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摘 要:针对引滦尔王庄连接井闸闸体和排气孔部位的渗漏问题,在不影响引滦输水的前提下,通过多种方案比较,确定对闸体部位局部化学灌浆,排气孔部位整体灌浆,将原加气混凝土封闭成整体,代替钢管,为解决这种特殊渗漏问题提供一种新思路。
关键词:闸体排气孔渗漏碳化氰凝化学灌浆
中图分类号:TV543 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)07(a)-0134-01
1工程概况
引滦尔王庄连接井闸建于1983年,它担负着向天津市调蓄供水的艰苦任务,在向市区供水和向水库蓄水中起着重要的作用,是水库、泵站、暗渠三者的咽喉,由其调节三者之间的运行关系。
由于使用年限较长,连接井闸受内在因素和外在因素的影响而引发各种病害,混凝土耐久性问题日益突出。连接井闸混凝土表面碳化,局部钢筋锈蚀,混凝土内部串漏架空,存在大面积面渗。排气孔部分由于钢管受力不均,导致钢管变形,焊口开裂,同时由于运行年久,局部钢管锈透,排气孔出现多处点渗。
根据连接井闸目前存在的问题和运行状况,及连接井闸在引滦输水工程的重要地位,必须及时对工程进行维修加固,以保证引滦工程的正常运行,消除工程隐患。
2渗漏治理工程设计
2.1 混凝土缺陷及碳化处理
由检测结果得知,连接井闸混凝土外墙表面具有大面积蜂窝、麻面及孔洞等缺陷,且大部分混凝土表层碳化。为防止混凝土碳化进一步加深,钢筋产生锈蚀,需要对整个连接井闸混凝土中缺陷和外墙表面己碳化混凝土进行处理。
2.1.1 混凝土缺陷治理
连接井闸混凝土缺陷主要包括表层缺陷和局部深层缺陷,对于这两种不同的缺陷,根据其情况不同采取与之相应的治理措施。
(1)混凝土表层缺陷治理。首先剔除表层缺陷处混凝土,然后用钢丝刷刷去表面浮渣,用压力水冲洗,充分湿润后,涂抹界面处理剂,最后用聚合物砂浆补平。注意:在剔除边缘处要开成口型或△型,以保证边缘结合牢固。
(2)深层缺陷治理。对连接井闸局部孔洞,采用改性环氧灌浆补强。首先将孔洞周围易脱落的混凝土清除,用压力水冲洗,务必把石屑粉渣清理干净,然后在孔洞部位埋设灌浆管和排气管,并用堵漏剂有强度后,开始灌注改性环氧树脂浆液,灌浆压力控制在0.4MPa～0.8MPa,灌注完成后,封闭灌浆孔。
2.1.2 凝土碳化治理
(1)清除碳化的混凝土。首先将表层碳化的混凝土进行剔除,剔除深度平均1cm,然后再进行凿毛处理,并用高压水冲洗干净。对表面蜂窝、麻面等开凿深度过深的,需要用聚合物砂浆进行提前封堵。
(2)新旧结合面处理。为防止砂浆与老混凝土由于结合面薄弱而发生脱落,导致修补工作失败,在旧混凝土表面清理干净后,需先在其表面涂刷一层界面剂,保证两层结合牢固,共同承载。
(3)涂抹聚合物砂浆或普通砂浆层。界面剂涂刷完成后,在表面整体抹压聚合物砂浆或普通砂浆,聚合物砂浆在涂抹时不能反复,要按一个方向压抹,防止产生裂缝。
(4)涂刷防护涂层。为弥补钢筋混凝土结构物自身抗渗透能力的不足,防止混凝土碳化,在砂浆涂抹完成后在其表层涂刷三遍防护涂层。
2.2 排气管渗漏治理
连接井闸外部的四根排气管由于受力不均、锈蚀等原因,及外侧混凝土存在大量缺陷,致使多处渗漏。为消除渗漏给建筑物带来的危害,提高建筑物的安全性、耐久性,需要对排气孔的渗漏进行治理。
2.2.1 渗漏点的处理
根据现场检测结果,对排气管渗漏点采取直接堵漏法进行处理。在漏水点将混凝土凿毛,尽力保证槽壁与混凝土表面垂直,用水冲洗槽壁,然后将快凝止水堵漏材料捻成与槽直径相近的圆锥体,待材料开始凝固时,迅速用力堵塞于槽内,并向孔壁四周挤压使之与孔壁紧密结合,封住漏水。
2.2.2 排气孔外侧防水砂浆
(1)清除破坏及碳化的混凝土。首先将表层已碳化的混凝土进行剔除,并将嵌入混凝土内的砖头清理干净,然后再进行凿毛处理,并用高压水冲洗干净。对表面清理过深处,需先用纤维混凝土提前封堵。在水库连接井闸排气管混凝土与连接井闸外墙混凝土连接处,开槽并用封漏剂封闭。暗渠连接井闸排气管与连接井闸分离处重新浇注混凝土,以保证排气管稳定,同时能防止渗漏。
