供水箱涵伸缩缝防渗漏处理方案和施工工艺分析研究

摘要：深圳市东江水源工程，由于运行时间长，部分供水箱涵伸缩缝表面出现不同程度的鼓包、开裂和渗漏水现象，影响供水箱涵结构的安全运行。基于此，详细分析供水箱涵伸缩缝缺陷问题对东江水源工程供水安全的影响，同时制订了伸缩缝防渗漏处理方案和施工工艺，通过对供水箱涵伸缩缝防渗漏的施工处理和做好预防措施，较好地解决了伸缩缝缝口止水密封材料老化、破损、脱落、缝内填料缺失、局部渗漏等缺陷问题，使供水箱涵的止水效果好，耐久性更好，使用寿命更长，提高水资源集约节约利用水平，确保东江水源工程沿线输水管线安全运行，为今后供水箱涵伸缩缝修缮提供技术支撑。

关键词：供水箱涵伸缩缝防渗漏处理方案施工工艺

中图分类号：TU753

AnalysisofLeakagePreventionTreatmentPlanandConstructionTechnologyforExpansionJointsofWaterSupplyBoxCulverts

FANZupeng

ShenzhenDongjiangWaterSourceEngineeringManagementOffice，Shenzhen，GuangdongProvince，518036China

Abstract：DuetothelongoperationtimeoftheDongjiangWaterSourceProjectinShenzhen，somewatersupplyboxculvertshaveexperiencedvaryingdegreesofbulging，cracking，andleakageonthesurfaceofexpansionjointsinsomewatersupplyboxculverts，whichaffectsthesafeoperationofthewatersupplyboxculvertstructure.Basedonthis，thearticleprovidesadetailedanalysisoftheimpactofexpansionjointdefectsinthewatersupplyboxculvertonthewatersupplysafetyoftheDongjiangWaterSourceProject.Atthesametime，aleakagepreventiontreatmentplanandconstructiontechnologyforexpansionjointshavebeenformulated.Bycarryingoutconstructiontreatmentandpreventivemeasuresforleakagepreventionintheexpansionjointsofthewatersupplyboxculvert，theproblemsofaging，damage，detachment，missingfillingmaterialsinthejoints，andlocalleakageofthesealingmaterialattheexpansionjointmouthhavebeenwellsolved.Ithasimprovedthewaterproofingeffect，durability，servicelifeofthewatersupplyboxculvert，andenhancedwaterresourceintensiveandeconomicalutilizationlevel，ensuresthesafeoperationofwatertransmissionpipelinesalongtheDongjiangWaterSourceProject，providingtechnicalsupportfortherepairofexpansionjointsinthewatersupplyboxculvertinthefuture.

KeyWords：Watersupplyboxculvert;Expansionjoints;Antileakage;Treatmentplan;Constructiontechnology

东江水源工程东起惠州市惠城区水口镇廉福地，西至深圳市西丽水库、铁岗水库，整个工程横跨惠州市2个区和6个镇，深圳市7个区和12个街道，供水管网全线总长约105.8km，以“长藤结瓜”的形式横穿深惠两地。东江水源工程总投资42亿多元，设计水平年为2001年，最大输水流量为30m3/s，设计总供水量为7.2亿m3/a，供水保障率达97%，工程运行至今已20多年，累计供水100多亿m3。

该工程供水箱涵全线16.3km，占输水主干线的15%。根据箱涵的运行情况，分为有压箱涵和无压箱涵。压力箱涵包括平潭压力箱涵、马安压力箱涵、永湖压力箱涵、大工业区支线箱涵。无压箱涵包括坪山箱涵、长岭皮箱涵。根据东江水源工程供水箱涵的运行工况及外部环境，可以分为常规箱涵和江底箱涵，常规箱涵主要承受地下外水压力、内水压力及土压力，江底箱涵主要承受箱涵的内水压力、江河外水压力。箱涵伸缩缝缝间止水主要采用Ⅰ型止水、Ⅱ型止水、Ⅲ型止水和Ⅳ型止水4种型式，Ⅰ型、Ⅱ型两种止水均在墙体内设特制橡胶止水带止水，缝间填料采用厚度30mm的浸沥青松木板材料。Ⅲ型止水和Ⅳ型止水在墙体内设置紫铜止水片。

该工程供水箱涵伸缩缝修缮主要建设内容是对平潭压力箱涵、马安压力箱涵、永湖压力箱涵、坪山箱涵、大工业区支线箱涵、长岭皮箱涵共1004条，全长14698.4m的伸缩缝渗漏、破损、鼓包等问题进行施工处理[1]。

