水工建筑防滲堵漏施工技術(shù)分析

曾禮洲

廣東中地土地房地產(chǎn)評估與規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 廣東 廣州 510277

引言

水工建筑是指與水利工程有關(guān)，實(shí)現(xiàn)水資源高效利用、避免水災(zāi)水害問題而修建的建筑物，例如圍堰、水渠、水壩、閘口等建筑物，與之相關(guān)的設(shè)備間、辦公用房等也可歸類為水工建筑的范疇。由于其臨近水源、長期處于潮濕環(huán)境等因素，也使得滲漏成為一種常見的質(zhì)量通病問題。在工程施工和使用過程中，通過防滲堵漏工程的應(yīng)用能夠保障使用質(zhì)量和安全。但也必須明確，水工建筑防滲堵漏技術(shù)體系復(fù)雜，管控要點(diǎn)多樣，因此對技術(shù)應(yīng)用的若干問題展開分析，明確水工建筑防滲堵漏施工中的要點(diǎn)問題，對行業(yè)健康發(fā)展具有積極促進(jìn)作用。

1 水工建筑防滲堵漏必要性

水工建筑由于長期在臨水、潮濕的環(huán)境下使用，其滲漏的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。出現(xiàn)滲漏問題的水工建筑對于使用功能實(shí)現(xiàn)和品質(zhì)保障而言是具有一定隱患的，嚴(yán)重的還可能誘發(fā)安全事故。

防滲即在施工的過程中通過一系列措施使水工建筑結(jié)構(gòu)具有一定的防滲漏能力，主要通過增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)自身性能、施工防水工程等形式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用一系列防滲措施后，能夠使原本不適用于水下環(huán)境的混凝土材料滿足使用要求，提升其耐候能力，保障使用安全和經(jīng)濟(jì)效益；堵漏即為在已經(jīng)發(fā)生滲漏問題的水工建筑中，通過一系列措施實(shí)現(xiàn)既發(fā)滲漏問題的處理，避免滲漏問題的繼續(xù)增加[1]。

在水工建筑施工及管理過程中應(yīng)用防滲堵漏技術(shù)，能夠保障質(zhì)量與安全，同時(shí)完善的處理技術(shù)也能確保工程使用功能的達(dá)成，維護(hù)行業(yè)健康發(fā)展。

2 水工建筑防滲堵漏技術(shù)難點(diǎn)問題

關(guān)于水工建筑防滲堵漏的難點(diǎn)可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行剖析。

2.1 工程體量大

工建筑相比于其他工程形式而言往往具有更大的工程體量，而體量的增加對于質(zhì)量控制和后續(xù)管理而言必然是存在挑戰(zhàn)的。同時(shí)大部分水工建筑的技術(shù)要求特殊、質(zhì)量要求高，施工體量的增加也會使工程管理存在顯著影響。

2.2 施工環(huán)境影響明顯

對于一般工程形式而言，在施工過程中顯然需要把控環(huán)境因素，例如避免涉水作業(yè)、避免潮濕環(huán)境等，但對于水工建筑而言，通常是臨水甚至涉水進(jìn)行施工作業(yè)，也會導(dǎo)致環(huán)境控制的變量因素增加，不利于防滲管理。

2.3 質(zhì)量問題的突發(fā)性和隨機(jī)性

在水工建筑使用階段，其所產(chǎn)生的滲漏問題是具有突然性和隨機(jī)性的，再為完善的管理也不能完全杜絕滲漏風(fēng)險(xiǎn)問題。水工建筑一旦出現(xiàn)滲漏情況后果往往較為嚴(yán)重，在進(jìn)行管理的過程中也需通過防范為主的管理形式。

2.4 技術(shù)體系的復(fù)雜性

防滲工程施工過程中，技術(shù)要點(diǎn)內(nèi)容較多，需要結(jié)合技術(shù)需求開展全面的工程管理才能保障設(shè)計(jì)要求的達(dá)成；堵漏工程實(shí)施過程中，其技術(shù)的選擇也需根據(jù)滲漏形式、滲漏規(guī)模、緊急程度等進(jìn)行技術(shù)選取。

綜上，防滲堵漏工程是一項(xiàng)具有較大難度的工作形式，明確技術(shù)應(yīng)用特性與要點(diǎn)也可輔助工程管理目標(biāo)的達(dá)成[2]。

