水工建筑常见病害的处理技术.docx

水工建筑常见病害的处理技术 莫日根苏都【摘要】水工建筑是水利工程的核心构成，建筑物结构性能的强弱关系着水电站的生产效率。近年来，水利部门对早期建立的一批水工建筑实施勘察监测，发现建筑物存在诸多病害问题，尤其是水文地质运动引起的病害具有较强的破坏力。鉴于此，本文以泄水建筑为例，分析了水工建筑常见病害的处理方法。【关键词】泄水建筑；病害；处理；分析TU528.36从水利工程长期运用角度考虑，应针对病害的成因采取有效的处理方案。泄水建筑是水工建筑的典型代表，对其采取抗病害设计是不可缺少的。一、泄水建筑的基本构成泄水建筑在水利工程中属于多功能结构体，特别是在调节水资源分配方面具有明显的功能优势。泄水建筑的主要组成集中于溢洪道、溢流坝、泄水孔、泄水隧道等四个部分，每个建筑结构均发挥了相应的功能作用。1、溢洪道。资料显示，早期我国水利灾害发生率较高，每年有大面积住宅区及农田被洪水淹没，给人类的生存发展造成了极大的危害。水利工程改造项目实施后，溢洪道结构在水库加固防险方面的作用显著。自然雨水量较大季节，水库存储的水量不断增多，水文超过标准规定值时将引起洪水灾害。溢洪道是泄水建筑的防洪设备，通常建造在水坝的两侧，监测系统发出水位超标警告后，溢洪道便将水引入下游，避免水坝建筑被摧毁。2、溢流坝。相对于溢洪道，溢流坝在泄水建筑中占据的面积更大，其属于泄洪坝体。与传统建筑工程对比，现代溢流坝在结构组成、建造材料等方面均有了很大的改善，其抵制洪水灾害的能力显著加强。常用的溢流坝材料是混凝土、水泥砂浆、砌石等，让溢流坝体的底层结构更加牢固。从国外水利工程发展趋势看，溢流坝逐渐与站内厂房相互结合，建立了一体化监测调控的模式。面对超大流量的水流变动，溢流坝起到了有效的抗灾作用。3、泄水孔。泄水孔在泄水建筑里是处于较低层的建筑，通常淹没在坝体建筑物底部，水利总工程设计阶段可根据水资源调配需要限定掩埋深度。从实际运用情况看，泄水孔功能集中表现：一是泄洪，水资源聚集量过大及时输送水流，避免水库水位超过安全标准；二是放水，农田灌溉季节需放出水量供应种植区域，此时通过泄水孔可将水库放空。泄水孔并非单独的结构体，其内部设置了闸门作为控制构建，水电站监控人员必须根据要求控制水孔。二、水工建筑抗浮设计的重点内容抗浮设计是水电站规划期间要考虑的关键问题，这是针对地下水位变动而提出了改造方案。由于水文地质规律是大自然地理长时间积累的，属于固定不变的地质运动范畴。水电站在规划建筑物工程时要顾及到水文地质异常的不利影响，康复设计方案的提出可有效控制地下结构的受损程度。“水位取值”可作为抗浮设计时的主要参考数据，设计人员必须经过周密的计算严格控制。1、持續观测。水电站抗浮设计要经过持续性的观测，收集到足够的地质信息后才能编制针对性的抗浮方案。由于地下结构底板位于潜水层时，潜水的动态具有明显的季节变化，年水位变化幅度较大。水电站观测期间，由于地下水位在不同季节里的变化幅度不一，因而需要对潜水水位进行一个水文年以上的观测。2、潜水水面。潜水水面高低可以为设计人员取值水位大小提供依据，以保证抗浮设计方案符合预期效果。按照水电站建筑的性能要求，设计人员在地下结构穿过潜水层或者底板位于隔水层时，设防水位仍为潜水水面，可避免数据误差偏大造成的不。需要注意在实际计算浮力时需要应对潜水水面高低适当减小。3、防水水位。无论水文地质运动达到什么样的状态，地下防水水位的设置均要考虑底板结构的承压大小。正常状态下，地下结构穿过潜水层与隔水层或底板位于承压水层时，就可以把底板处承压水头设置为设防水位。与潜水水面不同之处在于，防水水文在设计计算时不需要折减，按照原始数据标准设计即可。三、水工建筑裂缝渗漏的处理水工混凝土建筑物各种病害、缺陷，大多始发于或显露于结构外表面，如裂缝、破损、磨蚀、渗漏、钢筋锈蚀以及结构外观变形等。