混凝土面渗漏处理技术在小型水库输水隧洞加固中的应用
2010-04-14储高潮
储高潮
(安徽省潜山县红旗水库管理所 246300)
小型水库输水隧洞衬砌混凝土由于受建库时条件的制约,加上年久失修、结构老化,混凝土面渗漏严重,对其进行加固是水库除险加固的主要内容之一。按渗漏的几何形状,可以把渗漏分为点(集中)渗漏、线(裂缝、伸缩缝)渗漏和面渗漏(散渗)。针对不同情况可分别采取不同的处理措施。
1 点渗漏处理
根据渗漏水压力的大小,可采用以下四种不同的渗漏处理方法。
a.直接堵漏法。当水压力不大(小于1m水头)、渗水孔较小时可用此法。先将漏水孔凿毛,并将孔壁凿成与混凝土表面接近垂直的形状,不能剔成上大下小的楔形槽。用水冲洗槽壁,随即将快凝止水灰浆捻成与槽直径相近的圆锥体,待灰浆开始凝固时,迅速用力堵塞于槽内,并向孔壁四周挤压使灰浆与孔壁紧密结合,封住漏水。外面再涂抹防水砂浆保护层(防水水泥砂浆、环氧砂浆、丙乳砂浆等)。
b.下管堵漏法。下管堵漏法适用于水压较大(1~4m水头)、且漏水孔洞较大的情况。先清除漏水孔壁的松动混凝土,凿成适于下管的孔洞(深度视漏水情况而定)。然后将塑料管或胶管插入孔中,使水顺管导出。用快凝灰浆把管子的四周紧密封闭,待凝固后,拔出导水管,按直接堵漏法方式把孔洞封死。
c.木楔堵塞法。木楔堵塞法适用于水压较大(大于4m水头)、且漏水孔洞较大的情况。先把漏水处凿成孔洞,再将一根比孔洞深度短的铁管插入孔内,使水顺管子排出。用快凝灰浆封堵铁管四周。待快凝灰浆凝固后,将一根直径和铁管内径相当、且裹有棉丝的木楔打入铁管,将水堵住。最后用防水砂浆层覆盖保护。
d.灌浆堵漏法。灌浆堵漏法对于水压较大、孔洞较大,且漏水量大的孔洞堵漏很合适,也可用于密实性差、内部蜂窝孔隙较大的混凝土渗漏处理和回填。灌浆材料可以用水泥、水玻璃、丙烯酸盐以及水泥和水玻璃、丙烯酰胺、丙烯酸盐的混合灌浆材料。目前使用最广泛的是氰凝和水溶性聚氨酯类堵漏灌浆材料。
灌浆堵漏法的具体操作步骤如下:先将漏水孔口凿成喇叭形,用快凝灰浆把灌浆嘴埋入,并封闭灌浆管四周,使漏水顺管集中排出。然后再用高强砂浆回填至原混凝土面,必要时可立模养护。待高强砂浆达到一定强度后,沿灌浆嘴压水灌浆。灌浆完毕后,关紧灌浆管阀门,等浆液凝固后再行拆除。灌浆压力选择与孔洞大小(或混凝土内部孔隙大小、渗透系数)、静水压力、浆液粘度、浆液适用期、总灌浆量有关。用有色水试灌,可以为计算灌浆量、灌浆时间、灌浆压力提供参考依据。
2 大面积散渗处理
输水隧洞的大面积散渗处理只能在隧洞内部的背水面进行,首先导渗降压,在漏水较严重的部位开凿孔眼,埋入导管排水,降低混凝土内部的渗水压力,以便在混凝土表面进行防渗层施工,待防渗层达到一定强度后,再堵塞排水孔。
a.表面涂抹覆盖。表面涂抹覆盖选用合适的修补材料把渗水混凝土表面覆盖封闭起来。所选表面覆盖修补材料须与老混凝土面有足够的粘结强度和良好的耐久性。常用的修补材料有:各种有机或无机防水涂膜材料、水泥防水砂浆、钢丝网喷浆、聚合物水泥砂浆、环氧玻璃钢。
b.灌浆处理。灌浆处理适用于因混凝土含浆量不足、搅拌不均匀、离析、漏振或冬季浇筑混凝土时出现冰冻引起的结构物混凝土密实性差的渗漏处理。灌浆材料可选用水泥或化学灌浆材料。
3 变形缝渗漏处理
处理水工混凝土建筑物变形缝止水结构失效而造成的渗漏,常用以下几种方法:
a.嵌填止水密封材料法。清除缝内已经失效的止水材料及杂物,再将缝的两个侧面清理干净,然后在缝的底部设置垫条或垫片,按止水密封材料的施工工艺要求嵌填密封材料。为防止密封材料老化和反复伸缩变形把密封材料挤出,可采用在缝上粘贴玻璃丝布等措施加以保护。
嵌填施工时,应注意不得使密封材料和凹槽底部混凝土粘结,否则缝的伸缩变形会在密封材料内引起多向应力,拉开密封材料。
b.环氧粘贴橡胶板等止水材料法。止水板材料可以用3~6mm厚的橡胶和塑料。主要操作工序如下:沿缝凿一条宽20cm、深2~4cm的规则平底槽,清除表面松动颗粒,用清水冲洗干净。在平底槽底面均匀涂刷一层环氧基液,然后铺设环氧砂浆。将经过处理并涂好环氧基液的橡胶板铺在砂浆面上,加模板支撑,待固化后拆模。对潮湿面可用潮湿水下固化环氧配方,否则必须用汽油喷灯烘干槽底面。也可和嵌填止水密封材料法联合使用,构成两道防渗堵漏层。橡胶板上还可加做保护层,如沥青砂浆、弹性环氧砂浆等。
c.锚固橡胶板等止水材料法。用膨胀螺栓、锚固螺栓、射钉及钢压条锚固件把止水橡胶板、塑料板、紫铜片(或镀锌铁片)、不锈钢片等锚固在变形缝上,覆盖变形缝达到止水效果。
4 渗漏裂缝修补处理
渗漏裂缝的修补先导渗后止漏,选择合适的修补处理方法进行表面防渗处理。视裂缝渗漏水的流量、流速和静水压力不同,可分别选用下面的方法导渗止漏。
a.直接堵漏法。水压小的裂缝慢渗、快渗或急流漏水可采用这种方法处理。操作时沿裂缝凿U形槽,用水冲洗干净。把快凝止水灰浆捻成条形,待灰浆将要凝固时,迅速将灰浆堵塞于裂缝的沟槽中,挤压密实,使灰浆和槽壁紧密结合。如此逐段进行,直到将整个漏水裂缝堵完。
b.埋管导渗法。埋管导渗法适用处理于水压较大的慢渗或快渗漏水。具体做法是:沿漏水裂缝凿槽,并在裂缝渗漏集中逸出的部位埋设水管(其数量视渗漏情况而定),然后用棉丝等沿裂缝填塞,使渗水从排水管集中排出,再用快硬灰浆或防水快凝砂浆迅速回填封闭槽口,最后封堵排水管。也可用风钻在漏水裂缝的一侧钻斜孔,穿过裂缝面,使漏水从斜孔中排出,然后封闭裂缝,再按点渗漏封闭处理导水斜孔。
5 结语
输水隧洞混凝土面渗漏处理的关键是做好基面处理,选择合适的防渗材料。本地多座小型水库的施工实践,均取得了良好的防渗效果。