□謝梅良

一、引言

由于混凝土本身為透水介質(zhì)，因而在水利工程中發(fā)生滲漏的情況是不可避免的。長(zhǎng)期的滲漏不僅會(huì)使得鋼筋銹蝕，而且還會(huì)引起混凝土的鈣化反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低、結(jié)構(gòu)疏松、耐久性降低，嚴(yán)重的可能會(huì)使水利工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生安全隱患或?qū)е缕茐摹Ｍ瑫r(shí)，由于滲漏的作用，使得有壓水滲入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生不利影響。

二、滲漏產(chǎn)生的原因

當(dāng)滲漏發(fā)生后，我們需要對(duì)滲漏產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。針對(duì)具體的原因，制定有針對(duì)性的修補(bǔ)處理方案。原因分析是制定經(jīng)濟(jì)、合理的修補(bǔ)處理方案的基礎(chǔ)與前提。

(一)變形縫滲漏成因分析。變形縫為沉降縫、伸縮縫和抗震縫的統(tǒng)稱。因?yàn)樽冃慰p為混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，因而在水利工程中變形縫位置為滲漏水的主要位置。變形縫的止水設(shè)計(jì)防水等級(jí)高，因此止水材料要選用耐久性良好的材料。在實(shí)際工程中，大部分變形縫處都存在滲漏現(xiàn)象，其原因可以從設(shè)計(jì)、施工和材料三個(gè)方面去尋找。

在設(shè)計(jì)中，如果設(shè)計(jì)的密封止水材料的尺寸和變形縫尺寸不合理，將導(dǎo)致密封止水材料的伸縮率小于變形縫的長(zhǎng)期變形量，導(dǎo)到外水通過接縫滲入混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部。在施工中，如果不嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，將容易導(dǎo)致止水帶周圍混凝土有蜂窩孔洞、止水帶位置偏移、止水帶焊接不嚴(yán)密、密封材料嵌填質(zhì)量差等現(xiàn)象發(fā)生。如果止水材料選用了劣質(zhì)產(chǎn)品或未選用合適的止水材料(如在高腐蝕性環(huán)境中仍選用橡膠類止水材料)，均易造成止水材料的老化與腐爛，從而形成滲水通道。

(二)混凝土裂縫滲漏成因分析。混凝土為脆性材料，其抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于其抗壓強(qiáng)度，當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)上拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度，在混凝土結(jié)構(gòu)上將出現(xiàn)裂縫(裂縫多半為彎曲裂縫，而且是拉裂縫)。根據(jù)裂縫形成原因的不同，可分為溫度裂縫、凝縮裂縫、干縮裂縫、堿骨料反應(yīng)裂縫、超載裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、地基不均勻沉降裂縫等。根據(jù)裂縫發(fā)展深度的不同，可以分為貫穿裂縫、深層裂縫和表層裂縫。對(duì)于裂縫成因的分析應(yīng)從結(jié)構(gòu)內(nèi)力大小、混凝土材料性能、混凝土施工時(shí)的配合比、運(yùn)營(yíng)管理水平和運(yùn)營(yíng)環(huán)境等方面著手，一般混凝土裂縫產(chǎn)生的原因并非單方面的，而是由多種因素組合引起的。

三、滲漏處理的原則

滲漏處理是為了消除滲漏給水利工程建筑物帶來(lái)的危害，增強(qiáng)建筑物的耐久性和安全性，最終達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命的目的。滲漏處理方案必須根據(jù)滲漏調(diào)查、滲漏原因分析并結(jié)合水利工程建筑物的環(huán)境條件和特點(diǎn)，綜合選擇適當(dāng)且經(jīng)濟(jì)的修補(bǔ)方案。

滲漏處理一般采用防水堵漏的方法。為了能有效地止水和降低建筑物內(nèi)部的水壓，防水堵漏應(yīng)盡可能地靠近滲漏源頭，這樣有利于建筑物的穩(wěn)定。滲漏修補(bǔ)一般應(yīng)選擇在無(wú)水期或枯水期進(jìn)行。如果必須在有水狀態(tài)下進(jìn)行修補(bǔ)，就應(yīng)嚴(yán)格遵循“上載下排，先排后堵”的實(shí)施原則。