有些病害的起因比较简单，仅根据现场仔细检查、测绘病害的形态、范围和程度，就可以分析清楚和做出判断。实际上，许多严重病害，大部分是可以用目测发现的，但目测必须系统化，由经验丰富的技术人员进行。根据裂缝发生的原因及其结构影响的程度，渗漏量大小和集中分散等情况，分别采取以下处理措施：1、表面处理。根据裂缝所在的部位，可用水泥砂浆、防水快凝砂浆以及环氧砂浆等对裂缝部位的表面进行涂抹，粘补，嵌补以及喷浆修补等。对于裂缝渗漏量较大，但不影响建筑物正常使用的漏水裂缝，可采用埋管导渗或钻孔导渗。埋管导渗即沿漏水裂缝在混凝土表面凿成上小下大的槽形，并在渗漏集中的部位埋设引水铁管，然后用棉絮沿裂缝填塞，使漏水集中从引水铁管排水，再用快凝灰浆或防水快凝砂浆迅速回填封闭槽口，最后把引水管封堵。钻孔导渗即用风钻在漏水裂缝一侧(水平缝则在缝的下方)钻斜孔，穿过裂缝面，使漏水从钻孔中导出，然后封闭裂缝，从导渗孔灌浆填塞。2、内部处理。对于浅缝和只需防渗堵漏的裂缝，一般可用水泥灌浆，如对开度小于0.3mm或渗透流速较大以及受温度变化影响的裂缝，应采用化学灌浆处理。对于影响建筑物整体性或破坏结构强度的裂缝，除了采取内部处理外，有的尚需要采取结构处理结合表面处理的措施，以达到防渗、结构补强或恢复整体性的要求。四、常见点渗漏问题的处理混凝土建筑物出现散渗或集中渗漏的原因,主要由于蜂窝、空洞、不密实及抗渗标号低等缺陷造成。其处理措施:对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于大面积的细微散渗及水头较小的部位,可采用表面涂抹办法;对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。1、直接堵漏法。当水压不大(小于1米水头)，漏水孔较小时可用此法。先将漏水孔凿毛，并把孔壁凿成与砼表面接近垂直的形状，不能剔成上大下小的楔形槽。用水冲净槽壁，随即将快凝止水灰浆捻成与槽直径相近的圆锥体，待灰浆开始凝固时，迅速用力堵塞于槽内，并向孔壁四周挤压使灰浆与孔壁紧密结合，封住漏水。外面再涂抹防水砂浆保护层。2、下管堵漏法。适用于水压较大(14米水头)，且漏水孔洞较大的情况。首先清除漏水孔壁的松动砼，凿成适于下管的孔洞(深度视漏水情况而定)。然后将塑料管或胶管插入孔中，使水顺管导出。用快凝灰浆把管子的四周紧密封闭，待凝固后，拔出导水管，按直接堵漏法把孔洞封死。3、木楔堵塞法。适用于水压较大(大于4米水头)，且漏水孔洞较大的情况。先把漏水处凿成孔洞，再将一根比孔洞深度短的铁管插入孔中，使水顺管子排出。用快速灰浆封堵铁管四周。待灰浆凝固后，将一根外径和铁管内径相当且裹有棉丝的木楔放入铁管，将水堵住。最后用防水砂浆层覆盖保护。4、灌浆堵漏法。灌浆堵漏法对于水压较大，孔洞较大且漏水量大孔洞的封堵很合适，也可用于密实性差，内部蜂窝孔隙较大的砼的渗漏和回填。灌浆材料可以用水泥、水玻璃、丙凝、丙烯盐酸以及水泥和水玻璃、丙烯酰胺、丙烯盐酸的混合灌浆材料。结论总之，水工建筑是保证水资源调配的基础设施，长时间从事水利生产活动导致建筑物结构性能减弱，部分建筑出现了明显的病害问题。针对水工建筑存在的病害问题，制定科学的处理方案是保证水电站正常运行的基础。【参考文献】1梁尧篪;对水工建筑物封闭式排水的一些看法读“水工建筑物的设计扬压力和封闭式排水”有感J;水力发电;1980年06期2钟云;水工建筑物异形曲面的涂抹成型J;水利水电技术;1981年11期3周世明;电加热熔化沥青J;水力发电;1981年09期4黄涛;混凝土水工建筑物抗震学术讨论会在蚌埠召开J;水力发电;1981年02期5舒子亨;渠系水工建筑物的冻害及其防治J;内蒙古水利;1981年03期 -全文完-