我对《中国建筑防水》的接受

我对《中国建筑防水》的接受

中国建筑防水已经成立已有30年的历史。在生活方面，30年仍然是“站立”的时代，但在杂志上，它应该是《百年古版》，比《杂志》少。从这个角度看,《中国建筑防水》可以说已进入成熟期了。事实上,卅年来持之以恒、坚持不懈,从最初的季刊(还是内部发行),到后来的双月刊和月刊,直至如今的半月刊,顺应防水业的持续不断发展与从业者日益旺盛的求知需求,越办越有气色。“学术责知音”,她已成为防水业者自己的杂志、自己的学术园地、自己的学术知音。尽管记不清1984年自己初次阅读防水杂志时的情景,但以佛教“结缘豆”说法,与她结缘恰恰卅年了,如今已是杂志社的老朋友了笔者从杂志最初的读者,到此后的作者、目前的签约作者,以及杂志多年的编委,如今也算是集读、写、编于一体了,但感到最在乎的还是“读者”这一称谓当今世界早已进入互联网时代,但依然是作为防水杂志读者的我,杂志是我汲取防水界信息与技术的重要源头,每月十日前后总会存有一份念想,几分期许,等着收发室送来杂志,一俟到手会马上先粗略浏览“目录”或“摘要”一番,然后留待空闲时,细细品味选中的佳文,可以说这也已成为我学习上的小享受Q编辑部不仅在我需要查阅某专题时为我推介过杂志曾刊载的文章,还多次为我与我的同事,寻見出自己已忘却的过去发表的论文,解决了各种需要有时我读到某篇文章的图、文有纰漏,也会立刻发邮件或打电话去商榷或栺正,把纠错看作自家的事,少有“事不关己、高高挂起”的态度。但总体来说,我为杂志做得少,而从中获益多,不免愧疚多年读《中国建筑防水》,可以体味其一贯的风格与细微的变化,从中看到她始终紧随技术的发展与进步,循序渐进的践行历程如今,内容翔实、版面讲究,视角广、专业细,有理论、有实践,栏目多样化(如你留意,会发现栏目的图例也是悉心选制的)也是有目共睹的;即便是广告版,文字日臻合理,图面多见巧思,使读者并不因广告量多而排斥,尤其可喜的是以创新科技为核心的技术论文不断刊出,年轻俊彦崭露头角。总之,刊社上下齐心办杂志,可谓用心良苦(随手翻见最近一期上刊的“重大防水工程案例征稿启事”,便是这方面努力的佐证),应了“敬业则业兴”的训条。如以更高标准要求的话,冀盼《中国建筑防水》在提高文稿的质量(如工程效果的确切反映、插图的清晰、精细、“参考文献”的不疏漏),提倡争鸣与学术民主方面,百尺竿头、更上一层楼。因为有杂志“我与防水30年”的征文活动,有与杂志结缘卅年的回顾与感念,也诱发我不由自主地追忆往事,从事地下工程防水近50年的一些情景历历在目。从大学毕业至今,我没离开过防水岗位的一线,或设计或研究或施工,都是很“纯粹”的防水技术工作,其间甜酸苦辣、冷暖自知,但总体回溯,颇感幸运顺着眼前显现的防水生涯中的几个片断、场景,试述自己参与的上海隧道、地铁防水技术的几大进步我上压6.2试验1967年春,我在上海“651”工地对我国第一条水下道路盾构隧道——打浦路越江隧道的盾构气闸门,采用环氧树脂密封胶嵌抹密封,这是我在隧道工程第一线实践的开始那些天,我在工程技术负责人王振信的指导下,对工作井钢封门与气闸仓的钢螺栓及与混凝土井壁接缝的各处都用自配的环氧胶泥封闭,试压时未见漏气,特高兴。那时的盾构隧道,为了安全抗水,采用了气压施工,即在隧道内施加近2倍水头深度的气压——我曾是气压环境下工作的气压工。打浦路隧道建造时,接缝环氧防水料固化工艺已从电热固化进步到常温固化,由模制成型简化为现场涂抹。由于确立的是“枯结密封”的防水原则,采用了有先柔后刚、填平补齐特点的环氧防水材料,在基本满足防水要求的同时,也出现一些弊端:如一旦水、泥沾面,粘结力就下降;所夹泥砂形成渗水通道,又由于涂料是现场拌制、浇抹而成,其质量受气温、湿度、工艺及人为操作等的影响。此外,当时的环氧固化剂都为乙二胺、二乙烯三胺等脂肪胺与间苯二胺类芳香胺,气味重、毒性大,幵发常温、低毒的环氧固化剂非常有必要。我们先后提出了制备P-乙基乙二胺、酮亚胺的想法,当时,上海树脂厂这方面技术力量强,我与蔡瑞英一起,配合厂里制备成功这两种材料,用于打浦路隧道管片接缝防水。