(2)涂刷界面结合剂。为防止新旧混凝土之间是和防水砂浆与老混凝土由于结合薄弱而发生脱落,导致修补工作失败,在旧混凝土表面清理干净后,需先在其表面涂刷一层界面剂,保证两层结合牢固,共同承载。
(3)涂抹防水砂浆层。界面剂涂刷完成后,在表面整体抹压防水砂浆。
(4)涂抹防护涂层。为弥补排气管混凝土自身抗渗透能力不足,在防水砂浆涂抹完成后在其表层涂刷三遍防护涂层。
2.2.3 灌浆处理
(1)灌浆材料选择。根据渗漏的实际情况,我们决定对排气孔进行整体灌浆治理,即使用一定的压力把止水材料注入渗漏通道,止水材料遇水反应并固结后堵塞渗漏缝隙,达到止水的目的。我们经过对氰凝、丙凝、环氧树脂、堵漏宝、水溶性聚氨酯等各种止水材料进行分析比较,并考虑本工程的实际情况,决定采用氰凝作为注浆止水材料。这种材料具有如下特点:①施工设备简单,操作及清洗设备方便,节约材料;②粘度低、可灌性好、亲水性强;③胶凝的固结体抗渗性好,强度、延伸率高,耐体腐蚀、无污染。
(2)灌浆孔布置。为了保证灌浆材料充满整个排气孔断面,首先在防水砂浆表面打孔,布置灌浆嘴,灌浆嘴竖直方向布置,每断面布置两排,间隔50cm。
(3)注水试验。灌浆前首先进行注水试验,检查泵体及渗漏处密封情况、各孔串孔情况及表层渗水情况,在各处完全没有渗水后,测定单位时间的耗水量,以确定胶凝时间和灌浆量。
(4)压注氰凝止水材料。注浆时从底部开始,再由两侧到顶部,循序渐进。注浆采用灌浆泵,压力为0.3MPa～0.8MPa,单液注浆。
灌浆结束的标准:在吸浆量和估计的浆液用量相差不多,且吸浆量逐渐减小至0.1L/min,压力较为稳定的情况下,继续灌注30min后,即可结束灌浆。
3结语
对于水工建筑物的渗漏问题,应根据建筑物的不同类型、不同部位,确定最经济合理的治理方案。引滦尔王庄连接井闸渗漏治理工程完工后,经过多年的运行,没有发现任何渗漏,证明了工程设计周密细致,完善可靠,为这种特殊工程的渗漏治理设计提供了丰富的实践经验。
关键词:闸体排气孔渗漏碳化氰凝化学灌浆
中图分类号:TV543 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)07(a)-0134-01
1工程概况
引滦尔王庄连接井闸建于1983年,它担负着向天津市调蓄供水的艰苦任务,在向市区供水和向水库蓄水中起着重要的作用,是水库、泵站、暗渠三者的咽喉,由其调节三者之间的运行关系。
由于使用年限较长,连接井闸受内在因素和外在因素的影响而引发各种病害,混凝土耐久性问题日益突出。连接井闸混凝土表面碳化,局部钢筋锈蚀,混凝土内部串漏架空,存在大面积面渗。排气孔部分由于钢管受力不均,导致钢管变形,焊口开裂,同时由于运行年久,局部钢管锈透,排气孔出现多处点渗。
根据连接井闸目前存在的问题和运行状况,及连接井闸在引滦输水工程的重要地位,必须及时对工程进行维修加固,以保证引滦工程的正常运行,消除工程隐患。
2渗漏治理工程设计
2.1 混凝土缺陷及碳化处理
由检测结果得知,连接井闸混凝土外墙表面具有大面积蜂窝、麻面及孔洞等缺陷,且大部分混凝土表层碳化。为防止混凝土碳化进一步加深,钢筋产生锈蚀,需要对整个连接井闸混凝土中缺陷和外墙表面己碳化混凝土进行处理。
2.1.1 混凝土缺陷治理
连接井闸混凝土缺陷主要包括表层缺陷和局部深层缺陷,对于这两种不同的缺陷,根据其情况不同采取与之相应的治理措施。
(1)混凝土表层缺陷治理。首先剔除表层缺陷处混凝土,然后用钢丝刷刷去表面浮渣,用压力水冲洗,充分湿润后,涂抹界面处理剂,最后用聚合物砂浆补平。注意:在剔除边缘处要开成口型或△型,以保证边缘结合牢固。
