淺析泵室進(jìn)水側(cè)混凝土墻施工縫滲水處理分析

李云波 黃 燕 楊 寧

(1.南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，江蘇 南京 210006;2.南京市長(zhǎng)江河道管理處，江蘇 南京 210006;3.南京市棲霞區(qū)水利局，江蘇 南京 210006)

1 項(xiàng)目概況

上壩泵站工程位于江蘇省南京市，設(shè)計(jì)引水流量為4m3/s，設(shè)計(jì)取水位2.73m，設(shè)計(jì)洪水位 10.40m。泵(閘)室采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，泵(閘)室進(jìn)水側(cè)墻高程為11.30m，墻高8.05m，汛期最高水位為高程9.00m左右，汛期長(zhǎng)江水位大部分維持在高程8.00m左右，故泵(閘)室進(jìn)水側(cè)墻及出水側(cè)墻汛期大部分處于水下。

泵站1.50m高程的底板完成后，泵(閘)室施工分3次澆筑。在高程7.10m處施工縫出現(xiàn)滲水，即泵(閘)室兩側(cè)墻體第2次澆筑與第2次澆筑之間的施工縫位置。

2 原因分析和處理方案

2.1 原因分析

2.1.1 施工縫處理不到位

通過(guò)查閱施工日志及影像資料，泵(閘)室墻體分3次澆筑，第1次澆筑至高程3.7m，第2次澆筑前，該泵(閘)室檢修間在高程6.10m處有現(xiàn)澆板，出于施工需要，人為在高程7.10m處留置了施工縫。澆筑之前，按照規(guī)范要求對(duì)新老混凝土結(jié)合面采用鑿毛等方法，清除老混凝土表層的乳皮和松弱層，并沖洗干凈清除積水，在臨澆筑前，水平縫均勻鋪1層厚20～30mm的水泥砂漿或同等級(jí)的富砂漿混凝土，但具體施工過(guò)程中，局部處理不到位，存在類似“冷縫”的貫穿縫。

2.1.2 混凝土不密實(shí)

采用泵送商品混凝土，對(duì)墻體進(jìn)行澆筑。澆筑過(guò)程中，按照規(guī)范要求，混凝土自由下落高度大于1.50m時(shí)，應(yīng)該采用溜管、串筒或其他緩降措施，深入底部充分振搗密實(shí)。而實(shí)際施工過(guò)程中，由于混凝土泵送壓力較大，可能局部存在混凝土漿料沖擊墻體兩側(cè)鋼筋現(xiàn)象，導(dǎo)致砂與骨料分離，造成混凝土澆筑過(guò)程中形成局部混凝土振搗不密實(shí)、局部離析現(xiàn)象，因此，在底部形成局部蜂窩和空鼓現(xiàn)象，也就是通常所說(shuō)的“爛根”現(xiàn)象。

2.2 處理方案

此施工縫已形成滲水通道，是一條完整的通透縫，影響較大，須從外側(cè)封閉并在內(nèi)部灌漿處理，確保一次性成功。

2.2.1 施工縫表面封閉

封閉施工縫表面，從而達(dá)到防止?jié)B水和防止內(nèi)部鋼筋銹蝕的目的。刷涂的涂料為HK—G—2環(huán)氧灌漿材料，此材料抗老化、穩(wěn)定性高、保護(hù)周期長(zhǎng)，涂料可在大氣、海水、淡水等介質(zhì)中20多年保護(hù)期內(nèi)，有效地阻止 CO2、O2、H2O、Cl-等腐蝕因子，對(duì)混凝土自表面向內(nèi)部滲透擴(kuò)散，從而有效地阻止混凝土繼續(xù)碳化、Cl-繼續(xù)滲透，鋼筋不再發(fā)生電化學(xué)銹蝕反應(yīng)，構(gòu)件病害不再產(chǎn)生和發(fā)展;物理力學(xué)性能好，涂層密實(shí)度高;涂層具有良好的附著力。該環(huán)氧灌漿材料分為A、B兩組成分，本次刷涂采用的配比為5∶1。

