1、止水伸縮縫滲漏原因
水閘工程中,止水伸縮縫發(fā)生滲漏的原因很多,有設(shè)計(jì)、施工及材料本身的原因等,但絕大多數(shù)是由施工引起的。止水伸縮縫施工有嚴(yán)格的施工措施、工藝和施工方法,施工過(guò)程中引起滲漏的原因一般有以下幾條。
。╨)止水片上的水泥渣、油漬等污物沒(méi)有清除干凈就澆筑混凝土,使得止水片與混凝土結(jié)合不好而滲漏;
。2)止水片有砂眼、釘孔或接縫不可靠而滲漏;
。3)止水片處混凝土澆筑不密實(shí)造成滲漏;
。4)止水片下混凝土澆筑得較密實(shí),但因混凝土的泌水收縮,形成微間隙而滲漏;
。5)相鄰結(jié)構(gòu)由于出現(xiàn)較大沉降差造成止水片撕裂或止水片錨固松脫引起滲漏;
。6)垂直止水預(yù)留瀝青孔瀝青灌填不密實(shí)引起滲漏或預(yù)制混凝土凹形槽外周與周?chē)F(xiàn)澆混凝土結(jié)合不好產(chǎn)生側(cè)向繞流滲水。
2、止水伸縮縫滲漏的預(yù)防措施
2.1止水片上污漬雜物問(wèn)題
施工過(guò)程中,模板上脫模劑時(shí)易使止水片沾上脫模劑污漬,所以模板上脫模劑這道工序要安排在模板安裝之前并在倉(cāng)面外完成。澆筑過(guò)程中不斷會(huì)有雜物掉在止水片上,故在初次清除的基礎(chǔ)上還要強(qiáng)調(diào)在混凝土淹埋止水片時(shí)再次清除這道工序。
另外,澆筑底層混凝土?xí)r就會(huì)有混凝土散落在止水片上,在混凝土淹埋止水片時(shí)先期落上的混凝土因時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而初凝,這樣的混凝土?xí)粝聺B漏隱患應(yīng)及時(shí)清除。
2.2止水片砂眼、釘孔和接縫問(wèn)題
在止水片材料采購(gòu)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。不但止水片材料的品種、規(guī)格和性能要滿(mǎn)足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,對(duì)其外觀(guān)也要仔細(xì)檢查,如有砂眼、孔洞、裂紋(隙)等暇疵的材料應(yīng)及時(shí)更換。
止水片安裝時(shí)有的施工人員為了固定止水片采用鐵釘把止水片釘在模板上,這樣會(huì)在止水片上留下釘孔,這種方法應(yīng)避免,而應(yīng)采取模板嵌固的方法來(lái)固定止水片。止水片接縫也是常出現(xiàn)滲漏的地方,金屬片(現(xiàn)在一般都用紫銅片)接縫一定要采用與母材相同的材料焊接牢固。為了保證焊縫質(zhì)量和焊接牢固,可以使用鉚接加雙面焊接的方法,焊縫均采用平焊,并且搭接長(zhǎng)度不得小于20mm。轉(zhuǎn)角及交叉處接縫,受力條件較復(fù)雜,應(yīng)預(yù)先在內(nèi)場(chǎng)預(yù)拼焊接,并留有適當(dāng)長(zhǎng)度的直線(xiàn)段以便外場(chǎng)搭接。直線(xiàn)段的止水片也要在內(nèi)場(chǎng)預(yù)拼到相當(dāng)長(zhǎng)度,外場(chǎng)只留極少數(shù)水平段的接頭用鉚接加頂面單面焊接,以減少薄弱環(huán)節(jié)。橡膠止水片的接頭可用熱壓粘接,也可用氯丁橡膠粘接,但熱壓法的接頭強(qiáng)度較大、較可靠,國(guó)內(nèi)已有單位通過(guò)對(duì)這兩種接頭做破損對(duì)比試驗(yàn)得到驗(yàn)證。因此重要部位止水片接頭應(yīng)熱壓粘接,接縫均要做壓水檢查驗(yàn)收合格后才能使用。
2.3止水片處混凝土澆筑不密實(shí)問(wèn)題
