輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)技術(shù)研究

摘 要：隨著我國(guó)水利水電工程建設(shè)的不斷擴(kuò)大和發(fā)展，調(diào)水輸水工程增多，輸水箱涵變形縫施工質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)輸水箱涵的質(zhì)量和使用壽命有著極其重要的作用和影響，因此輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)必不可少。本文通過對(duì)輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析和討論，以便更好的保證水利工程建設(shè)中輸水箱涵的質(zhì)量和水平，從而確保輸水箱涵工程建設(shè)的安全、可靠。

關(guān)鍵詞：變形縫；水密性檢驗(yàn)；技術(shù)研究

一、工程概況

南水北調(diào)中線一期工程天津干線保定市1段起點(diǎn)位于保定市徐水縣丁家莊村西，樁號(hào)為15+200，終點(diǎn)位于保定市雄縣辛許莊村東，樁號(hào)60+842，全長(zhǎng)45.680km。為3孔4.4m*4.4m有壓現(xiàn)澆混凝土輸水箱涵，每節(jié)箱涵長(zhǎng)度小于等于15m，混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C30W6F150。設(shè)計(jì)輸水流量為50m?/s，加大輸水流量60m3/s。

保定市1段全長(zhǎng)45.680km，按每節(jié)15m計(jì)近3046個(gè)變形縫逐條進(jìn)行水密性檢驗(yàn)也不現(xiàn)實(shí)，經(jīng)研究只對(duì)輸水箱涵關(guān)鍵部位（不均勻變形引起變形縫張開及止水破壞，形成集中滲漏后對(duì)地面建筑物產(chǎn)生直接危害的部位如：倒虹吸斜坡頂端，大型建筑物與箱涵結(jié)合部，高速公路和鐵路交叉建筑物的連接處等）變形縫進(jìn)行水密性檢驗(yàn)。

二、變形縫水密性檢驗(yàn)施工技術(shù)研究

輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)工藝流程：變形縫加固→壓水檢測(cè)→結(jié)果分析。變形縫表面加固方案及壓水孔布設(shè)詳見示意圖

1、變形縫加固方法

加固方法采用手刮聚脲。處理范圍，變形縫兩側(cè)范圍各15cm，聚脲最小厚度不小于2mm，為保證聚脲和聚硫密封膠之間的連接緊密，在聚脲和聚硫密封膠之間采用寬15cm的加筋布進(jìn)行聯(lián)接過渡。

1）、基層處理

將需要涂刷范圍內(nèi)的混凝土面用打磨機(jī)打磨干凈，與混凝土結(jié)合部位打磨要深一些，成倒三角，清除原水泥基涂層及表面的棱角，用高壓水槍沖洗表面的灰塵、浮渣，待水分完全揮發(fā)后，對(duì)混凝土表面局部孔洞用高強(qiáng)找平膩?zhàn)犹钛a(bǔ)，使用的膩?zhàn)右蟛涣魈剩⑶遗c混凝土粘結(jié)良好，找平材料固化后，再使用角磨機(jī)對(duì)混凝土表面進(jìn)行打磨、清洗；要求混凝土基面露出新茬，并基面平整、堅(jiān)固、干燥、無污物、無孔洞、無裂紋。

2）、界面劑施工

在基層處理好后，在混凝土表面涂刷界面劑，涂刷厚度要求薄而均勻，無漏涂現(xiàn)象。

3）聚脲刮涂施工

聚脲刮涂4遍，每次0.5mm，當(dāng)刮涂第二遍時(shí)鋪設(shè)加筋布。要求4遍厚度不小于設(shè)計(jì)厚度2mm；保證手刮聚脲涂層與周圍混凝土的搭接牢固可靠、采用平滑過渡；手刮聚脲涂層厚度要均勻，涂刷一次成型，不要來回涂，防止出現(xiàn)小包。聚脲涂刷完工后，12小時(shí)內(nèi)盡量不要有水浸泡，常溫養(yǎng)護(hù)即可，28天后才能進(jìn)行打壓試驗(yàn)。

2、壓水檢測(cè)

1）、檢測(cè)目的

檢測(cè)目的主要是檢測(cè)止水帶的安裝質(zhì)量，其中，安裝不到位后形成集中滲漏通道則作為最重要環(huán)節(jié)。

2）、檢驗(yàn)方法

采用表面加固的簡(jiǎn)易加壓試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè)，即，將壓力水注入嵌縫材料和止水帶之間，利用加固的嵌縫材料和止水帶的封閉作用，通過觀測(cè)壓力變化來估計(jì)止水效果。

每孔箱涵四個(gè)邊壁都將經(jīng)過加壓檢驗(yàn)。與外界接觸的邊壁涉及外滲對(duì)周邊環(huán)境的影響，中墻涉及是否保證箱涵具有單孔檢修的能力。