1对东江水源工程供水安全的影响分析

1.1伸缩缝止水结构破损危害供水安全

因止水结构破损导致供水箱涵伸缩缝出现破坏，造成供水水量损失或水质污染，甚至发生局部渗漏，将不得不采取紧急措施，进行停水检修。任何一次非计划实施的停水检修，都将中断东江水源工程的正常连续供水，必然对社会经济产生一定的负面影响。由此可见，虽然短期内集中处理大量破损、鼓包等情况的伸缩缝需要耗费的金额较大，但是若不尽快对箱涵伸缩缝进行修缮处理，将加大东江水源工程持续安全运行风险，增大沿线因渗漏造成的水量损失，增加工程运行维修费用，不得延长停水检修工期等，对整个工程的运行产生负面影响，同时也会影响整个深圳市的用水安全。

1.2伸缩缝破损影响供水箱涵结构安全

止水材料破损进一步冲刷伸缩缝，导致填缝材料逐渐破损流失，加大伸缩缝的破坏[2]。止水带发生破损后，无法与混凝土进行紧密结合，这样容易造成通道渗水或漏水，若不及时采取处理，通道裂痕就会越来越大，最终将会导致箱涵发生断裂，使得混凝土产生开裂、龟裂、露筋等问题将会不断涌现，且进一步影响箱涵的耐久性与箱涵结构的安全性。

1.3伸缩缝破损影响供水工程外部环境

供水箱涵出现渗漏缺陷，其主要原因是伸缩缝存在止水带老化破损、外部止水胶板老化开裂、填缝材料脱落等现象[3]。随着时间的推移，这种老化现象会越来越多，导致伸缩缝渗漏。箱涵出现渗水情况后，内水外渗还会形成渗水通道，导致水土大量流失，带来一系列的地面塌陷、建筑物地基破坏等附属问题，还对国家和人民的经济财产造成一定损失，同时也对社会产生较大的负面影响。

2伸缩缝防渗漏问题主要施工方案

2.1常规压力箱涵伸缩缝施工方案

常规压力箱涵伸缩缝防渗漏处理过程中将搭设高度4m的双排防护脚手架，止水方案示意图如图1所示。

常规压力箱涵伸缩缝施工工艺流程如下。

（1）清理底板积水，底板沿伸缩缝两侧各1.5m位置搭设围堰，保持底板伸缩缝表面干燥。（2）伸缩缝表面45cm范围内打磨干净，并将存在破损和脱落的基材全面清除。（3）剔除伸缩缝内木板，同时用电锤开槽，其深度一定要大于60mm，然后内部用快速堵漏剂进行临时堵水约20mm，接着再利用化学灌浆实施第一道止水。（4伸缩缝混凝土表面及缝槽内要进行二次打磨处理，及时清洗干净之后再快速烘干，接着涂刷上2mm厚的防渗型SK手刮聚脲在混凝土表面及缝槽内[4]，再涂刷上潮湿型界面剂E涂层，然后再将高弹性嵌缝砂浆材料回填到缝槽中。（5）伸缩缝混凝土表面涂刷两遍宽度大于单组分聚脲范围两侧各100mm的潮湿型界面剂E，每遍涂刷厚度要求应做到薄而均匀，不得出现涂漏现象。（6）聚脲涂刷。待界面剂表面完全烘干后再将厚度为250mm的SK抗冲磨型手刮聚脲材料，还有厚度为150mm的粘贴胎基布材料各进行涂刷1遍，然后选择柔性抗冲磨的防渗材料再进行涂刷3遍，谨记涂刷厚度一定要大于5mm。要求聚脲涂刷均匀，每次涂刷需要一次性成型，不可以来回进行涂刷，防止出现鼓包现象。（7）最后聚脲涂刷工序全部完毕后，只需进行常温养护即可，且24h内不得浸水。

