混凝土渗水研究论文

为了提高自防水混凝土的抗渗能力，人们在防水材料的研究上倾注了巨大的精力，防水材料的性能有了很大的改善。如中国建筑材料科学研究院研制成功的U型膨胀剂就是一种良好的防水抗渗材料。在混凝土中掺入10％～14％U型膨胀剂，能使得混凝土抗渗能力提高1～2倍，达S 30，如此看来混凝土的自防水抗渗能力应该无可置疑了。但其实不然，自防水结构由于细部处理不当，仍然会在墙板施工缝、变形缝、后浇带、预理金属件及穿墙过管等部位产生渗漏，不仅影响建筑物的正常使用，而且给维修带来困难。那么，自防水混凝土结构为何会在结构细部出现渗漏呢？究其原因，在施工中对细部处理没有引起足够的重视，也没有采取有效的防治措施，是造成渗漏的主要原因。那么，在这些部位该怎样进行施工呢？ 墙板施工缝的施工按照地下防水工程施工及验收规范规定，墙板施工缝应留在底板表面不少于200 mm的墙体上，并在墙板混凝土中留置阶梯、凸凹和预板金属板等形式。除了在混凝土墙板上留置施工缝的高度应满足规范规定的条件外，为方便工程施工，当地板上设置有垂直墙板的地梁时，应使墙板施工缝的高度设在高于梁顶标高的位置；在墙与柱交接处，应利用柱箍筋的间隙保持凸缝的混凝土强度完全达到不缺楞掉角的强度时，方可拆除凸缝两侧模板；对于损坏了的凸缝部位，可在墙板上凿除部分混凝土重新形成凸缝；对于凸缝台阶处成型不密实的混凝土，应在安装上部墙模板之前凿去，直到肉眼观察无细小气孔为止，同时要将凸缝的凸出部分凿毛，除去表面浮浆层，并认真检查施工缝封口模板的密实性以及牢固性。铺设水泥砂浆的厚度以盖住凸缝为标准，铺浆长度要适应混凝土的浇筑速度，不宜过长或者间断漏铺。当混凝土砂浆在墙板中的卸料高度＞3 m时，可根据墙板厚度选用柔性流管浇灌，避免混凝土出现离析现象。变形缝的施工为避免止水带局部出现卷边或接头粘接不牢，在施工中应采取以下几项措施：（1）选购止水带时应按图纸要求选购长度能够满足底板加两侧墙板的长度尺寸，如长度不能满足要求而需接长时，可采用氯丁型801胶结剂粘结，并用木制的夹具夹紧，或者采用热挤压粘结方法，以保证粘结效果。（2）止水带安装过程中的支模和其他工序施工中，要注意不应有金属一类的硬物损伤止水带。（3）浇筑混凝土时，应先将底板处的止水带下侧混凝土振捣密实，并密切注意止水带有无上翘现象；对墙板处的混凝土应从止水带两侧对称振捣，并注意止水带有无相位移现象，使止水带始终居于中间位置。（4）为便于施工，变形缝中填塞的衬垫材料应改用聚苯乙烯泡沫塑料板或沥青浸泡过的木丝板。后浇带施工由于工程施工的需要，常在地下结构中留设后浇带，而渗漏常出现在后浇带两侧混凝土的接缝处。渗漏的主要原因：①后浇带部位的混凝土施工过早，且浇灌混凝土的落差较大，使得后浇带接缝处产生过大的拉应力；②浇灌前对后浇带混凝土接缝的截面局部遗留的混凝土残渣或碎片未能清除干净，或后浇带的底板位置的接缝处长时间的暴露沾了泥污未处理干净，严重影响了新老混凝土的结合所致；③设计中存在着局部不合理的现象。根据上面的分析，后浇带的施工时间宜在两侧混凝土成型6周后，混凝土的收缩变形基本完成后再进行。或者通过沉降观测，当两侧沉降基本一致，结合上部结构荷载增加情况以及底下结构混凝土浇筑后的延续时间确定。施工前，应将接缝面用钢丝刷认真清理，最好用錾子凿去表面砂浆层，使其完全露出新鲜混凝土后再浇筑。施工时可根据混凝土浇筑的速度在接缝面上再涂刷一遍素水泥浆，但每次涂刷的超前量不宜过长，以免失去结合层的作用。后浇带混凝土中还可掺入15％的明矾石膨胀剂，在混凝土硬化时起收缩补偿作用。混凝土浇筑应采用二次振捣法，以提高密实性和界面的结合力，设计中往往会对该部位配筋进行加强，针对配筋较密的特点，后浇带宜采用T型的形状，以方便拆除模板。钢筋的绑扎施工中必须注意将撑环、撑角设置在双排钢筋之间，对应的位置也应加设保护层垫块。撑环或撑角的每一端应有不少于2道绑扎，为了慎重可靠，宜采取焊接的方法固定在钢筋上。预埋的金属件及穿墙螺栓预埋的穿墙地脚螺栓、穿墙套管以及为安装模板设置的穿墙螺栓，设计和施工规范都规定要焊接止水环，但对施工中的止水环焊缝的检查要求不够严格，以致于施工中往往存在局部漏焊和严重夹渣现象，为渗水提供了通道。因此，要加强对止水环焊缝的检查，在满焊的条件下应逐个敲去焊缝检验，对不合格的要补焊后方可用到工程中。用于支模的穿墙螺栓也可采用汽压焊和电渣压力焊顶锻形成止水环工艺，但需注意顶锻后形成的止水环径部分应大于钢筋直径倍以上，而且止水环相对穿墙螺栓中心不得有严重偏移现象。当混凝土达到一定强度后，应在穿墙螺栓端头迎水面侧凿除20～30 mm深的混凝土，截去穿墙螺栓，用膨胀砂浆做墙面处理。对于较大的方形套管，管子的底部常因无法振捣而出现空洞蜂窝现象，我们对此类套管采取在止水环两侧分别开出直径不小于振捣棒直径的洞口，便于将振捣捧插入套管下部混凝土中振捣，同时排出气体，从而保证了这部分混凝土的密实性。结语前面简要论述了自防水混凝土结构中有关墙板施工缝、变形缝、后浇带、预埋金属件及穿墙过管部位产生渗漏的原因及其正确的施工方法，只要从这几个细部进行施工监控，就能最大限度地提高防水工程质量，使自防水混凝土结构达到良好的防水效果。