四、滲漏的防治措施

(一)變形縫滲漏的防治措施。水利工程建筑物若在變形縫位置出現(xiàn)滲漏，首先要考慮采用熱瀝青進(jìn)行補(bǔ)灌。當(dāng)補(bǔ)灌瀝青效果不明顯時(shí)，則應(yīng)采用化學(xué)漿液灌漿。一般情況下，化學(xué)灌漿材料均選用聚氨酯和丙凝漿液。

(二)基礎(chǔ)滲漏的防治措施。對(duì)巖基滲漏，一般采用帷幕灌漿技術(shù)，通過加深加厚阻水帷幕來(lái)達(dá)到對(duì)基礎(chǔ)防滲的目的。帷幕灌漿是將具有膠凝性的漿液或化學(xué)溶液，按照規(guī)定的配比或濃度，利用機(jī)械(或漿液自重)對(duì)之施加壓力，通過鉆孔、埋管或其它方法把漿液壓送至巖體或其它物體(混凝土，砂、充填土等)的裂隙、孔隙或空洞內(nèi)，形成一定寬度的阻水帷幕，以減少滲流量或降低揚(yáng)壓力的工程措施。

帷幕灌漿的設(shè)計(jì)一般包括灌漿壓力、帷幕灌漿深度、帷幕灌漿的厚度和長(zhǎng)度等4個(gè)方面。一般情況下，在地質(zhì)條件、建筑物質(zhì)量等條件的允許下，使用較高的灌漿壓力是有利于工程防滲的。但灌漿壓力不宜過高，太高的壓力容易產(chǎn)生地層的隆起，并且在遇到有較大孔隙、裂縫時(shí)，較高的壓力容易造成大量吸漿現(xiàn)象的發(fā)生，使?jié){液流到不需要防滲的遠(yuǎn)處，造成不必要的浪費(fèi)。帷幕灌漿的形式確定后，除了封閉式帷幕灌漿要深入基巖外，懸掛式帷幕灌漿則要計(jì)算其深度。懸掛式帷幕深度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件、壩基揚(yáng)壓力允許值、地層透水性、壩基排水措施等因素，結(jié)合大壩工程的實(shí)際需要，參照滲流計(jì)算成果及其它類似工程經(jīng)驗(yàn)綜合考慮。防滲帷幕的厚度主要由工程地質(zhì)條件、大壩基巖的防滲標(biāo)準(zhǔn)、幕體本身的密實(shí)性、穩(wěn)定性以及帷幕允許的水力坡降等來(lái)決定。帷幕深入岸坡內(nèi)的長(zhǎng)度同樣要根據(jù)水文地質(zhì)條件來(lái)確定，且宜延伸到正常蓄水位與地下水位相交處或相對(duì)隔水層處，與河床部位的帷幕連成整體。

當(dāng)工程地基為非巖性地基時(shí)，一般可在建筑物上游采用粘土截水墻、粘土鋪蓋或粘土灌漿、化學(xué)灌漿等措施，以改善下游的排水條件。

(三)裂縫滲漏的防治措施。在裂縫滲漏處理之前，應(yīng)先根據(jù)裂縫發(fā)生滲漏的原因、滲漏量的大小、滲漏范圍以及對(duì)建筑物的影響程度等情況，分別采用以下幾種處理措施。

1.表面處理。在裂縫產(chǎn)生的部位，用水泥砂漿(適用于較寬縫隙的裂縫)、環(huán)氧樹脂(適用于微裂縫)對(duì)裂縫部位表面進(jìn)行粘補(bǔ)、涂抹和嵌補(bǔ)等。這種方法一般適用于表面裂縫。對(duì)于裂縫滲漏量較大，但對(duì)建筑物影響較小的裂縫，可采用鉆孔導(dǎo)滲或埋管導(dǎo)滲。鉆孔導(dǎo)滲一般采用風(fēng)鉆在漏水裂縫位置一側(cè)鉆斜孔，穿過裂縫面，使漏水從鉆孔中導(dǎo)出，然后封閉裂縫。埋管導(dǎo)滲即沿漏水裂縫在混凝土的表面鑿若干個(gè)上小下大的槽形，并在滲漏集中的部位埋設(shè)引水鐵管，然后用棉絮沿裂縫填塞，使漏水集中從引水鐵管中排出，再采用防水快凝砂漿或快凝灰漿快速回填封閉槽口，最后把引水管封堵。