2.2江（河）底压力箱涵伸缩缝处理方案

西枝江底压力箱涵伸缩缝处理过程中将搭设高度4m的双排防护脚手架，止水方案示意图如图2所示。

江（河）底箱涵伸缩缝施工工艺流程如下。（1）围堰导水：先做围堰、排水，并设置导水管，保证施工及养护期间作业面的干燥。（2）基面处理：拆除破坏的止水胶板和原有残旧的锚固螺栓等材料，并将表面两边350mm范围全部进行清理打磨。（3）凿槽：沿伸缩缝凿槽，槽深约60mm，宽约30mm，清洗干净。（4）磨槽：按200mm的宽度用云石机切割磨槽，其切割深度控制在2～3mm。（5）基面修补：遇到混凝土表面松脱或渗坑时，应及时对基面局部进行修缮处理，确保基面混凝土明净整洁。（6）钻孔：用冲击钻打孔，按200mm间距安装M12膨胀螺栓。（7）化学灌浆止水：先利用20mm厚的快速堵漏剂填充在缝槽内进行封缝；再沿伸缩缝两端钻孔实施化学灌浆，止水后一定要维持缝槽干燥。若渗水量很大，则需在伸缩缝两侧布置输水管将水排出，然后再进行一道化学灌浆止水。（8）伸缩缝混凝土表面及缝槽内要进行二次打磨处理，及时清洗干净之后再快速烘干，接着涂刷上2mm厚的防渗型SK手刮聚脲在混凝土表面及缝槽内，再涂刷上潮湿型界面剂E涂层，然后再将高弹性嵌缝砂浆材料回填到缝槽中。（9）伸缩缝混凝土表面涂刷两遍宽度大于单组分聚脲范围两侧各100mm的潮湿型界面剂E，每遍涂刷厚度要求应做到薄而均匀，不得出现涂漏现象。（10）聚脲涂刷：待界面剂表面完全烘干后再将厚度为250mm的SK抗冲磨型手刮聚脲材料，还有厚度为150mm的粘贴胎基布材料各进行涂刷1遍，然后选择柔性抗冲磨的防渗材料再进行涂刷3遍，谨记涂刷厚度一定要大于5mm。要求聚脲涂刷均匀，每次涂刷需要一次性成型，不可以来回进行涂刷，防止出现鼓包现象。（11）钢板锚固：聚脲表面锚固5mm厚不锈钢板压条，两侧钢板压条中间伸缩缝部位间距L1=10mm[5]。（12）最后聚脲涂刷工序全部完毕后，只需进行常温养护即可，且24h内不得浸水。

2.3伸缩缝表面涂刷出现鼓包的处理措施

该工程供水箱涵运行多年，不可避免的会发生伸缩缝聚脲涂层出现局部鼓包、开裂以及破损的情况，其具体的预防及处理措施如下。（1）伸缩缝两侧混凝土打磨宽度要由25cm增加到45cm，保证界面剂的宽度大于表层聚脲宽度10～20cm，增大绕渗面积，减少伸缩缝两侧混凝土的绕渗。（2）界面剂选择能适应潮湿环境的潮湿型界面剂，界面剂涂刷两遍，保证界面剂的厚度和均匀性。（3）对伸缩缝两侧不密实的混凝土表面采用环氧高强腻子进行补强，增强伸缩缝周边混凝土的强度。（4）将伸缩缝表面的聚脲涂层厚度由4mm增加到5mm。（5）聚脲的抗拉强度由15MPa提高到20MPa，聚脲的硬度由邵A50提高到大于邵A80。（6）尽可能延长聚脲涂层养护时间，保证聚脲与混凝土之间有足够的粘接强度后再通水（养护5d以上）。（7）施工过程中严格控制施工质量，对施工作业人员进行技术培训，严格按照每一道工序工法施工，杜绝施工中出现的质量隐患。

3结语

本文通过对防渗漏破损对东江水源工程供水安全和箱涵安全的影响分析，同时提前做好对供水箱涵伸缩缝防渗漏的止水方案和处理措施，及时消除安全隐患，保障箱涵结构安全，从而进一步提高东江水源工程渠系的水利用系数，提高伸缩缝的止水效果，提升供水箱涵的耐久性，做到合理开发利用水资源，有效保障深圳市的城市供水安全稳定运行。

参考文献

[1]何勇，傅柯.某输水渡槽伸缩缝漏水防渗处理及施工工艺[J].西北水电，2023（1）：55-58，95.

[2]汤涌.水利工程施工中渠道防渗技术分析[J].科技创新与应用，2022，12（21）：157-160.

[3]焦文娟李超.水利工程渠道的防渗漏结构设计[J].地下水，2021，42（4）：286-288.

[4]石菊，葛坤，褚峰.浅谈混凝土输水箱涵施工：以南水北调中线一期工程天津干线为例[J].中国水利，2019（8）：37-40.

[5]蔡洪志.水工建筑物中应用紫铜止水片防渗漏问题探讨[J].河南水利与南水北调，2023，52（5）：64-65.