高性能灌漿料在贛州大橋防水堵漏工程中的應用

胡 力，姜建松

1.贛州市市政工程管理處，江西 贛州 341000；2.江西省建筑材料工業科學研究設計院，江西 南昌 330001

1 引言

目前，懸索橋的跨越能力是公認最大的，世界上已經建成跨度超過1000m 的橋梁均為懸索橋，除跨越能力大之外，它還有抗震性能好、節省材料、輕型美觀等優點，已經成為特大跨度橋梁方案的首選橋梁類型［1］。懸索橋錨碇結構直接承受大纜巨大拉力，是保證結構整體安全的關鍵所在，對大橋建成后的長期影響必須予以高度重視［2］。由于錨碇成型條件嚴苛，受影響因素復雜，懸索類型橋梁錨碇室普遍存在滲漏水的情況，錨碇室出現滲水嚴重，在除濕系統停機狀態下，錨碇室內空氣濕度幾近飽和，潮濕環境無疑會對置于錨碇室的纜索、散索鞍以及錨體結構的安全性能均將造成不良后果，進而影響橋梁的整體受力結構安全。為確保橋梁的安全運營，須積極采取切實合理的綜合防治處理措施對滲漏水狀況并加以處理。

2 工程概況

贛州大橋錨碇為重力式地錨結構，錨體為大體積混凝土結構，分層澆筑。鞍墩頂部采用普通C40 混凝土；后錨室底板、后墻、側墻采用C30 防水混凝土，抗滲等級S10 級；散束室外側墻（背離橋梁中心線側）采用C30 防水混凝土，抗滲等級S6級；錨體各接縫后澆段采用C30 微膨脹混凝土，其余部分為普通C30 混凝土。臨水邊距離贛江約15m 左右，所處的地層基巖為弱風化粉砂質泥巖地層，地層變化較大、裂隙發育、透水性相對較強，地下水水位受臨江水位影響較大。

贛州大橋自2009 年竣工、2010 年10 月通行運營以來，錨碇室一直存在漏滲水現象，原建設單位責成施工單位持續在錨碇室背水面采取高壓注漿等方式堵漏堵滲，但錨碇室滲水狀況一直未得到根本解決，除濕、排水系統也因室內蒸發量過大導致長期超負荷運行。贛州大橋錨碇室內主纜散索端長期處于空氣濕度大于85%環境中而產生銹蝕，嚴重影響室內散索鞍、底座、錨桿、錨頭、懸挑人行梯道等鋼構件使用壽命；懸索作為該類型橋梁的“生命線”、是與橋梁同壽命的不可替換件，錨碇室環境滿足設計值域是保證橋梁安全、耐久的前提條件。

3 滲漏成因分析

通過對贛州大橋地錨室滲漏水情況進行實地調查。我們發現其滲漏水成因在于以下三點：（1）錨碇室由于地質條件限制，其滲漏水主要來源于所處地勢環境，底板標高與常水位落差15m 左右，豐水期水位約23m 左右，受河床地下承壓水影響巨大；（2）錨碇結構混凝土分層澆筑存在搭接施工縫，易產生滲漏水縫隙帶；（3）錨碇室混凝土結構本身沉降因素，施工縫產生縫隙導致滲水。

4 材料的選擇

目前國產的防水材料不外乎是柔性防水材料和剛性防水材料兩大類，柔性防水材料如:高聚物改性瀝青類卷材、合成高分子類卷材或者是防水涂料；剛性防水材料如:混凝土膨脹劑、減水劑等。上述材料如果在錨洞室澆注前或過程中使用有一定效果，但在已經形成的背水面的封堵，據我們以往的經驗是很難堵住的，特別是對大面積的漏滲水的封堵難度更大［3］。要解決這一問題，關鍵還是在防水材料的選擇，通過我們的反復論證，我們發現江西盛三和防水工程有限公司生產的高性能灌漿防水材料，它可實現與混凝土本體共存，且具有自我修復功能，這是傳統的防水材料不可能實現的一種特殊功能。

