尚建崗

摘要：北拒馬河暗渠工程每隔10～15m設一道結(jié)構(gòu)伸縮縫，縫內(nèi)設橡膠止水一道。由于施工中存在趕工現(xiàn)象以及施工控制管理不到位等原因，造成部分結(jié)構(gòu)縫存在止水缺陷，當箱涵頂部回填層含水量豐富時（比如雨季），箱涵頂部結(jié)構(gòu)縫內(nèi)有不同程度的滲滴水現(xiàn)象。本文采用彈性聚氨酯漿液化學灌漿處理，使?jié){液固化后自成一道彈性防滲體系，彌補預埋止水的缺陷，已達到處理后的施工縫不再出現(xiàn)滲滴水情況，通過對彈性聚氨酯漿液的成功應用，給同類工程提供了參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：暗渠；結(jié)構(gòu)伸縮縫；止水缺陷；滲漏、彈性聚氨酯漿液；化學灌漿

中圖分類號：S152.7+2 文獻標識碼：A

1、工程概況

北拒馬河暗渠工程是南水北調(diào)中線總干渠進入北京的第一個設計單元工程，本段總干渠長1781.05m。北拒馬河暗渠工程由渠首樞紐、暗渠、退水系統(tǒng)三部分組成，為Ⅰ等工程，主要建筑物為Ⅰ級建筑物，設計地震烈度7度。設計流量為50m3/s，加大流量為60 m3/s。

北拒馬河暗渠工程包括節(jié)制閘閘室段、漸變段和渠身段三部分。其中，暗渠渠身段長度1686.05m，渠首底板高程57.00m，縱向坡降i=0.0001645，標準斷面為2孔5.6×5.0m（寬×高）方涵。采用C30鋼筋砼結(jié)構(gòu)，底板厚0.80m，兩邊墻和頂板厚0.70m，中隔墩厚0.60m。砼標準段分段長度15.00m，暗渠分別橫穿北拒馬河中支和北支河道，在BH1+134.793～BH1+404m范圍橫穿北拒馬河北支河道，對橫穿河道段在方涵頂部采用砌石對原河床護底。暗渠混凝土箱涵每隔10～15m設一道結(jié)構(gòu)伸縮縫，縫內(nèi)設橡膠止水一道。

2、存在問題及原因分析

2008年4月20日北京地區(qū)持續(xù)普降中雨，在對暗渠方涵內(nèi)部進行驗收檢查時發(fā)現(xiàn)暗渠多處結(jié)構(gòu)縫出現(xiàn)滲水、滴水現(xiàn)象，其中滲水部位55處，12處滴水嚴重。暗渠混凝土箱涵每隔10～15m設一道結(jié)構(gòu)伸縮縫，縫內(nèi)設橡膠止水一道。經(jīng)分析，從2007年4月份開始，至10月份基本完成了暗渠混凝土施工，在過程中，存在趕工現(xiàn)象以及施工控制不足等原因，造成部分結(jié)構(gòu)縫存在止水缺陷，當箱涵頂部回填層含水量豐富時（比如雨季），箱涵頂部結(jié)構(gòu)縫內(nèi)有不同程度的滲滴水現(xiàn)象。

2、處理方案

根據(jù)暗渠方涵內(nèi)部滲滴水情況，結(jié)合以往經(jīng)驗并征求業(yè)主、設計和監(jiān)理意見后制定了處理方案。處理方案主要是通過鉆孔向滲水的結(jié)構(gòu)縫灌注彈性聚氨酯漿液，漿液固化后自成一道彈性防滲體系，彌補預埋止水的欠缺。

結(jié)構(gòu)縫滲水化學灌漿處理方案示意圖見圖1。

圖1：結(jié)構(gòu)縫滲水化學灌漿處理方案示意圖

3、聚氨酯灌漿材料

結(jié)構(gòu)縫的縫寬會隨著結(jié)構(gòu)受力及溫度等因素的變化而變化，這類縫俗稱“活縫”?！盎羁p”的特點要求選用彈性材料進行防水和封閉處理。根據(jù)施工經(jīng)驗，水溶性彈性聚氨酯是活縫滲漏處理的首選材料，具有良好的親水性，遇水可分散、乳化進而凝固，其固結(jié)體是一種彈性體，伸長率達300%。而且遇水膨脹，具有彈性止水和以水止水雙重功能，是水工建筑物結(jié)構(gòu)縫滲水處理的首選材料，該材料主要特點如下：

（1）具有良好的親水性，水既是稀釋劑，又是固化劑。漿液遇水后先分散乳化，進而凝膠固結(jié)；

（2）粘度低，可灌性好，可在潮濕或涌水情況下進行灌漿；

（3）固結(jié)體無毒，可用于飲水工程，并具有較高的力學性能。

漿液的主要性能指標見表1：

表1 聚氨酯漿液主要性能指標

項 目 指 標

粘度（厘泊）25℃ 75～100

比重（g/cm3） 1.10

潮濕面粘結(jié)強度（MPa） 2.40

抗拉強度（MPa） 7.80

抗?jié)B性能 S15

遇水膨脹倍數(shù) 2～50%

4、灌漿施工工藝

灌漿施工采用不鑿槽封縫的“無損灌漿”工藝。灌漿區(qū)域限定在過流面和止水之間，利用止水和縫口嵌填的聚硫密封膏限制漿液擴散范圍。采用低壓限量灌漿工藝（灌漿壓力小于0.3MPa），在壓力注漿過程中，少量泄?jié)B的漿液遇水快速固化，阻止縫內(nèi)漿液進一步外滲，保證壓力閉漿。

