探析水工建筑混凝土结构施工技术范银湖

探析水工建筑混凝土结构施工技术范银湖

范银湖

广东德海建设集团有限公司

摘要：水工混凝土结构常出现渗漏问题，对于水工混凝土的渗漏的发现和处理是主要的施工技术，以钢筋混凝土箱涵为例，提出发现方法，分析渗漏原因，针对不同渗漏破坏类型提出不同的处理方案。

关键词：水工混凝土；渗漏问题；处理措施；施工技术

1引言

混凝土结构在水利水电工程中应用十分普遍，如钢筋混凝土挡土墙、闸室、箱涵等，其作用是挡水、输水、过水等。在工程运用实践中，常遇到各种渗漏现象，这不仅给工程正常运行带来了不便，也影响了建筑物自身使用寿命。为了使水工混凝土结构更好地发挥其自身效益，以钢筋混凝土箱涵为例，如图1所示，研究混凝土结构渗漏问题及处理措施。

图1钢筋混凝土箱涵

2渗漏问题发现方法

当钢筋混凝土箱涵输水时，其上方及附近区域是建设单位管理人员进行渗漏问题巡视的重点。当出现渗漏问题时，箱涵上方或两侧填土部位常伴随含水量明显增大、出现沉陷坑或积水坑、发生射流等不同表现形式的现象，当箱涵上方河渠有蓄水或输水情况时，这些现象很难被发现。箱涵内无水时，管理人员在进行箱涵内部检查时，若在管节分缝处或其它部位发现内壁有明显水流或潮湿现象，则应考虑箱涵外水渗入箱涵内部的可能性。

3渗漏问题原因分析

钢筋混凝土箱涵出现渗漏问题的原因是多方面的。结构约束、气温骤升骤降、地下水腐蚀、过流泥沙冲刷、相邻结构沉陷等均会使它产生缺陷，进一步导致渗漏。混凝土结构品质出现问题或施工存在薄弱环节，均会形成缺陷。当然，由于设计存在缺陷，在运用中遭受意外破坏，也容易导致渗漏发生。常见水工混凝土结构渗漏问题有以下几种。

3.1混凝土振捣不密实和内部架空

当振捣不够专业时，混凝土会出现振捣不密实、石子集中等问题，局部出现蜂窝、架空可导致渗漏。施工技术要求常提出严禁在结构断面设置贯穿性施工拉筋，避免为渗水创造通道条件，而在施工中常因控制措施不到位出现渗漏。内部架空属于隐蔽缺陷，会降低混凝土密实性、抗冻抗渗性能、强度等，与止水相通时会导致漏水，出现在钢筋周边时会降低混凝土对钢筋的握裹力。

3.2施工缝处理不当

水工混凝土结构常包括底板、边墙和顶板等，施工中往往需要设置施工缝。混凝土浇注时，新、旧混凝土接触面处理不好或未进行处理，施工冷缝处理不当均会导致渗漏。施工缝面和岩基建基面上杂物、泥土、松动石块、油物等均应清除，并用压力水进行冲洗并排净积水，保持洁净和湿润，这些都是控制施工缝质量的措施。

3.3裂缝产生

许多渗漏问题由建成运行后裂缝所致，尤其是贯穿性结构裂缝往往是出现渗漏问题的主要原因。产生裂缝的根本原因是结构内部应力超过了混凝土自身允许应力，在施工中要从控制原材料、均匀性、配合比、水化热、结构型式、分块尺寸、基础约束、施工环境温度、湿度等各方面着手。在各种导致混凝土裂缝的原因中，温度应力和周边约束是最主要的。当水工混凝土结构体积较大时，水化热所致温升不易散发，受到自身和周围介质温度、湿度变化的影响制约，以及基础和相邻混凝土的约束，就会产生很大的温度应力而产生裂缝。

3.4止水结构失效

止水结构失效是引起建筑物渗漏的重要原因之一。为达到良好的止水效果，不仅需要严格控制施工工艺，更要对止水材料性能提出技术要求。分缝止水处往往布设有结构筋、橡胶止水带、闭孔塑料板等，止水带沿分缝环形布置，施工中如固定不牢，容易发生扰动，尤其是水平放置的止水带下方容易发生漏振、密实程度低等施工质量问题，这将影响最终止水效果。施工准备和间歇期间，对止水带保护不力，比如强光暴晒、尖锐物刺透等，也会对止水来不利影响。工程运行期间，相邻结构间发生不均匀沉降也可导致止水结构失效，导致渗漏发生。

