摘 要:隨著我國(guó)水利水電工程建設(shè)的不斷擴(kuò)大和發(fā)展,調(diào)水輸水工程增多,輸水箱涵變形縫施工質(zhì)量的好壞對(duì)整個(gè)輸水箱涵的質(zhì)量和使用壽命有著極其重要的作用和影響,因此輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)必不可少。本文通過(guò)對(duì)輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析和討論,以便更好的保證水利工程建設(shè)中輸水箱涵的質(zhì)量和水平,從而確保輸水箱涵工程建設(shè)的安全、可靠。
關(guān)鍵詞:變形縫;水密性檢驗(yàn);技術(shù)研究
一、工程概況
南水北調(diào)中線一期工程天津干線保定市1段起點(diǎn)位于保定市徐水縣丁家莊村西,樁號(hào)為15+200,終點(diǎn)位于保定市雄縣辛許莊村東,樁號(hào)60+842,全長(zhǎng)45.680km。為3孔4.4m*4.4m有壓現(xiàn)澆混凝土輸水箱涵,每節(jié)箱涵長(zhǎng)度小于等于15m,混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C30W6F150。設(shè)計(jì)輸水流量為50m?/s,加大輸水流量60m3/s。
保定市1段全長(zhǎng)45.680km,按每節(jié)15m計(jì)近3046個(gè)變形縫逐條進(jìn)行水密性檢驗(yàn)也不現(xiàn)實(shí),經(jīng)研究只對(duì)輸水箱涵關(guān)鍵部位(不均勻變形引起變形縫張開(kāi)及止水破壞,形成集中滲漏后對(duì)地面建筑物產(chǎn)生直接危害的部位如:倒虹吸斜坡頂端,大型建筑物與箱涵結(jié)合部,高速公路和鐵路交叉建筑物的連接處等)變形縫進(jìn)行水密性檢驗(yàn)。
二、變形縫水密性檢驗(yàn)施工技術(shù)研究
輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)工藝流程:變形縫加固→壓水檢測(cè)→結(jié)果分析。變形縫表面加固方案及壓水孔布設(shè)詳見(jiàn)示意圖
1、變形縫加固方法
加固方法采用手刮聚脲。處理范圍,變形縫兩側(cè)范圍各15cm,聚脲最小厚度不小于2mm,為保證聚脲和聚硫密封膠之間的連接緊密,在聚脲和聚硫密封膠之間采用寬15cm的加筋布進(jìn)行聯(lián)接過(guò)渡。
1)、基層處理
將需要涂刷范圍內(nèi)的混凝土面用打磨機(jī)打磨干凈,與混凝土結(jié)合部位打磨要深一些,成倒三角,清除原水泥基涂層及表面的棱角,用高壓水槍沖洗表面的灰塵、浮渣,待水分完全揮發(fā)后,對(duì)混凝土表面局部孔洞用高強(qiáng)找平膩?zhàn)犹钛a(bǔ),使用的膩?zhàn)右蟛涣魈?,并且與混凝土粘結(jié)良好,找平材料固化后,再使用角磨機(jī)對(duì)混凝土表面進(jìn)行打磨、清洗;要求混凝土基面露出新茬,并基面平整、堅(jiān)固、干燥、無(wú)污物、無(wú)孔洞、無(wú)裂紋。
2)、界面劑施工
在基層處理好后,在混凝土表面涂刷界面劑,涂刷厚度要求薄而均勻,無(wú)漏涂現(xiàn)象。
3)聚脲刮涂施工
聚脲刮涂4遍,每次0.5mm,當(dāng)刮涂第二遍時(shí)鋪設(shè)加筋布。要求4遍厚度不小于設(shè)計(jì)厚度2mm;保證手刮聚脲涂層與周?chē)炷恋拇罱永喂炭煽?、采用平滑過(guò)渡;手刮聚脲涂層厚度要均勻,涂刷一次成型,不要來(lái)回涂,防止出現(xiàn)小包。聚脲涂刷完工后,12小時(shí)內(nèi)盡量不要有水浸泡,常溫養(yǎng)護(hù)即可,28天后才能進(jìn)行打壓試驗(yàn)。
2、壓水檢測(cè)
1)、檢測(cè)目的
檢測(cè)目的主要是檢測(cè)止水帶的安裝質(zhì)量,其中,安裝不到位后形成集中滲漏通道則作為最重要環(huán)節(jié)。
2)、檢驗(yàn)方法
采用表面加固的簡(jiǎn)易加壓試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè),即,將壓力水注入嵌縫材料和止水帶之間,利用加固的嵌縫材料和止水帶的封閉作用,通過(guò)觀測(cè)壓力變化來(lái)估計(jì)止水效果。
每孔箱涵四個(gè)邊壁都將經(jīng)過(guò)加壓檢驗(yàn)。與外界接觸的邊壁涉及外滲對(duì)周邊環(huán)境的影響,中墻涉及是否保證箱涵具有單孔檢修的能力。
