水工混凝土結(jié)構(gòu)防滲堵漏技術(shù)淺析

張杰

（青海大唐國際能源有限公司籌備處，青海 西寧 810001）

水工混凝土結(jié)構(gòu)防滲堵漏技術(shù)淺析

張杰

（青海大唐國際能源有限公司籌備處，青海 西寧 810001）

摘要：水工建筑物在使用過程中，主要作用是擋水，如大壩、引水隧洞、廠房調(diào)壓井、水閘等，混凝土防滲非常重要，特別是水下混凝土的防滲尤為重要，直接關(guān)系到建筑物的使用功能。本文主要結(jié)合作者在水利發(fā)電廠房、引水隧洞等施工的實際經(jīng)驗，從混凝土的防滲堵漏技術(shù)研究入手，對如何進(jìn)一步提高混凝土的防滲堵漏技術(shù)進(jìn)行分析探討。關(guān)鍵詞：混凝土；防滲堵漏

0引言

水工混凝土結(jié)構(gòu)防滲堵漏是一項復(fù)雜而繁瑣的工作，其難度較大，技術(shù)性強(qiáng)，要徹底解決混凝土滲漏的問題，需要在設(shè)計、施工、管理等方面考慮充分。目前國內(nèi)外防滲材料年年推陳出新，許多防滲材料施工簡便，防滲效果明顯，因此，應(yīng)大力推廣新型建筑材料，開發(fā)利用防水新材料、新設(shè)備、新工藝、新方法。

經(jīng)過多年的實際施工經(jīng)驗，總結(jié)防滲堵漏工程基本上是以“堵防結(jié)合、引流疏導(dǎo)、綜合處理”為原則，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，分別采用表面處理、填充、灌漿、引流疏導(dǎo)、自修復(fù)的施工方法，使混凝土結(jié)構(gòu)滲水部位形成多道防水線，實現(xiàn)密閉的整體。

1工程中滲漏水的形式及產(chǎn)生原因

（1）大面積滲水

一般大面積滲水發(fā)生在側(cè)墻、底板等部位。主要原因是側(cè)墻和底板施工時,施工面四周積水，造成排水不良，混凝土倉面帶水，澆筑混凝土?xí)r帶水施工，造成漿液流失；其次，在澆筑混凝土過程中，由于砂石骨料和易性較差、粗骨料堆積、振搗不實等原因，造成混凝土孔隙大、密實性差，出現(xiàn)大面積滲水現(xiàn)象。

（2）施工縫、伸縮縫、冷縫處理不當(dāng)造成滲漏

混凝土澆筑面積較大時,根據(jù)施工規(guī)范和現(xiàn)場施工實際情況，人為地將連續(xù)作業(yè)的混凝土分成幾個單元,形成施工縫。另外，由于施工過程中，由于設(shè)備出現(xiàn)故障或材料供應(yīng)出現(xiàn)問題，造成混凝土澆筑停滯，形成冷縫。這些都是防水的薄弱環(huán)節(jié)，另外還有伸縮縫等處理不當(dāng),易造成滲水。

主要原因：①施工過程中對施工縫未采取任何技術(shù)措施或未對新老混凝土結(jié)合進(jìn)行嚴(yán)格處理；②伸縮縫防水設(shè)計、施工不合理；③止水材料質(zhì)量不合格或因老化等原因而引起止水材料撕裂造成失效；④因混凝土配合比不當(dāng)或混凝土養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，導(dǎo)致混凝土干縮較大，或因結(jié)構(gòu)變形、溫度應(yīng)力等原因使混凝土產(chǎn)生裂縫；⑤不同材質(zhì)之間接縫防水處理不當(dāng)。

（3）蜂窩、麻面、溝洞未處理或處理不徹底導(dǎo)致滲漏

由于振搗混凝土不密實,出現(xiàn)蜂窩、麻面、溝洞，處理時,未剔到混凝土密實處，就抹砂漿,且砂漿又不密實，導(dǎo)致混凝土疏松產(chǎn)生滲漏。

（4）穿墻支模拉筋處理方法不當(dāng)造成漏水

①墻體混凝土穿墻拉筋止水片破損、焊接不嚴(yán)密或穿墻拉筋在墻面切割時留頭較長；②切割部位抹砂漿時未能將鋼筋頭蓋嚴(yán)并做防水處理，造成鋼筋頭外漏，在地下水作用下形成化學(xué)腐蝕,造成漏水。