2.結(jié)構(gòu)內(nèi)部處理。對(duì)于只需要防滲堵漏的裂縫或淺縫，可采用水泥灌漿；但對(duì)于滲透流速較大、裂縫開度較小(小于0.2 mm)以及受溫度變化影響的裂縫，則應(yīng)采用化學(xué)灌漿處理。

3.內(nèi)部處理與表面處理相結(jié)合。對(duì)于影響建筑物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的裂縫，除了要采取內(nèi)部處理外，還需要進(jìn)行表面修補(bǔ)，以達(dá)到防滲、結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的效果。

(四)散流或集中滲漏的防治措施。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)存在空洞、蜂窩、抗?jié)B標(biāo)號(hào)低和不密實(shí)等缺陷時(shí)，易造成水利工程建筑物出現(xiàn)散滲或集中滲漏的現(xiàn)象。對(duì)于大面積的細(xì)微散滲及水頭較小的部位，一般宜采用表面涂抹抒法；如流速較大，可先用麻絲或棉絮楔入孔洞，以降低流速、減少漏水量，然后再進(jìn)行堵塞；對(duì)于大面積散滲，可修筑防滲導(dǎo)水；對(duì)于建筑物內(nèi)部混凝土密實(shí)性差、裂縫孔隙比較集中的部位，可進(jìn)行水泥灌漿和化學(xué)灌漿；對(duì)于涵洞壁很薄、漏水范圍大、且縮小洞徑不影響用水要求的，可采用內(nèi)襯鋼板、鋼筋混凝土或預(yù)制鋼筋混凝土塊等措施。套管可采用鑄鐵管、鋼管或鋼筋混凝土管等；對(duì)于集中射流的孔洞，流速不大的可將孔洞鑿毛后用快凝膠泥堵塞。

(五)繞滲的防治措施。其防治措施一般為開鉆孔灌漿、開挖回填和加深齒墻等。在選擇處理方案之前要先了解滲漏部位和地層的水文地質(zhì)條件。

(六)點(diǎn)漏的處理。灌漿堵漏法對(duì)于孔洞較大、水壓較大且漏水量大的孔洞封堵非常適用，也可用于內(nèi)部蜂窩孔隙較大、密實(shí)性差的混凝土滲漏和回填。灌漿堵漏法要先將漏水孔口鑿成喇叭形，然后用快凝灰漿把灌漿嘴埋入，并封閉灌漿管四周，使漏水沿管集中排出，然后再用高強(qiáng)度砂漿回填至原混凝土面。必要時(shí)可以立模養(yǎng)護(hù)，待高強(qiáng)砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，再沿灌漿嘴頂灌漿。

當(dāng)漏水孔較小且水壓不大時(shí)可采用直接堵漏法。先將漏水孔鑿毛，并把孔壁鑿成與混凝土表面接近垂直的形狀，用水沖洗凈槽壁，然后使用快凝止水灰漿捻成與槽直徑相近的圓錐體，待灰漿開始凝固時(shí)，迅速用力堵塞于槽內(nèi)，并向孔壁四周擠壓使灰漿與孔壁緊密結(jié)合，封住漏水，外面再涂抹防水砂漿保護(hù)層。

在漏水孔洞較大且水壓較大的情況下，一般應(yīng)采用間接堵堵漏法。首先清除漏水孔壁的松動(dòng)混凝土，并將孔洞區(qū)域鑿成適合下管的孔洞，孔洞深度根據(jù)漏水情況確定。然后將膠管或塑料管插入孔中，使得滲漏水能沿管流出。然后采用快凝灰漿將管四周緊密封閉，待凝固后，拔出導(dǎo)水管，采用與直接堵漏法一樣的方法將孔洞封死；也可采用木楔堵塞法，即先把漏水處鑿成孔洞，再將一根比孔洞深度短的鐵管插入孔中，使水順管子排出，用快速灰漿封堵鐵管四周。待灰漿凝固后，將一根外徑和鐵管內(nèi)徑相當(dāng)且襄有棉絲的木楔打入鐵管，將水堵住。最后用防水砂漿層覆蓋保護(hù)。

五、結(jié)語(yǔ)

水利工程的混凝土施工往往具有體積大的特點(diǎn)，因而在混凝土施工中存在著一些安全隱患，再加上水利工程建筑物常年處于有水環(huán)境中，出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象是不可避免的。了解水利工程混凝土滲漏的原因和防治措施是解決水利工程建筑物滲漏問題的關(guān)鍵。