水闸工程中止水伸缩缝产生原因及预防措施

　　摘要：本文对水闸工程中止水伸缩缝发生渗漏的产生原因及防治措施进行了探讨。
　　关键词：水闸；止水伸缩缝；渗漏原因；
　　1止水伸缩缝渗漏原因
　　水闸工程中，止水伸缩缝发生渗漏的原因很多，有设计、施工及材料本身的原因等，但绝大多数是由施工引起的。止水伸缩缝施工有严格的施工措施、工艺和施工方法，施工过程中引起渗漏的原因一般有以下几条。
　　（l）止水片上的水泥渣、油渍等污物没有清除干净就浇筑混凝土，使得止水片与混凝土结合不好而渗漏；
　　（2）止水片有砂眼、钉孔或接缝不可靠而渗漏；
　　（3）止水片处混凝土浇筑不密实造成渗漏；
　　（4）止水片下混凝土浇筑得较密实，但因混凝土的泌水收缩，形成微间隙而渗漏；
　　（5）相邻结构由于出现较大沉降差造成止水片撕裂或止水片锚固松脱引起渗漏；
　　（6）垂直止水预留沥青孔沥青灌填不密实引起渗漏或预制混凝土凹形槽外周与周围现浇混凝土结合不好产生侧向绕流渗水。
　　2止水伸缩缝渗漏的预防措施
　　2.1止水片上污渍杂物问题
　　施工过程中，模板上脱模剂时易使止水片沾上脱模剂污渍，所以模板上脱模剂这道工序要安排在模板安装之前并在仓面外完成。浇筑过程中不断会有杂物掉在止水片上，故在初次清除的基础上还要强调在混凝土淹埋止水片时再次清除这道工序。
　　另外，浇筑底层混凝土时就会有混凝土散落在止水片上，在混凝土淹埋止水片时先期落上的混凝土因时间过长而初凝，这样的混凝土会留下渗漏隐患应及时清除。
　　2.2止水片砂眼、钉孔和接缝问题
　　在止水片材料采购时，应严格把关。不但止水片材料的品种、规格和性能要满足规范和设计要求，对其外观也要仔细检查，如有砂眼、孔洞、裂纹（隙）等暇疵的材料应及时更换。
　　止水片安装时有的施工人员为了固定止水片采用铁钉把止水片钉在模板上，这样会在止水片上留下钉孔，这种方法应避免，而应采取模板嵌固的方法来固定止水片。止水片接缝也是常出现渗漏的地方，金属片（现在一般都用紫铜片）接缝一定要采用与母材相同的材料焊接牢固。为了保证焊缝质量和焊接牢固，可以使用铆接加双面焊接的方法，焊缝均采用平焊，并且搭接长度不得小于20mm。转角及交叉处接缝，受力条件较复杂，应预先在内场预拼焊接，并留有适当长度的直线段以便外场搭接。直线段的止水片也要在内场预拼到相当长度，外场只留极少数水平段的接头用铆接加顶面单面焊接，以减少薄弱环节。橡胶止水片的接头可用热压粘接，也可用氯丁橡胶粘接，但热压法的接头强度较大、较可靠，国内已有单位通过对这两种接头做破损对比试验得到验证。因此重要部位止水片接头应热压粘接，接缝均要做压水检查验收合格后才能使用。
　　2.3止水片处混凝土浇筑不密实问题
　　止水处混凝土振捣要细致谨慎，选派的振捣工既要有较强的责任性又要有熟练的操作技能。振捣要掌握“火候”，既不能漏振欠振，也不能烂振（过分振捣会使混凝土发生离析），振捣时振捣器一定不能触及止水片。混凝土要有良好的和易性，易于振捣密实。另外止水片在混凝土浇筑层中的位置也很重要，水平止水片下的混凝土难以振捣密实，因此止水片翼缘要避免在浇筑层的界面处，而应将止水片翼缘置于浇筑层的中间，这在确定浇筑方案时就要考虑到。
　　对于施工时地基下有承压水冒出的情况，基础混凝土浇筑前一定要先处理好冒水问题，否则承压水会在新浇的基础混凝土中随处渗透，承压水渗透流经止水片将带走止水片周围水泥浆形成渗漏通道。冒水处理有两种方法，一是直接在垫层混凝土施工时把冒水封堵住；另一种方法是在垫层混凝土施工时用导管把冒水引流出仓面或引到高于基础混凝土顶面，等到基础混凝土施工结束并有一定强度后再把管子封堵住。前一种方法适合于承压水压力不大的情况，后一种方法适合于承压水水头高、压力大，一时封堵不住的情况。承压水引流一定要注意设置反滤装置，以免引起地基淘空。
　　还有一种情况需引起注意：承受双向水头的水闸设计中消力池兼作防渗铺盖的很多，消力池与闸底板交界处一般设平台和斜坡（见图1）。混凝土浇筑振捣时，止水处混凝土易向斜坡低处流淌，水平止水片下的混凝土与止水片会有脱空现象，形成渗漏缝隙。这种情况可采用预留二次混凝土浇筑带的方法予以解决。
　　            
　　                        图1平台斜坡外二次浇筑带
　　2.4止水处混凝土的泌水收缩问题
　　选用合适的水泥和级配合理的骨料能有效减小混凝土的泌水收缩。研究表明，矿渣水泥的析水率比普通硅酸盐水泥要大10％左右。矿渣水泥的保水性较差，泌水性较大，收缩性也大，因此止水处混凝土最好不要用矿渣水泥而宜用普通硅酸盐水泥配制。
