干船塢廊道混凝土結構的滲漏處理

劉耀順

中船第九設計研究院工程有限公司 上海 200063

廊道內的水除了部分為地面雨水流入外，多數為地下滲入。船塢多建在臨港、沿江地帶，地下水水頭高度變化較大，同時存在靜水壓力與動水壓力，且混凝土結構與止水體系受凍融影響較大，容易出現裂縫。

結構縫的止水結構處理經常不合理，未完全堵住滲水通道，在混凝土結構澆筑過程中，質量控制不合理會導致滲水裂縫的產生。

1 工程背景

上海某造船基地位于長江口深水港南側，為長江入?？诒眰鹊暮硬蹍^域，距圓沙航道不足3 km，建設區域地形為河口、砂島、砂嘴和潮灘地貌類型。本船塢廊道結構為貫通封閉結構，塢內側為水動力廊道，外側為電氣廊道，每段廊道長度為20 m，相鄰廊道間預留2 cm伸縮縫，內部采用Z9-30橡膠止水帶。整個廊道結構分為底板、側墻、頂板，總共分3次澆筑[1-9]。

2 滲漏原因分析

2.1 止水帶施工過程中未完全形成封閉的止水體系

本項目采用的Z9-30中埋式止水帶，分別鑲入廊道兩側，止水帶在鋼板樁的位置使用T形結構，下部T形頭有的伸入鋼板樁內部，有的在鋼板樁翼緣板之間。

傳統的施工過程中，對于伸入鋼板樁內部的止水帶處理可在澆筑樁芯混凝土時直接預埋進去，但是T形頭在伸入翼緣板的位置時，鋼板樁未能與T形頭有效黏合，故預留出了滲水通道，隨著靜水壓力與動水壓力的長期沖刷，未完全封閉的滲水通道將會越來越大，最終導致出現大面積漏水。

2.2 止水材料不合格

止水橡膠為化學合成材料，但其中除了人工合成橡膠與炭粉之外，還需要加入大量的天然橡膠。天然橡膠有較好的延展性與抗老化性，并且強度也大于合成橡膠，但因為天然橡膠造價昂貴，通常工廠制作過程中都會控制天然橡膠的添加量。

在止水帶高溫、高壓成形的過程中，會因為壓力值過大，橡膠內部的氣體無法排出，在橡膠內部形成氣孔，經過區域性的積累后會形成裂縫。施工埋設后，在長時間的動水壓力的作用下，由于應力集中而造成止水帶破壞，最終喪失防滲作用。

2.3 加強筋的埋設位置不合理

多數情況下，工人只會在側墻接縫處與底板接縫處埋設鋼筋，經常會忽略底部轉角處的加強筋埋設，導致該區域混凝土為素混凝土，經多數案例總結，底板滲漏區域主要為與側墻交接的轉角區域。

2.4 混凝土澆筑過程質量控制不合理

廊道底板高1.7～1.8 m。為大體積混凝土，澆筑一塊廊道底板的混凝土量接近300 m3，澆筑范圍廣、體量大。在澆筑過程中經常未考慮到水化熱的散失，并且振搗質量很難保證，振搗不充分，經常出現狗洞、蜂窩現象；并且大體量一次性澆筑時間過長、高度大，混凝土收縮不均勻會在凝固過程中產生收縮裂縫。

2.5 對拉螺桿未有效進行封堵

對拉螺桿孔洞產生的原因很多，模板與拉桿之間孔洞過大，混凝土澆筑時孔洞與拉桿之間漏漿嚴重，澆筑完成后該拉桿區域混凝土強度較低，會形成明顯的滲水孔。對于使用了預埋塑料套管的對拉螺桿，在施工完成后僅在孔洞表面進行封堵，時間久了孔洞外的混凝土脫落，便形成了滲水通道。

2.6 新老混凝土連接處處理不規范

新老混凝土交接處未有效鑿毛，浮漿殘留較多，致使連接面混凝土強度較弱。在迎塢面止水鋼板埋設高度要么過低、要么過高，并且相鄰止水鋼板之間經常出現焊接不完全等現象。

2.7 廊道內積水過多

長期的地下滲入會造成廊道內水位抬升，對于部分已經產生了裂縫的側墻區域，長期經受水流的沖刷，導致滲水裂縫越來越大。

2.8 養護不到位

混凝土澆筑完成后，表面積過大，且底板體積較大，側墻高度較高，拆模之后養護難度較大，混凝土側壁與陽角區域很難做到保濕、保溫。

在混凝土早期強度發展的過程中干縮變形較大，容易形成細微裂縫。在冬季施工的過程中，保溫措施不完善，混凝土內外溫度差過大，溫度應力的產生也將造成溫度裂縫的形成。

2.9 企業內生產的影響

在塢內的生產過程中，經過多次放水、排水，廊道承受了較大的動水荷載，并且船體出塢的過程中，船身會與廊道側壁的橡膠護舷發生多次碰撞，由于船體自重較大，廊道經歷多次由船體碰撞而產生的沖擊荷載會使應力集中部位的混凝土發生位移與開裂。