止水處混凝土振搗要細(xì)致謹(jǐn)慎,選派的振搗工既要有較強(qiáng)的責(zé)任性又要有熟練的操作技能。振搗要掌握“火候”,既不能漏振欠振,也不能爛振(過(guò)分振搗會(huì)使混凝土發(fā)生離析),振搗時(shí)振搗器一定不能觸及止水片;炷烈辛己玫暮鸵仔,易于振搗密實(shí)。另外止水片在混凝土澆筑層中的位置也很重要,水平止水片下的混凝土難以振搗密實(shí),因此止水片翼緣要避免在澆筑層的界面處,而應(yīng)將止水片翼緣置于澆筑層的中間,這在確定澆筑方案時(shí)就要考慮到。
對(duì)于施工時(shí)地基下有承壓水冒出的情況,基礎(chǔ)混凝土澆筑前一定要先處理好冒水問(wèn)題,否則承壓水會(huì)在新澆的基礎(chǔ)混凝土中隨處滲透,承壓水滲透流經(jīng)止水片將帶走止水片周?chē)酀{形成滲漏通道。冒水處理有兩種方法,一是直接在墊層混凝土施工時(shí)把冒水封堵;另一種方法是在墊層混凝土施工時(shí)用導(dǎo)管把冒水引流出倉(cāng)面或引到高于基礎(chǔ)混凝土頂面,等到基礎(chǔ)混凝土施工結(jié)束并有一定強(qiáng)度后再把管子封堵住。前一種方法適合于承壓水壓力不大的情況,后一種方法適合于承壓水水頭高、壓力大,一時(shí)封堵不住的情況。承壓水引流一定要注意設(shè)置反濾裝置,以免引起地基淘空。
還有一種情況需引起注意:承受雙向水頭的水閘設(shè)計(jì)中消力池兼作防滲鋪蓋的很多,消力池與閘底板交界處一般設(shè)平臺(tái)和斜坡(見(jiàn)圖1);炷翝仓駬v時(shí),止水處混凝土易向斜坡低處流淌,水平止水片下的混凝土與止水片會(huì)有脫空現(xiàn)象,形成滲漏縫隙。這種情況可采用預(yù)留二次混凝土澆筑帶的方法予以解決。
圖1平臺(tái)斜坡外二次澆筑帶
2.4止水處混凝土的泌水收縮問(wèn)題
選用合適的水泥和級(jí)配合理的骨料能有效減小混凝土的泌水收縮。研究表明,礦渣水泥的析水率比普通硅酸鹽水泥要大10%左右。礦渣水泥的保水性較差,泌水性較大,收縮性也大,因此止水處混凝土最好不要用礦渣水泥而宜用普通硅酸鹽水泥配制。
另外混凝土坍落度不能太大,流動(dòng)性大的混凝土收縮性也大,一般選5~7cm坍落度為佳。泵送混凝土由于坍落度大不宜采用。根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn),在前段澆埋的混凝土初凝前實(shí)行二次振搗,可以有效減小泌水收縮,更好地保證止水片與混凝土的牢固結(jié)合。
2.5沉降差對(duì)止水結(jié)構(gòu)的影響問(wèn)題
沉降差很難避免,有設(shè)計(jì)方面的原因,也有施工方面的原因。結(jié)構(gòu)荷載不同,沉降量一般也不同,大的沉降差一般出現(xiàn)在荷載懸殊的結(jié)構(gòu)之間。水閘建筑中,防滲鋪蓋與閘首、翼墻間荷載較懸殊,會(huì)有較大的沉降差。小的沉降差一般不會(huì)對(duì)止水結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害,因?yàn)橹顾Y(jié)構(gòu)本身有一定的變形適應(yīng)能力(如紫銅片水平止水可適應(yīng)10cm的沉降差)。
這里主要是從施工角度來(lái)探討如何減小沉降差。施工方面可采取預(yù)沉和設(shè)置二次澆筑帶的施工措施和方法來(lái)減小沉降差:施工計(jì)劃安排時(shí)先安排荷載大的閘首、翼墻施工,讓它們先沉降,待施工到相當(dāng)荷載階段,沉降較穩(wěn)定后再施工相鄰的防滲鋪蓋,或在沉降懸殊的結(jié)構(gòu)間預(yù)留二次澆筑帶,等到兩結(jié)構(gòu)沉降較穩(wěn)定后再澆筑二次混凝土澆筑帶。
2.6垂直止水縫瀝青灌注密實(shí)問(wèn)題及混凝土預(yù)制凹槽與現(xiàn)澆混凝土結(jié)合問(wèn)題
