浅谈输水箱涵混凝土缺陷渗水处理经验

浅谈输水箱涵混凝土缺陷渗水处理经验

刘晓垒

中国南水北调集团中线有限公司天津分公司   天津市   300000

摘要：水箱涵以其整体刚度大、对软土地基及地基不均匀沉陷适应性好、断面调节方便、施工工艺简单、造价较低等优点，广泛应用于输水工程。箱涵混凝土施工中，由于技术和施工工艺等原因要设置变形缝，变形缝在输水干线箱涵倒虹吸工程中得到了广泛应用。

关键词：输水箱涵；混凝土；缺陷  

一、工法特点

1、工法特点。工法在“大型混凝土工程一体化连续施工系统装置”专利技术的基础上，结合工程实例进行系统配置，将物流供应原材料、混凝土生产、混凝土拌和、运输和浇筑仓内的布料机等环节有机组合，实现混凝土工厂化生产，保证了混凝土箱涵整体施工质量。与传统的施工工艺相比，有下列特点: 免除了装载机给混凝土拌和系统供料的装卸而代之以地垄自动取料。免除了多台混凝土搅拌车装运混凝土而代之以斜带机和主带机以 1. 6m/s 速度向浇筑仓面输送混凝土。免除了塔吊装罐做垂直和水平运输混凝土的布料模式而代之以起重布料机的运行布料，其施工连续性是传统混凝土施工模式所没有的。施工过程中避免了装车、卸车和装罐、卸罐耽搁的时间及装载机、混凝土搅拌车、塔吊等机械故障对施工的困扰，经济上也减少了此部分机械购置费用。

2、技术创新点。系统装置现场布置紧凑合理，将单机产能优化集合，形成一条具有现代化水平的流水作业生产线。混凝土工程一体化连续施工系统装置，包括混凝土原材料称量、投料和搅拌设备及行走式砌筑布料机，其特征在于具有混凝土过渡输送机与主带机，混凝土搅拌设备与混凝土过渡输送机相连，混凝土过渡输送机与主带机相连，主带机的输送带上设有多个转料口，行走式起重布料机上的混凝土输送机设有多个布料口，混凝土从搅拌设备输出经输送带进入自行式布料机，可将混凝土输送到任何建筑部位，从而实现大体积混凝土的连续施工。

二、输水箱涵混凝土缺陷成因分析

该工程巡查人员发现，输水箱涵右边线外约 0.5 m，积水面积约 1.5 m2。经现场调查，出水点附近无灌溉和其他地下供水设施，初步判定为输水箱涵渗水。在输水箱涵顶板以下约 3 m 位置钻取伸缩缝的闭孔泡沫板后，发现伸缩缝下游侧输水箱涵边墙内部存在混凝土孔洞。现场在渗水集中部位采取导流措施后，决定继续向下开挖，以查找混凝土缺陷的具体范围。开挖至输水箱涵底板位置，经检查输水箱涵边墙施工缝以下无出水现象，但在施工缝以上，宽度约0.8 m、高约 1.9 m 范围内存在多处出水点。在出水范围内的混凝土表面用电锤试探性钻孔，钻孔深度1 cm~3 cm，多个孔出水，用锤子开展敲击检查时，敲击点也有洇湿或出水现象。经过现场测算，现阶段出水量约为 30 m3/h。

渗水位置输水箱涵为 3 孔 4.4 m×4.4 m G1 型，渗水部位在输水箱涵右边墙上，位于伸缩缝和底板施工缝交接部位，宽0.8 m，高 1.9 m。根据渗漏部位所处位置判断，输水箱涵渗水原因可能是因混凝土的配比、和易性、塌落度等参数偏离设计要求，加之在混凝土浇筑过程中振捣不充分、不到位，从而导致混凝土浇筑不密实。结合现状情况，初步判断无结构安全问题。根据现场打孔感觉和渗漏情形来看，该部位混凝土比较松散，存在混凝土面渗和打孔后的孔流现象。由于混凝土松散面积较大，且位于止水带部位，极有可能形成了混凝土与止水带之间的渗漏通道，因此看到了伸缩缝也漏水。

三、输水箱涵渗水处理方案

1、输水箱涵内部加固处理。该方案在输水箱涵排空后进行内部处理，内部处理为永久加固方案，由于内外部所显示的混凝土松散范围并不完全一致，对现在已开挖部位宜检测松散范围，以便在内部加固处理时处理范围更准确。内部环氧砂浆加固处理范围，应在外部检测和内部检测的基础上，进行综合确定。