（5）穿墻管道部位滲漏

混凝土各種管(風(fēng)、水、電)與主體工程聯(lián)結(jié)處滲漏原因：①采用普通干硬性水泥砂漿填實,硬化后收縮出現(xiàn)滲水；②穿管處細(xì)部構(gòu)造留設(shè)處理不當(dāng)；③二次施工或裝修施工不慎而破壞了原防水層。

（6）設(shè)計混凝土自防水本身的漏水

實際工程中由于結(jié)構(gòu)及施工情況復(fù)雜,如鋼筋密集,地基沉降差異,砂石含泥量大,流動性勞動力責(zé)任心不強(qiáng)等原因,自防水混凝土本身也可能產(chǎn)生滲漏水現(xiàn)象。

2水工混凝土防滲堵漏工程的特點

無論是采取外防水、內(nèi)防水，還是結(jié)構(gòu)自防水，結(jié)合水工建筑物使用功能，滲漏主要表現(xiàn)在水工建筑物的內(nèi)部，防滲堵漏的工作面都為潮濕的結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)表面。滲漏治理工程具有如下特點:

（1）絕大部分的防水做法對基層的干燥度要求嚴(yán)格，特別是一些厭水性材料，潮濕的基層不利于材料的粘接，應(yīng)選擇適合于潮濕基層的防水材料及工法。

（2）防水層做在背水面上，承受水的壓力，單純的卷材防水，涂料防水以及砂漿防水，在水壓的作用下，極有可能起鼓、剝離。因此，應(yīng)以結(jié)構(gòu)止水為根本。

（3）地下室外部的水呈連續(xù)分布，某個部位的漏水點被堵住后,由于水沒有出路，水壓增大，有可能在另外某個相對薄弱的部位出現(xiàn)新的漏點，如果不做好全面計劃，往往會邊堵邊漏，難以治理。

（4）水工建筑物內(nèi)部，特別是發(fā)電廠房內(nèi)有運行的設(shè)備、管道，施工場地狹小，高差較大，屬于小面積防水施工。在選擇材料及工法上，應(yīng)考慮到施工人員的安全、實際操作空間，盡可能減少施工用料及施工材料的運輸。

（5）水工混凝土外部的水位具有變化性和不確定性，如水位隨季節(jié)、庫區(qū)發(fā)電水位調(diào)整等變化而變動，應(yīng)充分考慮這些因素，以免再出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。

（6）水工建筑物內(nèi)部防水層上往往要做裝修，選擇防水材料和工法時應(yīng)考慮防水層與裝修層的界面連接，以及保證防水材料在使用過程中與裝修層沒有互相影響。

（7）某些地下滲漏是由于地基不穩(wěn)定或不均勻沉降造成的防水層失效。應(yīng)先處理這些結(jié)構(gòu)問題，否則根本上難以解決滲漏。

（8）要根據(jù)漏點的分布、出水量的大小、滲漏形式等具體情況，因地制宜，綜合治理。

3施工方法及材料的選擇

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的堵漏防滲方法可根據(jù)裂縫的深度、寬度、出現(xiàn)的原因及部位而采取不同的修補(bǔ)方法，修補(bǔ)方法不同，采用的修補(bǔ)技術(shù)也各異。一般細(xì)而淺的裂縫常用表面處理法進(jìn)行防滲，對于較深的裂縫則采用壓力灌漿法，對于一些已嚴(yán)重發(fā)展的裂縫則采用鋼板(或玻璃鋼)粘貼加固法。