通常預(yù)留瀝青孔一側(cè)采用每節(jié)lm長(zhǎng)左右的預(yù)制混凝土凹形槽,逐節(jié)安裝于已澆筑止水片的混凝土墻面上,縫槽用砂漿密封固定,熱瀝青分節(jié)從頂端灌注。需要注意的是在安裝預(yù)制槽時(shí)要格外小心,瀝青孔中不能掉進(jìn)雜物和垃圾。因?yàn)闉r青孔斷面較小,一旦掉進(jìn)去很難清除干凈,必將留下滲漏隱患,所以安裝好的預(yù)制槽頂端要及時(shí)封蓋,避免掉進(jìn)雜物和垃圾。常溫下,溶化成液體狀的熱瀝青一般可灌注密實(shí),但在寒冷氣候下瀝青流動(dòng)性會(huì)減小,灌注時(shí)容易形成空隙,所以應(yīng)盡量避免在寒冷氣候下灌注瀝青,如果無(wú)法避免則應(yīng)采用電熱元件加溫灌注。還有瀝青孔中不能有積水,否則灌注瀝青會(huì)形成冷縫而滲漏。至于預(yù)制混凝土槽與周?chē)F(xiàn)澆混凝土的結(jié)合問(wèn)題,只要在預(yù)制混凝土槽安裝前把它外表進(jìn)行鑿毛處理,注意現(xiàn)澆混凝土的質(zhì)量,振搗密實(shí)即可。
3、止水伸縮縫滲漏治理
止水伸縮縫滲漏按滲漏程度可分成嚴(yán)重和一般。如果滲漏嚴(yán)重,滲漏范圍廣,滲漏量大,止水片基本失效,止水伸縮縫存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題。這種情況須返工處理,即完全打開(kāi)伸縮縫,鑿出止水片,重新制作和安裝止水(鑿出的止水片由于嚴(yán)重變形和損傷不宜再使用),重新澆筑止水伸縮縫混凝土。
實(shí)際工程中碰到的止水伸縮縫滲漏并不是很?chē)?yán)重,一般只有輕微和局部滲漏,可用壓力注漿的方法進(jìn)行封閉堵漏處理,封閉止水片與混凝土之間的縫隙。這種情況下,止水片與混凝土之間的縫隙很細(xì)微(在01mm以下),而且是在有滲水的工作環(huán)境中,用普通的修補(bǔ)材料不適合,可采用一種新型的防水材料——Tzs水溶性聚氨酷,它能較好地勝任這種作業(yè),其最大特點(diǎn)就是有極強(qiáng)的可注性,有縫就鉆并且能夠帶水作業(yè)。
止水伸縮縫滲漏一般很難準(zhǔn)確找到滲漏位置,只能采用逐段堵漏處理,逐段排查的方法,直到整條伸縮縫均無(wú)滲漏為止。
TZS水溶性聚氨酷封閉堵漏處理施工工藝如下。
(1)清縫。用扁鑿鑿除伸縮縫止水片外側(cè)的瀝青油氈,鑿除深度5cm左右,并把縫中碎屑清除干凈。
(2)埋注漿管和封縫。沿伸縮縫長(zhǎng)度每隔20一30cm插入一根孔徑10mm的注漿管(軟塑管),然后用快速固化水泥封掉縫槽,注漿管外露一定長(zhǎng)度(10cm以上)以便與注漿泵連接(見(jiàn)圖2)。
圖2清縫、封縫與埋設(shè)注漿管剖面圖
(3)注漿?焖俟袒喙袒保祄in左右就可進(jìn)行注漿。用注漿泵(壓力0.3MPa的手壓泵即可)將水溶性聚氨酷從注漿管中壓入伸縮縫中。注漿時(shí)垂直伸縮縫按先下后上(若為水平伸縮縫則從一端向另一端)的次序進(jìn)行(見(jiàn)圖3)。當(dāng)鄰近注漿管冒漿時(shí)則關(guān)閉冒漿管后再繼續(xù)壓漿,使?jié){液沿著逆水通道向前推進(jìn),壓到不再進(jìn)漿時(shí),則停止注漿。該注漿管壓漿結(jié)束后,關(guān)閉該管(用鐵絲扎緊),然后移至另一注漿管繼續(xù)注漿,直到所有注漿管注漿結(jié)束。
圖3注漿次序
(4)表面處理。對(duì)處理過(guò)的伸縮縫進(jìn)行一段時(shí)間的觀(guān)察,確認(rèn)不再滲漏后再進(jìn)行表面處理。首先用切割機(jī)割開(kāi)封縫水泥,截去注漿管外露部分(比表面凹進(jìn)去2cm),然后在割開(kāi)的縫中澆灌瀝青。