水工建筑物伸缩缝渗漏原因分析及处理措施

水工建筑物伸缩缝渗漏原因分析及处理措施

摘要：通过工程实例，简明阐述水工建筑物伸缩缝渗漏的成因和止水带施工质量控制的重要性，以及出现渗漏后的补救措施，为水工建筑物类似质量问题提供借鉴。

关键词：水工建筑物伸缩缝渗漏处理措施

1前言

水工建筑物为防止自身产生裂缝或破坏，均会在长度方向的适当位置设置一条构造缝，以适应温度变化和应力变形。而作为输水工程，伸缩缝是一个非常重要的部位，既要起到伸缩变形作用，还要起到防渗作用。因此，在伸缩缝内均会设置止水，起到防渗效果。但在施工过程中，伸缩缝的施工往往容易被忽视，如果施工质量控制不到为，经常会出现止水带扭曲、错位、变形、混凝土振捣不密实、人为破坏等现象，从而导致伸缩缝出现渗漏水现象，给建筑物的安全运行带来隐患。

根据南水北调相关文件要求，需对渡槽槽身段进行充水试验，以检验在不同水位下止水渗漏情况、渡槽实体混凝土质量、结构应力状态、槽体及涵洞结构沉降变形情况等。通过充水试验，发现9#槽身与出口连接段2处的伸缩缝出现漏水现象。针对这一情况，通过采用明止水处理措施，并经过第二次充水试验的验证，伸缩缝漏水问题得以解决，取得了较好的防渗效果。

2工程概况

南水北调中线总干渠某渡槽工程，由进口渐变段、进口节制闸、进口连接段1、槽身段、出口连接段2、出口检修闸及出口渐变段组成，总长310m。渡槽主体结构由3孔一联的9段涵洞式渡槽单元组成，长172.0m，宽25.6m，双线双槽，渡槽底板即为涵洞顶板，单槽槽身横截面净尺寸11.0m×7.2m。涵洞段过流断面为27孔，3孔一联，共9联。渡槽槽身伸缩缝设两道止水，内侧为1.2×550mm 紫铜片，外墙为651-Ⅱ橡胶止水带，以聚乙烯闭孔泡沫塑料板嵌缝，槽身内侧嵌3cm厚双组份聚硫密封胶。

3造成伸缩缝漏水的原因分析

渡槽槽身伸缩缝内设置有两道止水，9#缝出现漏水现象，说明原设计的止水可能由于局部损坏或止水周围混凝土振捣不密实所致。因此，在渡槽充水试验完成并排空槽内水后，将伸缩缝内的聚硫密封胶和闭空泡沫板清除，检查伸缩缝内铜止水片是否存在破损。经对缝内铜止水片进行仔细检查，共发现铜止水破损部位三处，均为裂缝状。后经现场察看及观测数据分析，渡槽9#槽身与出口连接段2伸缩缝处有明显错台，现场检测错台最大为42mm。因此，初步认为产生错台的原因主要是槽身与连接段出现不均匀沉降所致，从而导致铜止水片及橡胶止水带撕裂破损，产生漏水。

4伸缩缝漏水处理措施

渡槽槽身为“U”型，共设有两道止水，靠近槽身内侧为铜止水片，外侧为651-Ⅱ型橡胶止水带。因橡胶止水带在铜止水片的下部，所以，无法检查橡胶止水带破损的程度及位置。因此，只能修补铜止水片破损部位，橡胶止水带不再进行处理。考虑到南水北调工程的重要性，在修补完铜止水片破损部位后，另增加明止水处理措施，以确保处理效果。明止水处理措施大样图详见图1。

图1 明止水大样图

4.1伸缩缝漏水处理施工工艺流程

伸缩缝清理→铜止水片修补→伸缩缝封闭→聚氨酯灌浆→凿除伸缩缝封闭材料→伸缩缝两侧混凝土凿除→打磨凿除面→膨胀螺栓植筋→”U”型止水带安装→钢板固定→丙乳砂浆抹面→聚氨酯密封胶填缝→粘贴胎基布→手刮聚脲

4.2伸缩缝漏水处理措施

4.2.1伸缩缝清理

伸缩缝明止水方案实施前将伸缩缝内的填充物全部清除干净，并仔细检查铜止水片是否存在其它破损部位。对这些质量缺陷必须处理完毕后才能进行后续施工。

4.2.2铜止水片破损处理

将铜止水片破损部位周边混凝土凿除，铜止水片表面用砂纸打磨干净，对撕裂部位进行填缝焊接，同时裁剪比撕裂部位稍大的母材进行单面搭接焊，搭接长度不小于100mm，且四周接触面均须满焊。

4.2.3伸缩缝封堵

在伸缩缝上部2～3cm范围用丙乳砂浆封堵严实，砂浆抹上之后注意保护，确保封堵严实，并在伸缩缝上合理埋设灌浆管。封堵应沿伸缩缝自下而上将整孔伸缩缝封堵。封堵施工完成后，做压水查漏，检测化灌通道通畅性，埋设灌浆管的通畅性，修补查出渗漏点。修补完成后再进行压水查漏一次。确定确实无漏水现象，再进行下一步渗水性聚氨酯灌浆。为加快排除积水速度，加快施工进度，可用丙酮赶水，即在灌浆前先灌丙酮，然后进行聚氨酯灌浆。

4.2.4渗水性聚氨酯灌浆

（1）渗水性聚氨酯灌浆材料

LW型渗水性聚氨酯灌浆材料是一种由多氰酸酯和多羟基聚醚进行化学合成的高分子注浆堵漏材料。该材料遇水后发生化学反应，形成弹性胶状固结体，从而达到很好的止水效果，是新一代的防水堵漏补强材料。其优点主要有：①浆液遇水后自行分散、乳化、发泡，立即进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体，有良好的止水性能；②反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性、抗渗性和耐低温性，在水中永久保持原形；③与水混合后粘性小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染；④浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时释放CO2气体，借助气体压力，浆液可进一步压进结构的空隙，使其能完全填充密实，具有二次渗透的特点；⑤浆液的膨胀性好，包水量大，具有的良好的亲水性和可灌性，同时浆液的粘度、固化速度可以根据需要进行调整。LW 型渗水性聚氨酯灌浆材主要技术指标见表1。

表1LW型渗水性聚氨酯灌浆材主要技术指标

序号项目名称技术指标

1 外观黄色透明液体

2 粘度（MPa.s）≤400

3 密度（g/cm3）1.05±0.05

4 凝胶时间（s）浆液：水=1:5

≤60

5 包水性（s）≤90

6 包水量（倍）≥25

（2）渗水性聚氨酯灌浆方法

渗水性聚氨酯灌浆自下而上进行，先灌满底板伸缩缝，然后侧壁伸缩缝。灌浆压力根据现场试验确定。在灌浆过程中要注意：当有孔出浓浆时，须封闭出浆嘴，继续灌注。在规定的压力下并浆10～20min，直到灌浆结束。对没有出浆的孔要进行补灌。渗水性聚氨酯灌浆料在灌注前提前在浆液中按照重量比掺入2%～5%的水，具体掺量根据现场试验确定，其目的主要利用渗水性聚氨酯遇水后膨胀并释放气体从而产生压力，将处理部位内部的微细缝隙进行填充，从而达到止水效果。同时，渗水性聚氨酯灌浆材料遇水后会变粘稠，影响浆液的流动，很短时间内就会形成胶状固结体。因此，在实际施工中，每次掺入水的浆液根据现场施工进展情况配置，及时使用，避免浪费。