現(xiàn)澆混凝土水池的滲漏問題與防水措施研究

汪 為

上海國際建設(shè)總承包有限公司 上海 200940

自改革開放深入實(shí)施以來，我國建筑業(yè)取得了突破性的成就。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)澆混凝土水池的施工項(xiàng)目數(shù)量也日益增多[1-4]。其中，包括私人游泳池、水生動物保護(hù)館和野生魚類保護(hù)區(qū)基地等，都需要借助水池施工技術(shù)來提高水池施工的質(zhì)量和水平。從某種角度而言，提高水池施工技術(shù)，對于降低水池滲漏、延長水池使用壽命具有重要的影響。因此，本文結(jié)合工程實(shí)例，展開對長江口中華鱘自然保護(hù)區(qū)基地項(xiàng)目的水池施工研究，具有重要的現(xiàn)實(shí)研究價值和意義。

1 工程概況與難點(diǎn)

1.1 工程概況

長江口中華鱘自然保護(hù)區(qū)基地項(xiàng)目（圖1）在上海市崇明區(qū)東南角，是新建用房項(xiàng)目。為了深入分析本項(xiàng)目工程的水池施工情況，對工程的總體概況進(jìn)行了綜合的闡述。本工程主要的建筑物有：珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間、職工值班生活樓、實(shí)驗(yàn)樓、設(shè)備用房、配套用房和其他輔助用房，總計6棟，總用地面積55 989 m2，總建筑面積共計6 716.9 m2。

1.2 工程難點(diǎn)

長江口中華鱘自然保護(hù)區(qū)基地主要的作用是救治、養(yǎng)殖和繁殖珍稀動物中華鱘。中華鱘是國家一級保護(hù)動物，對養(yǎng)殖環(huán)境要求高，特別是新建成的建筑，魚池內(nèi)防水材料若不合格或含有有毒物質(zhì)，則會對被救治、成長中的中華鱘造成二次傷害。在6棟主要建筑物中，珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間是尤為重要的，車間里面有2個親魚救護(hù)系統(tǒng)水池：D水池和E水池。其中D水池長14 m、寬12.8 m、水深4 m，E水池長14 m、寬9.4 m、水深4 m。D、E水池主要是用于對魚類的搶救、觀察和展示，不同于一般的水池，所以無論是對水池的施工質(zhì)量還是外觀質(zhì)量都要求極高，要求避免出現(xiàn)任何滲漏現(xiàn)象。

圖1 長江口中華鱘自然保護(hù)區(qū)基地項(xiàng)目示意

2 車間水池滲漏情況及原因分析

2.1 車間水池滲漏情況

在掌握長江口中華鱘自然保護(hù)區(qū)基地項(xiàng)目基本概況后，發(fā)現(xiàn)在該項(xiàng)目珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的D水池施工完成并達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，在進(jìn)行滿水試驗(yàn)時存在滲漏情況。通過對其滲漏現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)其滲漏部位有明顯的裂縫，水都是從裂縫部位緩慢向外滲漏。針對此種滲漏現(xiàn)象，以D水池為主要研究對象，從多個角度展開對滲漏原因的分析，制訂滲漏處理方案，并為E水池的施工提供經(jīng)驗(yàn)，確保工程質(zhì)量達(dá)到要求。

2.2 車間水池滲漏原因分析

結(jié)合珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的施工現(xiàn)狀，主要對水池產(chǎn)生裂縫和滲漏的原因加以分析：

1）溫度裂縫。溫度裂縫主要是水池混凝土在施工中，經(jīng)常遇到的施工期間溫度不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，冷熱溫差相對較大，導(dǎo)致水池的池壁容易出現(xiàn)裂縫。由于溫差出現(xiàn)的溫度裂縫，其多體現(xiàn)為表面裂縫，一般只會對混凝土的外觀質(zhì)量造成影響，而不會對其結(jié)構(gòu)造成影響。

2）收縮裂縫。水池混凝土在施工中因硬化而產(chǎn)生的收縮裂縫，其多出現(xiàn)于水池池壁結(jié)構(gòu)的表面，存在長短不一的現(xiàn)象，影響混凝土外觀的質(zhì)量。