3 水工建筑防滲技術(shù)對策

3.1 結(jié)構(gòu)自防水混凝土技術(shù)

結(jié)構(gòu)自防水是指使混凝土結(jié)構(gòu)自身具有一定防水能力的技術(shù)形式，主要通過細(xì)微調(diào)整混凝土組分材料的配合比、適當(dāng)提高水泥標(biāo)號、使用外加劑的形式，使原本疏松多孔的混凝土結(jié)構(gòu)變得更為致密，相比于一般混凝土而言自身就具有一定的防水能力。水工建筑大部分均在地下位置，同時(shí)未來應(yīng)用場景也會受到地下水和靜水壓力的共同作用，傳統(tǒng)混凝土在此應(yīng)用場景下極有可能逐漸發(fā)生滲漏致使結(jié)構(gòu)性能下降，因此應(yīng)用結(jié)構(gòu)自防水具有必要性。應(yīng)用過程中的技術(shù)要點(diǎn)有：控制混凝土材料的組分比例，結(jié)構(gòu)自防水對于組分比例要求更加細(xì)致，尤其對于外加劑的用量，產(chǎn)生的細(xì)微波動(dòng)均會影響最終成品質(zhì)量；注意混凝土材料的可操作時(shí)間，結(jié)構(gòu)自防水混凝土一般具有更高的早起強(qiáng)度，因此其可操作時(shí)間更短，在實(shí)際應(yīng)用過程中需要按照施工需求進(jìn)行材料的配置與統(tǒng)籌工作；類比普通混凝土結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行澆筑之前同樣需要進(jìn)行鋼筋工程和模板工程的全面驗(yàn)收，同時(shí)對澆筑過程以及后續(xù)養(yǎng)護(hù)階段進(jìn)行規(guī)范管理。

3.2 柔性防水施工技術(shù)

柔性防滲是利用柔性材料進(jìn)行水工建筑結(jié)構(gòu)防滲施工的一種措施形式。目前常用的柔性防滲材料主要有防水涂料和防水卷材兩大類。防水涂料材料在涂刷之后能夠形成一層致密的防水膜，同時(shí)堅(jiān)實(shí)的依附在基層結(jié)構(gòu)上，避免水直接侵蝕混凝土結(jié)構(gòu)，同時(shí)在防水涂料的作用下也可避免潮濕環(huán)境的發(fā)霉、腐蝕等影響。防水卷材由高分子材料制成，通過黏接劑粘貼在基層結(jié)構(gòu)上，以此實(shí)現(xiàn)防水的作用。柔性防滲措施在施工過程中按照工程需求確定施工范圍，為了達(dá)成更為全面的應(yīng)用效果也可通過增加施工次數(shù)、局部節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)等形式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用過程中的技術(shù)要點(diǎn)有：為了避免混凝土結(jié)構(gòu)表面的粉化、空鼓問題，在進(jìn)行柔性防水施工之前需要進(jìn)行基面清理，同時(shí)利用界面劑進(jìn)行處理；防滲工程的施工應(yīng)當(dāng)連續(xù)，防水涂料需全范圍大面積涂刷，防水卷材注意依次鋪貼，在交叉位置進(jìn)行搭接；防范柔性防水層的防刺穿問題，結(jié)構(gòu)尖銳位置應(yīng)當(dāng)設(shè)置防護(hù)層，避免將柔性防水層貫穿施工。

3.3 后澆帶施工技術(shù)

為了避免水工建筑存在滲漏的問題，則需要對開裂的質(zhì)量通病進(jìn)行防范。對于大型水工建筑而言單體混凝土構(gòu)件尺寸較大，在混凝土自身體積變化以及外界環(huán)境因素影響下就會導(dǎo)致因不均勻收縮膨脹導(dǎo)致的開裂，而混凝土的開裂是誘發(fā)滲漏的主要原因。在進(jìn)行后澆帶施工過程中，需要明確的技術(shù)要求有：應(yīng)當(dāng)明確后澆帶的施工形式需要對大尺寸的構(gòu)件進(jìn)行分割，需要保障分割尺寸的適宜性；后澆帶縫隙的預(yù)留按設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)，對于水工建筑需要在連接位置預(yù)留設(shè)置止水鋼板，確保質(zhì)量的穩(wěn)定；后澆帶位置與第一次澆筑的混凝土需要形成可靠連接，避免出現(xiàn)粘接不牢靠的情況，同時(shí)對于此位置需要加強(qiáng)防滲漏管理，在進(jìn)行其他防滲工程施工過程中合理加強(qiáng)此施工位置。

