高水位环境下综合管廊混凝土结构渗水处理技术
2022-07-20王晓堃
王晓堃
(中铁十四局集团第三工程有限公司,山东 济南 250300)
0 引言
随着我国城市化进程的加快,有限的城市地面空间已不能满足城市发展的需要,合理规划并开发城市地下空间成为解决这一问题的主要途径之一。综合管廊是设置于地面下用于容纳两种及以上市政管线,实施统一规划、设计、建设和管理的构造物,多为钢筋混凝土结构。由于自然腐蚀、沉降、工程缺陷等原因,在使用过程中会发生渗水现象,如何有效地处理渗水问题成为结构正常使用的关键。
1 工程概况
该工程为南京市重要的城市主干道之一,位于南京市主城区西部,长江夹江东岸,地下水位高。综合管廊位于承压水断面外轮廓宽度9.2 m,高度4.2 m。设置电力舱和综合舱(见图1),电力舱净宽2.5 m,综合仓净宽5.4 m,净高均为3.2 m,采用钢筋混凝土结构。
图1 综合管廊横断面图
综合管廊非沉降缝处底板和侧墙防水采用1.2 mm 厚预铺式高分子自粘胶膜防水卷材,顶板防水采用1.5 mm厚交叉层压膜自粘防水卷材,侧墙施工缝采用镀锌止水钢板、遇水膨胀止水胶、水泥基渗透结晶防水涂料止水。
变形缝处防水构造在非沉降缝处防水构造基础上增加聚硫双组分密封胶、中埋式钢边橡胶止水带和背贴式橡胶止水带(见图2),管廊内在变形缝处设置接水盒。
图2 沉降缝处防水构造图
2 渗水缺陷
因外包防水损坏或老化,不能完全发挥防水的作用,在结构变形缝、施工缝等质量通病高频部位易发生渗水现象。
2.1 变形缝处渗水
变形缝处止水带偏位、混凝土振捣不密实等原因导致混凝土结构与止水带咬合不足,或因止水带破损存在孔洞,导致变形缝处渗水。
2.2 侧墙纵向施工缝处渗水
施工缝凿毛不彻底、施工缝清理不符合要求、止水钢板破损、施工缝处混凝土不密实等原因导致施工缝处渗水。
2.3 混凝土结构面渗水
由于混凝土振捣不密实,在混凝土结构内存在贯穿结构的微小通道,形成单个渗水点或局部多点渗水[2]。
2.4 结构非预留缝渗水
由于混凝土失水干缩、温度收缩或运营期内开裂等原因,混凝土结构上存在非施工期间预留的缝隙,贯穿[3]结构,形成渗水通道。
3 渗水处理方案
3.1 处理原则及顺序
渗水处理通过压力注浆对裂缝位置进行封堵[3],使浆液充满裂缝,起到止水、补强结构的作用。封堵时应遵循“先大后小,先顶再墙后底”的顺序进行。
3.2 材料选择
裂缝修补材料应具有良好的力学性能,在有水环境中与混凝土结构[2]有较高的黏结力以确保修补后的耐久性和可靠性,同时修补材料应具有一定流动性和可灌性以便于注浆施工,同时注浆材料应根据裂缝宽度选用(见表1),以确保裂缝中注浆饱满。
表1 注浆材料选用表
3.3 变形缝处渗水处理措施
根据变形缝处钢边止水带宽度及设置形式,在混凝土表面定位止水带轮廓线,沿外轮廓线钻孔,孔径15~25 mm,孔距50 cm,埋设注浆嘴并注浆,注浆压力0.1~0.5 MPa 且应大于渗水压力。对变形缝进行清理,采用聚硫双组份密封胶等柔性防水材料[5]嵌缝并安装接水盒(见图3)。
图3 沉降缝处注浆嘴布置及接水盒安装图
3.4 纵向施工缝处渗水处理措施
纵向施工缝设置有镀锌止水钢板,参照变形缝处渗水处理措施在施工缝渗漏处布置注浆嘴注浆,注浆完成72 h 后检查确保无渗水,清除注浆嘴,恢复结构表面。
3.5 混凝土结构面渗水点处理措施
单点渗漏时,在渗漏点钻孔,孔径12 mm,孔深不得大于结构厚度,根据出水量在渗水点周边增加打孔数量(见图4),用于辅助注浆和排气,用早强水泥埋设注浆嘴,注浆压力[6]0.3~0.5 MPa 且不小于渗水压力,当排气孔出浆时封堵排气孔,待浆液凝固后清除注浆嘴并恢复混凝土表面。
图4 单点渗水注浆孔示意图
多点渗漏时与单点渗漏处理方案相同,须根据实际渗水情况增设注浆孔,调整注浆压力,若渗水量较大需多次注浆,确保浆液完全填充裂缝。
3.6 结构非预留缝渗水处理措施
非预留缝[7]位置采用沿缝隙打孔注浆的方法封堵,钻孔方式采用骑缝钻孔(见图5),钻孔孔径≥12 mm,孔深根据混凝土结构厚度确定,不得贯穿结构,侧墙上孔距30~50 cm,顶板或底板上孔距20~30 cm,沿裂缝开槽,开槽宽度和深度为2~3 cm,将槽口清理干净并干燥,采用早强水泥或双快水泥沿槽口埋设注浆嘴确保注浆时不漏浆,注浆嘴间距15~40 cm,注浆压力应大于渗漏水压力,水平缝从一端向另一端依次注浆,竖向缝由低向高依次注浆。当进浆量小于1.5 ml/min 时,可停止注浆,持压30 min 即可。
图5 非结构预留缝注浆孔布置示意图
注浆完成72 h 后检查确保无渗水,清除注浆嘴和槽内早强水泥或双快水泥,用高强水泥砂浆或聚合物改性环氧树脂砂浆封闭槽口。
4 结束语
高水位环境下综合管廊混凝土结构渗水处理技术在该综合管廊缺陷处理上得到了成功运用,解决了高水压力环境下综合管廊变形缝渗水、施工缝渗水、非预留缝渗水等各类渗水缺陷,验证了高水位压力环境下针对不同渗水形式的注浆技术。确保了结构的质量,充分发挥其使用功能,提高钢筋混凝土的使用寿命,同时可以为同类环境地下钢筋混凝土结构渗水处理提供借鉴。