3）沉降裂縫。其主要是指水池混凝土在施工中存在沉降不均勻的現(xiàn)象，由此引發(fā)的施工沉降裂縫。通常情況下，沉降裂縫多以貫通性裂縫的形式出現(xiàn)，并且裂縫會隨著時間的流逝不斷變大，最終影響水池結(jié)構(gòu)的安全。

2.3 車間水池滲漏原因確定

分析完一般情況下裂縫產(chǎn)生的原因，再結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況作出以下判斷：

1）本項(xiàng)目緊靠長江，并且施工時已接近上海最冷天氣，晝夜溫差較大。我項(xiàng)目部在施工前已做好施工技術(shù)方案，嚴(yán)格控制混凝土水泥的用量，減少水泥水化熱，做好技術(shù)交底工作。在水池混凝土施工養(yǎng)護(hù)過程中，保溫是非常重要的，采用覆膜保溫濕潤養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。

2）由于設(shè)計單位在設(shè)計階段已充分考慮混凝土的收縮可能會產(chǎn)生裂縫，故要求在混凝土中摻入外加劑——聚丙烯腈纖維，極大地降低了產(chǎn)生收縮裂縫的可能性。

3）本項(xiàng)目設(shè)計標(biāo)高與原始標(biāo)高相差3 m，由于崇明島地理位置較偏，取土困難且成本較高，故經(jīng)過政府部門申報程序同意后，通過從鄰近的長江內(nèi)進(jìn)行吹砂的方式對場地進(jìn)行堆高，雖然通過嚴(yán)格的分層碾壓和強(qiáng)夯擊實(shí)，但在砂的固結(jié)過程中有可能產(chǎn)生不均勻沉降。并且在樁基施工過程中，由于沉樁困難，經(jīng)過設(shè)計單位認(rèn)可，減少了一些沉樁深度。

所以，判斷本項(xiàng)目很可能是由于沉降裂縫導(dǎo)致水池滲水，并針對沉降裂縫采取針對性的措施。

3 車間水池滲漏處理方案

通過對該項(xiàng)目珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的D水池漏水情況和原因的分析，基本上掌握了該項(xiàng)目D水池漏水的具體原因。因此，在制訂滲漏處理方案時，可以從D水池漏水的原因角度展開綜合的探討。

針對沉降裂縫的滲漏處理，一方面要提高對水池地基的施工管理水平，重視水池地基的質(zhì)量，及時對容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理；另一方面要加強(qiáng)對水池地基的重視，在地基處理時盡量采用統(tǒng)一的處理方案。

4 車間水池滲漏處理方案特點(diǎn)及實(shí)施技術(shù)要點(diǎn)

4.1 裂縫滲漏處理方案特點(diǎn)

主要是針對沉降裂縫滲漏，在預(yù)防和處理中都是以沉降裂縫為主，致力于通過對該滲漏方案的實(shí)施，縮減裂縫的長度，提高結(jié)構(gòu)的安全性。

通過對該項(xiàng)目珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的D水池滲漏處理方案的分析，明確在對珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的D水池進(jìn)行滲漏處理時，需要根據(jù)該水池的實(shí)際漏水情況，實(shí)施針對性的漏水處理方案。

中華鱘作為國家一級保護(hù)動物，在車間水池裂縫的修補(bǔ)技術(shù)上，對中華鱘的保護(hù)工作是放在首位的。通過與中華鱘養(yǎng)殖專家的溝通和對修補(bǔ)材料的分析，我們決定采用“水泥漿-水玻璃”漿液注漿，對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。

“水泥漿-水玻璃”漿液在工程結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)上的特點(diǎn)如下：

1）漿液的膠凝時間短，可以有效地縮短施工工期。

2）漿液膠凝后的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到5～10 MPa，可以抵抗蓄水深度對水池造成的壓力。

3）漿液的滲透系數(shù)為10-3cm/s，可以很好地彌補(bǔ)裂縫中的縫隙。

4）凝結(jié)后結(jié)實(shí)率達(dá)到100%。

5）對中華鱘不會造成二次傷害。

6）材料來源豐富，價格便宜。

7）采用注漿的施工方式，具有操作簡便的特性。

4.2 裂縫滲漏處理技術(shù)要點(diǎn)

