水利工程建筑裂縫及滲漏問題分析

□孫金龍（新疆水利水電科學(xué)研究院）

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水利工程建筑裂縫及滲漏問題分析

□孫金龍（新疆水利水電科學(xué)研究院）

水利工程由于所處的環(huán)境較為特殊，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中，混凝土結(jié)構(gòu)受環(huán)境等因素的影響，很可能出現(xiàn)裂縫，由此會(huì)引起滲漏問題。一旦水工建筑物發(fā)生滲漏，輕則會(huì)導(dǎo)致水資源浪費(fèi)，若是期間遭遇洪水，可能會(huì)造成潰壩等危險(xiǎn)。因此，必須對(duì)水利工程的滲漏問題予以高度的重視，并采取有效的技術(shù)措施加以處理，以此來確保水利工程的安全性和穩(wěn)定性。文章以新疆多浪水庫為例，分析了該水庫現(xiàn)存的滲漏問題，并提出了相關(guān)的處理技術(shù)措施。

水利工程；滲漏；處理

1　水利工程建筑裂縫及滲漏情況

為了便于研究，下面以新疆多浪水庫為例，對(duì)其滲漏問題進(jìn)行分析。多浪水庫是一座引水注入式平原調(diào)節(jié)型水庫，該水庫的設(shè)計(jì)庫容量為1.20億m3，屬于大（2）型水庫。目前，該水庫主要存在以下問題：其一，大壩頂部安全超高普遍不足，壩頂高程較復(fù)核計(jì)算結(jié)果偏低；其二，水庫壩頂寬度不足5 m，與國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求的下限值不符。該水庫大壩的壩頂為土質(zhì)覆蓋，由于建設(shè)時(shí)，未采用護(hù)面材料，在水庫運(yùn)行過程中，受風(fēng)蝕和水蝕的雙重作用，壩面的平整度及外觀較差；其三，壩體迎水面現(xiàn)澆混凝土防浪護(hù)坡板受到凍脹、風(fēng)浪及冰推等因素的影響，出現(xiàn)了不同程度的破損、斷裂和塌陷情況?；炷练览藟Φ撞渴艿搅蛩猁}腐蝕，致使該部位的混凝土大面積疏松、剝落，局部出現(xiàn)了寬度較大的裂縫；其四，壩基的滲漏損失較大，約占水量總損失的50%左右；其五，閘后護(hù)坡存在多處裂縫，滲漏情況較為嚴(yán)重。為了確保水庫運(yùn)行安全，經(jīng)過研究后，決定對(duì)該水庫的滲漏問題進(jìn)行處理。

2　水利工程滲漏問題的處理技術(shù)措施

2.1點(diǎn)滲漏的處理措施

2.1.1下管堵漏技術(shù)

該方法適用于漏水孔洞較大、水壓超過1～4 m水頭的滲漏處理。其處理方法如下：將附著在漏水孔壁的松動(dòng)混凝土清除干凈，根據(jù)漏水情況確定孔壁上的下管孔洞高度，并進(jìn)行鑿?fù)?；將塑料管或膠管穿入孔洞中，將水導(dǎo)出；用快凝灰漿密封管子周圍與孔洞的空隙，待灰漿凝固后將導(dǎo)水管拔出，封死孔洞。

2.1.2木楔堵塞技術(shù)

該方法適用于漏水孔洞較大、水壓超過4m水頭的滲漏處理，其處理方法如下：在漏水孔壁鑿出孔洞，將小于孔洞深度的鐵管插入孔洞中促使水排出；用快凝灰漿密封鐵管周圍，待其凝固后，將木楔打入鐵管內(nèi)，封死管口。木楔的直徑要與鐵管的內(nèi)徑相同，并將木楔外部包裹上絲綿物質(zhì)；在孔洞處覆蓋防水砂漿，鞏固防滲效果。

2.1.3灌漿堵漏法

該方法既適用于孔洞、水壓、漏水量均較大的滲漏處理，也適用于密實(shí)性差、內(nèi)部蜂窩孔隙大的混凝土滲漏回填。在灌漿堵漏中要合理選擇灌漿材料，如水泥、丙烯酸鹽、水玻璃、丙烯酸胺等。其中，在混合灌漿材料中摻入適量的丙烯酸鹽，是當(dāng)前使用最為廣泛的堵漏材料，屬于水溶性聚氨酯類灌漿材料。

