某水庫防水洞滲漏水治理

陰昌華 王 涌 張雅珍

1 工程概況

水庫于20世紀70年代建成,夯土壩,庫容500多立方米。水庫列為全國水庫除險加固項目,項目改造中在庫內回填土修建其他設施引起防水洞閘門端混凝土結構與防水洞結構產生不均勻沉降,致使沉降縫止水鋼板多處拉裂,裂縫長度10cm左右、寬度3cm左右。防水洞截面尺寸:高1.92 m,寬1.67 m,四角R500。洞的結構300mm鋼筋混凝土,700mm漿砌石,沉降縫處止水鋼板板厚3mm。沉降縫處當時漏水呈水幕,在防水洞一端看不到另一端的閘門,泄水壓頭23 m、泄水量2 m3/min。還有幾處施工縫漏水如同水簾,人穿過都有困難。問題的出現給水庫安全運行帶來隱患和經濟效益的損失。施工任務0+115～0+150。

2 方案設計

項目的主要矛盾是解決沉降縫的密封,給注漿創造條件,實現把大量凝固快的材料注入背后,把水堵住的目標。結合現場出水、壓力情況強堵困難太大,要采取因勢利導的方法,就是說把漏水的強勢順勢導之,由大問題轉變為小問題,不利轉變為有利,這是解決這一問題的主導思想。

2.1 設計密封鋼模

考慮強度、剛度、重量、安裝時所需的變形、可行等方面因素采用6mm鋼板、寬度400mm,模板分四塊,上下兩塊較大,角部呈R500mm圓弧,中間的較小。上下模板四角處、中間模板焊接2″絲頭6個、3/4″絲頭6個,并在上下模板、中間模板開了6個φ 14的孔,2″絲頭接閥門排水用,3/4″絲頭用來排水、注水泥漿、硅酸鈉。直徑為 14mm的孔用來注化學漿。模板兩側開直徑為15mm長孔用做膨脹螺栓固定模板使用。

2.2 設計頂杠

考慮頂杠長徑比、螺桿直徑,選11/2″鋼管,M25×5螺桿現市場出售的移動腳手架調整螺桿。

2.3 選擇閥門

考慮幾何尺寸小、操作方便的球閥。

3 材料選用

1)W700穩擋水。

滲透結晶防水材料:灰色粉末狀固體,無毒、無味,可用于飲用水工程,且能與混凝土形成整體防水。自動修復裂縫防水作用持久。防止化學介質侵蝕,保護混凝土鋼筋不受腐蝕。滲透結晶能力強,能耐受高水壓。抗滲性能好,粘結力強。與混凝土形成整體防水且防水作用持久。施工方法簡單,性價比高。

2)DM-G-510聚氨酯灌漿料(疏水型)。

該材料屬有機化學灌漿材料,外觀為單組分透明粘稠狀液體,無毒,可用于飲用水工程,是一種具有良好的疏水性能,化學穩定性高;耐酸、堿和有機溶劑,耐化學腐蝕性好;與混凝土基層及其他建材粘結性能優異;與水泥混合使用可用于各種場合的防水、補強、加固處理。灌漿膠發生化學反應后,借其緩慢膨脹及持續壓力,可將灌漿膠滲透至微細裂縫、蜂窩、孔洞,達到完全止漏的功能。

3)W730水泥基滲透結晶堵漏材料。

該產品為單組分粉體,無毒、無味、無污染、不燃燒,是一種凝結硬化快,小時強度高,具有微膨脹的水硬性材料,可帶水帶壓堵漏。主要技術指標見表1。

表1 WT30水泥基滲透結晶材料的技術指標

4)DM-900樹脂水泥防水防腐密封材料。

高分子聚合物液料,水泥基粉料,加水攪拌常溫反應固化。強度高,耐磨,柔韌性好,耐化學介質腐蝕,耐老化,耐高低溫性能好,可耐80℃溫度。適用于混凝土防水防腐密封,迎水、背水面使用。可在潮濕無明水基面施工。且無毒、無味、可用于飲用水工程。主原技術指標見表2。