5 錨碇室滲漏水治理施工工藝流程

5.1 施工前準備

（1）材料準備：材料為單組份材料，配合組合為：粉料：水=5:1，攪拌時間：攪拌1-3min后，直接使用；（2）工具準備：掃把、灰刀、泥抹刀、水桶、電鉆、手持式攪拌機、噴霧器。

5.2 施工基面處理

（1）裂縫開槽:對所有裂縫滲漏處均開鑿成寬25mm、深38mm 的U 型槽；（2）表面粗糙處理:對洞內整個內表面進行粗糙處理；（3）表面清洗及濕潤:對表面的油污處用高效除油劑清洗油污，然后用高壓水沖洗疏松的顆粒、浮漿、泥砂等污染物。總之，基面要求：堅實、潔凈、平整、無積水；基層要求結實牢固。

5.3 滲漏水部位施工

（1）用噴水壺將基面噴水至飽和；（2）將防水堵漏材料加水拌和后，直接刮涂在基面上（刮涂厚度為3～7mm）。

5.4 養護

凝結硬化后進行灑水養護至14d。

6 項目工程防水堵漏效果

由圖1 可知，使用盛三和防水工程有限公司的高性能灌漿堵漏材料后，經2 年觀察，大橋上/下錨室均沒有出現明顯的滲漏水情況，防水堵漏取得良好的效果。

圖1 上/下錨室防水堵漏對比效果

7 防水堵漏效果分析

由于本文對贛州大橋地錨室背水面的防水堵漏，重點突出了材料在防水堵漏中的主體作用，通過對江西盛三和防水工程有限公司的高性能灌漿堵漏材料的水化產物進行掃描電鏡（SEM）微觀觀測，其微觀測試結果如圖2 所示。

圖2 高性能灌漿堵漏材料水化產物SEM 圖譜

江西盛三和防水工程有限公司的高性能灌漿堵漏材料是以硫鋁酸鹽水泥為基礎，硅酸鹽類物質為輔料加之石英砂為細骨料復合而成。由圖2 可知，該產品水化后形成的水化產物有似魚磷片狀的分子結構，該分子結構具有類似陶瓷級的密實度。此外，它通過滲透而進入原混凝土內部，使高性能灌漿料中顆粒與水反應生成不溶于水的片狀晶體，這種晶體在形成過程中體積增大，從而堵塞原混凝土的微孔裂紋，使混凝土致密阻斷滲漏通道，當水壓增大或混凝土產生后期裂紋使水再次滲入時高性能灌漿料被重新激活，繼續遇水水化，水化產物持續生長，因此它是一種具有無機親水及自我修復特性的防水材料，使之在抗壓強度、抗折強度，粘結強度遠遠高于國家無機堵漏防水材料的標準。這較之以往一般均采用的高壓注漿封堵工藝，其材料易受滲水堿性特質加速老化，與混凝土分層剝離，且高壓注漿極易漲裂墻體結構，墻體配筋浸潤脹銹，造成潛在滲漏隱患，導致通用型堵漏材料封堵效果失效。本工程所采用高性能灌漿防水堵漏材料贛州大橋地錨室的防水堵漏過程中起著關鍵核心作用。

8 結論

（1）贛州大橋錨碇室漏滲水在2017 年底，經采用江西盛三和防水工程有限公司的高性能灌漿料處理至今，再未發生漏滲水現象，錨碇室濕度環境已降至45%以下，完全滿足設計要求。

（2）贛州大橋錨碇室防水堵漏加固取得良好的效果，得益于高性能灌漿料水化后形成的水化產物有似魚磷片狀的分子結構，該分子結構有類似陶瓷級密實度以及其遇水水化，水化產物持續生長，且不溶于水的特性。此外該高性能灌漿料應用簡單快捷。