浅谈高压注浆防水技术在防水维修中的应用
——以W大学书院防水维修项目为例

刘举进

(潍坊医学院，山东 潍坊 261053)

在高校零星维修工程中，经常会遇到一些建筑物屋面出现雨水渗漏的问题，针对这种渗水问题，一般常规的维修方法是将原先铺贴的防水层拆除，然后进行基层处理，再铺贴新的防水材料进行防水。但在建筑物维修过程中，有些渗漏部位由于施工条件限制，采用重新铺贴防水材料的维修方案不方便施工，且维修成本太高。在这种情况下，可考虑选择采用高压注浆防水这一新型防水技术。相对于常规的防水维修方法，高压注浆防水工艺不仅满足更多施工条件下的防水维修，而且施工操作简单，人工、材料费用低，大大降低了维修成本，在提高施工效率和经济效益方面都有很大优势。

1 高压注浆防水技术简介

1.1 高压注浆防水技术的原理

建筑物屋面之所以出现渗水问题，是因为原先铺设的防水材料年久老化破损，雨水沿着楼板混凝土结构内部的裂缝进入建筑物内部。因此，在防水维修时，一种方法是在屋面铺设防水卷材，另一种方法是将混凝土结构内部出现渗漏的裂缝堵住，就能实现屋面防水的目的。高压注浆防水技术的防水原理则属于后者。

高压注浆防水技术是一种新型的高压灌注防水新工艺，它的施工原理是利用压力设备产生的高压作为动力，将化学注浆材料注入到渗漏的建筑物混凝土裂缝中。注浆液具有一种化学特性，就是当注浆液注入到混凝土裂缝中后，会与混凝土中的水份迅速发生化学反应，扩散延伸、乳化、膨胀，最终固化，并释放大量二氧化碳气体，气体产生二次渗压，压力设备产生的高压与气体渗压的推力将固结的弹性体顺着裂缝压入并逐渐填充，直至填满混凝土中的全部缝隙，把水流封堵不能进入到混凝土结构体内，以达到止水堵漏的目的[1]。

1.2 注浆材料

高压注浆材料是一种由多元异氰酸酯和多羟基化合物为主要原料合成的水溶性聚氨酯化学材料，含有游离异氰酸基团的低聚的氨基甲酸预聚体[2]，具有良好的亲水性。

水溶性聚氨酯化学注浆材料黏度低，由单组份高分子聚氨酯浆体合成，因此在压力设备产生的持续高压下，即使很细小的混凝土内部裂缝，都能进入。浆液遇水后迅速产生化学反应，当浆液注入混凝土中的裂缝后，与其中的渗漏水结合产生化学反应，产生二氧化碳并形成脲的衍生物，生成膨胀的多元网状密闭弹性体，与建筑物混凝土结构体密切结合，形成一个密闭的整体，起到良好的防水堵漏作用[3]。

在潮湿的环境下，浆液与混凝土的结合力非常好，在裂缝中固化后，有着较强的密闭性和弹性，不会因建筑物结构轻微的变形而发生二次渗漏问题，因此可以起到长久防水堵漏的效果，一般可达十年。

1.3 高压注浆防水技术的优势

1.3.1 施工操作简单

如果采用常规的铺设防水卷材施工方法，需要拆除原先破损的防水卷材，将垃圾外运，再处理基层，然后喷洒底油，最后铺设防水卷材，工序复杂，需用的施工设备和工种多。采取高压注浆防水工艺，两人配合即可完成施工，在施工过程中，由一人控制注浆机，另一人进行注浆操作，工种少、劳动强度低。

1.3.2 防水堵漏见效快

注浆液进入到混凝土裂缝中后，迅速与混凝土中的水份发生化学反应固化，注浆完成后即可达到瞬间凝胶，防水堵漏效果立竿见影，因此施工工期短、施工效率高。

1.3.3 施工成本低

施工过程使用的人工少，设备成本低，施工设备仅需一台钻孔设备和一台高压注浆机，同时水溶性聚氨酯化学注浆材料市场价格低，因此较之其他防水维修方法施工成本低，经济效益显著。

1.3.4 对施工温度要求低

常规的铺贴SBS卷材防水工艺对施工温度要求较高，雨雪天气不能施工，在秋冬季节气温较低时施工效果也不佳。而高压注浆工艺在室内即可进行施工，不受季节和天气影响，对温度要求低，在较低气温下(高于0℃)施工也不影响最终的防水堵漏效果。

1.3.5 可满足各种施工条件

水溶性聚氨酯化学注浆液耐酸碱、耐化学介质程度高，可用于多种施工环境。材料环保性好，为非易燃易爆材料，无毒无污染，施工过程安全，对人体无害。水溶性聚氨酯化学注浆材料有很好的亲水特性，能沿着水通道逆水而上渗透扩散，与混凝土、土、砂等材料都可以进行良好结合，与水反应后形成密闭的防水弹性体。因此，高压注浆防水技术可应用于建筑物的各种施工缝、沉降缝、变形缝以及其他裂缝的渗水维修，在各类防水维修工程中都能起到很好的堵水防渗作用。

