，使得反应不完全，凝胶体强度指标下降。设置一台空气压缩机，高压气体高速流动时可在出浆口形成一个适宜的负压区，并将混合后的浆液呈雾状喷出。空压机的另一个作用是在喷涂前，因压缩空气对基面进行强力清洗。若用该机注浆，空压机可向储能浆桶提供压力源。
(4)喷枪。它是喷涂机的核心部件，按设计要求它具有清洗基面、混合、雾化、自清和轻便之特点。喷枪可拆卸更换，换上注浆枪可用于注浆，换上滚刷可用于涂抹。为防止雾化浆液飞溅人体，喷枪前端配制一个防护罩。
(5)驱运部分。为使喷涂效果更趋于均匀，减轻操作人员体力消耗，该机采用电机等速驱动，前进速度为5m/min，运动方向由导向轮手动控制。各电动机械的启用开关均设置在一块操作板上，由1人控制。
2.喷涂材料。从适用性和可行性两方面考虑，我们对喷涂材料提出了以下几方面的要求:
(1)系无毒、无污染、价廉、货源广的材料。
(2)有良好的可灌性，.其凝胶时间可人为准确控制，必须满足速凝的要求(1S左右)。
(3)凝胶体的自身强度大于0.5MPa，抗挤出强度大于0.8MPa。
(4)凝胶体的抗渗系数要达到10-6cm/s，并至少保持在48h以内不发生变化。
(5)对渗水的PH值要求不高，适应性较强。
仅从防水效果来看，可以满足上述技术要求的化学注浆材料有丙烯酰胺类和水玻璃类两种。
(1)丙烯酰胺类材料。该浆材的高毒性、凝胶体的低强度、昂贵的价格及紧俏的货源决定了这种材料不能用于喷涂工艺。日本注浆界在1974年就禁止使用这种材料。
(2)水玻璃类材料。该浆材以水玻璃为主剂，再辅以胶凝剂，混合后发生凝胶反应，生成固结体，充填裂隙和毛细管路，达到防水或加固目的。这种材料有许多突出的优点:浆材的凝胶时间可以在瞬时至数十分钟内变化，满足速凝条件；凝胶体强度高，浆液渗透性、可灌性好；货源广，价格最低，且无毒。从长远利益出发，水玻璃浆材将是地下工程防渗漏处理的最为实用的材料。
然而，现有的水玻璃浆材在地下工事防渗堵漏处理上的应用却有很大的局限性，因为，现有配方的水玻璃浆材的凝胶体难以满足要求，主要表现在:


①凝胶体的韧性差、脆性大；②凝胶体有一定脱水性；③凝胶时间难以控制。对此，我们做了改进试验，以使浆材满足地下工事防渗堵漏的要求。
我们从三个方面做了试验:①凝胶时间的调控；②凝胶体质量的改善；③酸性水玻璃的应用。实验结果还达不到最初设计的要求，但可以满足喷涂需要。我们对桦南水泥厂地下输煤坑道大面积微量渗水进行的喷浆处理表明，水玻璃材料能够满足喷涂工艺要求。不过，对此还要进一步研究，特别是在凝胶体质量的改善和酸性水玻璃的发展上。
三、喷涂工艺的初步尝试及应用前景
      采用喷涂工艺处理微量渗水可以免去诸如找水点、埋管、反复涂抹等烦琐的施工程序。它不仅可以止住渗水，给后续的永久性防水层创造出适宜的施工条件，而且大大地提高了工效，节省了材料。由于该工艺的出现，使得施工及使用单位最感棘手的沉降缝渗水、穿墙管渗水、底板预埋件渗水问题迎刃而解。1990年5月，我们首次将喷涂工艺用于黑龙江省桦南水泥厂皮带运输机地坑的防水工程，收到了较为理想的效果。该厂共有大小地坑21个，需整治的渗漏水面积2100m2，底板平均标高-3.6m(地面相对标高±0m)，防水处理前地坑内平均积水达2.15m深。造成地坑渗水、漏水的主要原因是材质和施工管理问题，再加上桦南地区年温差大，温度裂隙大量产生。5、6月份，该地区连降大雨，工地没有设置临时排水系统，雨水从地面顺土而下(当时没有用三七灰土回填，也没有分层夯实)，上层滞水水位已近±0m，整个地坑四周全被饱和土包围，给防水施工带来相当大的困难。从防水角度来看，该工程主要渗水部位是地坪、墙角线、地板预埋件和卷扬机机座，这些部位的渗漏在防水中均是难点，至于采用注浆堵漏工艺处理集束流动漏水在此不予赘述。
      为了便于比较和总结经验，起初处理这些微量渗水我们分别采用了注浆堵漏、涂抹防渗和“快硬水泥胶浆堵漏”三种方法，其效果与上述分析相差无几，得出的结论是，顾此失彼，费工费料，防不胜防，花了几天功夫，无几干燥之处。后改用喷涂新工艺处理，成效大为改观。地坪120m2，墙角线110余延长米，仅用2d就处理完毕。喷入基面的水玻璃凝胶体弹性高、抗渗能力强、粘结牢固，凡经喷涂过的部位，无渗水现象。因对防水薄膜的耐久性没有试验，故8h以内我们就用BR—3型防水砂浆做了永久刚性防水层(一层素浆，二层砂浆)。在这次施工中，我们运用喷涂原理处理了近90个地板预埋件和8个机座，效果十分理想。经现场粗略估计，喷涂工艺每小时可处理20m2的微量渗水面积，每m2材耗0.90元，操作人员3人。
     通过现场试用，我们认为，喷涂工艺用来解决大面积微量渗水完全可行，它的速效、低耗、安全之特点已得到初步体现。可以相信，随着对材料特性、出浆量、雾化程度的进一步优化，它的应用前景将十分广阔。