浅谈水工隧洞混凝土防渗漏措施

谢国益

【摘要】在水工隧洞施工中,混凝土防渗漏是一个普遍的问题。作为一个水利工作者,如何处理衬砌混凝土渗漏是一件非常重要的事。本文将对水工隧洞混凝土渗漏的原因进行分析,并提出处理措施。

【关键词】水工隧洞 混凝土 渗漏 处理措施

水工隧洞在砼衬砌完成后,地下周围裂隙水被封闭于砼衬砌外,使其形成较高的水头压力,常常会在衬砌砼的薄弱部位渗出而影响构筑物的安全使用。如何进行防渗处理也是水工隧洞施工中经常遇到的问题。

一、渗漏原因分析

全断面砼衬砌埋藏式水工隧洞,在砼浇筑结束后,由于山体内地下水的渗流通道被封堵,形成较高的外水压力,使衬砌砼在施工缝、变形缝的薄弱位置产生渗漏。

这是因为:在砼浇筑时没有采取有效的排水措施(如设置排水廊道、打排水孔等)进行外水导排减压。在砼衬砌完成后,因各种原因回填和固结灌浆不可能立即进行时,当衬砌砼水化热完成后,衬砌与岩体之间实际存在一个较大的空隙。当围岩外水压力梯度尚不足以形成新的渗流通道时,外压力实际上是渗透水在围岩和衬砌中产生的体积力。此时的外水压力迅速升高,并直接作于衬砌砼上,导致砼薄弱面渗水,而影响衬砌结构的安全。

二、处理措施

施工缝面作为新、老砼的结合部因其所处位置较低,而在缝面的处理上及时采取了冲毛或凿毛工艺,但由于现场条件的限制还存在一定的问题,比如边、顶拱砼开仓前冲仓后会有少量的积水和一些细小的渣子难以彻底清除,再加上砼入仓前的砂浆摊铺往往也难以全部覆盖老砼面、结合面振捣不密实等等因素的存在,使该部位成为一个较为薄弱的地方。况且边、顶拱砼浇完以后其强度增长还需要一定的时间,在此时间内,外水压力迅速增加必然从该处渗出。针对这一问题,采用“先引导”、“后排水”的方法,取得了一定的效果。先引导的目的是在未进行二次砼浇筑时,预先设置导水孔,创造导排外水减压的条件。后排水是在二次浇筑砼后,使无规的渗漏水通过引导水管变为有规的卸压排水导流,使二次浇筑有足够的强度增长时间,确保砼的质量,最后通过注浆封闭导水孔达到止渗的目的,其具体作法如下。

1.底板浇筑时,对于边、顶拱岩壁有渗水的洞段,在底板砼施工时,在施工缝面上预留一个纵向槽,预留槽的位置设在外层钢筋与岩壁之间,并且留出6cm的钢筋保护层。如果边墙没有足够的超挖空间,则凿除部分岩石,以保证该槽的形成。在纵向槽的底部与模板之间埋设一根PVC管作为导排水管。在进行边顶拱浇筑时,纵向槽内填充碎石,表面用镀锌铁皮封盖。边顶拱浇筑完毕,要及时通开该PVC管,以保证排水的畅通。

2.对于裂隙渗水或集中渗水的地方,则采用打排水管孔,孔内插管排水的方案。排水孔沿着裂隙的走向打,孔深1.0M,孔径Ф=42mm,间距2-3m,管子采用DPVC管,其插入孔内的部分用钉子开一些小孔,孔口用棉纱或砂浆堵塞。管子可顺岩壁接到纵向槽内,也可穿过堵头模板将水排到仓外。

顶拱浇筑时,仓内的积水安排专人负责舀出,必须保证仓内积水及时排出。在边、顶拱砼浇筑结束、模板拆出后,立即扫开顶部预埋的回填注浆孔,帮助排水减压。

对留在槽内的骨料的处理,可在最后进行隧洞回填灌浆时,将所处埋的PVC排水管清除后,沿埋留孔进行灌浆处理。

施工方法如下。

(1)沿缝开“V”型槽,槽深×宽为4-5×4-5cm。

(2)沿缝钻骑缝孔,孔距40cm,孔径25-28mm,孔深约55cm。

(3)清缝、清孔,达到孔内、槽缝无泥垢、碎碴。

(4)在孔内布置注浆管及排气管,注浆管长约45cm,管径18mm;排气管长约10cm,管径8mm。

(5)采用速凝水泥嵌缝、埋管,要求嵌入均匀,孔内压贴密实、平整,不得有渗漏。

(6)注入丙酮浆液,记录注浆压力和注浆量。

(7)注入环氧浆液,注浆第一次压力0.8Mpa,第二次重复注浆1.0Mpa,采用逐级升压施灌。

(8)注浆结束标准以达到结束压力后,恒压10-15分钟,以不进浆为结束。

(9)第一次注浆结束后5小时,现场负责人进行孔口检查,如发现孔口浆液不饱满,即进行第二次注浆,至孔口饱满为止。

综上所述,水工隧洞混凝土防渗漏首先要善于引排洞内渗集水,其次要做好施工缝结合部位的处理。