鋼筋混凝土箱涵伸縮縫滲漏治理技術探討

劉偉旺

（天津市引灤工程潮白河管理處，天津 301800）

1 箱涵伸縮縫形成滲漏的主要原因

為適應地基不均勻沉降和溫度變化的影響，鋼筋混凝土箱涵一般每隔10～15 m設置一道伸縮縫。伸縮縫由止水帶、填縫材料和嵌縫密封材料三部分組成。在鋼筋混凝土箱涵澆筑施工過程中，止水帶安裝質量的好壞直接影響著止水帶的止水效果。如果止水帶不能很好地與混凝土緊密結合，箱涵周邊外水則會沿止水帶與混凝土之間的空隙進入箱涵，這些空隙就會形成滲水或漏水通道。另外，使用年限較長的鋼筋混凝土箱涵，由于受地基不均勻沉降、溫度變化以及止水帶正常老化等因素影響，造成止水帶撕拉斷裂，止水失效，形成滲漏通道。如果輸水箱涵為飲用水輸水箱涵，周邊外水為工業或生活污水，那么飲用水水質安全就不能得到根本保障，甚至會直接威脅到人民群眾的生命安全，給國家和人民群眾的生命財產帶來巨大損失。

2 箱涵伸縮縫滲漏治理措施

鋼筋混凝土箱涵伸縮縫形成滲漏后，一般采用化學灌漿方法對滲漏通道進行封堵。灌漿材料采用彈性灌漿材料，如水溶性聚氨酯、改性環氧型灌漿材料等。這些材料灌入滲漏處后，既能起到防滲堵漏的作用又能起到補強加固的作用。根據以往工程經驗并經過經濟和技術比較，選用水溶性聚氨酯作為灌漿材料較為適宜。下面就工程實例介紹兩種伸縮縫滲漏治理方法。

2.1 箱涵伸縮縫滲漏治理方法（一）

天津市引灤工程潮白新河倒虹吸為引灤輸水明渠穿越潮白新河輸水建筑物，為鋼筋混凝土箱涵結構，3孔，單孔孔徑為2.5 m×2.5 m。該工程于1983年9月建成通水，2002年經天津市水利科學研究所檢測，箱涵伸縮縫存在滲漏問題。2002年10月，對該倒虹吸伸縮縫滲漏進行了治理，如圖1所示。

2.1.1 剔槽及清基

在箱涵伸縮縫處搭設活動腳手架，提前用“水不漏”（快速堵漏劑）將漏水較大的部分預先封堵，用風鎬配合電錘沿伸縮縫剔出寬10 cm、深7 cm的V形槽，并露出新鮮混凝土面，將伸縮縫內瀝青木板和其他雜物清理干凈，清除深度為2 cm。再用鋼絲刷刷去表面浮渣并用高壓水槍沖洗干凈，保持基面充分濕潤，但不得有積水。

2.1.2 制作灌漿通道

將一根長1.2 m、直徑2 cm的塑料軟管放入剔好的槽內，對準原瀝青木板處用“水不漏”由低向高順延將塑料軟管封于里面，每4～5 min將塑料軟管抽出20～30 cm，每2 m埋設一個灌漿嘴，可根據現場的實際情況增加灌漿嘴的數量，以達到灌漿最佳效果。如此循環，做成直徑2 cm的通道。考慮到伸縮縫滲漏量較大，在制作灌漿通道的過程中必須注意隨時清除通道內污物，保證“水不漏”與混凝土基面充分結合。另外，在制作灌漿通道過程中還須預留排水孔，以保證制作過程順利進行。

2.1.3 灌漿

灌漿采用灌漿泵進行灌漿，灌漿前首先進行注水試驗，檢查灌漿泵及灌漿通道的密封情況，在各部位完全沒有滲水后測定單位時間耗水量，以確定灌漿壓力和灌漿量。選用水溶性聚氨酯作為灌漿材料，該材料為淡棕色透明液體，漿液遇水后自行分散、乳化，立即發生化學反應發泡，形成不透水的彈性膠狀固結體，能達到良好的止水效果。反應后形成的彈性膠狀固結體具有良好的延伸性、彈性及抗滲性、耐低溫性，在水中永久保持原形。灌漿壓力控制在0.3～ 0.8 MPa，灌漿時將灌漿泵灌滿漿液，用連接軟管將灌漿泵與灌漿通道的灌漿嘴連接，灌漿泵打壓將漿液注入灌漿通道，直到相鄰灌漿嘴出漿，將出漿孔封閉。如果單位時間內進漿量較大應停止注漿，待灌漿通道內漿液初凝一段時間再繼續進行。當進漿量小于0.1 L/min、灌漿壓力穩定后，再注漿30 min即可結束。

