水利工程混凝土建筑渗漏处理措施探讨.pdf

水利工程混凝土建筑渗漏处理措施探讨 王桂 萍 ( 菏泽市水利局2 7 4 0 0 0 ) 【 摘要】 水利工程混凝土建筑在修建和运行过程中， 存在着不同程度的渗漏问题， 直接影响水利工程建筑物的 正常效用和混凝土本身的耐久性。水利工程混凝土产生渗漏的原因是多方面的， 本文分析 了在建筑施工中常见的 渗漏成因， 并针对这些常见的渗漏病害， 提出一些具体的处理措施。 【 关键词】 水利工程混凝土 渗漏 成因分析 处理措施 水 利工 程混凝 土建筑 物渗漏 ， 是水利工 程建筑 物 较常见 的一种病害 。由于设计不合理 、 施 工质量差 、 运 行管理不善、 建筑物用途或使用条件改变等， 会引发贯 穿性 裂缝 ， 或 在混凝 土 内部形 成连通 的蜂窝 孑 L 洞等 深 层缺损 ， 或导致变形缝止水失效 ， 在水压力作用下将引 起渗漏。渗漏对水利工程混凝土建筑物的危害很大， 一 方面 ， 渗漏会使混凝土产生溶蚀破坏， 即渗漏水对混 凝 土产生溶 出性侵蚀 ； 另一方 面 ， 渗漏 会引起并加 速其 他病 害 的发 生和发 展 ， 尤其 对水利 工程钢筋 混凝 土结 构物 ， 渗漏还会加速钢筋锈蚀等。 1 渗漏成因分析 渗漏 现象 出现后 ， 首先我 们要进 行渗漏成 因分析 ， 实 际上就 是分 析混 凝 土结 构 中存 在 的贯 通 缺损 的成 因 ， 包括变形缝 和裂缝 的渗漏 成因分 析。 1 1 变形缝渗漏成 因分析 变形缝是伸 缩缝 、 沉 降缝 和抗 震缝 的总称 。水 利 工 程混凝 土建筑物 的特点 ， 要求其 变形缝 必须具 有 以 下性能： 能够满足建筑物各部分之间的变形， 变位的要 求 ； 消除相互间力的传递， 变形缝止水结构水密性能优 良， 在设计水头压力 的作用下， 不发生渗漏， 止水材料 耐久性优 良。变形缝止水结构失效有设计、 施工和材 料等三方面的原因： 设计方面的原因。变形缝尺寸 设计不合理， 密封止水材料 的长期允许伸缩率不能满 足变形缝变形要求等； 施工原因。止水带位置偏离、 止水带周围混凝土有 蜂窝孑 L 洞 、 止水带 焊接不严密 、 密 封材料嵌填质量差和混凝土面脱离等现象； 止水材 料方面的原因。止水材料年久老化腐烂 ， 或失去原来 弹塑性 而开裂或被挤 出等。 1 2 渗漏裂缝成因分析 混凝土是多相复合脆性材料 ， 当混凝土拉应力大 于其抗拉强度， 或混凝土拉伸变形大于其极限拉伸变 形时 ， 混凝土就会产生裂缝。按照深 度 的不 同 ， 可 以分 为表层裂缝 、 深层裂 缝和 贯穿裂 缝 ， 按产 生原 因分 ， 裂 缝可 以分成温度 裂缝 、 干 缩裂缝 、 钢筋锈 蚀裂 缝 、 超 载 裂缝 、 碱骨料反应裂缝 、 地基 不均匀沉陷裂缝 等。分 析 推断渗漏裂缝成因可以从结构设计 、 混凝土材料性能、 施工、 运行管理及环境条件、 外载作用等方面着手进行。 2 处理渗漏的原则 在渗漏水治理 时 ， 应根据 工程 的不 同渗水 情况 采 用“ 堵排结合 、 因地制宜 、 刚柔相 济 、 综 合治理 ” 的原则 灵活掌握应用 。 