隧道渗漏水原因及其治理措施工学论文

摘要: 随着路桥建设的不断发展,隧道漏水的弊病逐渐显露出来,会缩短道路的使用寿命及带来不安全的因素,所以要加强防水方面的施工。防水,除了施工和技术方面的因素,还要加强管理,只有这样,才能保证工期,创优质工程。本文针对隧道渗漏水,分析了各种原因,提出了以排为主,防、排、截堵相结合的原则,阐述了隧道渗漏水治理措施和方法。

关健词: 隧道;防渗漏;技术因素;治理措施

一、隧道渗漏水的主要原因

引起隧道渗漏水的原因很多,具体原因如下:

1.设计上的原因

(1)由于某种原因,隧道设计在山沟破碎带或断带上又未进行防排水处理,地表水大量补给地下,最终造成隧道渗漏;

(2)对不稳定的地基没有进行处理造成地基不均匀沉降,导致补砌结构出现缝或隙,从而产生渗漏现象;

(3)拆模时间过早,或围岩压力过大超过衬砌体的设计荷载等,都能使衬砌内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。

2.施工原因

(1)混凝土没有按放水级配设计施工,在地下水压力较大的地方,由于抗渗标号低于相应水压,从而出现渗水现象。

(2)混凝土捣固不密实,形成蜂窝,因而局部渗漏较多。混凝土在硬化过程中,由于多余水分(未起水滑作用的游离水分)的蒸发,在混凝土中形成透水的开放性毛细管路,尤其是混凝土拌合物在沉降水过程中析出的一部分备挤向上面,一部分聚集在集料颗粒上面形成透水的管。

