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[摘 要]引滦工程尔王庄管理处所辖输水暗渠自上世纪八十年代建成以来,始终担负着向天津市自来水厂供水的重任。输水暗渠位于引滦明渠右岸,穿越梅丰公路、杨北公路、郎园引河、北京排污河、机场排水河、闫东渠、北郊排涝渠,地貌状况比较复杂。输水暗渠覆土厚度大约1~2米间,伸缩缝平均距离20~30米设置一道。引滦输水暗渠伸缩缝的结构:两节箱涵结构间的伸缩缝宽20mm,内部填充沥青木丝板混合物,在混凝土板内部和箱涵内侧分别设有止水片装置。伸缩缝的作用主要是为了适应箱涵结构的不断伸缩、沉降和位移产生的变形,使建筑结构不产生破坏。由于长年运行使用,早期的防水作用因年久老化、逐渐失效,部分伸缩缝出现了不同程度的渗漏,使引滦暗渠地上耕地出现被淹现象,严重影响了引滦暗渠的正常输水,已经到了必须要治理的程度。
[关键词]尔王庄 暗渠伸缩 分析
中图分类号:TM42.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0390-01
2.渗漏原因分析
引滦暗渠伸缩缝是极易渗漏的部位,只要出现一个渗漏点就说明预埋止水带已经失效,必须做整体封缝處理。经现场勘察分析,初步确定:
伸缩缝渗水原因是源于上世纪八十年代老式的预埋塑料止水片和桥型橡皮止水片部分失效,沥青木丝板腐蚀变形,在大流量高压力的水流作用下势必产生渗透跑漏现象。
3.治理方案的制定
3.1外部引排
由于暗渠输水经济环保,因此暗渠常年不间断的向市区供水给伸缩缝渗漏治理带来了比较大的难度。同时为了避免因治理渗漏问题对本地农民耕地破坏而产生群体性事件的考虑,尔王庄管理处采用的是在伸缩缝处埋设无砂砼管,将水排至引滦明渠的排水措施。
施工工艺:沿暗渠伸缩缝横向、纵向土方开挖至暗渠箱涵顶面在暗渠伸缩缝横向、纵向分别铺设管径?200的无砂砼管无砂管周围各设20cm砂、 石反滤横纵管路用集水井连接铺设管径?300的主管道将水引入明渠
结果考量:
优点是施工不影响暗渠的正常输水;能够有效解决渗漏淹地给农民带来的影响;工程费用较少,200元/米排水管;施工简单、易行,对时间、工期要求不紧。缺点是在结构上解决不了根本的渗漏,在暗涵有压时,造成引滦水的流失,无压时,地下水易渗入暗涵;长期渗漏会加剧填充材料的老化和损失,造成更大流量的渗漏;外部施工须考虑临时占地;降低输水效能,造成资源浪费。
3.2有效堵漏
为了有效的治理暗渠伸缩缝渗漏,我们采用了在伸缩缝外部进行化学灌浆填堵漏水通道。
施工工艺:沿暗渠伸缩缝横向土方开挖至暗渠箱涵顶面、侧立面在暗渠伸缩缝外部剔凿埋设灌浆嘴化学灌浆(水溶性聚氨脂)封堵GB胶条
聚合物砂浆封堵固定
结果考量:
优点是施工对暗渠的正常输水影响较小;能够有效封堵渗漏通道,增加填充材料;相对于暗渠内部施工,施工难度较小。 缺点是外部施工受气候变化影响较大;外部施工需增加临时占地费用;随着原有填充材料的老化、破损,还会造成新的渗漏点;外堵施工工艺相对外排难度较大;工程造价较高。
3.3内部治理
按照上堵下排原理,引滦暗渠伸缩缝渗漏治理最有效的措施还是在暗渠内部更换、封堵防水材料,在渗漏源头进行治理。