2 1 因地制宜 因地制宜是指渗漏水治理时应充分考虑渗漏水 的 面积、 渗水通道的走向、 渗漏水量、 渗漏水的变化规律、 结构稳定情况 ， 以及当地可能提供 的堵漏材料和方法 等 ， 选用合适的治理方法。 2 2 堵 排结合 处理渗漏 的 目的在于消除渗漏给水利工程混凝 土 3 7 水利建设与管理 2 0 1 1 年 第1 2 期 建筑物带来的诸多危害， 提高结构的耐水性， 延长其使 用寿命 。堵排结合是指在地下工程渗漏水治理中应根 据工程 的具 体情况 采用 以堵漏为 主 、 以排 水为 主或堵 漏与排水并举的治理方案。 2 3 刚柔 相济 刚柔相济是指在渗漏水治理 时 ， 在结 构 刚度较 好 、 结构稳定的部位可采用刚性材料如聚合物水泥砂浆、 超细水泥、 环氧树脂等进行抹面修补或堵水 、 加固， 对 于结构刚度差、 有一定变形的部位采用聚氨酯、 遇水膨 胀橡胶腻子、 防水涂料等柔性材料进行渗漏水治理 ， 以 适应 变形的需 要 。 2 4 综合治 理 疏 通漏水 孑 L 洞 ， 引水泄压 ， 大面积 的渗 水基面采 用 速凝 防水 材料 、 刚性 防水 材料 或柔性 防水材 料刮涂 止 水 ， 然后采 用注浆 、 快 硬水泥封堵等堵住 引水孑 L 洞 。必 要时采用贴壁 式混凝土衬砌加强 。如果必 须在渗漏 水 状态下作业时， 应遵循“ 上截下排， 先排后堵” 的实施 原则 。 3 渗漏处理的方法 3 1 点渗漏 的处理 点渗漏也称为孔眼渗漏或集中渗漏。根据渗漏水 压力的大小 ， 可 以采用 以下 四种不 同的渗漏处 理方 法。 3 1 1 直接堵漏法 当水压 力不 大 ( 小于 1 m水 头 ) ， 且漏 水孔 较小 时 可用此 法 。先将漏 水孔 凿毛 ， 并 把孔 壁凿 成与 混凝 土 表 面接近垂直 的形状 ， 不能剔成上 大下小 的楔 型槽 ， 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 向孑 L 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( 水泥防水砂浆 、 环氧砂 浆 、 丙乳砂浆) 。 3 1 2 下管堵漏法 适用于水压力较 大 ( 1 4 m水头 ) ， 且漏 水孔较 大 的情 况 。首先清 除漏水 孔壁 的松 动混凝 土 ， 凿 成适 于 下管的孔洞， 然后用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 ， 3 8 拔 出导水管 ， 按直接堵漏 法把孔 洞封死 。 3 1 3 木楔堵塞法 适用 于水 压力 大 ( 大于 4 m水头 ) ， 且 漏水孔 大 的 情况 。先把漏水 处凿成 孔洞 ， 再用 一根 I ： L ： L 洞深度 短 的铁管插入孔中， 使水顺管子排出， 用快凝灰浆把铁管 四周封死， 待快凝灰浆凝固后 ， 将一根外径和铁管内径 相 当且裹有丝棉 的木楔 打入 铁管 ， 将 水堵住 ， 最后 用 防 水砂浆层覆盖保护 。 3 1 4 灌浆堵漏 法 灌浆堵漏法对 于水压力较 大 、 孔 洞较大 ， 且漏 水量 大的孑 L 洞 的封堵很合适 ， 也可 用于密 实差 、 内部蜂 窝孔 隙大的混凝土的渗漏处理和回填。