淺談巖基船塢結構防滲漏技術

朱禮江 倪文琴

巖基船塢壁的滲漏是由多種原因引起的,其施工質量較難控制,滲漏處理要根據現場實際情況進行針對性分析,并結合排水系統統一規劃。船塢在結構設計時應充分考慮排水系統,其質量好壞直接影響到船塢的使用及外觀。本文結合舟山長白島海洋工程裝備和船舶制造項目工程,淺談巖基船塢結構防滲漏技術。

1 工程概況

舟山長白島海洋工程裝備和船舶制造項目工程位于浙江省舟山市海定區長白島南端洞坑山嘴,距舟山本島西北部最近處僅800 m。工程區南側隔長白水道與舟山本島相望,避風條件較好。水工結構建設規模:1)1號造船塢:380 m×80 m×13.7 m;2)2號造船塢:400 m×1060 m×13.7 m;3)1號造船塢總段組裝場地面積約20185 m2;4)2號造船塢總段組裝場地面積約23887 m2;5)塢口翼墻岸線長度為449.9 m;6)600 t門式起重機軌道長度為2×462.7+2×507.7=1940.8 m;7)45 t門式起重機軌道長度為2×404+2×438+2×589=2862 m。

2 工程地質情況

擬建場地地下水主要為賦存于淤泥、淤泥質土層、黏性土層中的孔隙水,其類型以潛水為主,主要受大氣降水和地表徑流側向補給。擬建場地除強風化凝灰巖由于裂隙較發育有較強的透水性外,其余各層透水性較差。船塢東側緊連山壁,巖壁內雨水滲流通過巖石裂隙流入塢壁后側。

3 存在問題

WB206～WB210段施工完一周時,下了一場大雨,雨停后發現塢壁表面有很多地方出現滲漏,個別地方水流不斷。針對該種情況項目部召開緊急技術會議,就滲漏問題展開討論,利用因果圖對滲漏原因進行分析,結合現場實際,影響因素歸納如下:

1)止水帷幕作為第一道止水系統,止水效果的好壞直接決定整個塢壁的止水質量。2)壁后排水系統作為第二道止水系統,主要起著宣泄水壓并將多余水分排至塢底減壓排水系統,其質量好壞直接造成壁后水壓高低,進而影響塢壁止水,造成滲漏。3)原材料中砂石含泥量大小。4)混凝土抗滲等級高低是壁滲漏的直接原因。5)施工方法的選取對塢壁止水起著至關重要的作用。6)操作人員的質量意識薄弱,直接影響塢壁整體質量(包括抗滲質量),施工機械的好壞間接影響塢壁質量。

4 解決方法

4.1 對已施工完的塢壁防滲彌補措施

4.1.1 滲漏封堵

采用上海紅信保溫防水材料有限公司生產的高壓灌漿堵漏機進行灌漿堵漏,采用的化學灌漿材料為水溶性聚氨酯堵漏劑。

施工工藝流程:鉆孔→安放密封塞→安放注漿嘴→注漿→表面修補。

具體操作:采用沖擊鉆在塢壁滲漏處鉆φ 12孔,深度約50mm,將密封塞塞入孔內,旋緊注漿嘴,使密封塞與孔壁緊密接觸,套上注漿管,通過高壓注漿機將水溶性聚氨酯堵漏劑注入塢壁內,若滲水量太大,可在附近多打一至兩個孔,灌漿時滲漏處多余的水就會由附近的孔流出,當孔內流出的液體為聚氨酯堵漏劑時,停止注漿,12 h后旋出注漿嘴及密封塞,用膨脹砂漿將孔堵塞,外面修補處理。

4.1.2 后側肋板施工縫處理

回填前所有施工縫均采用蘇州市力星防水材料有限公司生產的“力星BAC濕鋪自粘橡膠瀝青防水卷材”處理,施工工藝流程:清理基面→濕潤基層→定位、彈線→攪拌并鋪抹水泥漿→鋪貼卷材→提漿、排氣、晾放→搭接邊密封→卷材收頭、檢查驗收、填黏土保護墻。

具體操作:1)基層表面的灰塵、雜物清理干凈,對局部突出部位,用混凝土磨光機磨平;對清理干凈的基層用高壓水平沖洗濕潤。2)在基層上彈設基準線,以確定防水卷材鋪貼位置,根據現場基層平整度情況,確定水泥漿鋪抹厚度,厚度通常為3mm～5mm,在卷材鋪貼范圍內抹水泥漿(范圍不宜過大、邊抹邊鋪)。3)撕掉防水卷材下表面的隔離膜,將防水卷材平鋪在剛剛鋪抹的水泥砂漿上,卷材搭接長度為60mm。4)用橡膠刮板趕壓卷材上表面,提漿、排出卷材下表面的空氣,使卷材與砂漿緊密結合。5)卷材鋪貼完畢后,將卷材收頭等部位用密封膏密封。6)填黏土保護墻時要分層夯實,夯實采用人工夯實。

