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（新疆水利水電科學研究院）

水利工程由于所處的環境較為特殊，在長期的運行過程中，混凝土結構受環境等因素的影響，很可能出現裂縫，由此會引起滲漏問題。一旦水工建筑物發生滲漏，輕則會導致水資源浪費，若是期間遭遇洪水，可能會造成潰壩等危險。因此，必須對水利工程的滲漏問題予以高度的重視，并采取有效的技術措施加以處理，以此來確保水利工程的安全性和穩定性。文章以新疆多浪水庫為例，分析了該水庫現存的滲漏問題，并提出了相關的處理技術措施。

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，對其滲漏問題進行分析。多浪水庫是一座引水注入式平原調節型水庫，該水庫的設計庫容量為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，壩頂高程較復核計算結果偏低；其二，水庫壩頂寬度不足5 m，與國家現行規范標準要求的下限值不符。該水庫大壩的壩頂為土質覆蓋，由于建設時，未采用護面材料，在水庫運行過程中，受風蝕和水蝕的雙重作用，壩面的平整度及外觀較差；其三，壩體迎水面現澆混凝土防浪護坡板受到凍脹、風浪及冰推等因素的影響，出現了不同程度的破損、斷裂和塌陷情況。混凝土防浪墻底部受到硫酸鹽腐蝕，致使該部位的混凝土大面積疏松、剝落，局部出現了寬度較大的裂縫；其四，壩基的滲漏損失較大，約占水量總損失的50%左右；其五，閘后護坡存在多處裂縫，滲漏情況較為嚴重。為了確保水庫運行安全，經過研究后，決定對該水庫的滲漏問題進行處理。

2　水利工程滲漏問題的處理技術措施

2.1點滲漏的處理措施

2.1.1下管堵漏技術

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混凝土清除干凈，根據漏水情況確定孔壁上的下管孔洞高度，并進行鑿挖；將塑料管或膠管穿入孔洞中，將水導出；用快凝灰漿密封管子周圍與孔洞的空隙，待灰漿凝固后將導水管拔出，封死孔洞。

2.1.2木楔堵塞技術

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，封死管口。木楔的直徑要與鐵管的內徑相同，并將木楔外部包裹上絲綿物質；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，也適用于密實性差、內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

對于滲漏面積較大的情況，在處理時，應先降低水位，這樣便于施工操作，若是無法降低水位，則應在水的滲漏位置處進行維修堵漏。

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材料，如有機或無機防水涂膜材料、水泥防水砂漿、聚合物水泥砂漿、鋼絲網噴漿、環氧玻璃鋼等，確保修補材料能夠適應施工環境，并與混凝土表面產生足夠的粘著力，從而保證修補建筑物的耐久性。

2.2.2澆筑混凝土法

該方法適用于因混凝土內部密實性差、裂縫多而引起的大面積散滲情況的滲漏處理，在處理閘、大壩阻水結構以及水下結構、涵管輸水隧道結構的滲漏中還能夠起到補強加固的作用。如，用錨筋固定外掛厚度為6 cm的混凝土預制板，并在預制板內澆筑厚度為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

該方法適用于結構物混凝土密實性差的滲漏處理，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。灌漿材料要根據實際滲漏情況而定，一般選用水泥或化學灌漿材料，對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

采用該方法對變形縫的滲漏進行處理時，應當先將縫內已經失效的止水材料及雜物全部清除干凈，然后再將縫的兩側處理潔凈，同時在底部墊密封條，按照止水密封施工中密封材料的要求進行嵌填。對于變形較大的部位，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，以此來達到止水堵漏的目的。施工中，應對如下事項加以注意：應當沿著伸縮縫鑿槽，并將錨固螺栓牢固焊接在受力鋼筋上，同時，可用環氧砂漿對錨固底面進行找平處理，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。根據裂縫的實際情況、環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，嚴格按照相關施工技術標準進行涂刷，涂刷方法包括噴涂、刷涂、刮涂、輥涂等。

2.4.2鋼筋混凝土護面

該方法是對出現滲透問題的老混凝土表面進行適當處理，或在其結構上鑿至一定深度，而后對老混凝土表面澆筑新的鋼筋混凝土護面，以達到防滲的目的。同時，這種防滲方法還能夠對老混凝土結構起到補強加固作用。為了達到建筑物的耐久性要求，應合理確定鋼筋混凝土護面的配筋數量和護面厚度。

2.5預防裂縫及滲漏的技術措施

2.5.1鋼筋工程

根據水利工程設計圖紙嚴格控制鋼筋間距，保證鋼筋間距均勻，避免出現局部間距過大現象。在安裝鋼筋時，要牢固固定鋼筋，防止混凝土澆筑對鋼筋造成位置偏移。控制好鋼筋保護層適中的厚度，注意鋼筋密度與鋼筋間的凈距離，若出現間距過大問題，要及時與設計方協商糾正方案。使用適當的拉結筋綁扎方法，使其滿足混凝土保護層的澆筑厚度要求。在下部混凝土初凝后，不得隨意扳動預埋鋼筋，保證鋼筋網穩固，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，應在每層模板處設置澆筑窗，將澆筑窗之間的距離控制在1.50 m。在固定墻體模板時，要采用無堵頭、有止水環的穿墻螺栓，螺栓直徑宜為14～18 mm，以防止出現孔隙滲透。沿著模板的橫向、縱向每隔60 cm布置一道螺栓，在螺栓中間設置止水環，螺栓兩端設置橡膠墊，以此加強對螺栓穿墻處的防水處理。對模板接縫處進行妥善處理，將海綿條封堵到過大的接縫處，對螺栓進行加固，預防在澆筑混凝土時模板接縫處出現漏漿現象。

2.5.3混凝土工程

在混凝土工程施工中，要針對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，采用分層分圈連續澆筑法進行澆筑，控制好澆筑高度和澆筑厚度，防止出現趕漿現象。混凝土澆筑厚度應控制在400 mm以內，并在澆筑過程中進行均勻振搗。若澆筑部位為鋼筋密集部位，則應選用細石混凝土進行澆筑，不僅要用振搗棒振搗，而且還要進行人工輔助振搗。由于混凝土澆筑面積較大，需要的人工數量較多，所以要分區安排好人工，明確各個振搗區的施工人員配備，避免出現漏振情況。

3　結論

綜上所述，水利工程的安全、穩定運行不僅與工程效益有關，而且還與人們的生命財產安全息息相關。由于水利工程所處的運行環境較為特殊，在長期的運行中，混凝土受到各種因素的影響可能出現開裂，這樣會導致水工建筑物滲漏，若是處理不及時，則可能引起嚴重的后果。為此，必須采取合理可行的技術措施，對水利工程建筑的裂縫及滲漏問題進行處理，確保水工建筑物的結構安全。

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（責任編輯：左英勇）

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