總體工藝流程為：尋找滲水點 →鉆孔 →洗孔→灌漿→觀察滲點重新分布情況→補孔并重復以上過程 →封孔 →結(jié)束

（1）鉆孔：采用小孔徑（Φ16mm），鉆深40 cm以上的鉆孔設備，自縫一側(cè)約10 cm開孔，孔斜和孔深的確定以在過流面與橡膠止水之間相交為原則（大約20cm深），并注意不損壞橡膠止水。

（2）洗孔：鉆孔完成后，泵壓清水沖出孔內(nèi)粉屑。

（3）灌漿：逐孔灌注，當臨孔出漿時，封閉原孔，自臨孔灌注。終孔結(jié)束標準為：灌注區(qū)不再滲水(或0.3 Mpa壓力下不吸漿)。

（4）依據(jù)滲點重新分布情況補孔灌漿：若一個循環(huán)灌漿結(jié)束后，滲點重新分布，需要補孔再灌，直至整個結(jié)構(gòu)縫無滲水點。

（5）封孔：灌漿完成并等漿液固化后可拆除灌漿塞，拆除灌漿塞后孔口有6.0cm深未被漿液充填，需進行封孔，封孔材料采用干硬性預縮水泥砂漿，強度M40以上，采用的配比為：水灰比0.32～0.3，灰砂比1：2～1：2.5，拌好后堆放30min后使用。

（6）灌后效果檢查

灌漿結(jié)束后要對施工部位進行效果檢查，結(jié)構(gòu)縫滲水灌后效果檢查最有效直接的方法是雨季或人工制造降雨環(huán)境觀察縫面，若整道結(jié)構(gòu)縫再無滲點出現(xiàn)，為合格。

5、實施情況

根據(jù)監(jiān)理部下發(fā)的《北拒馬河暗渠方涵結(jié)構(gòu)縫滲水處理方案審查專題會議紀要》意見，暗渠方涵砼結(jié)構(gòu)縫滲水選擇兩處滲滴水較嚴重部位進行試驗性施工，以驗證聚氨酯處理暗渠方涵混凝土結(jié)構(gòu)縫滲水的效果，總結(jié)施工參數(shù)及工藝流程后進行剩余滲水部位處理施工。

根據(jù)2007年4月22日觀察記錄的結(jié)果，結(jié)合5月3日北京地區(qū)的降雨情況， 5月4日對其重新進行了現(xiàn)場查勘，決定選擇具有代表性的，且滲滴水現(xiàn)象比較嚴重的暗渠左孔第5、9條結(jié)構(gòu)縫作為試驗區(qū)域，對應樁號為BH0+155.0m、BH0+213.684m（選擇的部位對應暗渠頂部漿砌石護砌結(jié)構(gòu)縫，且頂部有水源）。

5月7日上午，在得到監(jiān)理批準后，開始對暗渠BH0+155.0和BH0+213.684樁號左孔結(jié)構(gòu)縫進行試驗灌漿，同時在試驗區(qū)域采用在結(jié)構(gòu)縫對應的暗渠頂部24小時人工灑水，人為造成滲滴水情況，并在滲滴水的部位有針對性的鉆孔，采取邊灑水邊灌漿處理方案。灌后采用人工制造降雨環(huán)境觀察縫面檢查效果，效果明顯，整道結(jié)構(gòu)縫再無滲點出現(xiàn)，并得到業(yè)主和監(jiān)理的肯定。

根據(jù)試驗情況，初步擬定的參數(shù)滿足處理要求，對剩余滲滴水部位進行處理后的施工縫均未再出現(xiàn)滲滴水情況，效果較好。

6、結(jié)論

（1）沉降縫止水帶偏位造成漏水比較普遍,由于縫中橡膠止水膠帶不易固定牢靠,澆筑混凝土時經(jīng)常跑位,有的跑位嚴重,特別是頂板和底板止水帶常落到下層鋼筋上。以及水平止水帶下方混凝土不易密實,常形成溝洞、蜂窩、麻面等。因此,施工中應加焊鋼筋骨架將止水帶固定在準確位置上,待水平止水帶下方混凝土澆搗密實后,再固定止水帶，同時應加強過程控制，需重點關(guān)注止水安裝、混凝土澆筑質(zhì)量等，避免質(zhì)量缺陷發(fā)生。

（2）水溶性彈性聚氨酯作為繼丙烯酰胺和環(huán)氧樹脂類漿材后出現(xiàn)的一種新型防滲堵漏固結(jié)材料，在北拒馬河暗渠結(jié)構(gòu)縫滲水處理中的應用為類似工程提供了依據(jù)，且施工設備簡單,投資費用少。