3 預防裂縫產生的措施

3.1 采用天然橡膠含量高的橡膠止水帶

使用天然橡膠含量高的橡膠止水帶，并在使用前進行拉裂試驗與疲勞試驗，選擇拉伸強度高、延展性好、老化系數高、市場口碑好的產品。在使用的過程中減少鋼筋對止水帶的破壞。

3.2 止水體系進行全封閉處理

在封模之前，嚴格對鋼筋進行驗收，尤其是止水帶處的加強筋，保證加強筋與止水帶充分握裹，伸縮縫區域的配筋率不低于設計配筋率。

相鄰廊道交接處，止水帶上會殘留大量浮漿，在對相鄰廊道進行澆筑之前，須鑿除止水帶區域的破碎混凝土，對周圍的混凝土進行補強，并清理掉止水帶上面的浮漿。

止水帶“T字口”與鋼板樁形成封閉區域，對于“T字口”在鋼板樁內部的區域，鋼板樁內的樁芯混凝土第1次澆筑高度不宜過大，并將止水帶“T字口”調整到合適的位置，使止水帶與鋼板樁內的加勁板之間進行有效貼合。止水帶“T字口”在翼緣板與鋼板樁槽口交接處時，可加設橫向鋼板進行封堵，使鋼板樁與止水帶形成一個完整的封閉止水體系（圖1）。

圖1 止水帶下部與鋼板樁之間加楔形板

3.3 做好混凝土表面的后期修復

對出現了狗洞、蜂窩的區域進行鑿除，并采用高一強度等級的修補砂漿進行修補。對于對拉螺桿孔洞，可采用高強度封堵材料伸入孔洞內部進行封堵，并在表面使用摻加膠水的修補砂漿進行修復。

3.4 新老混凝土交界處有效黏結

對于需要與新混凝土進行接觸的舊混凝土，須鑿除面層浮漿，做到石子外漏。在側墻區域應選擇鍍鋅“︼”形止水鋼板，鋼板橫向之間焊接應滿焊，止水鋼板槽口方向應朝向迎水面。下層混凝土高度應在止水鋼板中間，并在橫向加設鋼筋進行固定。

3.5 加強混凝土澆筑過程中的質量控制

本次施工為大體積混凝土，體量大、澆筑時間長，為不影響其他工序的生產作業，通常在夜間施工?；炷羶韧鉁夭钶^大。在澆筑過程中宜先澆筑底板，采用分層遞進式澆筑，并應分層振搗，加速水化熱的散失。在底板下部分混凝土達到初凝后，對底板上部分及陰陽角區域應采取復振，并在倒角模板上開設排氣孔，增強混凝土的密實度，減少蜂窩、麻面。合理控制混凝土澆筑速率，保證混凝土澆筑過程中既能保證初凝，同時又利于水化熱的散失。

3.6 安排專人進行養護

混凝土養護不得低于14 d，可在混凝土表面進行灑水后覆蓋塑料薄膜，并在上面加設土工織物或其他棉麻制品進行保溫覆蓋。對于陰陽角區域，由于土工織物易滑落，且水分不易保存，可在該區域多噴灑養護液，并采用重物加固覆蓋材料。

3.7 廊道內積水的排出

對于廊道內積水，可采取上堵下排的方式，對各類預埋孔洞在穿管之后進行封堵處理，并在廊道內設置集水坑，定期抽水，清理掉積水坑內的垃圾，保障排水通暢。

3.8 船體出塢時合理設置放水通道

在船體出塢過程中，合理布置放水通道，減少水對廊道結構的沖刷。采用彈性性能高的橡膠護舷，減少船體與橡膠護舷接觸時對廊道結構的沖擊。

4 結語

目前，我國船塢廊道的施工工藝較為成熟，但船塢滲漏現象卻很普遍，廊道的防滲涉及面較廣，包含工程設計、建筑材料、施工組織、工藝以及后期的運營維護。為達到合格的工程質量，對施工管理人員的技術、經驗要求較高。對于該類工程，還需要不斷地進行學習與總結，才能保證工程項目的適用性與耐久性。