3.1表面處理法

（1）表面刷涂法

表面刷涂法是針對混凝土表面微細(xì)裂縫(裂縫寬度小于0.2mm)，采用彈性涂膜防水材料,聚合物水泥膏及滲透性防水劑等,涂刷于裂縫表面,達(dá)到恢復(fù)其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補(bǔ)方法。該法施工簡單,但涂料無法深入到裂縫內(nèi)部。由于涂層較薄，涂復(fù)材料應(yīng)選用粘著力強(qiáng)且不易老化的材料,對于活動性裂縫，應(yīng)采用延伸率較大的彈性材料。為實現(xiàn)良好的防水效果，常噴涂多層涂料。

該類方法應(yīng)用廣泛，對表面混凝土細(xì)微裂縫防滲效果較好，但在刷涂防滲材料時，特別注意應(yīng)將提前需要刷涂的混凝土表面打磨處理干凈，否則造成刷涂的防水材料不易粘貼在混凝土表面，形成浮皮。

（2）表面鋪蓋法

一般采用在混凝土裂縫上用環(huán)氧樹脂膠液粘貼玻璃鋼、鋼板或防水卷材等來修補(bǔ)裂縫，并使混凝土結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)成整體。采用該類技術(shù)方法時，應(yīng)先對混凝土表面裂縫按照填充法進(jìn)行防滲處理，再根據(jù)混凝土裂縫的現(xiàn)場實際情況，采用不同的表面粘貼材料進(jìn)行防滲加固，必要時需要植筋加固，已防止裂縫擴(kuò)大，造成防滲失敗。

（3）整面防滲法

其特點是先堵漏，后抹面。原則是化大為小，將面漏變?yōu)榭茁?，線漏變?yōu)辄c漏。堵漏后，進(jìn)行抹面防水施工，以防止因地下水位的變化，以及堵漏施工不周造成在原漏點意外的薄弱部位產(chǎn)生滲漏。該方法適用于大面積堵漏?；炷帘砻媪芽p數(shù)量較多，分布面較廣時，采用增加一層水泥砂漿或細(xì)石混凝土整體面層的方法處理。多數(shù)情況下，整體面層內(nèi)應(yīng)配置雙向鋼絲網(wǎng)或尼龍纖維網(wǎng)。有條件時，宜采用噴射水泥砂漿或混凝土的施工辦法增加整體面層。

3.2填充法

填充法適用于結(jié)構(gòu)允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫。具體做法是沿裂縫將混凝土開鑿成“U”或“V”形槽,沖刷干凈、用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層強(qiáng)度和粘結(jié)性較好的基液，如環(huán)氧基液。在基液尚未硬化之前,將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中,嵌填各種修補(bǔ)材料，然后壓實抹平,凝固后，在其表面再刷幾遍防滲基液，達(dá)到恢復(fù)防水性和耐久性,以及部分恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性的目的。填充法所使用的嵌填材料視修補(bǔ)目的而定,有環(huán)氧樹脂砂漿、聚合物水泥砂漿或純細(xì)水泥砂漿等。

3.3灌漿法

灌漿法：根據(jù)工程滲漏水的情況以及滲漏的部位布置灌漿孔，并選用適宜的灌漿的設(shè)備和灌漿材料，以一定的壓力將一些具有特殊性能的漿材灌入混凝土裂縫和孔洞中，使其在混凝土裂縫或孔洞中擴(kuò)散、凝固，從而封閉縫隙，達(dá)到防滲、堵漏、補(bǔ)強(qiáng)、加固的目的。該方法適用于混凝土施工不良引起的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部松散、蜂窩、麻面等造成的滲漏水孔道；混凝土結(jié)構(gòu)的施工縫隙，由于銜接不嚴(yán)導(dǎo)致的縫隙漏水；混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的局部裂縫滲漏水；采用止水帶處理后的變形縫隙，由于混凝土與止水帶結(jié)合不密，出現(xiàn)的滲水等。根據(jù)現(xiàn)場實際情況可采用有管灌漿法和無管灌漿法。在使用灌漿法施工時，要特別注意灌漿壓力和縫隙孔洞的封堵，同時要做好灌漿現(xiàn)場的巡視，防止灌漿材料從混凝土縫隙和孔洞中噴出，影響灌漿質(zhì)量。