4.2 對未施工的塢壁防滲預防措施

4.2.1 切斷滲漏水源

1)鉆孔。鉆孔采用150型地質鉆機鉆進,開口孔位與設計位置偏差不大于10cm,鉆具采用φ 75mm金剛石或硬質合金鉆頭,鉆孔孔壁應平直完整。鉆孔時對孔位鉆機安裝必須平正穩固,鉆孔應埋設孔口管,鉆機立軸和孔口管方向必須與設計方向一致。在鉆孔過程中應隨時觀測,及時糾偏。終孔后應進行測斜,若鉆孔偏差超過設計值時,應按監理人指示采取其他補救措施,或報廢原孔,重新鉆孔。2)鉆孔沖洗、裂隙沖洗和壓力試驗。帷幕灌漿孔在灌漿前應用壓力水進行沖洗,至回水清凈時止,沖洗壓力可為灌漿壓力的80%,當該值大于1MPa時,采用 1MPa。當鄰近有正在灌漿的孔或臨近灌漿孔結束不足24 h,不得進行裂隙沖洗。灌漿孔裂隙沖洗后,應立即進行灌漿作業,因故中斷時間間隔超過24 h,應在灌漿前重新進行裂隙沖洗。灌漿時主要控制好水泥漿中水泥用量,確保水泥漿強度達到設計要求。帷幕灌漿效果檢查主要以鉆孔壓水試驗為主,當壓水試驗后得出透水率小于3Lu時即滿足設計要求。

4.2.2 壁后排水

1)碎石包固定:碎石包用土工布包裹后用土工布碎條捆好,用鋼筋固定在塢壁錨桿上,鋼筋與碎石包之間用混凝土墊塊隔離。2)避免混凝土澆筑時碎石包堵塞,水排不下去,增加壁后水壓。混凝土澆筑完畢立即用水沖灌碎石包,讓部分進入碎石包的水泥漿隨水沖下,在施工底板減壓排水時對該部分進行清理。

4.2.3 原材料質量控制

水泥進場后按規范規定的頻率進行抽樣檢驗,主要檢驗水泥安定性及水泥細度。砂石料進場前要對材料采購場的材料測定含泥量及砂石量級配,對于已經進場的砂石料,如果含泥量超標,現場過篩水洗直至符合要求,不符要求清理出場或另作他用;級配不符要求重新篩分或清理出拌合站。

4.2.4 混凝土和易性

本項目采用的混凝土等級為C35,混凝土拌制采用的是強制式攪拌機,拌合時間不少于90 s,首盤混凝土在原配合比基礎上增加水泥用量15 kg、砂31 kg。混凝土拌制倒入混凝土罐車前及整個混凝土施工過程中要定時對混凝土進行和易性試驗,不符要求的絕不入倉。

混凝土運輸中容易離析,為防止離析途中要開動混凝土罐體。

4.2.5 施工縫處理

混凝土澆筑完畢在頂部塢壁墻體中間用50mm×50mm的木方壓槽,當混凝土強度達到2.5MPa后及時鑿毛,并用高壓清水沖洗干凈,混凝土澆筑前在槽內安放遇水膨脹止水帶,止水帶用U形橡膠條釘在壓槽內。

混凝土澆筑采用混凝土泵車泵送入模,首盤潤滑泵車管道的砂漿要均勻布在塢壁墻體內,增加結合面的粘結。

4.2.6 混凝土澆筑

混凝土首層澆筑厚度控制在300mm,在塢壁每段內每隔3 m設置φ 250mm的串筒一只,邊澆筑邊拆除以縮短串筒高度。

混凝土振搗時要增加上、下層的振搗,混凝土溫度高時增加混凝土振動棒的數量,并保證不漏振,不過振。

4.2.7 混凝土養護

混凝土養護根據氣溫而定,氣溫高時采用保濕養護,即用土工布覆蓋在混凝土表面,用高壓水槍澆水,澆水次數根據氣溫而定,以混凝土表面始終處于濕潤狀態為準;日平均氣溫低于5℃時,混凝土表面貼上一層塑料薄膜,薄膜外覆蓋土工布保溫,養護時間不低于10 d。

5 結語

通過上述方法處理后,原來有滲漏的及未施工的塢壁,在經過幾場大雨的檢驗后均未發現滲漏,效果非常明顯。這種預防巖基襯砌混凝土滲漏措施將在我公司進行推廣,并逐步進行細化、總結。