表2 DM-900樹脂水泥材料的技術指標

5)水泥采用硅酸鹽水泥。

42.5硅酸鈉:M2.9;波美度:38～40。

6)機具。

空壓機:5 m3/min;壓力0.7MPa。氣動注漿機:流量:30 L/min;壓力 0.2MPa。手動注漿機:流量:5 L/min～8 L/min;壓力0.5MPa～0.8MPa。高壓電動注漿機:流量:1 L/min～2 L/min;壓力40MPa。水鉆、電錘、攪拌機、手推車等工具。

4 具體施工做法

4.1 進場準備

1)準備臨時電源,確保安全施工;制造堵漏工裝、運輸工具等;

2)操作工人及管理人員需穿戴雨衣、雨褲、雨鞋,戴防護眼鏡進入施工現場;

3)基面檢查與預處理:先將距閘門35 m范圍內的裂縫漏水等處進行堵漏加固處理,防止大流量漏水范圍擴大;

4)工程材料、機具運輸;儲藏材料機具庫房;施工人員住宿。

4.2 沉降縫處理

1)用堵漏鋼模對沉降縫進行表面封堵固定,在堵漏鋼模上預留排水孔、灌注水泥漿及化學漿孔。排水孔泄壓排水、灌注孔注漿使用。堵漏工裝與混凝土之間的縫隙用橡膠板、穩擋水滲透結晶堵漏等材料進行封堵,防止漿液流出。

2)縫兩側錯開止水帶處打孔,孔深穿透300mm混凝土洞壁,孔徑28mm。

3)用雙液灌漿泵灌注化學漿液——聚氨酯灌漿料(疏水型),該材料遇水膨脹后將水源封堵在水洞外側使化學漿液沿孔進入混凝土壁與巖石之間的縫隙及止水帶后部沉降縫處,達到加固、堵漏、密實效果。

4)在沉降縫處堵漏工裝預留管處灌注化學漿封堵止水帶與堵漏工裝之間的沉降縫。

5)灌注完化學漿后,灌注水泥漿,達到整體加固的目的。

6)用穩擋水。滲透結晶防水材料對注漿孔進行封孔處理。

4.3 距閘門35 m范圍內沉降縫、裂縫的處理

1)縫兩側打孔,孔深穿透300mm混凝土洞壁,孔徑28mm。具體布孔位置視現場施工時具體情況而定。

2)用雙液灌漿泵灌注化學漿——聚氨酯灌漿料(疏水型),該材料遇水膨脹后將水源封堵在水洞外側,達到加固、堵漏、密實效果。

3)灌注完化學漿后,灌注水泥漿,達到整體加固的目的。

4)鑿除縫內填充物30mm,用穩擋水。用滲透結晶堵漏材料10mm進行嵌填找平。然后嵌填20mm樹脂水泥防水防腐密封材料進行柔性密封處理。

5)用穩擋水。滲透結晶防水材料進行封孔找平處理,縫兩側各200mm刮穩擋水。滲透結晶防水材料進行剛性防水加強處理。最后對施工過程檢查修補,進行竣工驗收。

5 結語

通過對防水洞沉降縫滲漏水的治理,我們認為當建筑物中的沉降縫處理不當,會對建筑的使用造成影響,設置沉降縫的目的是為了使建筑物在沉降變形的條件下結構不致破壞,因而沉降縫的防水處理既要滿足密封防水又要適應變形,因此采用能夠適應的彈性防水材料,而且不能只用單一形式,要用多種材料,剛柔結合、多道設防,只有這樣做才能杜絕沉降縫以及其他類型的變形縫發生滲漏水現象。

[1] 肖 康,趙 宇,王 宇.蜀河水電站土石圍堰防滲工程施工淺議[J].山西建筑,2009,35(32):355-356.