2.2散滲的處理措施

對(duì)于滲漏面積較大的情況，在處理時(shí)，應(yīng)先降低水位，這樣便于施工操作，若是無法降低水位，則應(yīng)在水的滲漏位置處進(jìn)行維修堵漏。

2.2.1表面涂抹覆蓋法

該方法通過封閉混凝土表面以達(dá)到防滲的目的，不僅能夠提高水利工程建筑的耐久性，而且還具備美觀作用。表面涂抹覆蓋法要選用合適的修補(bǔ)材料，如有機(jī)或無機(jī)防水涂膜材料、水泥防水砂漿、聚合物水泥砂漿、鋼絲網(wǎng)噴漿、環(huán)氧玻璃鋼等，確保修補(bǔ)材料能夠適應(yīng)施工環(huán)境，并與混凝土表面產(chǎn)生足夠的粘著力，從而保證修補(bǔ)建筑物的耐久性。

2.2.2澆筑混凝土法

該方法適用于因混凝土內(nèi)部密實(shí)性差、裂縫多而引起的大面積散滲情況的滲漏處理，在處理閘、大壩阻水結(jié)構(gòu)以及水下結(jié)構(gòu)、涵管輸水隧道結(jié)構(gòu)的滲漏中還能夠起到補(bǔ)強(qiáng)加固的作用。如，用錨筋固定外掛厚度為6 cm的混凝土預(yù)制板，并在預(yù)制板內(nèi)澆筑厚度為10 cm的瀝青混凝土，能夠有效防治壩體滲漏，阻隔壩體溶蝕，形成牢固的防滲體。

2.2.3灌漿處理法

該方法適用于結(jié)構(gòu)物混凝土密實(shí)性差的滲漏處理，如因混凝土攪拌不均勻、含漿量不足、冬季混凝土冰凍引起的混凝土裂縫和滲漏。灌漿材料要根據(jù)實(shí)際滲漏情況而定，一般選用水泥或化學(xué)灌漿材料，對(duì)處理大面積散滲有著良好的效果。灌漿法的施工工藝流程如圖1所示。

圖1　灌漿法的施工工藝流程圖

2.3變形縫滲漏的處理措施

2.3.1嵌填止水法

采用該方法對(duì)變形縫的滲漏進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)先將縫內(nèi)已經(jīng)失效的止水材料及雜物全部清除干凈，然后再將縫的兩側(cè)處理潔凈，同時(shí)在底部墊密封條，按照止水密封施工中密封材料的要求進(jìn)行嵌填。對(duì)于變形較大的部位，可以多用一些密封材料。需要特別注意的是，施工時(shí)不得使密封材料與凹槽底部的混凝土相粘合，以免引起多向應(yīng)力。

2.3.2錨固橡膠法

該方法具體是指用膨脹螺栓、錨固螺栓及鋼壓條錨固件將止水橡膠板錨固在變形縫上，以此來達(dá)到止水堵漏的目的。施工中，應(yīng)對(duì)如下事項(xiàng)加以注意：應(yīng)當(dāng)沿著伸縮縫鑿槽，并將錨固螺栓牢固焊接在受力鋼筋上，同時(shí)，可用環(huán)氧砂漿對(duì)錨固底面進(jìn)行找平處理，最后安裝防滲橡膠板并擰緊錨牢。

2.4滲漏裂縫的修補(bǔ)措施

2.4.1涂刷防水涂膜

該方法適用于裂縫寬度在2 mm以下的微細(xì)裂縫滲漏處理。將防水涂膜涂刷到稀疏的裂縫上，若裂縫過于密集，則可采取全面涂刷的方式。根據(jù)裂縫的實(shí)際情況、環(huán)境條件以及建筑物耐久性要求合理選擇防水涂料，包括無機(jī)物類、合成樹脂類、水泥類、聚合物乳液、橡膠瀝青類防水涂料等，嚴(yán)格按照相關(guān)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行涂刷，涂刷方法包括噴涂、刷涂、刮涂、輥涂等。

