倒虹洞身及其渗水治理策略研究

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本文作者：刘学强赵法领李丽丽作者单位：山东省第二水利工程局

倒虹作为处理渠道与河沟或道路交叉作业的输水建筑物，因施工方便被广泛应用于南水北调东线一期工程。但由于其各节洞身之间承受水压力较大。如果在砼洞身及伸缩缝施工过程中不采取有效的技术措施，则会引起倒虹洞身及伸缩缝处渗水，最终会影响建筑物的使用安全。科学分析渗水成因并采取有效的处理措施，对于施工安全具有重要意义。

1渗水成因

（1）砼表面渗水成因：在倒虹砼浇筑过程中，由于砼漏振，砼凿毛不彻底，导致渗漏。（2）伸缩缝渗漏：砼浇筑过程中，止水带下部砼不饱满；平板止水安装不符合设计要求，造成起鼓及撕裂现象；洞身外侧防水卷材与砼表面粘合不牢。（3）对拉螺栓孔渗漏：由于螺栓没有焊止水环，造成对拉螺栓松动，同时割除深度过浅，环氧砂浆处理不当，造成渗漏。

2渗水处理方案

对检查发现的所有渗水位置精确测量，绘制示意图，用粉笔标记渗水点及渗水范围，然后在伸缩缝渗水处周围先实施注浆法堵漏，待处理完毕后，再在倒虹周围新打设若干眼降水井抽排地下水，将地下水位降至倒虹底板下2.0m，使洞身内部保持干燥。然后将伸缩缝清除闭孔泡沫板后注入双组份聚硫密封胶；对墙身及底板点渗水位置凿除砼后，用环氧树脂砂浆填充；重新安装平板止水及防水卷材。

2.1伸缩缝处渗水处理方案

2.1.1渗水状态下对所有渗水点采用注浆法处理

(1)灌浆工艺

①表面清洗：把渗水点左右约10cm的混凝土表面清洗干净，找到渗水点的位置。②清理：详细检查、分析渗漏情况，确定灌浆孔位置及间距。清理干净需要施工的区域，凿除砼表面析出物，确保表面干净、润湿。③钻孔：使用电锤等钻孔工具沿裂缝两侧进行钻孔，钻头直径与注浆嘴（止水针头）直径一致,钻孔角度宜≤45°，钻孔深度≤结构厚度的2/3，钻孔必须穿过裂缝，但不得将结构打穿（壁后灌浆除外），钻孔与裂缝间距≤1/2结构厚度。钻孔间距20cm～30cm.④埋嘴：在钻好的孔内安装灌浆嘴（又称之为止水针头），并用专用内六角扳手拧紧，使灌浆嘴周围与钻孔之间无空隙、不漏水。⑤洗缝：用高压清洗机以6Mpa的压力向灌浆嘴内注入洁净水，观察出水点情况，并将缝内粉尘清洗干净。⑥封缝：将洗缝时出现渗水的裂缝表面用水泥基防水材料（抗渗1号堵漏型）进行封闭处理，目的是在灌化学浆时不跑浆。⑦灌浆：使用美国高压灌浆机向灌浆孔内灌注化学灌浆料。使用220v单相电，可长时间连续使用。整机重量18kg。灌浆压力可在0-23Mpa之间精确设定，操作简便，省时省力。灌浆开关阀门采用扳机式，像手枪一样，机器平时不工作，扣动扳机随时工作。堵漏灌浆液选用聚氨酯堵漏剂。水溶性聚氨酯固化后胶结体为弹性体软泡，可将水包住，弹性好，抗变形。立面灌浆顺序为由下向上；平面可从一端开始，单孔逐一连续进行。当相邻孔开始出浆后，保持压力3～5分钟，即可停止本孔灌浆，改注相邻灌浆孔。⑧拆嘴：灌浆完毕，确认不漏即可去掉或敲掉外露的灌浆嘴。清理干净已固化的溢漏出的灌浆液。⑨封口：用水泥基防水材料（抗渗1号防水型）进行灌浆口的修补、封口处理。⑩防水：用单组份PA防水胶将化灌部分涂三遍（底涂、中涂、面涂），宽度10～20cm，两端各长出20～30cm。

(2)常用辅助机具设备材料

①高压清洗机：用于洗缝。工作压力6～8Mpa，喷枪上配牛油头使用。②电锤、冲击钻头：用于钻孔，选用直径10～14mm，长度35～40cm的冲击钻头。③防水电缆：3×2.5，带电源插座的线盘。④丙酮：用于清洗灌浆机等，也可作为灌浆料的稀释剂。⑤水泥基防水材料（防水型、堵漏型）：用于封缝、封口。

