浅析水工混凝土建筑物渗漏原因及处理方法
摘 要:水利工程是我国的基础性设施建设,在社会经济发展的过程中发挥了重要的作用。在大多数的水工建筑物中,以混凝土结构居多,而经过长期运行,由于负荷加重,设备陈旧老化以及最初的设计施工缺陷等原因,容易产生渗漏现象,严重影响到水工建筑物的运行质量。文章对于水工混凝土建筑物渗漏的原因进行了分析,然后提出了处理方法,对于提高水工混凝土建筑物的质量具有重要的意义。
关键词:水工混凝土;渗漏;原因;处理措施
在混凝土结构的水工建筑物中,渗漏是最为常见的病害之一,对水工建筑物所造成的损坏也最为严重。在混凝土结构的水工建筑物中,由于运行环境比较特殊,需要常年处于恶劣的自然环境中,长期经受水流侵蚀,温差变化、霜冻雨雪等气候条件,混凝土结构在各种应力的作用下,就会产生裂缝,渗漏严重的情况下就会导致坍塌等事故。所以需要对水工混凝土建筑物渗漏的原因进行总结分析,然后提前做好防范措施,降低渗漏现象的发生几率,确保水工建筑物的健康稳定运行。
1 渗漏成因分析
1.1 变形缝渗漏成因分析
在水工混凝土建筑物设计的过程中,为了考虑到在后期运行的过程中会受到各种应力的影响,所以需要设置变形缝,在受到应力的作用下,能够满足各个方位的变形以及变位,从而消除应力的传递。这就对变形缝的设计提出了较高的要求,而在实际操作阶段,由于变形缝设计的尺寸不合理,没有对施工现场进行全面的勘察,数据搜集不全,所以设计参数不合理,加之止水材料的应用没有达到规范标准的要求,所以导致变形缝发生渗漏。在施工的过程中,没有严格按照设计图纸执行,在距离以及施工工序上操作不规范,都会导致变形缝渗漏。而在长期运行的过程中,变形缝处的止水材料会老化,性能逐渐失效,在丧失原有的弹塑性的情况下,就会被挤出变形缝,或者产生裂缝,由此导致渗漏。
1.2 渗漏裂缝成因分析
在混凝土结构的水工建筑物中,由于混凝土自身的脆性特质,所以当拉应力超出自身的承受极限时,就会导致拉伸变形,从而出现裂缝而发生渗漏。而由于产生的因素不同,拉伸变形的程度也不相同,所造成的损害也不相同。产生裂缝的原因很多,在温差较大的情况下会发生温度裂缝,在内部钢筋锈蚀的情况下会发生锈蚀裂缝,在地基沉降的情况下会产生沉降裂缝,还包括缩裂缝、超载裂缝等各种类型,导致这一系列裂缝的原因可能是由于设计、施工、材料以及外力作用等,而最终的结果都是在裂缝后会导致渗漏。
2 裂缝渗漏的处理
当水工混凝土建筑物因为裂缝而发生渗漏需要处理时,应该对其进行全面的评估,根据裂缝的大小,影响程度以及分散面积等情况有针对性地采取处理措施。
2.1 表面处理
在裂缝的影响程度不大的情况下,可以采用表面处理措施,使用水泥砂浆、防水快凝砂浆等在裂缝的表面进行填充和涂抹。如果裂缝的渗漏量较大,可以采用埋管或者钻孔等方式进行导渗,然后结合表面处理,降低内部荷载。对于因为温度变化而产生的裂缝,可以采用化学灌浆的处理方法。如果裂缝产生的破坏程度较大,对整个建筑物的结构会产生影响,在进行内部处理之后,还应该结合表面处理,不仅达到防渗的效果,同时还应该提高结构的稳定性。
2.2 散渗或集中渗漏的处理
混凝土建筑物出现散渗或集中渗漏的原因,主要由于蜂窝、空洞、不密实及抗渗标号低等缺陷造成。其处理措施:对于建筑物内部混凝土密实性差、裂缝孔隙比较集中的部位,可用水泥和化学灌浆;对于大面积的细微散渗及水头较小的部位,可采用表面涂抹办法;对于集中射流的孔洞、流速不大的,可将孔洞凿毛后用快凝胶泥堵塞。如流速较大,可先用棉絮或麻丝楔人孔洞,以降低流速和减少漏水量,然后再进行堵塞;对于大面积散渗,可修筑防渗导水对于涵洞壁很薄,漏水范围大,且缩小洞径不影响用水要求时,可采用内衬钢板、钢筋混凝土或预制钢筋混凝土块。套管可采用铸铁管、钢管或钢筋混凝土管等。
2.3 点渗漏的处理
针对于点渗漏的处理方法,可以根据水压的大小来确定合理的处理方式。在水压不大于1m的情况下,可以采用直接堵漏法;当水压在1-4m的情况下,可以采用下管堵漏法;在水压大于4m时,可以采用木楔堵塞法。在这几种方法中,都是将漏水的部位进行凿孔处理,然后利用快凝止水灰浆以及塑料管或者铁管等进行堵塞,这几种堵塞方法在针对点渗漏中比较常见,也是比较有效的方法。
如果需要堵漏的孔洞较大,或者密实性较差的情况下,可以采用灌浆堵漏法。将漏水部位凿成喇叭形状,然后使用快凝灰浆埋入灌浆嘴,对灌浆管的四周进行封闭处理,使得渗漏水顺管排出,最后再用强度较高的砂浆进行回填。在有必要的情况下,可以立模养护,在强度达到规定的标准后,再进行灌浆。
对于混凝土建筑物的止水,结构缝渗漏的修补,可以考虑采用热沥青进行补灌。在补灌沥青无法进行时,可以采用化学灌浆。灌浆的材料可用聚氨酯,在采用单液法灌浆时,设备简单,施工容易。此外,还常采用丙凝浆液。
2.4 基础渗漏的处理
如果水工混凝土建筑物的基础发生渗漏时,在处理时是难度最大的,所以在基础发生渗漏时,应该对现场进行详细勘察,然后制定出合理的处理措施。如果基础为非岩性,那么可以在上游进行黏土铺盖,黏土灌浆等方式,还可以改善下游的排水条件。如果是岩性基础,那么就需要采用加深加厚阻水帷幕、帷幕补强灌浆以及下游增设排水孔,改善排水条件等方法。
3 结束语
在水利工程建筑中,以混凝土材料为结构的居多,但是一旦混凝土发生裂缝,就会导致渗漏现象,由此而影响到整个建筑的稳定性和安全性。导致混凝土渗漏的原因有很多,从设计、施工到后期的养护都会产生裂缝,所以为了改善混凝土渗漏现象,应该加强整个流程的监督管理,从设计施工到材料的质量控制,以及日常养护等,都需要制定完善的质量监督管理制度,提高施工质量,从而降低渗漏现象的发生,提高水工建筑物的安全性和稳定性。
参考文献
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