3.4 施工環(huán)境管理

施工管理的若干內(nèi)容同樣影響著水工建筑的自身質(zhì)量表現(xiàn)，從技術(shù)要點(diǎn)方面提出以下控制事宜：注意施工環(huán)境管理，低溫、高水位、降水天氣等情況都將影響混凝土材料自身性能，進(jìn)而影響水工建筑自身質(zhì)量的穩(wěn)定性；水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工完成之后需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，相比于一般混凝土而言對于溫度和濕度要求更為苛刻，同時(shí)也需適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間；注意水工建筑的涉水控制節(jié)點(diǎn)，需保障建筑主體結(jié)構(gòu)性能強(qiáng)度達(dá)成100%后再投入使用；對于混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的早期細(xì)小開裂問題，通過注漿技術(shù)、表面修復(fù)等形式進(jìn)行處理，避免誘發(fā)大規(guī)模的滲漏情況[3]。

4 水工建筑的堵漏方法

4.1 直接堵塞施工

直接堵塞的方式是指對于已經(jīng)發(fā)生滲漏的位置不經(jīng)過任何其他處理，利用同等材料或堵塞材料直接填補(bǔ)在滲漏位置，以此實(shí)現(xiàn)堵漏的目的。當(dāng)水壓較低以及滲漏位置范圍較小時(shí)，可以采取這種堵漏的施工方式。操作優(yōu)勢顯而易見，無須復(fù)雜的工程材料以及機(jī)械設(shè)備，便捷性較高。但其適用范圍具有較強(qiáng)的限制性，當(dāng)孔洞較大、水壓較大時(shí)此方式并不適用。同時(shí)需要明確，此方法不能用于水工建筑的永久堵漏處理，僅可作為臨時(shí)處理措施。

4.2 剛性粉料防水堵漏技術(shù)

混凝土結(jié)構(gòu)的水工建筑發(fā)生滲漏問題是，可使用剛性防水材料進(jìn)行堵漏。利用以水泥和外加劑為主要原料的粉料產(chǎn)品，經(jīng)過簡單的拌和之后直接施工到發(fā)生滲漏的位置。一般這種剛性材料具有較好的早期凝固能力，同時(shí)與建筑主體的粘接性能良好，在施工過程中能夠按照需求實(shí)現(xiàn)滲漏位置的修復(fù)。對于小范圍的滲漏位置，直接施工堵漏材料即可，當(dāng)范圍較大時(shí)應(yīng)當(dāng)通過從大到小、從線到點(diǎn)的原則逐步進(jìn)行處理和修復(fù)。此方式適用范圍較為廣泛，即使范圍較大或具有較強(qiáng)水壓時(shí)也可應(yīng)用，但需明確仍屬于一種堵漏技術(shù)形式，適用于局部滲漏位置的處理。一般情況下與其他堵漏措施配合使用或用于緊急情況下的搶修工作。

4.3 下管堵漏技術(shù)

下管堵漏是在涉水環(huán)境中能夠帶水操作的一種堵漏技術(shù)形式。適用范圍極為廣泛，適用于水壓力在20～40kPa的堵漏需求，但整體操作較為煩瑣，同時(shí)與操作人員的技術(shù)能力具有一定關(guān)系。在技術(shù)應(yīng)用之前應(yīng)當(dāng)探明滲漏位置，確保滲漏點(diǎn)位的標(biāo)記正確，而后按照滲漏位置的大小，將漏水處通過剔鑿、鉆孔的形式開口一比滲漏位置略大的孔洞。當(dāng)滲漏位置水壓較大時(shí)，需要適當(dāng)增加孔洞大小。鉆孔完成后，在底部均勻地鋪滿碎石，上鋪一層與孔洞面積相同的材料（塑料板或卷材均可），再利用一軟管深入到孔洞底部位置作為引水的作用。按照實(shí)際工程需要，可在此施工區(qū)域周圍設(shè)置一圈防護(hù)帶作為擋水墻使用。當(dāng)前序工作準(zhǔn)備完成之后，即可開始進(jìn)行孔洞的處理，使用自防水細(xì)石混凝土或高強(qiáng)度防水水泥砂漿灌注孔洞位置，同時(shí)通過外力按壓的形式確保壓實(shí)材料。此時(shí)滲漏問題應(yīng)當(dāng)已經(jīng)得到有效處理，再外側(cè)進(jìn)行孔洞的平整修復(fù)即可。