聚醚聚氨酯注浆材料上世纪70年代初,我们上海隧道的防水技术人员,在借鉴日本日东-SS�美国AM-9等品牌的丙烯酰胺类(丙凝)注浆堵水新材料,自制其交联剂甲撑双丙烯酰胺的同时,与铁道部铁科院、煤炭部煤科院、华东水利电力勘察设计院同步,以曰本竹中工务所的TACSS(聚氨酯类)注浆材料为赶超对象,研制PU灌浆材料。这方面的情况,薛绍祖先生在《上海隧道防水技术创新发展之片断》一文中已有叙述,这里要补充的是:我们试验组成员对二、三羟基混合聚醚的组成、配比,聚氨酯游离异氰酸根含量的比选,对TDI、PAPI�MDI的单用与混用的对比及对浆液性状的影响,对发泡剂、促进剂与凝胶时间、固结体强度的关系,都作了系统研究。我们除了进行聚醚聚氨酯类预聚体的研制外,俞志强、柯锦云、陈礼逵等还分别研制了别有特色的聚疏聚氨酯、环氧聚氨酯注浆材料,构成了一个系列,研究室的三员女将则在材性检测等方面做了不少工作。此后,很快在地铁车站、区间隧道扩大试验工程中进行注浆堵滿实践。图1是1973年笔者在上海隨道塘桥试验基地用秒表检测自制聚氨酯浆液注浆止水时的诱导期与凝胶时间。基层和地铁的隧道防水专题研究与分析1)确立以高精度密实混凝土管片为基础、管片接缝采用橡胶密封垫的防水原则上世纪70年代末,刘建航、王振信等专家根据国内外工程与试验的实践提出.·盾构隧道单层衬砌要满足防水要求,必须采用:(1)单块、钢模预制的高精度管片;(2)以弹性密封为防水机理;(3)预制成框的橡胶密封垫。1982年伊始,在大量室内试验基础上,地铁漕溪路段试验工程和宝钢电厂输水盾构隧道率先采用氯丁橡胶为基材、构造断面为有空槽的弹性密封垫,其防水效果胜于同期试用的焦油聚氨酯、海绵橡胶与丁基腻子胶复合材料,进而确立了以高精度钢模单块制作高精度密实混凝土管片与接缝橡胶(氯丁胶)弹性密封垫相结合的防水原作为衬砌接缝密封材料另一大类的遇水膨胀型橡胶,上世纪70年代末由日本首创上海市隧道公司防水技术人员与上海长宁橡胶厂联合,1984年制成了国产遇水膨胀型橡胶并通过产品鉴定,将其使用到了上海合流污水治理一期隧道工程中。国际著名的德国PHONIEX公司的多孔弹性橡胶密封垫则于90年代中期,在沪率先用于上海地铁二号线隧道过江段,因这类材料有良好的水密性与弹性复原率,逐步成为盾构隧道管片接缝防水材料的主流。以后,以国产氯丁胶、三元乙丙胶为原料的多断面弹性密封垫一再得到开发;微波硫化、挤出成型等加工工艺不断改进,自90年代后期已在全国各地地铁线路全面采用。19%年我负责编制的市标《盾构隧道防水技术规程》�DBJ08-50—96)实施,这是国内第一本关于盾枸隧道防水的标准。图2是上海地铁车站与区间隧道防水专题研究评审会照片,笔者正在作课题研究成果汇报。前排左3防水专家杨镇夏,业已作古,值得追念;前排左4化灌专家冯善彪,音讯杳然,让人牵挂。2)弹性密封垫、遇水膨胀密封垫的水密性试验与有限元计算理论研究的深化早在80年代初,我与同事们就就已开始采用钢板或钢筋混凝土制作一字缝、十字缝试件,进行水密性试验;新世纪以降,通过数理分析与有限元计算,结合室内一字缝、十字缝水密性试验与检测的研究方法应运而生。其试验方法从开始时与国际最先进的德、日等国有较大差距,发展到本世纪初的技术水平相当从钢试模到混凝土试模,从加水压水密性检漏到检测接触面压应力反映抗水性,并引入弹性密封垫闭合压缩力以及推算密封垫的百年设计使用寿命的技术,都不断完善,彰显技术的进步。通过膨胀橡胶或者聚氨酯膨胀弹性体的长期浸泡水的质量变化率、对应反复干湿循环下材料性能的变化率的检测,一方面认定其耐久性,一方面满足体积膨胀而材料物性不下降的特殊要求,在此基础上研究复合型密封垫的复合方式,很有意义。过去,弹性密封垫的耐久性以热老化试验,通过阿累尼乌斯公式推断100年后的应力松弛量,作基本判断为了正确反映隧道工况(特殊压缩条件)下的密封垫老化与应力松弛,密封垫水密性试验从用压力传感器检测密封垫接触面受力,到用有限元数理解析密封垫应力分布、验算止水性,特别是长期止水性的判断,上海隧道院与同济大学等不断深化研究,为密封材料使用寿命的计算确立了理论基础。