3）、壓水孔及排氣孔布置

壓水孔應(yīng)布置箱涵四個(gè)邊壁上的中間位置，在聚脲層范圍以外距其邊沿約10cm，且布置在變形縫的同一側(cè)，根據(jù)實(shí)際情況可增加，但必須保證每個(gè)邊壁具備1個(gè)，鉆孔時(shí)保護(hù)好嵌縫止水和橡膠止水帶。壓水從底板開始，上部孔還可以作為排氣孔使用。

不同檢測(cè)位置對(duì)應(yīng)的止水帶的埋置深度為底板35cm、頂板32.5cm、邊墻30cm、中墻25cm。成孔采用電錘鉆配合金鉆頭（φ12，桿長(zhǎng)50cm），有效鉆進(jìn)深度40cm，在孔位布置點(diǎn)先垂直鉆進(jìn)1cm左右，再朝變形縫方向斜向鉆進(jìn)，鉆桿傾斜角度控制在30°～45°，鉆孔與泡沫板交叉位置垂直深度12～20cm，斜向鉆進(jìn)深度以剛剛穿透閉孔泡沫板為準(zhǔn)，就可確保不傷及止水帶。

4）、清孔、埋設(shè)注水嘴、安裝閉水閥

首先用高壓風(fēng)管將壓水孔內(nèi)部及孔口周邊的碎屑雜物清理干凈，將事先切割成每段13cm左右的φ8紫銅管（作為注水嘴）用絕緣防水膠帶在中下部纏成法蘭狀，插入壓水孔，以銅管在孔內(nèi)穩(wěn)固為宜，使銅管外露混凝土表面5～7cm，用砼專用封縫膠封閉孔口與銅管接觸部位，保證埋件密封、牢固，防止打壓時(shí)由此滲水。最后用小段蛇皮塑料管將紫銅管與閉水閥牢固連接。

5）、水壓標(biāo)準(zhǔn)

水壓標(biāo)準(zhǔn)是按照箱涵運(yùn)行設(shè)計(jì)水頭的1.1倍確定，底板及邊墻檢測(cè)壓力0.19MPa，頂板檢測(cè)壓力0.14MPa，如若底板和頂板伸縮縫貫通情況，則以底板壓力標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

6）、合格標(biāo)準(zhǔn)及不合格處理

加壓至標(biāo)準(zhǔn)壓力下維持5min后進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)間維持在10-20min，在該測(cè)定時(shí)間內(nèi)，壓力下降不超過20%即合格；壓力下降超過20%以上時(shí)，應(yīng)對(duì)滲漏范圍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)圈定痕跡并記錄，該部分納入工程缺陷范圍進(jìn)行處理，應(yīng)在臨近增加1條變形縫重新檢測(cè)，如再次不合格以此類推。

7）、加壓程序

采用從下至上的注水方式，上部孔作為排氣孔，作為排氣孔應(yīng)具有閉水閥，以保證加壓繼續(xù)進(jìn)行。

加壓從底板開始，不能貫通整個(gè)縫面時(shí)，在未達(dá)到的邊墻單獨(dú)打壓檢測(cè)。判斷不貫通的標(biāo)準(zhǔn)是，在底板注水達(dá)到壓力標(biāo)準(zhǔn)3min內(nèi)注水量不增加時(shí)，以側(cè)壁、涵頂出水孔是否出水作為依據(jù)。

加壓分2級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的1/2。第二級(jí)至要求的壓力。分級(jí)加壓的目的是檢測(cè)加固效果和預(yù)防其他沒有預(yù)計(jì)的對(duì)進(jìn)一步加壓造成影響的因素。

8）、檢測(cè)試驗(yàn)完成后的壓水孔封堵措施

壓水檢驗(yàn)完成后，用電錘鉆把埋設(shè)的銅管鉆出，再用高壓風(fēng)管將壓水孔內(nèi)部及孔口周邊的碎屑清理干凈，采用黃油槍將微膨脹水泥拌制的M30砂漿壓入孔內(nèi)進(jìn)行封堵，表面抹平。

3、結(jié)果分析

當(dāng)中間過程出現(xiàn)問題，經(jīng)處理完成繼續(xù)檢測(cè)并滿足壓水相關(guān)技術(shù)要求后，仍為合格；否則不合格。

三、結(jié)論

輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)技術(shù)有效解決了大型輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)難題，并提高了變形縫防滲能力，為輸水箱涵工程的安全運(yùn)行提供了保障。

作者簡(jiǎn)介

李永利，河北省水利工程局，高級(jí)工程師

（作者單位：河北省水利工程局）