3)、壓水孔及排氣孔布置
壓水孔應(yīng)布置箱涵四個(gè)邊壁上的中間位置,在聚脲層范圍以外距其邊沿約10cm,且布置在變形縫的同一側(cè),根據(jù)實(shí)際情況可增加,但必須保證每個(gè)邊壁具備1個(gè),鉆孔時(shí)保護(hù)好嵌縫止水和橡膠止水帶。壓水從底板開(kāi)始,上部孔還可以作為排氣孔使用。
不同檢測(cè)位置對(duì)應(yīng)的止水帶的埋置深度為底板35cm、頂板32.5cm、邊墻30cm、中墻25cm。成孔采用電錘鉆配合金鉆頭(φ12,桿長(zhǎng)50cm),有效鉆進(jìn)深度40cm,在孔位布置點(diǎn)先垂直鉆進(jìn)1cm左右,再朝變形縫方向斜向鉆進(jìn),鉆桿傾斜角度控制在30°~45°,鉆孔與泡沫板交叉位置垂直深度12~20cm,斜向鉆進(jìn)深度以剛剛穿透閉孔泡沫板為準(zhǔn),就可確保不傷及止水帶。
4)、清孔、埋設(shè)注水嘴、安裝閉水閥
首先用高壓風(fēng)管將壓水孔內(nèi)部及孔口周邊的碎屑雜物清理干凈,將事先切割成每段13cm左右的φ8紫銅管(作為注水嘴)用絕緣防水膠帶在中下部纏成法蘭狀,插入壓水孔,以銅管在孔內(nèi)穩(wěn)固為宜,使銅管外露混凝土表面5~7cm,用砼專(zhuān)用封縫膠封閉孔口與銅管接觸部位,保證埋件密封、牢固,防止打壓時(shí)由此滲水。最后用小段蛇皮塑料管將紫銅管與閉水閥牢固連接。
5)、水壓標(biāo)準(zhǔn)
水壓標(biāo)準(zhǔn)是按照箱涵運(yùn)行設(shè)計(jì)水頭的1.1倍確定,底板及邊墻檢測(cè)壓力0.19MPa,頂板檢測(cè)壓力0.14MPa,如若底板和頂板伸縮縫貫通情況,則以底板壓力標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。
6)、合格標(biāo)準(zhǔn)及不合格處理
加壓至標(biāo)準(zhǔn)壓力下維持5min后進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試時(shí)間維持在10-20min,在該測(cè)定時(shí)間內(nèi),壓力下降不超過(guò)20%即合格;壓力下降超過(guò)20%以上時(shí),應(yīng)對(duì)滲漏范圍進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)圈定痕跡并記錄,該部分納入工程缺陷范圍進(jìn)行處理,應(yīng)在臨近增加1條變形縫重新檢測(cè),如再次不合格以此類(lèi)推。
7)、加壓程序
采用從下至上的注水方式,上部孔作為排氣孔,作為排氣孔應(yīng)具有閉水閥,以保證加壓繼續(xù)進(jìn)行。
加壓從底板開(kāi)始,不能貫通整個(gè)縫面時(shí),在未達(dá)到的邊墻單獨(dú)打壓檢測(cè)。判斷不貫通的標(biāo)準(zhǔn)是,在底板注水達(dá)到壓力標(biāo)準(zhǔn)3min內(nèi)注水量不增加時(shí),以側(cè)壁、涵頂出水孔是否出水作為依據(jù)。
加壓分2級(jí)進(jìn)行,第一級(jí)為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值的1/2。第二級(jí)至要求的壓力。分級(jí)加壓的目的是檢測(cè)加固效果和預(yù)防其他沒(méi)有預(yù)計(jì)的對(duì)進(jìn)一步加壓造成影響的因素。
8)、檢測(cè)試驗(yàn)完成后的壓水孔封堵措施
壓水檢驗(yàn)完成后,用電錘鉆把埋設(shè)的銅管鉆出,再用高壓風(fēng)管將壓水孔內(nèi)部及孔口周邊的碎屑清理干凈,采用黃油槍將微膨脹水泥拌制的M30砂漿壓入孔內(nèi)進(jìn)行封堵,表面抹平。
3、結(jié)果分析
當(dāng)中間過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題,經(jīng)處理完成繼續(xù)檢測(cè)并滿足壓水相關(guān)技術(shù)要求后,仍為合格;否則不合格。
三、結(jié)論
輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)技術(shù)有效解決了大型輸水箱涵變形縫水密性檢驗(yàn)難題,并提高了變形縫防滲能力,為輸水箱涵工程的安全運(yùn)行提供了保障。
作者簡(jiǎn)介
李永利,河北省水利工程局,高級(jí)工程師
(作者單位:河北省水利工程局)