根据工程的实际情况制定的防水堵漏原则,宜采用高分子材料。经对丙凝、甲凝、环氧树脂、堵漏保、水溶性聚氨脂等进行性能比较,聚氨脂类单组分注浆材料、堵漏保、水溶性聚氨脂、氰凝均能满足工程要求,水溶性聚氨脂注浆材料性能更适合本工程,优选其作为注浆止水材料。
水溶性聚氨脂堵漏剂系甲苯二异氰酸酯与三羟基水溶性聚醚进行化学合成,形成端基含有过量游离异氰酸基团的高分子化合物。该材料注入漏水部位后,以水为交联剂立即进行化学反应,并放出CO2逆水而上,进行扩散,并与周围的砂、石、泥土等固结成弹性的固结体,最终达到止水的目的。
为了起到在堵漏止水后建筑物重新位移而不再产生渗漏,镶嵌使用密封材料。通常使用的有止水条、止水带、遇水膨胀橡胶等,考虑到使用寿命、防水性能及施工方便性等因素,采用新型防水材料第二代GB胶条,经试验证明,在地下工程防水密封中使用具有良好的密封效果。经密封后混凝土结构产生规定范围的位移和变形一般不会再发生开裂漏水现象。为嵌入止水胶条需骑缝做一均匀的沟槽,胶条表面也应做保护层,应用综合性能指标较佳的聚合物砂浆进行施工,以增加不透水性能和与基面混凝土进行良好的接触。
3.3.1. 伸缩缝渗漏封堵施工工艺
凿槽清理界面制作灌浆通道试水检查喷干界面灌浆止水清理界面造槽嵌缝处理 GB胶条铺设抹保护层
刷防水涂料
3.3.2. 伸缩缝渗漏防水封堵施工
(1)原有的嵌缝材料已经失效,应清除干净。缝内两侧不平处用钢扁铲凿平,剔槽深12~15cm,宽6~7cm。缝外两侧混凝土各剔凿15cm宽,2cm深。并用水冲洗干净,为下一步压注新型化学灌浆材料提供清洁平整的粘接界面。由于聚氨脂注灌材料遇水膨胀,因此在灌浆前先把缝槽内水排净。当缝槽内有涌水时,宜立即采取用“水不漏”封堵。
(2) 安装灌浆通道。灌浆通道采用的是由0.5~0.8mm厚的白铁皮弯成R=1/2伸缩缝宽度的半圆型铁槽。其每节长度约为1m左右,最长不超过2m,上面每隔1m安装1个灌浆阀门嘴子。根据工程结构特点,此项工程嘴子布置为:顶部、底部各2个,两侧面各3个。安装时铁槽凸面朝外,用水不漏封口抹平(灰水比=1﹕0.3~0.35)。
(3)注浆管采用外径为13mm的耐压氧气管,其耐压应不小于0.8~1Mpa。在使用聚氨脂灌浆材料时应注意以下两点:1.此产品属于易燃产品,施工现场应严禁吸烟和明火。2.避免和水接触。
(4)压水试验。用设计灌浆压力进行压水试验,检查泵体及通道密封情况,各孔串孔情况,表层有无渗水现象。测试单位时间内混凝土吸水率,了解耗水量,以确定胶凝时间和灌浆量。
结果考量:
优点是能够彻底封堵渗漏通道,增加填充材料,治理效果明显;内部施工不受外界气候变化、场地影响;内部施工无土方工程,不需要临时占地,不需要协调、处理地方关系。 缺点是施工影响暗渠的正常输水,需改由明渠向市区供水;施工工艺相对难度较大;工程造价较高。
4.结论