箱涵伸縮縫灌漿要遵循先下后上、先底部后兩側、最后頂部的原則，以保證漿液充滿整個伸縮縫，堵住滲漏通道，達到堵漏防滲的目的。

2.1.4 聚合物砂漿抹面

灌漿完成后，在“水不漏”表面及新鮮混凝土基面兩側涂刷界面劑，待界面劑表面剛剛不黏手時，在表面整體抹聚合物砂漿。為減少裂縫產生，抹聚合物砂漿時不能反復，要按一個方向壓抹。聚合物砂漿抹面的平整度控制在±5 mm。如抹面厚度較大時，應分層壓抹，以減少砂漿干縮，從而減少裂縫。

聚合物砂漿要隨拌隨用，抹面速度要快，一次拌合量不宜過大。在直面或仰面施工時，分層壓抹時間一般要在砂漿初干時方可進行下層砂漿施工，分層間隔時間一般為2～20 h。砂漿抹面收光后，養護時間不少于14 d，防止砂漿因水分蒸發過快產生裂縫。

圖1 潮白新河倒虹吸伸縮縫滲漏治理

由于水溶性聚氨酯遇水后發生反應，膨脹率較大，經過一段時間（幾年或若干年后），伸縮縫處聚合物砂漿抹面有拱起現象，拱起高度為3cm左右。如果沿伸縮縫通長拱起，將使輸水箱涵的過水斷面縮小，減小過流能力。

2.2 箱涵伸縮縫滲漏治理方法（二）

窩頭河倒虹吸為穿越引灤輸水明渠過水建筑物，為鋼筋混凝土箱涵結構，2孔，單孔孔徑為2 m× 2 m。窩頭河倒虹吸的主要任務是排泄天津市寶坻區城區生活污水和雨季瀝水。該工程修建于1982年，2009年經天津市水利科學研究院檢測，箱涵伸縮縫存在滲漏問題。2009年11月，對該倒虹吸伸縮縫滲漏進行了治理，如圖2所示。

2.2.1 布設灌漿孔

在距箱涵伸縮縫中心兩側15 cm處交叉布置灌漿孔，孔距為40 cm，根據箱涵邊墻厚度或頂板與底板厚度計算出止水帶的位置 （止水帶一般布置在墻或板的正中）。用電鉆在已標記好的孔位上打斜孔，斜孔孔徑為14 mm，斜孔末端位置打入到止水帶背后5 cm處的瀝青木板內并穿透。鋼筋混凝土箱涵伸縮縫兩側的受力筋與分布筋間距一般為20 cm，布孔時首先要通過分析或查閱原施工圖推算出鋼筋的大致位置，要特別注意避開鋼筋布孔，以免電鉆鉆頭觸碰鋼筋，斜孔的角度可根據已知數據計算得出。

圖2 窩頭河倒虹吸邊墻灌漿孔布置

2.2.2 埋嘴灌漿

灌漿嘴選用鋼制帶逆止閥式灌漿嘴，將灌漿嘴插入已鉆好的灌漿孔內，并用快干水泥封閉灌漿嘴與灌漿孔的空隙。選用水溶性聚氨酯作為灌漿材料，根據滲漏部位的具體情況通過注水試驗確定灌漿量。用灌漿泵將漿液灌入伸縮縫內，灌漿壓力控制在0.3～0.8 MPa，其他技術參數及控制方法同伸縮縫滲漏治理方法（一）。

該方法由于把漿液灌入到了止水帶背后，漿液受到止水帶的阻擋，且水溶性聚氨酯與水的親和力比其他化學漿液高，在流動水中不易被流動水沖散帶走，反而隨著水的流動擴大固結體的固結面積。因此，無需將伸縮縫預先進行封堵，灌漿時只要控制好灌漿壓力，一般沒有漿液滲出現象，只有個別伸縮縫有少量漿液從伸縮縫滲出，因而省去了方法（一）中剔槽、制作灌漿通道的工序。

總之，無論使用上述何種方法，均可有效地封堵伸縮縫處的滲漏通道，保證輸水箱涵的使用功能。工程實踐證明，方法（二）比方法（一）耗用的灌漿材料略高，施工難易程度相近，但方法（二）不存在過水斷面減小而影響輸水箱涵過流能力的缺陷。因此，箱涵伸縮縫滲漏的治理采用方法（二）較為適宜。

3 結語

由于鋼筋混凝土箱涵伸縮縫受各種因素影響，當運行使用時間達到一定年限后，大多數箱涵伸縮縫都會有不同程度的滲漏。因此，建議根據輸水箱涵的輸水用途和箱涵周邊的外水環境對輸水箱涵尤其對飲用水輸水箱涵定期進行檢測評估，并加密輸水箱涵下游的水樣采集，及時進行水質化驗。一經確認箱涵伸縮縫形成滲漏、構成對水質的威脅，應立即采取有效措施進行封堵，以確保水質安全。