(3)衬砌混凝土材料中有杂物,腐烂后形成缝隙或孔洞。

(4)灌注混凝土的工作未加处理或处理不当,产生结合不严的漏水缝隙。

(5)先拱后墙或先墙后拱施工的拱墙连接处填不严,形成渗漏。

(6)预留孔洞没有按防水要求处理也会形成渗漏通道。

3.衬砌周围的`天然水PH值超标对衬砌混凝土具有一定的腐蚀性,常见的有碳酸性,酸盐性加镁盐性腐蚀。

二、隧道防水技术及施工措施

1.防水混凝土防渗漏

混凝土是一种非均性材料,从微观上看属于多孔体,体内含有许多大小不同的微细孔隙。这些孔隙或因不同分为施工孔隙(由于浇灌、振捣质量的不良所引起)和构造孔隙(由于配比不当等原因索引起)。防水混凝土是从材料和施工两方面抑制和减少混凝土内部孔隙的生成,改变孔隙的特性(形状和大小),堵塞漏水通路提高混凝土本身密实性来达到防水的目的。它可分为防水混凝土,外加剂混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。

(1)普通防水混凝土

普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身的密实度和抗渗性的一种混凝土。要配制出质量良好的防水混凝土,一定要遵循以下技术要求:

a.水灰比不得大于。

b.混凝土的水泥用量不小于300kg/m3。

c.含砂率尾30～40%,灰砂比1∶2～1∶。

(2)外加剂防水混凝土

外加剂防水混凝土是依靠掺入少量有机或无机物外加剂来改混凝土的和易性,提高其密实性和抗渗性,以适应工程防水需要的一种混凝土。按所掺外加剂的种类不同可分为减水剂防水混凝土,加气剂防水混凝土,三醇胺防水混凝土和化铁防水混凝土。

a.防水混凝土

减水剂对水泥有强烈的分散作用,提高了混凝土的和易性。因此掺入减水剂后,可大大降低拌和用水,这样就减少了游离子,可以改善混凝土孔隙的分布,其孔径剂总孔隙率均显著减少,混凝土的密实性和抗渗性从而得提高。在使用时,木钙、糖蜜得掺量占水泥重量的～,超过时,将使用混凝土强度降低剂过分缓凝。

b.加气剂防水混凝土

c.三乙醇胺水防水混凝土

d.氯化铁防水混凝土

氯化铁防水剂的主要成分是三氯化铁和氯化亚铁,掺入适量的氯化铁防水剂,可以大大提高混凝土的抗渗透性。是几种常用外加剂防水混凝土中抗渗性最好的一种。

氯化铁防水剂的掺量一般以3%为宜,掺量过多,对钢筋锈蚀,混凝土干缩和凝结时间都有影响;掺量过少,则效果不显著,水灰比应不大于,拌和水中应扣除防水剂的含水量,水泥用量不少于310kg/m3,坍落度为3～5cm。冬季配置氯化铁防水混凝土时,应采用硅酸水泥,为了加速凝固,可将氯化铁防水剂掺量适当提高但不大于5%。

(3)膨胀水泥混凝土

膨胀水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化过程中形成大量体积增强大的结晶体,并产生一定膨胀能来减少或消除混凝土的体积收缩提高混凝土的抗裂性,从而提高混凝土的防水的能力,这是一种从内因解决混凝土抗渗性的新途径。

2.各种缝隙防漏

混凝土衬砌一般有三种缝隙,即施工缝、伸缩缝、沉降缝。这缝隙都是地下隧道渗漏的主要部位,必须注意处理。

(1)施工缝是衬砌混凝土间歇灌注时造成的,是防水工程的薄弱环节之一。一般在灌注第二次混凝土前,将第一次衬砌接头表面刷洗干净,铺上20～25m厚的水泥砂浆。

(2)沉降缝又称变形缝,是为防止不均匀沉降引起衬砌的开裂而设置的。伸缩缝是考虑混凝土的热胀冷缩而设置的缝隙。这两种缝隙也是渗漏水的主要通道。防水措施有沥青防水、沥青木板或橡胶带防水等方法。其中橡胶防水适用要求较严的衬砌工程。

