某水库防水洞渗漏水治理

阴昌华 王 涌 张雅珍

1 工程概况

水库于20世纪70年代建成,夯土坝,库容500多立方米。水库列为全国水库除险加固项目,项目改造中在库内回填土修建其他设施引起防水洞闸门端混凝土结构与防水洞结构产生不均匀沉降,致使沉降缝止水钢板多处拉裂,裂缝长度10cm左右、宽度3cm左右。防水洞截面尺寸:高1.92 m,宽1.67 m,四角R500。洞的结构300mm钢筋混凝土,700mm浆砌石,沉降缝处止水钢板板厚3mm。沉降缝处当时漏水呈水幕,在防水洞一端看不到另一端的闸门,泄水压头23 m、泄水量2 m3/min。还有几处施工缝漏水如同水帘,人穿过都有困难。问题的出现给水库安全运行带来隐患和经济效益的损失。施工任务0+115～0+150。

2 方案设计

项目的主要矛盾是解决沉降缝的密封,给注浆创造条件,实现把大量凝固快的材料注入背后,把水堵住的目标。结合现场出水、压力情况强堵困难太大,要采取因势利导的方法,就是说把漏水的强势顺势导之,由大问题转变为小问题,不利转变为有利,这是解决这一问题的主导思想。

2.1 设计密封钢模

考虑强度、刚度、重量、安装时所需的变形、可行等方面因素采用6mm钢板、宽度400mm,模板分四块,上下两块较大,角部呈R500mm圆弧,中间的较小。上下模板四角处、中间模板焊接2″丝头6个、3/4″丝头6个,并在上下模板、中间模板开了6个φ 14的孔,2″丝头接阀门排水用,3/4″丝头用来排水、注水泥浆、硅酸钠。直径为 14mm的孔用来注化学浆。模板两侧开直径为15mm长孔用做膨胀螺栓固定模板使用。

2.2 设计顶杠

考虑顶杠长径比、螺杆直径,选11/2″钢管,M25×5螺杆现市场出售的移动脚手架调整螺杆。

2.3 选择阀门

考虑几何尺寸小、操作方便的球阀。

3 材料选用

1)W700稳挡水。

渗透结晶防水材料:灰色粉末状固体,无毒、无味,可用于饮用水工程,且能与混凝土形成整体防水。自动修复裂缝防水作用持久。防止化学介质侵蚀,保护混凝土钢筋不受腐蚀。渗透结晶能力强,能耐受高水压。抗渗性能好,粘结力强。与混凝土形成整体防水且防水作用持久。施工方法简单,性价比高。

2)DM-G-510聚氨酯灌浆料(疏水型)。

该材料属有机化学灌浆材料,外观为单组分透明粘稠状液体,无毒,可用于饮用水工程,是一种具有良好的疏水性能,化学稳定性高;耐酸、碱和有机溶剂,耐化学腐蚀性好;与混凝土基层及其他建材粘结性能优异;与水泥混合使用可用于各种场合的防水、补强、加固处理。灌浆胶发生化学反应后,借其缓慢膨胀及持续压力,可将灌浆胶渗透至微细裂缝、蜂窝、孔洞,达到完全止漏的功能。

3)W730水泥基渗透结晶堵漏材料。

该产品为单组分粉体,无毒、无味、无污染、不燃烧,是一种凝结硬化快,小时强度高,具有微膨胀的水硬性材料,可带水带压堵漏。主要技术指标见表1。

表1 WT30水泥基渗透结晶材料的技术指标

4)DM-900树脂水泥防水防腐密封材料。

高分子聚合物液料,水泥基粉料,加水搅拌常温反应固化。强度高,耐磨,柔韧性好,耐化学介质腐蚀,耐老化,耐高低温性能好,可耐80℃温度。适用于混凝土防水防腐密封,迎水、背水面使用。可在潮湿无明水基面施工。且无毒、无味、可用于饮用水工程。主原技术指标见表2。

表2 DM-900树脂水泥材料的技术指标

5)水泥采用硅酸盐水泥。

42.5硅酸钠:M2.9;波美度:38～40。

6)机具。

空压机:5 m3/min;压力0.7MPa。气动注浆机:流量:30 L/min;压力 0.2MPa。手动注浆机:流量:5 L/min～8 L/min;压力0.5MPa～0.8MPa。高压电动注浆机:流量:1 L/min～2 L/min;压力40MPa。水钻、电锤、搅拌机、手推车等工具。

4 具体施工做法

4.1 进场准备

1)准备临时电源,确保安全施工;制造堵漏工装、运输工具等;

2)操作工人及管理人员需穿戴雨衣、雨裤、雨鞋,戴防护眼镜进入施工现场;

3)基面检查与预处理:先将距闸门35 m范围内的裂缝漏水等处进行堵漏加固处理,防止大流量漏水范围扩大;

4)工程材料、机具运输;储藏材料机具库房;施工人员住宿。

4.2 沉降缝处理

1)用堵漏钢模对沉降缝进行表面封堵固定,在堵漏钢模上预留排水孔、灌注水泥浆及化学浆孔。排水孔泄压排水、灌注孔注浆使用。堵漏工装与混凝土之间的缝隙用橡胶板、稳挡水渗透结晶堵漏等材料进行封堵,防止浆液流出。

2)缝两侧错开止水带处打孔,孔深穿透300mm混凝土洞壁,孔径28mm。

3)用双液灌浆泵灌注化学浆液——聚氨酯灌浆料(疏水型),该材料遇水膨胀后将水源封堵在水洞外侧使化学浆液沿孔进入混凝土壁与岩石之间的缝隙及止水带后部沉降缝处,达到加固、堵漏、密实效果。

4)在沉降缝处堵漏工装预留管处灌注化学浆封堵止水带与堵漏工装之间的沉降缝。

5)灌注完化学浆后,灌注水泥浆,达到整体加固的目的。

6)用稳挡水。渗透结晶防水材料对注浆孔进行封孔处理。

4.3 距闸门35 m范围内沉降缝、裂缝的处理

1)缝两侧打孔,孔深穿透300mm混凝土洞壁,孔径28mm。具体布孔位置视现场施工时具体情况而定。

2)用双液灌浆泵灌注化学浆——聚氨酯灌浆料(疏水型),该材料遇水膨胀后将水源封堵在水洞外侧,达到加固、堵漏、密实效果。

3)灌注完化学浆后,灌注水泥浆,达到整体加固的目的。

4)凿除缝内填充物30mm,用稳挡水。用渗透结晶堵漏材料10mm进行嵌填找平。然后嵌填20mm树脂水泥防水防腐密封材料进行柔性密封处理。

5)用稳挡水。渗透结晶防水材料进行封孔找平处理,缝两侧各200mm刮稳挡水。渗透结晶防水材料进行刚性防水加强处理。最后对施工过程检查修补,进行竣工验收。

5 结语

通过对防水洞沉降缝渗漏水的治理,我们认为当建筑物中的沉降缝处理不当,会对建筑的使用造成影响,设置沉降缝的目的是为了使建筑物在沉降变形的条件下结构不致破坏,因而沉降缝的防水处理既要满足密封防水又要适应变形,因此采用能够适应的弹性防水材料,而且不能只用单一形式,要用多种材料,刚柔结合、多道设防,只有这样做才能杜绝沉降缝以及其他类型的变形缝发生渗漏水现象。

[1] 肖 康,赵 宇,王 宇.蜀河水电站土石围堰防渗工程施工浅议[J].山西建筑,2009,35(32):355-356.