2.4.2鋼筋混凝土護(hù)面

該方法是對(duì)出現(xiàn)滲透問題的老混凝土表面進(jìn)行適當(dāng)處理，或在其結(jié)構(gòu)上鑿至一定深度，而后對(duì)老混凝土表面澆筑新的鋼筋混凝土護(hù)面，以達(dá)到防滲的目的。同時(shí)，這種防滲方法還能夠?qū)匣炷两Y(jié)構(gòu)起到補(bǔ)強(qiáng)加固作用。為了達(dá)到建筑物的耐久性要求，應(yīng)合理確定鋼筋混凝土護(hù)面的配筋數(shù)量和護(hù)面厚度。

2.5預(yù)防裂縫及滲漏的技術(shù)措施

2.5.1鋼筋工程

根據(jù)水利工程設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)格控制鋼筋間距，保證鋼筋間距均勻，避免出現(xiàn)局部間距過大現(xiàn)象。在安裝鋼筋時(shí)，要牢固固定鋼筋，防止混凝土澆筑對(duì)鋼筋造成位置偏移。控制好鋼筋保護(hù)層適中的厚度，注意鋼筋密度與鋼筋間的凈距離，若出現(xiàn)間距過大問題，要及時(shí)與設(shè)計(jì)方協(xié)商糾正方案。使用適當(dāng)?shù)睦Y(jié)筋綁扎方法，使其滿足混凝土保護(hù)層的澆筑厚度要求。在下部混凝土初凝后，不得隨意扳動(dòng)預(yù)埋鋼筋，保證鋼筋網(wǎng)穩(wěn)固，直至澆筑完成。

2.5.2模板工程

在模板施工過程中，要采取牢固的固定支撐措施。采用1.50 m一層的模板，在澆筑高度＞5 m的情況下，應(yīng)在每層模板處設(shè)置澆筑窗，將澆筑窗之間的距離控制在1.50 m。在固定墻體模板時(shí)，要采用無堵頭、有止水環(huán)的穿墻螺栓，螺栓直徑宜為14～18 mm，以防止出現(xiàn)孔隙滲透。沿著模板的橫向、縱向每隔60 cm布置一道螺栓，在螺栓中間設(shè)置止水環(huán)，螺栓兩端設(shè)置橡膠墊，以此加強(qiáng)對(duì)螺栓穿墻處的防水處理。對(duì)模板接縫處進(jìn)行妥善處理，將海綿條封堵到過大的接縫處，對(duì)螺栓進(jìn)行加固，預(yù)防在澆筑混凝土?xí)r模板接縫處出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

2.5.3混凝土工程

在混凝土工程施工中，要針對(duì)混凝土澆筑制定合理的澆筑方案，遵循先低后高、先中后邊的原則，采用分層分圈連續(xù)澆筑法進(jìn)行澆筑，控制好澆筑高度和澆筑厚度，防止出現(xiàn)趕漿現(xiàn)象?；炷翝仓穸葢?yīng)控制在400 mm以內(nèi)，并在澆筑過程中進(jìn)行均勻振搗。若澆筑部位為鋼筋密集部位，則應(yīng)選用細(xì)石混凝土進(jìn)行澆筑，不僅要用振搗棒振搗，而且還要進(jìn)行人工輔助振搗。由于混凝土澆筑面積較大，需要的人工數(shù)量較多，所以要分區(qū)安排好人工，明確各個(gè)振搗區(qū)的施工人員配備，避免出現(xiàn)漏振情況。

3　結(jié)論

綜上所述，水利工程的安全、穩(wěn)定運(yùn)行不僅與工程效益有關(guān)，而且還與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。由于水利工程所處的運(yùn)行環(huán)境較為特殊，在長(zhǎng)期的運(yùn)行中，混凝土受到各種因素的影響可能出現(xiàn)開裂，這樣會(huì)導(dǎo)致水工建筑物滲漏，若是處理不及時(shí)，則可能引起嚴(yán)重的后果。為此，必須采取合理可行的技術(shù)措施，對(duì)水利工程建筑的裂縫及滲漏問題進(jìn)行處理，確保水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全。

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（責(zé)任編輯：左英勇）

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