摘要:渗漏是水工混凝土建筑物老化病害的一种表面现象,亦最为常见。设计不合理、施工质量欠佳、运行管理不善或使用条件改变、遭受意外何载及材料老化等,会引发贯穿性裂缝,或在混凝土内部形成连通的蜂窝孔洞等深层缺损,或导致变形缝止水失效。本文提出了在建筑施工中常见的渗漏成因进行了分析,并针对这些常见的渗漏病害,提出一些具体的处理措施。
关键词:水工混凝土;渗漏;原因;处理措施
水工混凝土建筑物各种病害、缺陷,大多始发于或显露于结构外表面,如裂缝、破损、磨蚀、渗漏、钢筋锈蚀以及结构外观变形等。有些病害的起因比较简单,仅根据现场仔细检查、测绘病害的形态、范围和程度,就可以分析清楚和做出判断。实际上,许多严重病害,大部分是可以用目测发现的,但目测必须系统化,由经验丰富的技术人员进行。但有一些病害的情况却很复杂,病因亦很多,需要结合具体工程条件进行多方面检测、试验或调查工程的设计、施工资料,经过综合分析后,才能得出比较清楚的认识和做出恰当的评估。
一、渗漏成因分析
渗漏现象出现后,首先我们要进行渗漏成因分析,实际上就是分析混凝土结构中存在的贯通缺损的成因,包括变形缝和裂缝的渗漏成因分析。
1、变形缝渗漏成因分析
变形缝是身伸缩缝、沉降缝和抗震缝的总称。水工混凝土建筑物的特点,要求其变形缝必须具有以下性能:能够满足建筑物各部分之间的变形、变位的要求,消除相互间力的传递;变形缝止水结构水密性能优良,在设计水头压力的作用下,不发生渗漏;止水材料耐久性优良。变形缝止水结构失效有设计、施工和材料等三方面的原因。
(1)设计方面的原因
变形缝尺寸设计不合理,密封止水材料的长期允许伸缩率不能满足变形缝变形要求等。
(2)施工原因
止水带位置偏离、止水带周围砼有蜂窝孔洞、止水带焊接不严密、密封材料嵌填质量差和砼面脱离等。
(3)止水材料方面的原因
止水材料年久老化腐烂,或失去原来弹塑性而开裂或被挤出等。
2、渗漏裂缝成因分析
砼是多相复合脆性材料,当砼拉应力大于其抗拉强度,或砼拉伸变形大于其极限拉伸变形时,砼就会产生裂缝。按照深度的不同,可以分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝;按产生原因分,裂缝可以分成温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、超载裂缝、碱骨料反应裂缝、地基不均匀沉陷裂缝等。分析推断渗漏裂缝成因可以从结构设计、砼材料性能、施工、运行管理及环境条件、外载作用等方面着手进行。
二、裂缝渗漏的处理
根据裂缝发生的原因及其结构影响的程度,渗漏量大小和集中分散等情况,分别采取以下处理措施:
1.表面处理
根据裂缝所在的部位,可用水泥砂浆、防水快凝砂浆以及环氧砂浆等对裂缝部位的表面进行涂抹,粘补,嵌补以及喷浆修补等。
对于裂缝渗漏量较大,但不影响建筑物正常使用的漏水裂缝,可采用埋管导渗或钻孔导渗。埋管导渗即沿漏水裂缝在混凝土表面凿成上小下大的槽形,并在渗漏集中的部位埋设引水铁管,然后用棉絮沿裂缝填塞,使漏水集中从引水铁管排水,再用快凝灰浆或防水快凝砂浆迅速回填封闭槽口,最后把引水管封堵。钻孔导渗即用风钻在漏水裂缝一侧(水平缝则在缝的下方)钻斜孔,穿过裂缝面,使漏水从钻孔中导出,然后封闭裂缝,从导渗孔灌浆填塞。
2. 内部处理
对于浅缝和只需防渗堵漏的裂缝,一般可用水泥灌浆,如对开度小于0.3mm或渗透流速较大以及受温度变化影响的裂缝,应采用化学灌浆处理。
3.结构处理结合表面处理
对于影响建筑物整体性或破坏结构强度的裂缝,除了采取内部处理外,有的尚需要采取结构处理结合表面处理的措施,以达到防渗、结构补强或恢复整体性的要求
三、散渗或集中渗漏的处理
混凝土建筑物出现散渗或集中渗漏的原因,主要由于蜂窝、空洞、不密实及抗渗标号低等缺陷造成。其处理措施:对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于大面积的细微散渗及水头较小的部位,可采用表面涂抹办法;对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。如流速较大,可先用棉絮或麻丝楔入孔洞,以降低流速和减少漏水量,然后再进行堵塞;对于大面积散渗,可修筑防渗导水对于涵洞壁很薄,漏水范围大,且缩小洞径不影响用水要求时,可采用内衬钢板,钢筋混凝土或预制钢筋混凝土块,套管可采用铸铁管、钢管或钢筋混凝土管等。
四、点渗漏的处理
1、直接堵漏法
当水压不大(小于1米水头),漏水孔较小时可用此法。先将漏水孔凿毛, 并把孔壁凿成与砼表面接近垂直的形状,不能剔成上大下小的楔形槽。用水冲净槽壁,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。
2、下管堵漏法
适用于水压较大(1~4米水头),且漏水孔洞较大的情况。首先清除漏水孔壁的松动砼,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,按直接堵漏法把孔洞封死。
3、木楔堵塞法
适用于水压较大(大于4米水头),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中,使水顺管子排出。用快速灰浆封堵铁管四周。待灰浆凝固后,将一根外径和铁管内径相当且裹有棉丝的木楔放入铁管,将水堵住。最后用防水砂浆层覆盖保护。
4、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孔洞的封堵很合适,也可用于密实性差,内部蜂窝孔隙较大的砼的渗漏和回填。灌浆材料可以用水泥、水玻璃、丙凝、丙烯盐酸以及水泥和水玻璃、丙烯酰胺、丙烯盐酸的混合灌浆材料。
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。然后再用高强度砂浆回填至原混凝土面,必要时可以立模养护。待高强砂浆达到一定强度后,沿灌浆嘴顶灌浆。灌浆完毕,关紧灌浆阀门,等浆液凝固后再行拆除。
5、止水、结构缝渗漏的处理 混凝土建筑物止水,结构缝渗漏的修补,首先考虑采用热沥青进行补灌。当补灌沥青有困难或无效时,则可采用化学灌浆。灌浆的材料可用聚氨酯,在采用单液法灌浆时,设备简单,施工容易。此外,还常采用丙凝浆液。
五、基础渗漏的处理
应根据渗漏的原因、基础情况和施工条件进行综合分析,确定处理方案。对于非岩性基础,可在建筑物上游做黏土铺盖,黏土截水墙或进行黏土灌浆和化学灌浆以及改善下游的排水条件等;对岩基渗漏,一般可采取加深加厚阻水帷幕、帷幕补强灌浆以及下游增设排水孔,改善排水条件等。