灌浆材料可以用水 泥 、 水玻璃 、 丙凝 、 丙烯 酸盐 以及水 泥 、 水 玻 璃 、 丙 烯 酰 胺、 丙烯酸盐的混合灌浆材料。目前使用最广泛的尚 属氰凝和水溶性 聚胺酯类堵漏灌浆 材料。 3 2 大面积散渗处理 处理大面积渗漏水应尽量先将水位降低 ， 使在无 水情况下直接进行施工操作成为可能， 且最好能在迎 水面完成作业 。若 不能 降低 水位 ， 须 在渗 漏 水状 态下 背水面作业时 ， 首先要导渗降压。在漏水较严重的部 位开凿孔眼， 埋入导管排水 ， 降低混凝土内部的渗水压 力， 以便于在混凝土表面进行防渗层施工 ， 待防渗层终 凝 ， 并达到一定 强度 后 ， 再 将孑 L 洞堵 塞 。对 于 闸 、 坝 等 挡水建筑物、 防渗层一般做在迎水面。对于隧洞、 涵管 等输水建筑物 或某些 水下 、 地 下建筑物 ， 背水 做业情 况 较多 。处理大 面积散 渗有 以下几 种常用方法 ： 3 2 1 表面涂抹覆盖法 表面覆盖法以防渗、 耐久性及美观为 目的， 选用合 适 的修 补材料把 渗水混凝土表面覆盖封 闭起来 。所 选 材料 对施 工环境 的适应性 、 能否 与混凝 土表 面获得 足 够 的黏着 强度 ， 以及在所 处 的环 境条件 下耐 久性好 坏 是修补处理成败的关键因素。 3 2 2 浇筑混凝土或钢筋混凝土护 面 适用 于大面积散漏 情 况 的修 补处 理 ， 同时 还可 起 到补强加 固作用 。 3 2 3 灌浆处理 适用 于因混凝 土含 浆量 不足 、 搅拌 不 匀 、 离 析 、 漏 王桂萍 水利工程混凝土建筑渗漏处理措施探讨 振或冬季浇筑混凝土 时出现冻结 引起结 构物混凝 土密 实性差 的渗漏处理 。灌浆材料可选 用水 泥或化学 灌浆 材料 ， 这要视具体工程情况而定。 3 3 变形缝渗漏处理 修补处理 水利工 程建筑物变形缝止水结构 失效而 造成 的渗漏 常用以下几种方法 ： 3 3 1 嵌填止水密封材料 清除缝内已经失效的止水材料及杂物 ， 再将缝的 两侧 面处理洁净 ， 然后在缝的底部垫条或垫 片 ， 按止水 密封材 料的施 工工艺要求嵌填密封材料 。为了防止密 封材料 老化和反 复收缩 变形把 密封材 料挤 出 ， 可采用 在缝上粘贴玻璃丝布等措施加以保护。 变形缝 的缝宽 、 变 形量 的大 小和方 向决 定着 止 水 密封材料 的 选择 。变形 量 、 位 移值 愈 大 ， 方 向变 化 愈 多 ， 选 用的密 封 材料 具 有 的弹 性 和延 性 就应 该 愈 大。 对于宽度小 、 伸缩变形大 、 发生密封材料挤 出破坏 的变 形缝 ， 修补时应根据实 际情况适 当拓宽 ， 嵌 填施工作业 时应注 意不得 使密封 材料 内引起 多 向应力 ， 拉开密 封 材料 。 3 3 2 环 氧粘贴橡 胶板 等止水材料 止水板材料可 以用 3 6 n l m厚 的橡胶 和塑料 。主 要操作工序为 ： 沿缝凿一条宽 2 0 c m、 深 2 4 c m 的规 则 平底槽， 表面松动颗粒用清水冲洗干净 ， 在平底槽底面 均匀涂刷一层环氧基液 ， 然后铺设环 氧砂 浆 ， 底面上 加 模板支撑 ， 待 固化后拆 模 。