　　另外混凝土坍落度不能太大，流动性大的混凝土收缩性也大，一般选5~7cm坍落度为佳。泵送混凝土由于坍落度大不宜采用。根据笔者经验，在前段浇埋的混凝土初凝前实行二次振捣，可以有效减小泌水收缩，更好地保证止水片与混凝土的牢固结合。
　　2.5沉降差对止水结构的影响问题
　　沉降差很难避免，有设计方面的原因，也有施工方面的原因。结构荷载不同，沉降量一般也不同，大的沉降差一般出现在荷载悬殊的结构之间。水闸建筑中，防渗铺盖与闸首、翼墙间荷载较悬殊，会有较大的沉降差。小的沉降差一般不会对止水结构产生危害，因为止水结构本身有一定的变形适应能力（如紫铜片水平止水可适应10cm的沉降差）。
　　这里主要是从施工角度来探讨如何减小沉降差。施工方面可采取预沉和设置二次浇筑带的施工措施和方法来减小沉降差：施工计划安排时先安排荷载大的闸首、翼墙施工，让它们先沉降，待施工到相当荷载阶段，沉降较稳定后再施工相邻的防渗铺盖，或在沉降悬殊的结构间预留二次浇筑带，等到两结构沉降较稳定后再浇筑二次混凝土浇筑带。
　　2.6垂直止水缝沥青灌注密实问题及混凝土预制凹槽与现浇混凝土结合问题
　　通常预留沥青孔一侧采用每节lm长左右的预制混凝土凹形槽，逐节安装于已浇筑止水片的混凝土墙面上，缝槽用砂浆密封固定，热沥青分节从顶端灌注。需要注意的是在安装预制槽时要格外小心，沥青孔中不能掉进杂物和垃圾。因为沥青孔断面较小，一旦掉进去很难清除干净，必将留下渗漏隐患，所以安装好的预制槽顶端要及时封盖，避免掉进杂物和垃圾。常温下，溶化成液体状的热沥青一般可灌注密实，但在寒冷气候下沥青流动性会减小，灌注时容易形成空隙，所以应尽量避免在寒冷气候下灌注沥青，如果无法避免则应采用电热元件加温灌注。还有沥青孔中不能有积水，否则灌注沥青会形成冷缝而渗漏。至于预制混凝土槽与周围现浇混凝土的结合问题，只要在预制混凝土槽安装前把它外表进行凿毛处理，注意现浇混凝土的质量，振捣密实即可。
　　3止水伸缩缝渗漏治理
　　止水伸缩缝渗漏按渗漏程度可分成严重和一般。如果渗漏严重，渗漏范围广，渗漏量大，止水片基本失效，止水伸缩缝存在严重质量问题。这种情况须返工处理，即完全打开伸缩缝，凿出止水片，重新制作和安装止水（凿出的止水片由于严重变形和损伤不宜再使用），重新浇筑止水伸缩缝混凝土。
　　实际工程中碰到的止水伸缩缝渗漏并不是很严重，一般只有轻微和局部渗漏，可用压力注浆的方法进行封闭堵漏处理，封闭止水片与混凝土之间的缝隙。这种情况下，止水片与混凝土之间的缝隙很细微（在01mm以下），而且是在有渗水的工作环境中，用普通的修补材料不适合，可采用一种新型的防水材料——Tzs水溶性聚氨酷，它能较好地胜任这种作业，其最大特点就是有极强的可注性，有缝就钻并且能够带水作业。
　　止水伸缩缝渗漏一般很难准确找到渗漏位置，只能采用逐段堵漏处理，逐段排查的方法，直到整条伸缩缝均无渗漏为止。
　　TZS水溶性聚氨酷封闭堵漏处理施工工艺如下。
　　(l）清缝。用扁凿凿除伸缩缝止水片外侧的沥青油毡，凿除深度5cm左右，并把缝中碎屑清除干净。
　　(2）埋注浆管和封缝。沿伸缩缝长度每隔20一30cm插入一根孔径10mm的注浆管（软塑管），然后用快速固化水泥封掉缝槽，注浆管外露一定长度（10cm以上）以便与注浆泵连接（见图2）。
　　                       
　　                            图2清缝、封缝与埋设注浆管剖面图
　　(3）注浆。快速固化水泥固化１５min左右就可进行注浆。用注浆泵（压力0.3MPa的手压泵即可）将水溶性聚氨酷从注浆管中压入伸缩缝中。注浆时垂直伸缩缝按先下后上（若为水平伸缩缝则从一端向另一端）的次序进行（见图3）。当邻近注浆管冒浆时则关闭冒浆管后再继续压浆，使浆液沿着逆水通道向前推进，压到不再进浆时，则停止注浆。该注浆管压浆结束后，关闭该管（用铁丝扎紧），然后移至另一注浆管继续注浆，直到所有注浆管注浆结束。
　　           
　　                                               图3注浆次序
　　(4）表面处理。对处理过的伸缩缝进行一段时间的观察，确认不再渗漏后再进行表面处理。首先用切割机割开封缝水泥，截去注浆管外露部分（比表面凹进去2cm)，然后在割开的缝中浇灌沥青。
　　4结语
　　止水伸缩缝渗漏要以预防为主，防治结合。止水伸缩缝渗漏防治涉及的都是一些具体的工艺，精工细活。这要求设计和施工人员要有高度的责任感和良好的职业道德。尤其要求施工人员有熟练的技能，注重施工中的每道工序、每项环节、每个细节的质量，细心谨慎，一丝不苟，严格规范操作，杜绝粗心大意和马虎麻痹思想。另外，不可忽视质量管理和检查监督，只有双管齐下，才能使预防措施真正落到实处。