2 W大学书院防水维修实例分析

2.1 工程概况

W大学书院在学生公寓楼地上一层，面积900m2，层高4.2m，顶板为现浇钢筋混凝土结构，顶板厚度15cm，书院屋面为现浇钢筋混凝土楼板，屋面顶部为一平台，作为二至六层学生公寓的室外通道。平台原防水做法为铺贴两层SBS卷材防水，然后铺贴60×60五莲花石材，石材厚度为3cm。现书院顶面SBS防水层局部破坏，造成书院雨水渗漏，影响书院的正常使用，需对顶面防水进行维修。经对该建筑渗漏情况进行检查，发现顶面渗漏点较多，约有五十多处，主要集中在顶板与立面墙柱交接部位。渗漏区域面积大小不一，小的约0.5m2，大的则有2m2～3m2。

2.2 防水维修方案选择

在建筑物维修中，同一问题解决的方案往往有多种，有的简单，有的复杂，采用不同的维修方案，维修的成本不同，维修完成后的使用效果也会有差异。因此，在施工前的方案决策阶段，需结合工程的具体情况，选择最优化的的维修方案，是快速、高效解决工程问题，又能节省维修成本的关键。

首先，根据施工现场条件，因书院顶面平台防水层以上铺设的是五莲花石材，作为学生公寓的室外通道，假如按常规的防水维修方法，需拆除原先铺设的石材和原SBS防水层，然后基层找坡、重新铺贴SBS防水卷材，再恢复石材地面。施工工序较多，需要产生大量的人工和材料费用，施工成本较高。

其次，由于雨季长期渗漏，混凝土中含有很多水分，而重新铺贴SBS需将原先铺装的石材和SBS防水层拆除后处理基层，用水泥沙浆找好排水坡度，并待基层完全干燥后，才能铺贴SBS卷材。这种方法维修成本高，受天气、温度影响大，施工工期太长，短时间内学生公寓的室外通道不能正常通行。

因此，在这种施工条件下，选择采用在室内对书院顶面进行高压注浆的防水工艺，施工时不需拆除原先石材和SBS防水层，就能实现永久防水的效果。整个施工过程都在书院大厅内进行，不受天气和温度条件的影响，仅在书院大厅搭设一层移动脚手架即可，施工面也不需干燥，既节省了材料、人工等维修成本，缩短了维修工期，在施工过程中又不会影响公寓通道的正常使用。

2.3 高压注浆防水施工控制要点

高压注浆防水施工工艺和施工流程如下：

清理渗漏基面至原混凝土楼面→确定渗漏点→钻孔→安装注浆针头→高压灌注浆液→观察→补浆→拆除注浆针头→钻孔修补→墙面修复。

采用高压注浆防水工艺，在施工过程中，任何一个环节控制不好，都可能影响最终的维修效果，因此，为确保施工质量，需要对以下控制要点进行重点关注和严格控制。

2.3.1 确定渗漏点

要彻底解决W大学书院渗漏问题，首先要分析渗漏的原因，并且找到所有的屋面渗漏点。

为查清、确定每个渗漏点，需彻底清理渗漏基面至原混凝土楼面，清除表面浮渣、灰尘。找准渗漏点后，查清渗漏位置混凝土结构裂缝的宽度、深度、走向以及贯穿情况，便于下一步制定合理的钻孔方式、注浆浆液量及浆液配比。分析每个渗漏点的渗漏位置，一般渗漏位置都位于裂缝较宽、较深的聚集点，对这些点逐一做好标记。

2.3.2 钻孔

采用冲击钻沿混凝土裂缝的走向进行钻孔，钻头的直径要与注浆针头的管径尺寸相匹配，便于针头的安装。钻孔时需注意，由于W大学书院楼板为现浇钢筋混凝土楼板，为保护楼板内钢筋不受破坏，钻孔时应避开钢筋位置。开始钻孔时应边钻边查看，若钻到钢筋位置，则立马停止钻孔并恢复钢筋保护层，钻孔位置稍作偏移后重新钻孔。由于W书院现浇楼板钢筋间距为10cm，所以应向原钻孔位置的一侧偏移约5cm后钻新孔，即可避开钢筋位置。

根据裂缝的情况不同，钻孔方式采用骑缝钻孔和斜孔两种形式。裂缝稀疏的部位采用骑缝方式，裂缝密集则采用斜孔方式，使钻孔与裂缝接通。

为保证堵漏效果，钻孔位置应选在每个渗漏点渗水最严重的部位，即前面做出标记的各个点。由于注浆液亲水渗透性极强，进入混凝土内部以后会迅速向周边渗透延伸，因此最佳的钻孔深度约为混凝土结构厚度的一半，书院屋面现浇楼板厚度为15cm，因此钻孔深度应为7.5cm左右，并保证钻孔底部与渗漏裂缝交接。钻孔间距则根据不同渗漏情况合理确定，裂缝大、渗漏严重的部位孔间距稍大，约40cm～60cm，缝隙小且密的部位则孔距较小，约20cm～40cm。

