黃 沖 郭瑩征 胡 露
(中建七局總承包有限公司,河南 鄭州 450000)
如今我國社會經濟結構的轉型與發展對水利工程建設提出了新的要求,同時水利工程的建設還需符合生態文明建設及其他社會發展需求。鑒于水利工程在工程內容上的特殊性,其防滲防漏技術一直是水利工程建設過程中的重點。對于水利工程而言,一旦發生滲漏事故,不僅會影響到水利工程的質量,同時也會對人民群眾的生命財產安全及社會穩定造成威脅[1]。因此無論是對于工程施工單位或水利相關工作部門,還是對于國家與人民而言,水利工程防滲技術的強化研究均有著非常重要的現實意義。
水利工程滲水的原因需要從其滲水現象進行分析。就其常見的滲水現象而言,主要包括大面積滲水、變形縫造成滲水及施工縫造成滲水三方面。
水利工程出現大面積滲水與施工質量有直接關系。在水利工程施工過程中,地基基坑的施工未能滿足相應施工規范進行操作及質量管理(如基坑開挖后未進行釬探或是未采用相應的排水措施),就很容易使得基坑出現集水,而基坑集水會影響到地基表面的排水功能。在這種情況下如果遇到強降水天氣,那么基坑內積水的有效排出就會受到影響,無法排出的積水會在水利工程內部滲透,從而產生大面積滲水現象[2]。
變形縫的滲水在一定程度上是因為模板牢固系數不足出現變形縫,而如果水利工程使用周期過長,同樣會產生變形縫隙,這就為變形縫的滲水創造了條件。通常情況下處理變形縫滲水會采用水泥封閉的策略,但處理之前需要在縫隙中央設置隔離層,否則會影響到防水層與基面之間的隔離狀態,也就使封鎖需要承擔的應力上升,從而影響到防水效果。
規模較大的水利工程通常采用分小單元施工的施工方式,但小單元施工需要不同施工隊伍之間進行良好的協調,否則極易因為操作精細程度不足、施工細節及質量控制不到位、施工驗收不細致等問題產生施工縫,并最終造成滲水現象出現。
天然鈉基膨潤土防滲毯中含有膨潤土,而膨潤土在與水分子接觸之后,其晶格會因為水分含量上升出現膨脹,此時膨潤土的體積會增大并在內部出現負壓,從而實現防水的效果。但要實現這一效果,施工過程中應在其上部覆蓋20cm厚的覆蓋層并壓實。通常膨潤土在遇水24h后開始水化,并在48h后水化完成,水化完成的膨潤土會變成顆粒體積超水化前狀態10倍以上(有時可達30倍)的凝膠體[3]。這種凝膠體具有很強的防水能力,從而阻止多余水分的滲入,因而天然鈉基膨潤土防滲毯的應用具有綠色的防水效果。
天然鈉基膨潤土防滲毯的應用優勢主要表現在以下幾方面:一是其技術難度相對較低,安裝簡單,不僅不需要專門的技術工人,安裝后發現防水缺陷也易于維修,且施工期是現有防水材料中最短的;二是天然鈉基膨潤土防滲毯本身具有一定的自愈能力,這就使得其修補難度大大降低;三是得益于其天然無機材料的特質,不會隨時間推移老化,因而具有長期防水的能力;四是該材料適應性強,能耐受混凝土結構的伸縮變化;五是該材料具有很強的耐受力,幾乎不受微生物影響,在低溫、腐蝕上也具有良好的耐受力;六是基礎處理需求低,無積水的基面均可進行施工;七是該材料無機的特質使得其不會對環境造成影響。由于具有這些優勢,天然鈉基膨潤土防滲毯在各種具有防水需求的工程中得到了十分廣泛的應用。
在應用天然鈉基膨潤土防滲毯之前需要先進性相應的準備工作。準備工作主要是對鋪設面進行修整,使之符合天然鈉基膨潤土防滲毯的施工要求。修整的目的是確保施工基面的平整,通常會借助機械清除施工基面的堅硬雜物,施工基面允許有一定的潮濕度,但不能出現點狀或線狀漏水的情況,其基面不允許有大顆粒的土塊或石塊存在,并保證一定的平整圓順程度,對于基面存在的尖銳凸起應掘出或磨平處理,凹陷處則需要應用水泥砂漿抹平,并確保基面夯實程度達85%以上,對于石墻則必須應用水泥砂漿抹平[4]。總而言之,基面的處理務必要遵循相應的施工規范及工程行業規范。
防滲毯的剪裁:防滲毯下料務必保證精確,允許有一定的富余,但不能有所缺失,且必須保證下料區域的平整、干燥及清潔程度。如果材料不合格則嚴禁下料。在進行下料作業之前,需要先對施工現場進行詳細地勘察,明確下料區域的結構特點,并以結構特點為基礎設計鋪設方案,鋪設方案的設計在原則上需要盡可能避免防水毯搭接,以確保防水毯的整體性,同時還要盡可能節約材料的使用,按照實際下料需求控制下料數量,保存好余料以便后期利用。
防滲毯的鋪設:防滲毯鋪設過程中要堅持自下而上地豎向鋪設原則,保證無紡布一側朝向填土或是防護墻,在下部需要預留出一定的空間以方便與底板防水毯的搭接,對于接縫搭接長度、鋼釘間距相鄰端頭接縫錯開間距的控制應使其與底板防水毯的鋪設相同。為確保防水毯在墻面上的穩固程度,可視情況在防水毯中部加入一定數量的鋼釘,但鋼釘的數量需要嚴格設計控制,以免影響到防水毯整體結構的完整性[5]。對于防水毯收口位置則需要采用鐵制壓條結合鋼釘的方式進行處理,所采用的鐵制壓條在寬度上需確保超過25mm,鋼釘相互間距則不能超過300mm。鐵制壓條壓實處理之后,可應用漿狀膨潤土進行封口處理。如果防滲毯遭遇穿墻管道或是事先預留好的洞口,則需在管道或洞口中間加設膨潤土止水帶,并在出口處同樣應用漿狀膨潤土進行封口處理。
通常情況下防水毯的搭接采用自然搭接的處理方式,并確保搭接寬度在300mm左右,搭接縫需采用防水粉鋪灑的額外處理,并保證鋪灑的均勻程度及厚度(厚度通常保持在3~5mm);斜面上的防水毯搭接采用相同的處理方法,但需保證在方向上與水流的方向一致,對于斜面坡度陡于1∶2的情況,則應視實際需求增大搭接的寬度,并在鋪灑防水粉之前灑水,以確保防水粉的均勻程度及穩定性,避免防水粉出現流動。立面搭接的防水毯也需要保證300mm的寬度,并在縫內涂抹100mm寬、5mm厚的防水漿,確保防水漿與平面防水粉相連。搭接縫的處理應確保其平整性,避免搭接褶皺的出現,非平面搭接應采用上幅壓下幅的搭接方式,并錯開300mm的距離,大面積防水毯搭接不可設置在轉彎處,而對于平整度不太理想的基面在搭接縫處還需加入600mm寬、80mm厚的混凝土進行壓縫。
天然鈉基膨潤土防滲毯因其強大可靠的性能、較低的施工難度與最短的施工時長而被廣泛應用于水利工程的防滲。時至今日,天然鈉基膨潤土防滲毯的施工在水利工程的施工中已經得到了極為廣泛的應用,特別是在干旱寒冷的地區,該技術的應用更加普遍。由此可見,天然鈉基膨潤土防滲毯施工技術在水利工程中的應用,在很大程度上保障了水利工程的質量。