□熊國兵 □田 麗 □楊勝強 □付舉科
(貴州省銅仁市水利電力勘測設計院)
在水工建筑物建設中,滲漏是水工建筑物老化病害的一種表面現(xiàn)象,亦最為常見。有時候因為設計不合理或是施工質(zhì)量不過關,就會引起貫穿性裂縫,通常情況是沒有妥善的管理或者運行、使用的條件突然改變,使水工建筑材料發(fā)生老化等,混凝土內(nèi)部形成連通的蜂窩孔洞等深層缺損,從而導致變形縫止水失效。事實上,水工建筑一旦出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,如果沒有得到及時有效的解決,有時候會導致很嚴重的后果,經(jīng)濟損失是一方面,更重要的是還會影響到人們的生活和工作的正常運作,嚴重的還會危及人的生命和財產(chǎn)財產(chǎn)安全。
水工建筑物在建筑領域中同樣擁有舉足輕重的作用,它的主體材料是鋼筋混凝土,因此也會具有很多鋼筋材料的優(yōu)勢與劣勢特征。水工建筑的特點是:由于受自然條件制約多,因此地形、地質(zhì)、水文、氣象等因素對工程選址、建筑物選型、施工、樞紐布置和工程投資影響都很大;一般擋水建筑物要承受相當大的水壓力,由滲流產(chǎn)生的滲透壓力對建筑物的強度和穩(wěn)定不利;當泄水建筑物泄水時,對河床和岸坡具有強烈的沖刷作用,如果發(fā)生滲漏現(xiàn)象,維修也是一大難題,因此水工建筑工作條件很復雜。
施工難度大。在江河中興建水利工程,需要妥善解決施工導流、截流和施工期度汛,與此同時,復雜地基的處理以及地下工程、水下工程等的施工技術都較復雜;大型水利工程的擋水建筑物一旦失事,將會給下游民眾的生活、工作乃至生命和財產(chǎn)帶來巨大損失和災難。
為控制調(diào)節(jié)水流防治水患和開發(fā)利用水資源而興建的承受水的水工建筑物水,長時間會遭受到各種病害、缺陷,大多始發(fā)于或顯露于結構外表面,如裂縫、破損、磨蝕、滲漏、鋼筋銹蝕以及結構外觀變形等。經(jīng)過近幾年的實踐分析和總結,水工建筑物所存在的滲漏問題成因主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
在水工建筑中,變形縫止水結構的主要作用是在消除相互間力的傳遞的同時,還滿足水工建筑物各個部分之間的變形以及變位的要求。一般情況下,變形縫止水結構材料要求有很高的耐久性。如果變形縫尺寸設計不合理,密封止水材料的伸縮率不能滿足變形縫變形要求,或者是在施工方面,止水帶位置偏離、止水帶周圍混凝土有蜂窩孔洞、止水帶焊接不嚴密、密封材料嵌填質(zhì)量差和混凝土面脫離,都會導致水建筑物滲漏現(xiàn)象的產(chǎn)生;另一方面,如果止水材料年久老化腐爛,或失去原來彈塑性而開裂或被擠出也會產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。
混凝土在一定的時間內(nèi)呈流塑狀態(tài),澆注入模,搗實固化后可以制成各種形狀和大小的構筑物或構件,其成型后一段時間里水泥與水發(fā)生水化反應,使混凝土硬化,硬化后的混凝土是一種復合型的脆性材料,所以具有一般石料的性質(zhì)。一旦混凝土拉應力大于混凝土的抗拉強度,或者是混凝土拉伸變形程度大于混凝土的極限拉伸變形度時,混凝土就會產(chǎn)生裂縫。
由于水工建筑主要用于承載與擋水,因此在水的高強壓力作用下,通常發(fā)生漏水現(xiàn)象;另一方面,因為水中常含有溶解的氣體、礦物質(zhì)以及有機質(zhì)等,持續(xù)不斷的滲漏水會將混凝土中的鈣化物源源不斷地帶走,從而導致混凝土碳化,并且進一步被其他的氧化性氣體腐蝕,而最終摧毀水工建筑。