2.3.3 安装注浆针头

根据W大学书院现浇楼板厚度为15cm，所以选用的注浆针头应为长度在7cm～8cm左右、可多次注浆的针头(便于一次注浆未完全止漏后的反复注浆)。

将注浆针头逐个安装在钻孔内，并用扳手拧紧。注浆针头安装前，在针头的底部抹一层结构胶，切记结构胶不要过量，防止堵住针头上的注浆眼。用结构胶将针头与楼板混凝土粘贴牢固，确保针头与钻孔之间密闭无间隙、不漏浆。针头安装完毕，为防止注浆时漏浆，沿混凝土裂缝走向抹一遍结构胶并刮抹平整，封缝。

2.3.4 注浆

注浆过程是影响防水堵漏效果的最关键一步，需对浆液的配置和注浆压力进行严格控制。

不同粘度的注浆液渗透性不同，粘度大的浆液渗透性稍差，粘度小的浆液渗透性相对更强。根据工程各部位渗漏情况不同和混凝土裂缝的宽度、深度和走向，为加快施工进度，可对注浆材料的粘度及固化速度进行调节。经仔细检查现场渗漏情况，漏水严重的部位裂缝较宽、较深，因此使用粘度较大、固化速度较快的浆液即可快速渗透到裂缝中，堵水见效快；裂缝较细、较密集的裂缝部位，为保证渗透效果，则使用粘度较小、固化速度较慢的浆液，在注浆时的压力作用下浆液能很快渗透延伸到细小的裂缝中，固化速度慢有利于浆液在混凝土中的渗透延伸，形成结合严密、强度大、抗渗漏性能好的固结体。

配置好注浆液后，即可进行注浆工作。用高压电动注浆机通过注浆针头将水溶性聚氨酯浆液注入混凝土中的缝隙，立面注浆顺序按照自上向下，平面注浆顺序则自一端的针头开始，向另一端逐一进行，不要隔孔注浆。当相邻钻孔处开始出浆时，继续保持相同的压力3min左右，方可停止对本孔的注浆，注浆机改向相邻的针头注浆，直至不再进浆，证明浆液遇水发生化学反应产生的固结体已充满混凝土结构内部的裂缝，即可关闭压力阀门停止注浆[4]。

注浆作业时施工人员需佩戴护目镜，避免浆液进入眼睛，如有沾染马上用大量清水进行冲洗。

2.3.5 观察、补浆

由于混凝土结构内部裂缝情况复杂，有的渗漏严重的部位通过一次性注浆并不能彻底解决渗漏问题，因此在一次注浆完成后，先不要拆除针头，下次补浆时继续使用。

通过洒水试验或者雨后观察，如还有渗漏点，说明注浆不彻底，需继续通过注浆针头进行二次补浆，这时就需要多次观察、反复补浆直至不再出现新的渗漏点，彻底解决渗漏问题。重复注浆时，渗漏仍然比较严重的部位，可在原有钻孔的基础上加密新钻孔，钻孔间距缩小至20cm左右。此外，应配制粘度小、渗透性强的浆液，利于渗透到更小的缝隙中。

2.3.6 拆除注浆针头

高压注浆防水完成后，观察一段时间，确保渗漏问题得到完全解决后，即可拆除注浆针头。拆除针头时应用橡皮锤轻轻敲动露出的针头端部，然后轻轻拔出，切记不能过于用力，避免注浆完成的混凝土内部结构受到新的破坏，影响防水效果。

2.3.7 墙面修复

恢复墙面前，先清理干净表面溢出的已固化浆液，用聚合物水泥将注浆口进行封堵、找平，待墙面完全干燥后再进行墙面腻子和涂料的处理。

在W大学书院防水维修过程中，通过高压注浆的方法，一次注浆完成后观察防水堵漏效果，约有90%的渗漏部位不再渗漏，后期及时对剩余渗漏严重部位进行二次注浆，原渗漏部位全都不再渗水。采用高压注浆的防水方法，W大学书院防水维修工程项目整个施工过程仅用12天工期，且节省了大量的维修成本，W大学书院渗漏问题得到了理想的效果，至今没有出现雨水渗漏问题。

3 结 语

高压注浆防水适用于地下工程、屋面、墙体等多种施工环境，是一种具有较高施工效率和良好经济效益的防水堵漏方法，施工工艺简单，施工设备易操作，见效快、止水性好，堵漏效果显著。在常规防水维修方法不便于组织施工的条件下，高压注浆防水方法能实现良好的治理效果。需要注意的是，由于混凝土结构内部渗漏裂缝情况复杂，有时通过一次性注浆并不能解决渗漏问题，因此一次注浆完成后需观察一段时间，发现新的渗漏点继续补浆，直至没有新的渗漏点出现，确保达到完全防水堵漏的效果。总之，高压注浆防水技术对于治理楼顶、外墙、地下室等部位的渗漏问题都已经比较成熟，堵漏见效快、成本低，是一种值得广泛采用和推广的防水堵漏方法。