4.4 下線堵漏法

與下管堵漏法類似，其適用范圍均為具有一定水壓的帶水作業(yè)場景，但其更適用于滲漏位置為線狀分布的情況。當(dāng)查明滲漏位置且完成孔洞開放之后，沿著滲水方向放置繩線，繩線的直徑按照滲漏水量和水壓來確定。準(zhǔn)備工作完成之后進(jìn)行漿料的施工工作，壓實(shí)且初步凝集之后即可抽出繩線，使漏水順繩漏出，再對繩線孔洞位置進(jìn)行修補(bǔ)即可。此種方式的作用原理與下管堵漏法類似，對于狹長滲漏位置的處理較為適用。裂縫較長時(shí)也可分段操作或與其他堵漏方式配合使用。

4.5 木楔堵漏法

當(dāng)水壓大于40kpa或水位高于5m時(shí)，若發(fā)生小范圍的滲漏問題，可通過木楔堵漏的方式進(jìn)行處理。一般無須進(jìn)行孔洞開放，僅需查明滲漏位置，而后利用水泥膠漿材料進(jìn)行封堵，此過程中將鐵管同步施工到孔洞之中，需要注意鐵管的直徑應(yīng)當(dāng)與滲漏孔洞相匹配。此時(shí)在大水壓的作用下，可能存在無法完成封堵的情況，可在迎水面使用剛性防水材料臨時(shí)處理確保水泥膠漿的固定。當(dāng)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，使用一個(gè)經(jīng)瀝青浸潤的木楔敲擊到前序工作預(yù)留的鐵管當(dāng)中，外部使用水泥膠漿修補(bǔ)平整。此時(shí)滲漏位置應(yīng)當(dāng)?shù)玫接行幚怼?/p>

4.6 其他堵漏方式

關(guān)于水工建筑的堵漏方法行業(yè)內(nèi)有多種成熟的解決方案。常用的堵漏方式還有以下幾種：①下半圓片堵漏法：參考下管堵漏法，但通過在溝槽內(nèi)先固定半圓片的形式固定引水管，因此能夠使用更大范圍、更高水壓的滲漏情況；②套盒堵漏法：使用套盒作為混凝土或水泥膠漿的保護(hù)層，在套盒的輔助下將防水材料施工到滲漏位置的一種形式，對于大面積的滲漏情況應(yīng)用此種形式能夠進(jìn)行修復(fù)；③新材料堵漏法：使用新型材料，直接填補(bǔ)到滲漏位置，接觸水后在物理化學(xué)的共同作用下實(shí)現(xiàn)自身體積的膨脹和強(qiáng)度的增加。

目前行業(yè)內(nèi)多種堵漏工藝并行，各個(gè)工藝方法之間并不存在優(yōu)劣之分，遇到實(shí)際情況時(shí)，綜合考慮，統(tǒng)籌運(yùn)用，共同保障水工建筑的安全。

5 結(jié)束語

本文主要圍繞著水工建筑防滲和堵漏的若干問題展開討論。防滲工程對于水工建筑潛在的滲漏問題具有防范能力，堵漏技術(shù)可用于處理已經(jīng)發(fā)生滲漏的水工建筑位置，明確兩種工程形式的技術(shù)要點(diǎn)對于完善水工建筑施工及使用管理具有意義。本文介紹了多種防滲與堵漏的技術(shù)形式，各個(gè)技術(shù)形式的適用范圍和應(yīng)用場景不同。對于確定的工程項(xiàng)目而言，防滲漏處理除了需要通過工程形式進(jìn)行之外，還需通過材料管理、人員控制等形式共同進(jìn)行質(zhì)量管理。防滲和堵漏的技術(shù)形式內(nèi)容較多、種類繁雜，其共同構(gòu)成了水工建筑的質(zhì)量管理體系，為促進(jìn)我國水工建筑領(lǐng)域技術(shù)體系的建設(shè)的完善、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要支持。