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        干船塢廊道混凝土結(jié)構(gòu)的滲漏處理

        2021-12-21 09:03:44劉耀順
        建筑施工 2021年8期
        關(guān)鍵詞:側(cè)墻止水帶廊道

        劉耀順

        中船第九設(shè)計研究院工程有限公司 上海 200063

        廊道內(nèi)的水除了部分為地面雨水流入外,多數(shù)為地下滲入。船塢多建在臨港、沿江地帶,地下水水頭高度變化較大,同時存在靜水壓力與動水壓力,且混凝土結(jié)構(gòu)與止水體系受凍融影響較大,容易出現(xiàn)裂縫。

        結(jié)構(gòu)縫的止水結(jié)構(gòu)處理經(jīng)常不合理,未完全堵住滲水通道,在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑過程中,質(zhì)量控制不合理會導(dǎo)致滲水裂縫的產(chǎn)生。

        1 工程背景

        上海某造船基地位于長江口深水港南側(cè),為長江入海口北側(cè)的河槽區(qū)域,距圓沙航道不足3 km,建設(shè)區(qū)域地形為河口、砂島、砂嘴和潮灘地貌類型。本船塢廊道結(jié)構(gòu)為貫通封閉結(jié)構(gòu),塢內(nèi)側(cè)為水動力廊道,外側(cè)為電氣廊道,每段廊道長度為20 m,相鄰廊道間預(yù)留2 cm伸縮縫,內(nèi)部采用Z9-30橡膠止水帶。整個廊道結(jié)構(gòu)分為底板、側(cè)墻、頂板,總共分3次澆筑[1-9]。

        2 滲漏原因分析

        2.1 止水帶施工過程中未完全形成封閉的止水體系

        本項目采用的Z9-30中埋式止水帶,分別鑲?cè)肜鹊纼蓚?cè),止水帶在鋼板樁的位置使用T形結(jié)構(gòu),下部T形頭有的伸入鋼板樁內(nèi)部,有的在鋼板樁翼緣板之間。

        傳統(tǒng)的施工過程中,對于伸入鋼板樁內(nèi)部的止水帶處理可在澆筑樁芯混凝土?xí)r直接預(yù)埋進去,但是T形頭在伸入翼緣板的位置時,鋼板樁未能與T形頭有效黏合,故預(yù)留出了滲水通道,隨著靜水壓力與動水壓力的長期沖刷,未完全封閉的滲水通道將會越來越大,最終導(dǎo)致出現(xiàn)大面積漏水。

        2.2 止水材料不合格

        止水橡膠為化學(xué)合成材料,但其中除了人工合成橡膠與炭粉之外,還需要加入大量的天然橡膠。天然橡膠有較好的延展性與抗老化性,并且強度也大于合成橡膠,但因為天然橡膠造價昂貴,通常工廠制作過程中都會控制天然橡膠的添加量。

        在止水帶高溫、高壓成形的過程中,會因為壓力值過大,橡膠內(nèi)部的氣體無法排出,在橡膠內(nèi)部形成氣孔,經(jīng)過區(qū)域性的積累后會形成裂縫。施工埋設(shè)后,在長時間的動水壓力的作用下,由于應(yīng)力集中而造成止水帶破壞,最終喪失防滲作用。

        2.3 加強筋的埋設(shè)位置不合理

        多數(shù)情況下,工人只會在側(cè)墻接縫處與底板接縫處埋設(shè)鋼筋,經(jīng)常會忽略底部轉(zhuǎn)角處的加強筋埋設(shè),導(dǎo)致該區(qū)域混凝土為素混凝土,經(jīng)多數(shù)案例總結(jié),底板滲漏區(qū)域主要為與側(cè)墻交接的轉(zhuǎn)角區(qū)域。

        2.4 混凝土澆筑過程質(zhì)量控制不合理

        廊道底板高1.7~1.8 m。為大體積混凝土,澆筑一塊廊道底板的混凝土量接近300 m3,澆筑范圍廣、體量大。在澆筑過程中經(jīng)常未考慮到水化熱的散失,并且振搗質(zhì)量很難保證,振搗不充分,經(jīng)常出現(xiàn)狗洞、蜂窩現(xiàn)象;并且大體量一次性澆筑時間過長、高度大,混凝土收縮不均勻會在凝固過程中產(chǎn)生收縮裂縫。

        2.5 對拉螺桿未有效進行封堵

        對拉螺桿孔洞產(chǎn)生的原因很多,模板與拉桿之間孔洞過大,混凝土澆筑時孔洞與拉桿之間漏漿嚴(yán)重,澆筑完成后該拉桿區(qū)域混凝土強度較低,會形成明顯的滲水孔。對于使用了預(yù)埋塑料套管的對拉螺桿,在施工完成后僅在孔洞表面進行封堵,時間久了孔洞外的混凝土脫落,便形成了滲水通道。

        2.6 新老混凝土連接處處理不規(guī)范

        新老混凝土交接處未有效鑿毛,浮漿殘留較多,致使連接面混凝土強度較弱。在迎塢面止水鋼板埋設(shè)高度要么過低、要么過高,并且相鄰止水鋼板之間經(jīng)常出現(xiàn)焊接不完全等現(xiàn)象。

        2.7 廊道內(nèi)積水過多

        長期的地下滲入會造成廊道內(nèi)水位抬升,對于部分已經(jīng)產(chǎn)生了裂縫的側(cè)墻區(qū)域,長期經(jīng)受水流的沖刷,導(dǎo)致滲水裂縫越來越大。

