浅析水闸混凝土渗漏修复方法

浅析水闸混凝土渗漏修复方法

朱良文何友健

朱良文何友健

佛山市南海南源水利水电勘测设计院有限公司

1.概述

南海区位于珠江三角洲中心，地势低洼、河网密集，有大约300多宗水闸工程，其中有些建于40多年以前，随着水闸使用年限的增加，部分水闸出现了建筑物结构老化、机电设备陈旧等诸多问题，加之工程配套设施不够完备、工程管理水平低、管理运行机制不健全、维护和维修经费投入不足等因素，致使病险水闸存在严重的工程安全隐患，不能够完全发挥水闸兴利除害的效益。其中水闸混凝土渗漏是常见的病险，结合工程经验，常见修复水闸混凝土渗漏方法如下。

2.渗漏成因分析

水闸混凝土渗漏主要是由混凝土内部不密实、裂缝、永久缝止水失效等原因引起的。

静止裂缝：形态、尺寸和数量均已稳定不再发展的裂缝。修补时仅需根据裂缝粗细、有无渗水选择修补材料和方法。

活动裂缝：宽度在现有环境和工作条件下始终不能保持稳定，易随结构构件的受力、变形或环境温度、湿度的变化而开合的裂缝。修补时，应先消除其成因，并观察一段时间，确认裂缝已稳定后，再根据静止裂缝的修复方式处理。若无法消除其成因，但确认对结构无害的，可使用遇水膨胀止水条等弹性材料进行修补。

对混凝土裂缝引起的渗漏，在处理时不能只考虑对裂缝本身的处理，而应分析原因。当裂缝是由于异常沉降引起的，应首先采取措施控制水闸沉降，在确认水闸异常沉降终止时，再采用化学灌浆法、表面嵌填等方法对裂缝本身进行处理，否则裂缝可能进一步开展或在园裂缝附近产生新的裂缝。

在冬、夏季温差较大地区，有的混凝土裂缝是由于设计时伸缩缝设置不合理引起的，裂缝冬季开展、夏季闭合，此时裂缝应按永久缝修复处理，防止化学灌浆后结构由于温度应力产生新的裂缝。

3.渗漏修复技术概述

防渗处理可分为迎水面处理和背水面处理。一般来说，迎水面的防渗处理可以较好地从源头封闭渗漏通道，这样既可以直接阻止渗漏，又能利于水闸本身的稳定，是防治渗漏的首选方法，在条件允许的情况下应尽可能采取此种方法。但由于水闸的特殊性，该方法所受的局限性较大，一般仅针对新建工程中由于施工不当引起的神凝土裂缝，或在允许开挖的涵洞式水闸的处理上采用。而对于大多数渗漏处理工程，一般面临的都是背水面防水处理，在这种情况下，对防水材料和工艺的选择就提出了较高的要求。

4.常用渗漏修复方法

根据病害的特点，混凝土渗漏修复分为表面粘贴法、表面嵌填法、化学灌浆法和表面喷涂（涂刷）法。实际工程中对混凝土渗漏修复一般采用上述一种或多种方法。

4.1.表面粘贴法

表面粘贴法是通过在混凝土表面粘贴片状防水材料来防止渗漏的方法，适用于混凝土表面大面积龟裂、漫渗等缺陷的修复。一般采用橡胶防水卷材或其它片状纤维材料，但要求黏合剂能够在潮湿或有明水的界面快速黏结固化。

表面黏贴法的施工工序为：施工准备→基面处理→底胶涂刷→卷材粘贴→面层处理。

1、施工准备：

施工前应根据现场情况制定合理的修复方案，准备施工材料、人员及相关机械设备。

2、基面处理：

基面处理的程度决定了粘贴材料与混凝土的黏结能力，根据基面情况可采用钢丝刷或角向磨光机打磨，将混凝土基面表层附着物、松动混凝土清楚，并用高压水枪冲洗干净。

3、底胶涂抹：

基层处理结束后，将配置好的胶黏剂均匀地涂抹在基层表面，厚度1~2mm，待表面干燥后，方可进行下道工序。

4、卷材粘贴：

底胶表干后，在底胶上均匀涂刷一层面胶，然后将卷材平铺在粘合面上，用滚筒或手压紧，不能有褶皱、起皮、空鼓现象。

5、层面处理：

卷材粘贴完毕后，一般外粉砂浆或其它修补材料隐蔽。

6、质量检查：

卷材粘贴表面应平整，无气泡、水泡，必要时还应对卷材的黏结强度进行现场检测。

4.2.表面嵌填法

表面嵌填是指沿裂缝凿槽，并在槽中嵌填止水密封材料，封闭裂缝，以达到防渗、补强的目的。对无渗漏的结构裂缝，一般可采用聚合物砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆或聚氨酯砂浆等强度较高的材料嵌填；而对于有水渗漏的裂缝，一般在填入遇水膨胀止水条后再用聚合物砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆或聚氨酯砂浆等封闭。