刚性防水技术的应用1)已故的上海地铁防水前辈曹迪光是搞混凝土防水的,60年代就承领钢筋混凝土衬砌结构强度与防水试验,主要摸索通过砂石料连续级配的优化来配制有防水功能的混凝土(即初级的防水混凝土)到了70年代,各地开始注重抗渗混凝土的配制与检测,正式引入了抗渗等级,我也学习了以混凝土结构自防水为根本的防水理念。1977年,我代表隧道公司参加在广西桂林举行的对冶金部建筑研究总院编写的《防水混凝土及其应用》一书内容的研讨会。其实,那时我对混凝土本体防水认识较浅,会上听了王铁梦先生关于武钢1.7米混凝土结构工程少设、不设接缝控制裂缝的报告,印象很深;记得张玉玲女士也有关亍混凝土室内试验的介绍,让人长见2)自80年代后,随着混凝土配制生产的集约化,预拌制商品混凝土与混凝土搅拌车、泵送混凝土技术、外加剂技术的发展,逐步确立了以混凝土结构自防水为根本、接缝防水为重点、辅以附加防水层加强结构防水的防水体系。这个时期,刚性防水技术从80年代以水泥和防水剂、减水剂、膨胀剂等外加剂的品种与性能着眼进行防水抗渗性的改善,发展到90年代后期注重选择最恰当的混凝土材料(水泥与胶凝材料的品种、用量)、水胶比、最小用水量、施工方法、结构构造以及裂缝控制等措施,并针对不利工况采取特殊防腐蚀措施来有效抵御危害结构的劣化作用。以地铁工程而言,围护结构作为主体结构的一部分(如叠合墙)或全部(如单层地下墙),对其抗渗性、耐久性更为重视,除了接头形式与止水材料(如十字钢板接头)的改进外,墙体用不分散混凝土、地下墙稳定液(高分子类稳定液)的研究和实践在扩大。单层墙直接作为主体墙,其墙壁内必须施工抗裂防腐蚀防水砂浆(如以四层抹面法施作刚性或刚柔相济的水泥基渗透结晶类、聚合物水泥类砂浆内防水层)o记得有一回,在京参加由交通部科研院主持的日本深层搅拌桩技术交流会,会议临时安排我记录与撰写水泥土硬化机理,真叫苦不迭时,焦急中打电话给还不算熟悉的京城防水同仁钟鸿英,她二话不说,连夜送来参考书。这位业内“大姐”身上,果然有古道热肠的风范。3)新世纪以降,根据上海长江隧道与新地铁线设计的要求,逐步开展了混凝土耐久性设计与施工,上海申通集团、上海市建筑科学研究院、同济大学与上海市隧道工程设计院合作在轨交、隧道结构维修、养护、耐久性监测与治理上分别作了系列研究。尤其自2006年起,上海申通地铁建设施工与维护保养中引入了集团制定的“上海市轨道交通建设混凝土结构耐久性设计”文件,并长期进行混凝土耐久性系列指标(包括:电通量、氯离子扩散系数、碳化深度、抗裂等级等)的检测评定。我与我院同仁在此项工作中较早地学习与掌握了相关技术。此外,无振捣的自密实混凝土、无装饰混凝土、混凝土钢筋保护层高强度垫块等技术也在新工程中应用,获得意料之外的效果。我参加了各版《地下工程防水技术标准》制修订工作自80年代中期始,上海隧道地铁防水界参与编制并执行国标《地下工程防水技术规范》。该规范一直是由总参工程兵三所负责的。最早,国家人防委下达了编制《地下人防防水技术手册》的任务,编制组中部队与各地人防委(人防办或科研所)的人员较多,由张元吉、徐水根总负责。由于该手册编写得当,国家人防委决定经修正完善,将其提升为国家规范,几经反复最后形成了1988版的《地下工程防水技术规范》。编制过程中在洛阳、北京、无锡多地进行研讨(记得在无锡总参工程兵四所讨论送审稿时,我发胆嚢炎住进部队医院,大家来探望,令我病痛中倍感温馨)。此后,随着地下工程技术在我国的迅速发展,我又参加了由雷志梁(雷兄长年失眠,每曰入睡不过四小时,每当回想其坚持编写的情景,感佩不已)、冀文政分别负责的2001版、2008版的《地下工程防水技术规范》制修订。近月,又承蒙编制组不弃,邀我参与这本规范的最新修编工作,在为英才辈出、后生可畏欣慰之余,愿勉为其难,再尽微力。由山西省建工集团负责编制的《地下防水工程施工验收规范》,与时俱进,紧随《地下工程防水技术规范》改版,配套制修订。我因缘际会也参加各版的制修订工作,结识了双目视力渐衰,一腔挚诚不减的哈成德等位,殊为庆幸。图3是《地下防水工程质量验收规范》送审稿专家审查会,左一、左二分别为专家李承刚、姚源道。这些年我与我院中年防水技术骨干一起主编了《隧道工程防水技术规范》(CECS370~2014)、《地下工程止应