        2.8 養(yǎng)護不到位

        混凝土澆筑完成后,表面積過大,且底板體積較大,側(cè)墻高度較高,拆模之后養(yǎng)護難度較大,混凝土側(cè)壁與陽角區(qū)域很難做到保濕、保溫。

        在混凝土早期強度發(fā)展的過程中干縮變形較大,容易形成細(xì)微裂縫。在冬季施工的過程中,保溫措施不完善,混凝土內(nèi)外溫度差過大,溫度應(yīng)力的產(chǎn)生也將造成溫度裂縫的形成。

        2.9 企業(yè)內(nèi)生產(chǎn)的影響

        在塢內(nèi)的生產(chǎn)過程中,經(jīng)過多次放水、排水,廊道承受了較大的動水荷載,并且船體出塢的過程中,船身會與廊道側(cè)壁的橡膠護舷發(fā)生多次碰撞,由于船體自重較大,廊道經(jīng)歷多次由船體碰撞而產(chǎn)生的沖擊荷載會使應(yīng)力集中部位的混凝土發(fā)生位移與開裂。

        3 預(yù)防裂縫產(chǎn)生的措施

        3.1 采用天然橡膠含量高的橡膠止水帶

        使用天然橡膠含量高的橡膠止水帶,并在使用前進行拉裂試驗與疲勞試驗,選擇拉伸強度高、延展性好、老化系數(shù)高、市場口碑好的產(chǎn)品。在使用的過程中減少鋼筋對止水帶的破壞。

        3.2 止水體系進行全封閉處理

        在封模之前,嚴(yán)格對鋼筋進行驗收,尤其是止水帶處的加強筋,保證加強筋與止水帶充分握裹,伸縮縫區(qū)域的配筋率不低于設(shè)計配筋率。

        相鄰廊道交接處,止水帶上會殘留大量浮漿,在對相鄰廊道進行澆筑之前,須鑿除止水帶區(qū)域的破碎混凝土,對周圍的混凝土進行補強,并清理掉止水帶上面的浮漿。

        止水帶“T字口”與鋼板樁形成封閉區(qū)域,對于“T字口”在鋼板樁內(nèi)部的區(qū)域,鋼板樁內(nèi)的樁芯混凝土第1次澆筑高度不宜過大,并將止水帶“T字口”調(diào)整到合適的位置,使止水帶與鋼板樁內(nèi)的加勁板之間進行有效貼合。止水帶“T字口”在翼緣板與鋼板樁槽口交接處時,可加設(shè)橫向鋼板進行封堵,使鋼板樁與止水帶形成一個完整的封閉止水體系(圖1)。

        圖1 止水帶下部與鋼板樁之間加楔形板

        3.3 做好混凝土表面的后期修復(fù)

        對出現(xiàn)了狗洞、蜂窩的區(qū)域進行鑿除,并采用高一強度等級的修補砂漿進行修補。對于對拉螺桿孔洞,可采用高強度封堵材料伸入孔洞內(nèi)部進行封堵,并在表面使用摻加膠水的修補砂漿進行修復(fù)。

        3.4 新老混凝土交界處有效黏結(jié)

        對于需要與新混凝土進行接觸的舊混凝土,須鑿除面層浮漿,做到石子外漏。在側(cè)墻區(qū)域應(yīng)選擇鍍鋅“︼”形止水鋼板,鋼板橫向之間焊接應(yīng)滿焊,止水鋼板槽口方向應(yīng)朝向迎水面。下層混凝土高度應(yīng)在止水鋼板中間,并在橫向加設(shè)鋼筋進行固定。

        3.5 加強混凝土澆筑過程中的質(zhì)量控制

        本次施工為大體積混凝土,體量大、澆筑時間長,為不影響其他工序的生產(chǎn)作業(yè),通常在夜間施工?;炷羶?nèi)外溫差較大。在澆筑過程中宜先澆筑底板,采用分層遞進式澆筑,并應(yīng)分層振搗,加速水化熱的散失。在底板下部分混凝土達到初凝后,對底板上部分及陰陽角區(qū)域應(yīng)采取復(fù)振,并在倒角模板上開設(shè)排氣孔,增強混凝土的密實度,減少蜂窩、麻面。合理控制混凝土澆筑速率,保證混凝土澆筑過程中既能保證初凝,同時又利于水化熱的散失。

        3.6 安排專人進行養(yǎng)護

        混凝土養(yǎng)護不得低于14 d,可在混凝土表面進行灑水后覆蓋塑料薄膜,并在上面加設(shè)土工織物或其他棉麻制品進行保溫覆蓋。對于陰陽角區(qū)域,由于土工織物易滑落,且水分不易保存,可在該區(qū)域多噴灑養(yǎng)護液,并采用重物加固覆蓋材料。

        3.7 廊道內(nèi)積水的排出

        對于廊道內(nèi)積水,可采取上堵下排的方式,對各類預(yù)埋孔洞在穿管之后進行封堵處理,并在廊道內(nèi)設(shè)置集水坑,定期抽水,清理掉積水坑內(nèi)的垃圾,保障排水通暢。

        3.8 船體出塢時合理設(shè)置放水通道

        在船體出塢過程中,合理布置放水通道,減少水對廊道結(jié)構(gòu)的沖刷。采用彈性性能高的橡膠護舷,減少船體與橡膠護舷接觸時對廊道結(jié)構(gòu)的沖擊。

        4 結(jié)語

        目前,我國船塢廊道的施工工藝較為成熟,但船塢滲漏現(xiàn)象卻很普遍,廊道的防滲涉及面較廣,包含工程設(shè)計、建筑材料、施工組織、工藝以及后期的運營維護。為達到合格的工程質(zhì)量,對施工管理人員的技術(shù)、經(jīng)驗要求較高。對于該類工程,還需要不斷地進行學(xué)習(xí)與總結(jié),才能保證工程項目的適用性與耐久性。

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