3.4引流疏導(dǎo)法

水工混凝土結(jié)構(gòu)防滲堵漏過程中，往往會出現(xiàn)堵一處，冒一處的現(xiàn)象，因此在實際防滲堵漏施工中，應(yīng)采用自下而上、自左向右、自兩邊向中間等順序施工，不能對滲水工作面全面開花，目的是將滲水點向一邊集中，集中后將滲水點或滲水縫隙鑿開預(yù)埋PVC或鋁塑等不生銹的花管（管道上打有孔洞，便于滲水進(jìn)入），將滲水引出至排水溝或排水設(shè)施。預(yù)埋花管完成后，應(yīng)按填充法對管槽進(jìn)行處理，防止管槽滲水。

3.5自修復(fù)法

混凝土裂縫自修復(fù)是指混凝土在外部或內(nèi)部條件的作用下，釋放或生成新的物質(zhì)自行封閉，愈合其裂縫。自修復(fù)技術(shù)主要包括4種：結(jié)晶沉淀、滲透結(jié)晶、聚合物固化和電解沉積技術(shù)。其中結(jié)晶沉淀技術(shù)、滲透結(jié)晶技術(shù)和電解沉積技術(shù)比聚合物固化技術(shù)較成熟，主要用于修補(bǔ)水下混凝土的裂縫；而聚合物固化技術(shù)則多應(yīng)用在修補(bǔ)水上混凝土的裂縫。

4堵漏防水方案中應(yīng)注意的問題

水工混凝土結(jié)構(gòu)防滲堵漏的技術(shù)方案,既要考慮材料選擇、做法等,更要綜合考慮外部環(huán)境,做到因地制宜,綜合防治。它是一項綜合技術(shù)的體現(xiàn),是搞好施工的先決條件。

（1）設(shè)計者應(yīng)深入現(xiàn)場調(diào)查,查看滲水的位置及形式,查找滲水源，流量大小，給方案設(shè)計提供有關(guān)數(shù)據(jù)。

（2）合理選擇防滲材料，細(xì)化防滲材料的使用部位，注意“剛?cè)峤Y(jié)合”的原則。

（3）要用發(fā)展的觀點處理滲水，循循漸進(jìn)，堵防結(jié)合，堵引結(jié)合對滲水量較大、情況較復(fù)雜的滲水部位應(yīng)綜合幾種技術(shù)方法進(jìn)行處理。

（4）先補(bǔ)強(qiáng)后防水。工程滲水是多方面因素造成的，當(dāng)結(jié)構(gòu)已損壞時,應(yīng)先補(bǔ)強(qiáng),再堵漏防水。

5工程實例

直崗拉卡水電站位于青海省尖扎縣的黃河干流上，河床式電站。電站總裝機(jī)容量為190MW，電站廠房內(nèi)裝設(shè)5臺單機(jī)容量為38MW的燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，設(shè)計水頭12.5m，為低水頭徑流式電站，正常發(fā)電水位2050m，廠房最低的廊道層地面高程2016m。主要介紹5號發(fā)電機(jī)組水下墻的防滲堵漏。由于機(jī)組為貫流式機(jī)組，因此機(jī)組上下游墻和機(jī)墩混凝土滲水主要來自上下游河道內(nèi)水壓和機(jī)組流道內(nèi)的水壓。

（1）混凝土澆筑階段

在本次工程建設(shè)中，防滲堵漏工作從混凝土澆筑時就開始考慮。對于混凝土施工縫，澆筑時就提前在混凝土結(jié)合面預(yù)埋止水銅片或橡皮止水，另外還嚴(yán)格按照《施工規(guī)范》處理新老混凝土結(jié)合面。澆筑過程中，對于大倉面混凝土，確保混凝土拌合和運輸機(jī)械能力滿足混凝土澆筑量，隨時注意混凝土的澆筑速度和澆筑位置，保證混凝土所有倉面在混凝土初凝前均勻平倉，不能顧此失彼造成冷縫產(chǎn)生。當(dāng)然混凝土本身質(zhì)量及澆筑質(zhì)量必須保證。