引滦暗渠伸缩缝出现渗漏后,经过上世纪九十年代的大修改造资金的外堵治理,解决了当时沿线大部分伸缩缝的渗漏,经过2000年专项资金的内堵治理解决了管理处场区内一处伸缩缝渗漏,经过2005、2007年的专项资金的外排治理解决了尔辛庄段1.5KM的暗渠伸缩缝渗漏。根据天津市供水状况以及治理方案和资金的批复情况,经过十多年的综合治理,解决了多次引滦输水暗渠伸缩缝渗漏,及时化解了与地方的矛盾。但是,要想彻底解决暗渠伸缩缝渗漏的问题,就目前我国的材料和技术内堵是根本。随着社会的发展和进步,渗漏治理工艺的改革和材料的更新换代,会有更先进和可行的方案待我们去研究和实践。
作者简介:孙少辉,工作单位:天津市引滦工程尔王庄管理处
[关键词]尔王庄 暗渠伸缩 分析
中图分类号:TM42.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0390-01
2.渗漏原因分析
引滦暗渠伸缩缝是极易渗漏的部位,只要出现一个渗漏点就说明预埋止水带已经失效,必须做整体封缝處理。经现场勘察分析,初步确定:
伸缩缝渗水原因是源于上世纪八十年代老式的预埋塑料止水片和桥型橡皮止水片部分失效,沥青木丝板腐蚀变形,在大流量高压力的水流作用下势必产生渗透跑漏现象。
3.治理方案的制定
3.1外部引排
由于暗渠输水经济环保,因此暗渠常年不间断的向市区供水给伸缩缝渗漏治理带来了比较大的难度。同时为了避免因治理渗漏问题对本地农民耕地破坏而产生群体性事件的考虑,尔王庄管理处采用的是在伸缩缝处埋设无砂砼管,将水排至引滦明渠的排水措施。
施工工艺:沿暗渠伸缩缝横向、纵向土方开挖至暗渠箱涵顶面在暗渠伸缩缝横向、纵向分别铺设管径?200的无砂砼管无砂管周围各设20cm砂、 石反滤横纵管路用集水井连接铺设管径?300的主管道将水引入明渠
结果考量:
优点是施工不影响暗渠的正常输水;能够有效解决渗漏淹地给农民带来的影响;工程费用较少,200元/米排水管;施工简单、易行,对时间、工期要求不紧。缺点是在结构上解决不了根本的渗漏,在暗涵有压时,造成引滦水的流失,无压时,地下水易渗入暗涵;长期渗漏会加剧填充材料的老化和损失,造成更大流量的渗漏;外部施工须考虑临时占地;降低输水效能,造成资源浪费。
3.2有效堵漏
为了有效的治理暗渠伸缩缝渗漏,我们采用了在伸缩缝外部进行化学灌浆填堵漏水通道。
施工工艺:沿暗渠伸缩缝横向土方开挖至暗渠箱涵顶面、侧立面在暗渠伸缩缝外部剔凿埋设灌浆嘴化学灌浆(水溶性聚氨脂)封堵GB胶条
聚合物砂浆封堵固定
结果考量:
优点是施工对暗渠的正常输水影响较小;能够有效封堵渗漏通道,增加填充材料;相对于暗渠内部施工,施工难度较小。 缺点是外部施工受气候变化影响较大;外部施工需增加临时占地费用;随着原有填充材料的老化、破损,还会造成新的渗漏点;外堵施工工艺相对外排难度较大;工程造价较高。
3.3内部治理
按照上堵下排原理,引滦暗渠伸缩缝渗漏治理最有效的措施还是在暗渠内部更换、封堵防水材料,在渗漏源头进行治理。
根据工程的实际情况制定的防水堵漏原则,宜采用高分子材料。经对丙凝、甲凝、环氧树脂、堵漏保、水溶性聚氨脂等进行性能比较,聚氨脂类单组分注浆材料、堵漏保、水溶性聚氨脂、氰凝均能满足工程要求,水溶性聚氨脂注浆材料性能更适合本工程,优选其作为注浆止水材料。