工廠購買的紫銅片板必須進行加工,先要根據(jù)水平止水和垂直止水的展開尺寸剪切成條,紫銅片條盡可能長一點,以減少接頭的數(shù)量,有的施工人員圖省事,直接對接或單面焊接,既不符合規(guī)范要求,也容易造成焊縫質(zhì)量達不到要求,出現(xiàn)漏焊、砂眼、穿孔等問題,從而產(chǎn)生滲漏。
在負氣溫、土質(zhì)、水和外荷載等外界條件的影響下,細粒土和混凝土孔隙中的水分以及水庫水面在負氣溫下會結冰,產(chǎn)生凍脹和靜冰壓力,水工建筑物因基礎土質(zhì)凍結后產(chǎn)生凍脹,導致建筑物不同程度的破壞,這樣也會導致滲漏情況的產(chǎn)生。
水工建筑物滲漏是水工建筑物各類病害中較為常見的一種工程缺陷,一般是出于設計不合理、施工質(zhì)量欠佳、運行管理不善或使用條件改變、遭受意外荷載及材料老化等原因,引起水工建筑物產(chǎn)生裂縫缺陷,從而導致滲漏。特別是承受較大水壓力的江海底隧道、大壩等水工建筑物,滲漏出現(xiàn)后會不同程度影響工程的正常使用,甚至危及建筑物穩(wěn)定和安全。通過對水工建筑物的特點以及滲漏成因分析,對水工建筑物的滲漏問題提出以下幾點應對措施:
由于水工建筑物是由土料碾壓而成,所以比較容易受到外力作用而引起破壞。因此,在平時應及時加強維護和保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)問題及時休整,以防亡羊補牢,于事無補。比如說對壩面的坑洼、沖溝應及時填平補齊,如是獸洞和蟻穴,應設法捕捉害獸和白蟻,并對獸洞和蟻穴進行適當處理;壩頂、壩坡要保持整齊清潔,填塞壩面的裂縫、洞穴和局部下陷處,防止排水設施淤塞,及時修復因波浪而掀起的塊石護坡。同時對草皮護坡,如局部缺草,應在適宜季節(jié)補植或更換新草皮,干旱季節(jié)要對草皮灑水養(yǎng)護。另外,對于砌石護坡,當發(fā)現(xiàn)塊石松動時,應及時填補、楔緊,個別塊石風化或凍融,更應該及時更換。
在水利工程建設中,水閘、地涵、防汛墻、泵站等水工建筑物廣泛應用紫銅片伸縮縫止水,主要包括水平止水和垂直止水兩種,紫銅片伸縮縫止水不僅起到自由沉降的作用,而且也起到了很好的止水效果,當然還應該選擇符合規(guī)格,質(zhì)量過關的紫伸縮縫止水銅片。
用快凝材料堵塞的方法現(xiàn)在很多情況下難以奏效,高速射流滲漏通道滲漏的特點是滲漏水壓力大,滲漏水股流速大、流量大,一般以點或線集中射流的形式出現(xiàn),能夠很好地解決以往快凝材料堵塞方法中存在的弊端。
在滲漏地點的表面,可根據(jù)裂縫所在的部位,用水泥砂漿、防水快凝砂漿在裂縫的位置進行涂抹,粘補。如果是淺縫,一般可用水泥灌;如果是滲透流速較大的裂縫,應及時采用化學灌漿處理;小面積的滲漏,先用棉絮楔入孔洞,以降低流速和減少漏水量,然后再進行堵塞;對于大面積散滲,可采用內(nèi)襯鋼板,鋼筋混凝土或預制鋼筋混凝土塊進行填補。
堵漏法有很多,當水壓不大時,可用直接堵漏法,就是將快凝止水灰漿捻成與槽直徑相近的圓錐體,等到灰漿開始凝固時,迅速用力堵塞于槽內(nèi),并向孔壁四周擠壓使灰漿與孔壁緊密結合,從而封住漏水,最后在最外層涂抹防水砂漿保護層;如果水壓較大,并且漏水孔洞較大時,就必須采用下管堵漏法、木楔堵塞法或者是灌漿堵漏法,在清除漏水孔壁的松動混凝土之后,將塑料管或膠管插入孔中,使水順管導出,灌漿完畢之后,關緊灌漿閥門,等漿液凝固后再行拆除。
綜上所述,水工建筑物滲漏是水利工程中很普遍的質(zhì)量通病,同時又是防治難度很大的頑癥。這種頑癥難度雖大,但并非不可避免,只要提出具體的防范以及處理措施和拿出具體方案,并及時實施執(zhí)行,就可以使?jié)B漏問題得到有效的解決,就能保證建筑物始終處于完好的工作狀態(tài),并延長其工作壽命,更加全面的為水工事業(yè)服務。
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