（2）混凝土拆模外觀檢查階段

a混凝土拆模后及時檢查外觀，特別是迎水面的施工縫和冷縫，對有明顯痕跡的，全部鑿開（深3～5cm，寬10cm），使用環(huán)氧類砂漿按填充法進(jìn)行修補(bǔ)。

b對蜂窩、溝洞需鑿開混凝土表面檢查內(nèi)部密實情況，填補(bǔ)牢固后，用環(huán)氧類液體按表面涂刷法再進(jìn)行處理。

c本工程混凝土模板加固采用內(nèi)部拉筋和外部支撐，內(nèi)部拉筋雖然加固了模板，但也造成滲水通道的隱患，因此在模板加固時，特別注意貫通性拉筋，該類拉筋加工時，全部安裝止水墊片，并點焊牢固。混凝土外觀檢查時，對漏出的鋼筋頭，全部割除，割除時深入混凝土表面，割除完畢后，涂刷環(huán)氧液，進(jìn)行封閉。

d對混凝土與鋼襯的接觸面及一期混凝土與二期混凝土接縫，打孔預(yù)埋灌漿管，按照灌漿規(guī)范要求，使用環(huán)氧液按灌漿法進(jìn)行處理。

（3）機(jī)組運行階段

由于前期做了較為充足的防護(hù)辦法，因此機(jī)組運行后，水下墻體受內(nèi)外水壓力，雖然出現(xiàn)了局部滲水，但滲水面積和滲水量極小，總體效果較為理想。經(jīng)過仔細(xì)檢查后，滲水形式為線滲和點滲。線滲主要集中在機(jī)組管型座外殼和混凝土銜接處，點滲主要為鋼筋頭滲水。

由于機(jī)組已運行發(fā)電，考慮防滲堵漏需帶水作業(yè)，同時伴有機(jī)組振動，如單純使用一種方法進(jìn)行處理，效果不會太好。因此，實際采用引流疏導(dǎo)法，將線滲部位全部鑿開，形成寬8cm深10cm的槽，將直徑5cm的PVC管從中切開，預(yù)埋進(jìn)混凝土槽中，并將PVC花管引入排水溝中，后用堵漏劑和錨固劑拌合的堵漏材料采用填充法進(jìn)行修補(bǔ)。堵漏材料拌合時應(yīng)拌合成干硬性狀態(tài)，不能太稀也不能太干，以可以用手捏成團(tuán)狀不散為準(zhǔn)。填補(bǔ)材料時，用手工塞填，并用橡皮錘層層敲打夯實。對于點滲，將滲水部位鑿開深5cm，直徑約10cm的原坑，割除鋼筋頭后，用堵漏材料進(jìn)行填充。對只是輕微潮濕滲點部位，經(jīng)過一段時間觀察，滲水量沒有增加，由于青海境內(nèi)黃河水質(zhì)堿性較大，礦物質(zhì)較多，因此根據(jù)自修復(fù)法的原理，決定不再處理，隨著時間推移，該類滲水部位會因為水里的礦物質(zhì)析出，自行堵住?；炷翝B水部位處理完成后，為防止其他薄弱部位再出現(xiàn)滲水，用尼龍纖維網(wǎng)和防水砂漿按整面防滲法對部分水下墻進(jìn)行處理。經(jīng)過以上各種方法處理，整個工程水下混凝土滲漏問題基本解決，對電站機(jī)組的正常運行已沒有任何影響。

6結(jié)論

水工混凝土防滲堵漏，是一項復(fù)雜而長久的工作，有些水工建筑物雖然暫時解決了防滲堵漏問題，但隨著水工建筑物的運行使用，依然會反復(fù)出現(xiàn)，因此，防滲堵漏這類問題的解決，還需要在使用技術(shù)上和材料上不斷更新，不斷發(fā)展。

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中圖分類號：TU761.1+1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）12-0056-04

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.12.020

收稿日期：2014-11-25

作者簡介：張杰（1974-），男，高級工程師；從事工程管理工作。