2、输水箱涵外部应急处理。根据目前输水箱涵内水压力以及渗漏情况，外部应急处理简述如下：由于目前混凝土松散范围比较小，能维持输水箱涵结构安全，故此，以堵漏剂封堵渗漏通道为主。

3、内部加固方案工艺。内部加固方案需在输水箱涵单孔排空条件下进行。加固材料采用环氧树脂砂浆，可以封闭渗漏通道和加固混凝土。伸缩缝渗漏问题，采用 SR 胶 + 胎基布 + 手刮聚脲的方案对伸缩缝进行处理。

4、外部应急灌浆封堵方案工艺。外部应急灌浆封堵采用 TPT 型材料。TPT-2型材料具有吸潮或遇水反应固化的特点，浆液黏度低可渗透到混凝土细微裂缝，TPT-1 型材料具备再遇水再膨胀的功能。第一次施灌速凝性的 TPT-2 型水性灌浆材料。为保证灌浆充填密实，需进行第二次施灌，需要在灌浆材料中添加膨胀型的 TPT-1 型的油性材料，TPT-1 型和 TPT-2 型材料进行混合时采用 1∶3~5的比例，并搅拌均匀。外部应急灌浆封堵灌浆孔布置在渗水输水箱涵距伸缩缝 10 cm 处，孔距 30 cm，孔深至外层钢筋内侧 5 cm，按照一般规律，应经过试验最终确定。由于暂未摸清混凝土松散状况，灌浆过程中，可根据混凝土出水情况调整灌浆或增加灌浆部位。为避免伸缩缝漏浆，可采用水不漏对伸缩缝进行封盖。在渗水点位置采用水不漏预埋导流管。灌浆压力施工中应随时观察修正，最终压力的控制既要保证浆液的灌入，又要防止由于压力过大导致串浆引起的混凝土破环的漏浆现象。灌浆过程中应逐级提升灌浆压力。必要时采用速凝高的材料进行专门处理。

5、输水箱涵内部处理

（1）混凝土处理。基层处理混凝土基层进行打磨、清除松散的混凝土，有利于旧混凝土与环氧树脂砂浆的结合。打磨出新鲜混凝土面，凿除混凝土表面不超过5cm，不留阶坎基面应平整、清洁、干燥，不得有空鼓、松动、蜂窝、麻面、浮碴、浮土、脱模剂和油污，表面强度达到规定要求。环氧树脂砂浆使用方法根据材料使用说明将 A 料与 B 料搅拌成均匀的砂浆状即可。用抹刀涂抹环氧树脂砂浆，涂抹时要边压实边抹光。若基面较深，可分两次横向纵向交错涂抹，每次涂抹深度为 2 cm~3 cm，中间增加一层钢丝网。

（2）伸缩缝处理。表层柔性止水施工材料选用刮涂型 SPUA-SKJ 聚脲基复合弹性体系列材料。刮涂型聚脲基复合体系材料（SKJ 系列材料）能够适应低温、潮湿、有水、早龄期混凝土等施工环境的特点。施工后的涂膜具有高强度、低吸水率、抗冲耐磨、抗紫外线老化、抗冻融、绿色环保等特点，在长期浸水、水流冲刷环境下具耐久性高的特点。配套底漆材料及基面修补材料（SKJ 系列）具有现场调配方便、使用简单、适应潮湿环境等优点。

（3）施工方法。①基面清理，对需封闭范围的箱涵内壁面采用砂轮打磨，要求磨出新鲜混凝土面，不留阶坎；将原伸缩缝处密封胶清理干净，挖出深 3 cm 深的凹槽。②打磨：用钢丝刷对结构缝及周边附近混凝土表面淤积物进行洗刷清理，凿除混凝土损坏部分，并将缝面的杂物清理干净。③填充 SR 填料：在伸缩缝凹槽表面刷一层黏结剂，黏结剂刷完之后，将凹槽嵌填 SR 填料。④制作 SR 鼓包：凹槽填满之后，在伸缩缝及周边涂抹黏结剂，在已经填满 SR 填料的伸缩缝上方，添加厚 2cm 的 SR 鼓包；嵌填止水材料时，按照先缝里后缝外的原则，边嵌填边按压，确保粘贴密实。⑤贴胎基布：将胎基布平整无褶皱地平铺 SR鼓包材料表面上，并用刮板将胎基布刮平。

参考文献：

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[2] 陈烽，郑伟.建筑工程箱涵大掺量磨细矿渣混凝土裂缝成因分析[J].基础处理技术，2018（1）：37-40.

[3] 郑伟.浅谈模板布在混凝土箱涵倒八字模处的应用[J].基础处理技术，2017（3）:27-29.