(3)注意事项

①施工时操作人员必须佩戴防护眼镜、橡胶手套等劳动安全防护用品。②施工现场严禁烟火。丙酮、灌浆料均为易燃危险品，施工现场应远离火源，通风良好。③钻孔时注意避免电锤伤人，高压管路保持畅通，防止爆裂。灌浆设备用完，及时清洗干净。

2.1.2洞身内部干燥状态下对止水带分缝的处理

（1）被密封表面的处理：施工前除去被粘表面的油污、塑料附着物以及灰尘等杂物（双组份聚硫密封胶不粘塑料和油污,使用手提切割机、砂轮、钢刷等工具作业),用吹风机吹干净杂物，使涂胶面露出牢固的结构层,接缝表面保证完全干燥、清洁。表面所有灰尘和水泥稀浆清刷处理干净，绝对保证被粘表面干燥、平整，以防止粘接不良。（2）施工前把缝隙的两边10mm处贴上50mm宽的防护胶带，以防施工中多余的聚硫胶把构筑物表面弄脏。（3）填充背衬材料：按设计要求，向接缝内填充聚乙烯泡沫板。（4）涂刷底涂液：将底涂液涂刷在被粘表面上，使其干燥成膜。（5）密封胶的配制：把箱内1桶白色聚硫胶（A组份）与1袋黑色固化剂（B组份）充分搅拌均匀，直到无色差为止。具体做法如下:将双组份聚硫密封胶A、B两组同时倒在一块玻璃板上，按说明书给定的配合比,混合比例A:B=100:10～100:14(体积比)，将两个组份混合均匀即可使用。混合时防止气泡混入，涂胶时防止气泡混入，涂胶时压实，填平密封处，防止气泡混入。搅拌好的双组份聚硫密封胶在3个小时内使用完。（6）施工结束后把防护带取下即可，保持干燥24小时。

2.2对拉螺栓及墙身、底板、坡脚处渗水点缺陷处理方案

将每个对拉螺栓及渗水点周围凿出10cm×10cm、深5cm凹槽，将螺栓钢筋割除，然后用环氧砂浆封堵。

（1）将修补区域内混凝土基层表面浮尘、油污清理干净，并剔除疏松部分。

（2）清理修补区域内裸露钢筋表面的锈质和杂物。

（3）将清理好的修补区域内混凝土基层进行凿毛处理或用混凝土界面处理剂进行界面处理。

（4）用气泵或水将处理过的修补区域内混凝土基层表面清扫干净。

（5）环氧砂浆的配制及施工。

环氧树脂砂浆配合比

①配合比：

环氧树脂：丙酮：乙二胺：水泥：沙子＝100：15：8：200：500（注：上述配比为重量比，沙子为净干沙）

②配制工艺

环氧树脂砂浆的配制工艺过程见图1。

③涂冷底子油、嵌油膏

缝烘干后，余温未去时，立即涂刷一道快速挥发性冷底子油，涂抹要薄而均匀，不留空白，厚度1mm；待冷底子油干燥后，用刮刀切取油膏，用于（戴防护手套）搓成比缝口稍宽的长条，嵌入缝内，用力向缝壁两侧压嵌，使油膏与缝壁牢固结合，并注意油膏顶面大体平整。

④抹树脂砂浆

油膏嵌入完毕即用环氧砂浆覆盖、抹平。树脂砂浆稍凝固后手垫塑料布抹光。

⑤养护

环氧砂浆的养护与水泥砂浆不同，最重要的是控制温度，一般养护温度在20±5℃，养护7d以上。

⑥注意事项

随配随用，一般1次配置小于1kg。拌好的环氧材料分散堆放，防止提前硬化。配料时用广口浅底器皿，易于散热，并不断搅拌。注意劳动保护，注意防火。施工工具清洁干净，未硬化的环氧材料，用丙酮、甲苯等溶剂清洗；若环氧材料硬结在工具上，加热刮掉。施工中，用过的器具以及残液等集中堆放处理。

2.3平板止水及外止水（防水卷材）处理

按照水利行业规范及标准重新安装平板止水，紧固螺丝；外部防水卷材重新粘接，扩大粘贴范围，在原有设计基础上向两侧再粘接50cm宽的防水卷材。

3结语

通过对倒虹的渗水成因分析及对内止水、平板止水、外止水的处理，从根本上彻底解决了洞身内部渗水现象，提高了倒虹整体的抗渗性。