4.2.1 工藝流程

施工準(zhǔn)備→鉆孔→安裝注漿管→配制漿液→注漿→注漿結(jié)束

4.2.2 技術(shù)要點(diǎn)

1）確定好裂縫位置后，對混凝土表面有裂縫的部位進(jìn)行處理，沿著裂縫鑿開寬5 cm、深3 cm的槽口，采用高壓水沖洗干凈。

2）根據(jù)裂縫情況，開孔安裝注漿管。

3）進(jìn)行漿液配制，采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥和水以1∶1的比例配制水泥漿，并以“水泥漿∶水玻璃=1∶0.8”比例配制水泥漿-水玻璃漿液。

4）連接注漿管后，使用1.5～2.0倍注漿壓力試驗(yàn)設(shè)備是否正常，有無漏水現(xiàn)象。

5）試壓合格后，使用配制好的補(bǔ)漏漿液對裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，壓力設(shè)置在0.5 MPa。

6）檢查補(bǔ)漏情況，確定修補(bǔ)質(zhì)量后，對注漿管進(jìn)行處理，采用防水砂漿對表面抹平。

5 其他水池對滲漏的預(yù)防

通過對D水池進(jìn)行針對性的分析，確定是由于沉降導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，所以還須在其他水池施工過程中采取以下措施，并得到設(shè)計單位確認(rèn)，確保其他水池的施工質(zhì)量。

1）吹砂回填的地基土由原來每30 cm一層碾壓，改為每20 cm一層碾壓；并采取壓密注漿方式，對吹砂形成的地基基礎(chǔ)進(jìn)行進(jìn)一步的加固，使地基滿足承載力的要求。

2）將原水池下方厚100 mm墊層增加為200 mm，增加水池下方墊層的厚度，墊層的混凝土級配由C20提高至C25，防止地基發(fā)生不均勻沉降。

3）通過設(shè)計單位對水池進(jìn)行計算驗(yàn)證，將原500 mm水池底板厚度增厚至550 mm；原采用雙層雙向φ20 mm@150 mm鋼筋，現(xiàn)修改為φ25 mm@150 mm鋼筋，并在底板上層局部加設(shè)φ20 mm@150 mm的附加鋼筋（圖2）。

6 車間水池滲漏處理實(shí)施效果

上述滲漏處理方案實(shí)施后，對其處理的質(zhì)量進(jìn)行了檢查。明確滲漏處理是依據(jù)施工方案中的相關(guān)要求展開的，具有一定的科學(xué)性。

在滲漏施工方案實(shí)施一個月以后，對珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的D水池滲漏情況進(jìn)行復(fù)查后，發(fā)現(xiàn)該水池滲漏問題已經(jīng)得到有效的解決，不再滲漏；并且在后續(xù)E水池以及其他小型養(yǎng)殖水池施工完成后，并未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。由此能夠看出，通過滲漏處理方案和采取的水池基礎(chǔ)加固措施，珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的D水池的滲漏問題得到了有效的解決，其方案實(shí)施效果比較顯著（圖3）。

圖2 水池基礎(chǔ)施工

圖3 D水池完工

7 結(jié)語

通過對珍稀魚類搶救暫養(yǎng)車間的D水池滲漏情況的闡述，從其滲漏原因的角度展開了分析。在明確水池滲漏的可能性原因的基礎(chǔ)上，提出針對性的滲漏解決方案。同時，在對水池滲漏問題進(jìn)行處理時，依據(jù)所制訂的滲漏處理方案，科學(xué)性地實(shí)施水池滲漏修補(bǔ)，嚴(yán)格按照滲漏處理方案中的要求進(jìn)行。同時根據(jù)D水池滲漏的原因，有針對性地提出其他水池的施工保證措施。

實(shí)踐表明，此次滲漏施工方案的實(shí)施效果顯著，為后續(xù)保證E水池的施工質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)，也為今后其他類似工況的項(xiàng)目提供了參考。