2.2.2 施工縫內(nèi)灌漿

進(jìn)水側(cè)混凝土墻在內(nèi)側(cè)鉆孔后埋設(shè)注漿嘴，采用200～300Pa的灌漿壓力，灌入單組份油溶性聚氨酯灌漿漿材。該灌縫漿材具有良好的親水性，遇水汽后會(huì)立即進(jìn)行聚合反應(yīng)，分散乳化并發(fā)泡膨脹，在縫內(nèi)固結(jié)成彈性固結(jié)體，迅速堵塞裂縫及內(nèi)部混凝土不密實(shí)部位，該漿材膨脹性大、韌性佳，無(wú)收縮。通過(guò)灌漿處理起到封閉裂縫、堵塞滲水通道的目的。

2.2.3 墻面處理

灌漿完成待漿液穩(wěn)定后，卸下注漿嘴，用水泥修補(bǔ)砂漿對(duì)注漿嘴部位進(jìn)行修補(bǔ)。

3 方案實(shí)施

3.1 迎水面施工縫表面封閉

臨水面施工縫表面利用磨光機(jī)套清潔球徹底清理干凈，露出混凝土新鮮表面，在施工縫位置向上0.30m、向下0.20m混凝土表面，涂刷環(huán)氧厚漿涂料3度，每度刷涂間隔為12h。

3.2 施工縫內(nèi)灌漿

a.表面清理。用磨光機(jī)套清潔球?qū)⑹┕たp混凝土表面粘附的泥砂、污垢等清理干凈。

b.安裝注漿嘴。沿施工縫位置用沖擊電鉆打孔，孔徑為14mm左右，間距為15cm，局部采用上、下兩排的形式，上排孔深控制在15cm左右，下排孔深控制在10cm左右。鉆孔完成后，安裝注漿嘴，上排采用長(zhǎng)約20cm注漿嘴，下排采用長(zhǎng)約15cm注漿嘴。利用環(huán)壓緊固的原理，在注漿嘴頭部設(shè)有單向截止閥，可防止?jié){液在高壓推擠下倒噴，尾部采用環(huán)壓膨脹部分用橡膠套管，擰緊環(huán)壓螺栓，壓縮橡膠套管，可以使注漿嘴固定在注漿孔內(nèi)。

c.表面封閉。沿施工縫表面采用DZ專用樹脂膠泥表面封閉，沿施工縫用油漆鏟刀刮DZ專用樹脂膠泥2遍，寬度20cm左右，厚度1～2mm，待樹脂膠泥固化后采用與外墻一樣的環(huán)氧灌漿材料再行刷涂。

d.灌漿。利用高壓灌漿機(jī)在200～300Pa的灌漿壓力下灌入灌縫漿材，加壓多次壓力仍迅速跌落至100Pa的位置做上記號(hào)，采取二次灌漿。

3.3 處理后施工縫表面處理

施工縫部位注漿處理結(jié)束，待漿液固化后，卸下注漿嘴，用磨光機(jī)將表面封閉材料打磨處理，用水泥修補(bǔ)砂漿對(duì)注漿嘴部位進(jìn)行修補(bǔ)。

4 質(zhì)量控制的要點(diǎn)體會(huì)

本次施工縫滲水處理方案，筆者認(rèn)為有以下控制要點(diǎn):

a.外側(cè)封閉材料的配比為5∶1，是影響封閉材料固化時(shí)間的因素。刷涂前的表面清理很重要，若表面清理不到位，刷涂材料會(huì)缺乏與墻面混凝土的結(jié)合力，從而導(dǎo)致一段時(shí)間后起殼，失去封堵效果。刷涂寬度為上側(cè)20cm、下側(cè)30cm，共計(jì)刷涂3遍。外側(cè)封閉的這道工序是很有必要的，一方面有利于內(nèi)側(cè)灌漿控制壓力，另一方面，也在外側(cè)形成了一道保護(hù)，提高了此次方案的成功性。

b.內(nèi)側(cè)封閉的樹脂膠泥為自行配合而成，封邊膠和固化劑的比例為0.30∶1，通過(guò)配比控制固化時(shí)間。

c.本次灌漿嘴埋設(shè)的間距為15cm，并且采用局部上、下兩排方式。上側(cè)的注漿嘴較長(zhǎng)，是考慮到由于離析和振搗不密實(shí)產(chǎn)生的蜂窩狀孔洞須采用此加密方式才能達(dá)到灌實(shí)、防滲的效果，事實(shí)證明，此加密方式符合實(shí)際情況。從灌漿量上來(lái)看，超出預(yù)計(jì)灌漿量，局部位置灌漿量較大，需要采取二次補(bǔ)灌的方法來(lái)達(dá)到效果，說(shuō)明此次施工縫滲水主要是由于局部混凝土不密實(shí)引起的“爛根”造成的，因此，灌漿嘴埋設(shè)采取此種加密方式是行之有效的。