表面嵌填法的施工工序为：施工准备→裂缝开槽→槽面清理→止水材料嵌填封闭。

1、施工准备：

施工前应根据选择的施工方案，准备施工材料、人员及相关机械设备。清楚裂缝两侧20cm内混凝土表面附着物。

2、裂缝开槽：

沿裂缝开V型槽，槽宽3~5cm，槽深2~5cm。开槽时应清楚松动混凝土。开槽长度应超过裂缝长度15cm以上。

3、槽面清理：

开槽完成后，应采用高压水枪清理槽面，去除表面灰渣。用以水泥为主要原料的嵌填材料修补，修补前应作界面处理。

4、止水材料嵌填封闭：

按选定的方案嵌填止水材料。采用聚合物砂浆、环氧砂浆、弹性环氧砂浆或聚氨酯砂浆等材料可直接嵌填，表面抹平即可。若采用遇水膨胀止水条直接嵌填，应先嵌填止水条，再用其他材料嵌填平整。

由温度应力引起的裂缝，在加固设计中允许其开合的，应采用遇水膨胀止水条嵌填，并在面层嵌填材料上切缝。

4.3.化学灌浆法

化学灌浆法是指将高分子化合物的灌浆通过一定压力灌入混凝土裂缝中的一种工程措施，可起到封闭裂缝、防渗、补强的目的。目前采用的化学灌浆材料主要为环氧树脂类、聚氨酯、丙烯酸等，以及由上述材料符合或改性的其他新型材料。一般应根据裂缝部位、深度、是否存在渗漏以及材料的相关性能，选择合理的修复方案，根据孔隙的大小和材料的可灌性综合选择灌浆材料。

根据浆液凝固时间不同和组分不同，可采用单液灌浆法和双液灌浆法。灌浆的顺序为自下而上，自一端向另一端，先灌斜孔，再灌骑缝孔，逐孔灌注。正常情况下，前一孔灌注时后一孔应出浆，若无出浆且吸浆量小于0.01L/min，则应重新造孔灌浆。

4.4.表面喷涂法

表面喷涂法是指在混凝土表面喷射或涂刷防水材料达到防渗的目的。适用于混凝土表面存在面渗、大量细小龟裂纹等较大面积缺陷的修复。在做表面喷涂施工前应采取相应措施风度渗水量较大的漏水点和渗漏裂缝，防止喷涂材料在固化前被水浸泡或冲刷。表面喷涂的材料一般分为无机材料和高分子材料两大类。

1、无机材料：

无机材料以水泥基渗透结晶型防水材料为主，将这种材料应用于缺陷混凝土的表面，可有效地修复裂缝，起到防渗作用。

其特有的活性化学物质，利用混凝土本身固有的化学特性及多孔性，以水作载体，借助渗透作用，在混凝土微孔及毛细管中传输、充盈，催化混凝土内的微粒和未完全水化的成分再次发生水化反应，行程不溶性的枝蔓状结晶并与混凝土结合成为整体，从而使任何方向来的水及其他液体被堵塞，达到永久性的防水、防潮和保护钢筋、增强混凝土结构强度的效果

2、高分子材料：

高分子材料以合成橡胶和合成树脂为主要材料，在混凝土表面成膜具有良好的防渗能力，如聚氨酯、环氧防水涂料、聚脲弹性体等。高分子材料也可以是高分子材料的乳液与水泥砂浆拌和后的聚合物砂浆，如氯丁乳胶液、丙烯酸酯共聚乳液、羧基丁苯乳液等。

聚脲弹性体固化速度极快，施工时不存在流挂现象，因此可在任意复杂表面喷涂成型，涂层平整光滑，对基材形成良好的保护；具有良好的耐腐蚀和抗冲耐磨性能，除二氯甲烷、浓硫酸和浓硝酸等强溶剂、强腐蚀剂外，聚脲弹性体能耐受绝大部分介质的长期浸泡。

5.结语

混凝土渗漏往往只是表象，而原因可能是结构沉降、混凝土不密实、止水材料老化等诸因素共同作用的结果。在混凝土渗漏修复时，应正确分析渗漏产生的原因，对症下药，方能达到预期的修复效果。

作者简介：

朱良文（1988－），男，本科，助理工程师，从事水工设计。