(2)深层缺陷治理。对连接井闸局部孔洞,采用改性环氧灌浆补强。首先将孔洞周围易脱落的混凝土清除,用压力水冲洗,务必把石屑粉渣清理干净,然后在孔洞部位埋设灌浆管和排气管,并用堵漏剂有强度后,开始灌注改性环氧树脂浆液,灌浆压力控制在0.4MPa～0.8MPa,灌注完成后,封闭灌浆孔。
2.1.2 凝土碳化治理
(1)清除碳化的混凝土。首先将表层碳化的混凝土进行剔除,剔除深度平均1cm,然后再进行凿毛处理,并用高压水冲洗干净。对表面蜂窝、麻面等开凿深度过深的,需要用聚合物砂浆进行提前封堵。
(2)新旧结合面处理。为防止砂浆与老混凝土由于结合面薄弱而发生脱落,导致修补工作失败,在旧混凝土表面清理干净后,需先在其表面涂刷一层界面剂,保证两层结合牢固,共同承载。
(3)涂抹聚合物砂浆或普通砂浆层。界面剂涂刷完成后,在表面整体抹压聚合物砂浆或普通砂浆,聚合物砂浆在涂抹时不能反复,要按一个方向压抹,防止产生裂缝。
(4)涂刷防护涂层。为弥补钢筋混凝土结构物自身抗渗透能力的不足,防止混凝土碳化,在砂浆涂抹完成后在其表层涂刷三遍防护涂层。
2.2 排气管渗漏治理
连接井闸外部的四根排气管由于受力不均、锈蚀等原因,及外侧混凝土存在大量缺陷,致使多处渗漏。为消除渗漏给建筑物带来的危害,提高建筑物的安全性、耐久性,需要对排气孔的渗漏进行治理。
2.2.1 渗漏点的处理
根据现场检测结果,对排气管渗漏点采取直接堵漏法进行处理。在漏水点将混凝土凿毛,尽力保证槽壁与混凝土表面垂直,用水冲洗槽壁,然后将快凝止水堵漏材料捻成与槽直径相近的圆锥体,待材料开始凝固时,迅速用力堵塞于槽内,并向孔壁四周挤压使之与孔壁紧密结合,封住漏水。
2.2.2 排气孔外侧防水砂浆
(1)清除破坏及碳化的混凝土。首先将表层已碳化的混凝土进行剔除,并将嵌入混凝土内的砖头清理干净,然后再进行凿毛处理,并用高压水冲洗干净。对表面清理过深处,需先用纤维混凝土提前封堵。在水库连接井闸排气管混凝土与连接井闸外墙混凝土连接处,开槽并用封漏剂封闭。暗渠连接井闸排气管与连接井闸分离处重新浇注混凝土,以保证排气管稳定,同时能防止渗漏。
(2)涂刷界面结合剂。为防止新旧混凝土之间是和防水砂浆与老混凝土由于结合薄弱而发生脱落,导致修补工作失败,在旧混凝土表面清理干净后,需先在其表面涂刷一层界面剂,保证两层结合牢固,共同承载。
(3)涂抹防水砂浆层。界面剂涂刷完成后,在表面整体抹压防水砂浆。
(4)涂抹防护涂层。为弥补排气管混凝土自身抗渗透能力不足,在防水砂浆涂抹完成后在其表层涂刷三遍防护涂层。
2.2.3 灌浆处理
(1)灌浆材料选择。根据渗漏的实际情况,我们决定对排气孔进行整体灌浆治理,即使用一定的压力把止水材料注入渗漏通道,止水材料遇水反应并固结后堵塞渗漏缝隙,达到止水的目的。我们经过对氰凝、丙凝、环氧树脂、堵漏宝、水溶性聚氨酯等各种止水材料进行分析比较,并考虑本工程的实际情况,决定采用氰凝作为注浆止水材料。这种材料具有如下特点:①施工设备简单,操作及清洗设备方便,节约材料;②粘度低、可灌性好、亲水性强;③胶凝的固结体抗渗性好,强度、延伸率高,耐体腐蚀、无污染。
(2)灌浆孔布置。为了保证灌浆材料充满整个排气孔断面,首先在防水砂浆表面打孔,布置灌浆嘴,灌浆嘴竖直方向布置,每断面布置两排,间隔50cm。
(3)注水试验。灌浆前首先进行注水试验,检查泵体及渗漏处密封情况、各孔串孔情况及表层渗水情况,在各处完全没有渗水后,测定单位时间的耗水量,以确定胶凝时间和灌浆量。
(4)压注氰凝止水材料。注浆时从底部开始,再由两侧到顶部,循序渐进。注浆采用灌浆泵,压力为0.3MPa～0.8MPa,单液注浆。
灌浆结束的标准:在吸浆量和估计的浆液用量相差不多,且吸浆量逐渐减小至0.1L/min,压力较为稳定的情况下,继续灌注30min后,即可结束灌浆。
3结语
对于水工建筑物的渗漏问题,应根据建筑物的不同类型、不同部位,确定最经济合理的治理方案。引滦尔王庄连接井闸渗漏治理工程完工后,经过多年的运行,没有发现任何渗漏,证明了工程设计周密细致,完善可靠,为这种特殊工程的渗漏治理设计提供了丰富的实践经验。