d.施工縫內(nèi)部灌漿材料分為油溶性和水溶性兩種，本次施工在冬季低水位時(shí)候進(jìn)行，故采用的是油溶性材料，主要是通過(guò)吸收空氣的水分來(lái)達(dá)到發(fā)泡膨脹的效果，處理類似滲水施工縫區(qū)分材料性能非常關(guān)鍵。

e.施工縫灌漿過(guò)程中，采用的是高壓灌漿機(jī)。此機(jī)器的正常工作壓力為200～300Pa，加壓過(guò)程中要十分小心控制壓力，不能超過(guò)400Pa，否則，壓力過(guò)大對(duì)混凝土內(nèi)部會(huì)有損壞，若加壓多次壓力仍迅速跌落至100Pa以下，說(shuō)明此處蜂窩狀的孔洞較大，可采取二次灌漿的方法達(dá)到灌漿效果。

f.處理后的修補(bǔ)工作是本次的關(guān)鍵，對(duì)工人技術(shù)水平要求較高，采用的水泥砂漿驗(yàn)收也要多次調(diào)配和試驗(yàn)，確保與周圍混凝土顏色協(xié)調(diào)。

5 幾點(diǎn)啟示與建議

對(duì)滲水產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，該滲水施工縫在澆筑之前，如果做好相應(yīng)處理，澆筑工序符合規(guī)范要求，是可以避免的。對(duì)類似中、小體積的水利工程構(gòu)筑物的澆筑及施工縫留置與處理提出以下建議:

a.對(duì)于整體性要求較高的構(gòu)筑物，或者可預(yù)見的處于水下的構(gòu)筑物盡量一次澆筑成功，避免出現(xiàn)隱患。

b.新、老混凝土施工縫面在澆筑第一層混凝土前，可鋪水泥砂漿、小級(jí)配混凝土或強(qiáng)度等級(jí)的富砂漿混凝土，保證新混凝土與基巖或新老混凝土施工縫面結(jié)合良好。

c.采用商品混凝土?xí)r，鑿毛過(guò)程盡量采用人工鑿毛方式，因商品混凝土采用的石子粒徑較小，使用沖擊類的機(jī)械進(jìn)行鑿毛會(huì)對(duì)已完成的部位造成損傷。

d.現(xiàn)場(chǎng)澆筑的混凝土自由下落高度不宜大于1.50m，超過(guò)時(shí)，應(yīng)采取緩降或其他措施，以防止骨料分離。

e.混凝土澆筑應(yīng)先平倉(cāng)后振搗，嚴(yán)禁用振搗代替平倉(cāng)。

f.振搗時(shí)間以混凝土粗骨料不再顯著下沉、并開始泛漿為準(zhǔn)，應(yīng)避免欠振或過(guò)振。

g.振搗器插入混凝土的間距，不超過(guò)振搗器有效半徑的1.5倍。

h.振搗器宜垂直按順序插入混凝土，如略有傾斜，則傾斜方向應(yīng)保持一致，以免漏振，振搗時(shí)，應(yīng)將振搗器插入下層混凝土5cm左右。

i.嚴(yán)禁振搗器直接碰撞模板、鋼筋及預(yù)埋件。

j.在預(yù)埋件特別是止水片、止?jié){片周圍，應(yīng)細(xì)心加強(qiáng)振搗，必要時(shí)輔以人工插搗密實(shí)。

k.澆筑第一層、卸料接觸帶和臺(tái)階邊坡的混凝土應(yīng)加強(qiáng)振搗，確?；炷恋拿軐?shí)性。

6 小結(jié)

泵室進(jìn)水側(cè)混凝土墻施工縫滲水實(shí)施處理，安排合理、緊湊，灌漿過(guò)程由專業(yè)隊(duì)伍實(shí)施，質(zhì)量可靠，達(dá)到了預(yù)期效果，對(duì)類似問(wèn)題處理有一定的參考意義。筆者認(rèn)為，處理方案的因地制宜是關(guān)鍵，怎樣防止此類問(wèn)題發(fā)生更是關(guān)鍵。