对潮 湿 面可用 潮湿 水下 固 化环氧配方 ， 否 则必须 用 汽油喷 灯烘 干槽底 面 。该 法 多用于 闸、 涵管 、 倒 虹 吸 、 渡槽 等水利 工程 建筑 物变 形 缝渗漏 的修补 ， 也可 以和嵌填 止水 密封材料 法联合使 用 ， 构成两道 防 渗堵 漏 层 ， 橡 胶 板 上还 可 以加 做 保 护 层 ， 如沥青砂浆 、 弹性环氧浆等 。 3 3 3 锚固橡胶板等止水材料法 用膨胀螺栓 、 锚 固螺栓 、 射钉及钢质条 锚 固件把 止 水橡胶板 、 料板 、 紫铜不锈钢片等锚 固在变形缝上 ， 覆 盖变形缝达到止水效果 。 3 3 4 灌浆堵漏法 如果必须用 在 渗漏 状态 下 ( 背水 面 ) 处 理变 形 缝 时 ， 可先设法降低水位 ， 然后用化学灌浆法堵漏， 根据 渗漏情 况可 以进 行全缝 或局部灌 浆 ， 钻孔 可 以骑缝 也 可 以从缝面侧 钻斜孔 ， 或两种 孔并 用。灌浆法 有 时单 独用于渗漏水伸缩缝处理， 但在很多情况下则作为导 流止漏措施配合前述的修补方法使用。局部灌浆止漏 常用埋半圆铁片法 ， 具体操作如下： a 清理变形 缝 ： 在一定 范围 内清理变 形缝 中已失 效的嵌缝止水材料 ， 凿平缝两侧不平整处。 b 制作灌浆用半圆形铁皮： 把厚 0 5 0 7 5 m m、 长度约为 1 m、 宽度合适的白铁皮沿宽度方 向弯曲成半 径 为 1 2变形缝宽 的半 圆形 。 c 把灌浆管与半圆铁皮嵌结。 d 埋设半 圆铁皮 ： 将 做好 的半 圆铁皮 连续卡装 在 变形缝 内， 用快凝灰浆固定并封闭缝隙。若渗漏水很 大 ， 可先在缝 内填塞 麻丝 、 木 块 等其他 填充 物 ， 减少 渗 漏 ， 然后再埋 设半圆铁皮。 e 沿 灌浆管 灌浆 堵漏 ： 灌 浆管 上均 装 有 阀 门， 以 便排水和灌浆。对于环形封闭变形缝， 灌浆依底面、 侧 面 、 顶面顺序进行 ； 对于竖 向变形缝沿 白下而上顺 序灌 浆 ； 对于水平缝则 由一 侧灌 向另一侧 。灌浆材 料 可选 用氰凝 、 丙凝 、 丙烯盐酸类 ， 水溶性聚胺脂等化 学浆材 。 灌浆压 力一般 为 0 3 0 8 M P a ， 灌浆泵 根据渗 漏量 的 大小情 况和施工条件选定 。 3 4 渗透裂缝 的修 补处理 无渗漏水或水头较低 、 渗水压力低 、 渗漏水量 少时 是修补 处理渗漏 裂缝 的最佳 时机 ， 修补处 理宜在 裂缝 已稳定 的状况 下进行 。在 有些情 况下 ， 必须先 采取 措 施稳定裂缝 。所选用修补材料在修补施工期 内温 度条 件下应 能正 常凝 结 固化。 当修补 处 理 时有 渗漏 水 溢 出 ， 则 应先导渗止漏 ， 然后再 选择合适 的修补方法进 行 表面或 内部防渗处理 。 4结语 治理水利工程混凝土建筑渗漏 是一项长期而艰 巨 的工作 ， 需要 建设 、 设 计 、 监 理 、 施 工单 位 四方 齐 心协 力 ， 按 照 “ 一 流 工程 、 一 流 质 量 ” 的 目标 ， 从 思 想 上重 视 ， 从施 工 组 织 和技 术 上 做 好 大 量 的 准 备工 作 。 昆 凝土施 工 质 量 通 病 是 可 以 防止 而且 也 是 必 须 防止 的。 3 9