水溶性聚氨脂堵漏剂系甲苯二异氰酸酯与三羟基水溶性聚醚进行化学合成,形成端基含有过量游离异氰酸基团的高分子化合物。该材料注入漏水部位后,以水为交联剂立即进行化学反应,并放出CO2逆水而上,进行扩散,并与周围的砂、石、泥土等固结成弹性的固结体,最终达到止水的目的。
为了起到在堵漏止水后建筑物重新位移而不再产生渗漏,镶嵌使用密封材料。通常使用的有止水条、止水带、遇水膨胀橡胶等,考虑到使用寿命、防水性能及施工方便性等因素,采用新型防水材料第二代GB胶条,经试验证明,在地下工程防水密封中使用具有良好的密封效果。经密封后混凝土结构产生规定范围的位移和变形一般不会再发生开裂漏水现象。为嵌入止水胶条需骑缝做一均匀的沟槽,胶条表面也应做保护层,应用综合性能指标较佳的聚合物砂浆进行施工,以增加不透水性能和与基面混凝土进行良好的接触。
3.3.1. 伸缩缝渗漏封堵施工工艺
凿槽清理界面制作灌浆通道试水检查喷干界面灌浆止水清理界面造槽嵌缝处理 GB胶条铺设抹保护层
刷防水涂料
3.3.2. 伸缩缝渗漏防水封堵施工
(1)原有的嵌缝材料已经失效,应清除干净。缝内两侧不平处用钢扁铲凿平,剔槽深12~15cm,宽6~7cm。缝外两侧混凝土各剔凿15cm宽,2cm深。并用水冲洗干净,为下一步压注新型化学灌浆材料提供清洁平整的粘接界面。由于聚氨脂注灌材料遇水膨胀,因此在灌浆前先把缝槽内水排净。当缝槽内有涌水时,宜立即采取用“水不漏”封堵。
(2) 安装灌浆通道。灌浆通道采用的是由0.5~0.8mm厚的白铁皮弯成R=1/2伸缩缝宽度的半圆型铁槽。其每节长度约为1m左右,最长不超过2m,上面每隔1m安装1个灌浆阀门嘴子。根据工程结构特点,此项工程嘴子布置为:顶部、底部各2个,两侧面各3个。安装时铁槽凸面朝外,用水不漏封口抹平(灰水比=1﹕0.3~0.35)。
(3)注浆管采用外径为13mm的耐压氧气管,其耐压应不小于0.8~1Mpa。在使用聚氨脂灌浆材料时应注意以下两点:1.此产品属于易燃产品,施工现场应严禁吸烟和明火。2.避免和水接触。
(4)压水试验。用设计灌浆压力进行压水试验,检查泵体及通道密封情况,各孔串孔情况,表层有无渗水现象。测试单位时间内混凝土吸水率,了解耗水量,以确定胶凝时间和灌浆量。
结果考量:
优点是能够彻底封堵渗漏通道,增加填充材料,治理效果明显;内部施工不受外界气候变化、场地影响;内部施工无土方工程,不需要临时占地,不需要协调、处理地方关系。 缺点是施工影响暗渠的正常输水,需改由明渠向市区供水;施工工艺相对难度较大;工程造价较高。
4.结论
引滦暗渠伸缩缝出现渗漏后,经过上世纪九十年代的大修改造资金的外堵治理,解决了当时沿线大部分伸缩缝的渗漏,经过2000年专项资金的内堵治理解决了管理处场区内一处伸缩缝渗漏,经过2005、2007年的专项资金的外排治理解决了尔辛庄段1.5KM的暗渠伸缩缝渗漏。根据天津市供水状况以及治理方案和资金的批复情况,经过十多年的综合治理,解决了多次引滦输水暗渠伸缩缝渗漏,及时化解了与地方的矛盾。但是,要想彻底解决暗渠伸缩缝渗漏的问题,就目前我国的材料和技术内堵是根本。随着社会的发展和进步,渗漏治理工艺的改革和材料的更新换代,会有更先进和可行的方案待我们去研究和实践。
作者简介:孙少辉,工作单位:天津市引滦工程尔王庄管理处