3.5土料回填不密实

水工混凝土结构外回填不密实也会为出现渗透问题创造条件。设计会对回填料提出具体土料、压实度、覆土厚度等技术要求，并提出分层回填和控制回填质量的措施及技术指标。施工中，往往容易出现重视混凝土自身质量而放松外侧回填质量，为管身出现渗漏问题提供了管外渗漏通道。

3.6水位升降、温度变化、混凝土抗渗标号不符合要求或遭遇化学侵蚀

4渗漏问题处理措施

渗漏问题一般处理原则：宜在渗漏早期、无水或低水位下处理；宜在迎水面截堵，“上堵下排、堵排结合”；难以在迎水面实施截堵或堵漏时，在确保结构安全情况下可在背水面堵漏，此时遵守“先排后堵，排堵结合”原则；重要部位渗漏进行专项设计，并采取综合方法处理。

4.1伸缩缝止水失效处理方案

结构缝渗漏处理常使用锚固法，在缝口表面处进行处理，包括内部锚固柔性防水板材和外部锚固柔性防水板材法。当伸缩缝止水失效导致渗漏时，为缩短施工工期，避免维修给输水带来不利影响，可采用外部锚固柔性防水板材法。外部锚固柔性防水板材法施工要点：重做止水系统，考虑在管身内壁加设止水板进行处理，同时对内部既有的嵌缝材料进行加强。

4.2管身裂缝处理方案

工程中，常采用灌浆法处理裂缝或层间缝渗漏，可在渗漏迎水面处进行灌浆截堵，也可在出水口采取钻孔顶水灌浆封堵。当混凝土结构发生裂缝产生渗漏时，进一步分析原因，对于不影响结构的，可对深层区域采取灌浆处理，对表层区域进行修补。对于混凝土局部区域集中发生质量缺陷的，如对结构安全造成影响时，应进行加固，如不影响安全可进行灌浆。

另外，喷涂聚脲（SPUA）技术常用于水工混凝土渗漏问题中，该技术不仅具有无毒、力学性能好、耐久性好等材料性能优势，而且具有快速固化、施工效率高、整体性强、对环境温度要求低等施工性能优势，另外还具有物理体系和设备优势，适用于大量裂缝引起的渗漏或原因不详引起的渗漏处理，在水工建筑物渗漏处理中具有较为广阔的应用与前景。

4.3表层混凝土损坏处理方案

混凝土蜂窝、麻面、骨料架空和外露、疏松脱壳等都属于混凝土损坏，处理时一般要求清除表层损坏混凝土，根据不同情况采取不同修补方法：当修补面积较大时，深度大于20cm，可采用普通混凝土、喷混凝土、压浆混凝土或真空作业混凝土回填；深度在5～20cm，可采用喷混凝土或普通混凝土回填；深度在5～10cm，可采用普通砂浆、喷浆或挂网喷浆填补；深度5cm以下，可采用预缩砂浆、环氧砂浆或喷浆填补。当修补面积较小时，深度大于10cm，可采用普通混凝土或环氧混凝土回填；深度小于10cm，可用预缩砂浆或环氧砂浆填补；深度小于5mm的低凹小缺陷，也可用环氧石英膏填补。

对于修补面积不大并有特殊要求部位，可以采用钢板衬护或其他材料镶护的方法，但要保证衬护或镶护材料与原混凝土联结可靠，并注意表面接合平顺。

除了根据损坏的部位和原因分别提出抗冻、抗渗、抗侵蚀等要求外，一般对砂浆和混凝土的要求，应为高强度、耐磨和具有一定韧性。混凝土的技术指标不得低于原混凝土，所用水泥不得低于原混凝土的水泥标号；水灰比应尽量选用较小值，并通过试验确定。

5结束语

水工混凝土渗漏问题往往由止水结构失效、结构出现贯穿性裂缝等原因引起。本文以钢筋混凝土箱涵为例，分析了渗漏原因，并根据不同渗漏破坏类型提出了相应的处理方案，旨在为类似水工混凝土结构现场渗漏问题处理提供参考。

参考文献：

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