3.疏排水

对一般性围岩裂隙渗水,采用相应的疏排水措施,将地下水引出,减轻地下水对衬砌结构的压力,有利于更好地进行防水,具体方式常采用盲沟、洞内排水沟及沉井等。

三、防水混凝土工程的施工

防水混凝土工程质量的好坏不仅取决于混凝土本身及其配比,而且施工过程中的各种工序对其质量有一定的影响,因此施工时,必须严格控制施工环节,避免一切可能造成渗漏的隐患。

(1)材料配合比必须认真按设计要求确定。

(2)严格检查、化验各种原材料,确保材料质量。

(3)防水混凝土施工,应尽可能一次浇灌完成,尽可能加长每次砌长度,以减少施工缝。

(4)做好基坑排水工作,严防地下水及地面水流入基坑造成积水,影响混凝土正常硬化,导致混凝土强度及抗渗性下降。

(5)混凝土运输过程中,要防止产生离析和坍落度损失。

(6)混凝土必须振捣密实,采用机械振捣时插入式振捣器插入,间距不超过有效半径的倍,要避免欠振、漏振和过振,要避免振捣器触及模板、止水带及埋设件等。

(7)要加强混凝土的养护,为防止混凝土表面出现裂缝,不宜过早拆模。

四、渗漏水处理施工工艺

1.检查墙面,标出渗漏水部位,根据渗漏水情况,确定处理方案。

对于点及裂纹渗漏水的,采用凿槽堵漏方案;对于面渗漏水的,视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案;对于施工缝的渗漏水,将采用注浆方案。但也不是绝对的,要根据具体情况,综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。

2. 堵漏施工工艺

(1)对于裂缝渗漏水,沿裂缝剔凿出宽深各为20mm、40mm的凹型槽,对于渗漏点,则以渗漏点为圆心凿洞,孔洞直径为10～30mm,深为20～40mm,孔洞尽量保持与基面垂直。另外,凿连续墙槽缝要适当加深加宽,按接缝两边的疏松程度而定。

(2)彻底清理并清洗凹型槽及孔洞;

(3)取适当量的堵漏材料加水拌制成泥状,搓成条形或锥形,迅速将胶泥堵漏到槽(洞)中,并用力挤压密实,保持45～60秒不动。

(4)对漏水情况严重的,将采用注浆施工方案。

3.注浆、引流施工工艺

注浆主要是在施工缝部位,该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位,部分施工缝处由于工人施工时操作不到位,混凝土不能完全密实填充,尤其在拱顶部位,这样,该处的膨胀型止水条便起不到止水的作用,同样,由于止水条安装不规范,在施工缝整个断面上,都会有漏水的可能,而这种情况也比较普遍,因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。

(1) 查渗漏点

将基层表面擦干,立即均匀撒一层干水泥,若表面有湿点或印湿线,即为漏水孔、缝,从而确定渗漏部位。

(2) 凿眼及钻孔

先以渗漏点为中心点凿一直径约100mm,深度约40mm的凹坑,再用冲击钻或专用打孔设备,自渗漏点向砼内打20mm的孔Ⅰ,孔深200～300mm,以同样的方法在同一断面的拱顶部位打孔。

五、结束语

通过施工实践,采取上述施工技术,很好的控制了结构的渗漏水现象,为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验,隧道防水,除了施工和技术方面的因素外,加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看,只有加强管理,努力提高整体技术水平,才能保证工期,创优质工程,才能获得良好的经济效益和社会效益,企业才能得以发展。

参考文献

1.《地下工程防水技术规范》(GB 50108—2001)—— 中国工业出版社出版

2.《建筑材料标准汇编——建筑防水材料2003》——中国标准出版社出版

3.公路隧道施工.人民交通出版社,2001.