某泵站厂房机坑侧墙与进水前池侧墙合并设计的渗漏控制

关明桂

摘要：围绕某泵站厂房侧墙与进水前池挡墙合并设计的优化方案，分析此设置所带来的渗漏问题，研究了产生渗漏的原因，详细阐述从技术手段和施工措施各方面所采取的相应可靠处理，最终实现工程的裂缝控制。

关键词：泵站 厂房 钢筋混凝土挡墙裂缝渗漏

中图分类号：TU37 文献标识码： A

工程概况及建设必要性

临县地处山西省西部吕梁山脉西侧，水资源分布不均匀，水资源的短缺给农业灌溉带来困难，影响限制了本地区农业的发展水平，考虑其紧临黄河，为解决当地水资源缺乏而行之有效的途径便是建设提黄灌溉工程，批复建设的临县高家湾提黄灌溉工程水源枢纽泵站位于临县克虎镇高家湾村西南黄河东岸，本水利工程的建设将对克虎镇辖区的6个自然村的农业灌溉和人畜吃水困难得到有效缓解，建成后灌溉面积可达到1.01万亩，足见其建设必要性。农田水利基础设施建设是民生工程，要确实保证提水工程更安全更经济，泵站作为工程的重要组成部分,不言而喻其安全与否关乎整个工程建设，更直接关乎人民生命财产安全。

二 、问题提出

常规泵站设计是将进水池侧墙与泵站厂房机坑侧墙分别设置，此泵站设计经研讨泵站优化比选后将二者合二为一，在水流条件相同情况下，此优化方案一定程度上减少了流程长度，对于水头损失（沿程）的降低是有一定的贡献，而且，土方开挖回填施工工程量减少，且施工工期、施工复杂度相对减少，这些都直接影响着工程投资的大小，能取得一定的经济效果，但也带来侧墙渗水的隐患。此厂房地下机坑埋深较大达8.9米，由于受到前池水长期直接作用，这对泵房地下侧墙的防水提出了更高等级的要求，仅采取表面防水措施也不足以保证防水有效性。为确保其在使用期内不发生渗漏，设计及施工时要注意从各方面进行优化完善，必须从可能发生渗漏的种种因素出发，采取相应的技术措施和技术手段，这关系到厂房生产运行安全，关系生产运行环境，以实现泵站安全运营，文明生产。

问题分析

钢筋混凝土侧墙产生渗漏无疑是在混凝土结构内部形成了渗水的通道，分析如下：

1、变形缝的设置带来渗水隐患：规范中对于现浇挡土墙、地下室墙壁等结构要求设置结构变形缝的规定为20~30米，本泵站机坑长度虽明显已超过此限值，理应分缝，考虑到工程的实际情况，直接接触于水，若不能确实保证严密的构造措施，日后变形缝实际上很容易形成渗漏的薄弱节点，在节点处理的材料选取，施工技术等方面都有相当高的水准要求，雖可进行止水处理，其效果和耐久性令人担忧，极易给运行管理和后期维护带来麻烦和不便，故打破规范中有关泵站伸缩缝设置长度之限定，将泵站厂房主体设计为整体无缝结构，这样的处理，减弱了漏水及止水不利的不良因素，而且分缝两侧的结构无需额外布置结构构件，沉降也更趋于均匀，对降低工程造价是有利的。借鉴现已建成泵站运行情况，整体无缝结构的设计思路是有成功实践先例的，仅是在此基础上需要采取合理可靠的施工措施。

2、分析砼结构裂缝的发生与发展

实际上，砼结构构件力求完全避免裂缝的存在是不现实的，受力状态下，允许结构带裂缝工作（当然是要在一定的裂缝宽度范围内），裂缝的存在，这也是砼材料本身特质以及施工因素所决定的。

首先，砼这种建筑主材，是以砂、石作集料，水泥为胶凝材料（可添加外加剂及掺和料），与水按一定比例经搅拌养护而成，本身就会存在一定的缝隙和毛细孔道，而且，砼在凝结硬化过程中体积的收缩以及水泥水化现象带来的内部温升与表面的温差，这些都会形成缝隙。

其次，主泵房8.9米的机坑埋深，模板面积相对较大，模板支撑相对困难，再加上有些部位钢筋密度大，钢筋布置复杂，砼浇筑及振捣困难，对模板产生的侧压力大，支模不够牢固，使用了和易性不良的砼，砼产生离析后，或是振捣不到位的情况下，拆模后墙体表面会形成蜂窝、麻面，局部空隙的现象，都会直接或间接影响到结构的抗渗性能。再者，水工进水穿墙套管部位及前池底板与泵站基础连接等特殊部位，也极易形成渗水节点，若设计或施工相应止水处理不可靠，也是会带来墙体渍水及至大面积渗水。

裂缝控制措施

本工程方案比选时，为确实避免伸缩缝的设置节点处节水处理不当带来的后期渗漏，放宽伸缩缝最大间距的限制，参考现有工程情况，欲将主体地下机坑设计为整体无缝结构，而又能最大程度的避免超长结构带的应力破坏，机坑中部设置了后浇带，结构中后浇带的设置对于凝结过程中砼的内部砼的早期收缩及施工阶段的差异沉降能起到一定的调整，按防水规范的规定，养护42天后，采用了强度等级提高一级并掺入膨胀剂的无收缩砼，浇筑振捣后为使之与两侧砼形成一体，在相接处通长设置钢板止水，以防止新旧砼之间出现裂缝再次形成渗水通道。

为提高砼密实度，防止自身渗漏，采用了抗渗防水砼，抗渗等级为P6，并添加HEA高效膨胀抗渗防水剂，目的在于对砼的塑性收缩进行相应补偿，通过微膨胀对硬化后的砼产生预压应力，而且其生成物能阻断砼内部毛细孔隙，改善砼中孔隙孔径及分布，提高砼密实度，从而进一步提高砼的抗裂抗渗性能。

对于特殊部位采取相应的技术处理，特别在水工进水管穿墙套管位置及与前池底板接缝处，要严格作好止水处理，本工程采用了钢板止水带，灌塞1：1：4沥青水泥砂浆，最后采用聚氯乙烯胶泥封口，泵站底板铺设涤沦长丝复合土工膜一道，并在侧墙迎水面喷涂水性高效有机硅防水剂（要求控制渗透至表层内10mm左右）来填补砼表面的蜂窝、庥面等表面孔隙。

除此，施工阶段，通过选用低水化热的水泥品种，选用合理的砼配合比，牢靠模板的安装，提高砼浇筑振捣的质量，加强养护，并且规范施工管理，这些基本的技术措施也能比根本上提高砼的抗渗性能。

结语

同时作为水工前池侧墙的泵站机坑挡墙，长期直接接触于池内水体，产生渗漏的因素是多方面的，本工程从分析可能产生渗水通道的多方面原因出发，通过采取必要的防渗技术及措施手段，对可能产生渗漏的各个薄弱环节进行了有效防治，泵站建成至今已有近二年，运行状况良好，能达到所应具备的防渗水平。

参考文献：

王铁梦《工程结构裂缝控制》中国建筑出版社1997

游宝坤《建筑结构裂缝控制新技术》中国建材出版社 1998

袁勇 《混凝土结构早期裂缝控制》科学出版社 2004