袁夢陽
(鄭州鐵路局洛陽工務段,河南洛陽 471000)
我段管內某鐵路線,橋涵多修建于1965年之前,使用年限久遠,列車震動荷載,沉降縫老化脫落,造成涵身滲漏水,一方面污染涵身,為橋涵的耐久度埋下了安全隱患;另一方面影響行人通過,尤其在車站人行地下通道內,由于沉降縫漏水,造成通道內積水,嚴重影響旅客的通行。
橋涵設置沉降縫的目的是避免橋涵因荷載或地基承載力不均勻而發生不均勻沉降,產生不規則的多處裂縫,而使橋涵本體受到破壞。設置沉降縫后,可限定結構物橋涵發生整齊、位置固定的裂縫,并可事先對沉降縫處予以處理;如有不均勻沉降,則將其限制在沉降縫處,有利于橋涵的安全、穩定和防滲(防止水流滲入橋涵本體)。
涵洞洞身、洞身與端墻、翼墻、進出水口急流槽交接處必須設置沉降縫,但無圬工基礎的圓管涵僅于交接處設置沉降縫,洞身范圍不設。具體設置位置視結構物和地基土的情況而定。
1)洞身沉降縫。一般每隔4 m~6 m設置1處,但無基礎涵洞僅在洞身涵節與出人口涵節間設置,縫寬一般3 cm。兩端與附屬工程連接處也各設置1處。
2)其他沉降縫。凡地基土質發生變化、基礎埋置深度不一、基礎對地基的荷載發生較大變化處、基礎填挖交界處、采用填石墊高基礎交界處,均應設置沉降縫。
3)巖石地基上的涵洞。凡置于巖石地基上的涵洞,不設沉降縫。
4)斜交涵洞。斜交涵洞洞口正做的,其沉降縫應與涵洞中心線垂直;斜交涵洞洞口斜做的,沉降縫與路基中心線平行;但拱涵與管涵的沉降縫,一律與涵洞軸線垂直。
沉降縫的施工,要求做到使縫兩邊的構造物能自由沉降,又能嚴密防止水分滲漏,故沉降縫必須貫穿整個斷面(包括基礎)。
1)基礎部分。可將原基礎施工時嵌入的瀝青木板或瀝青砂板留下,作為防水之用。如基礎施工時不用木板,也可用粘土填入搗實,并在流水面邊緣以1∶3水泥砂漿填塞,深度約為15 cm。
2)涵身部分。縫外側以熱瀝青浸制的麻筋填塞,深度約為5 cm,內側以1∶3水泥砂漿填塞,深度約為15 cm,視沉降縫處圬工的厚薄而定。縫內可以用瀝青麻筋與水泥砂漿填滿;如太厚,亦可將中間部分先填以粘土。目前老化脫落的沉降縫主要就是涵身部分的,由于沉降縫脫落,造成涵內積水,影響行人通行。
針對管內橋涵沉降縫滲漏水的病害,深入現場,對存在滲漏水的橋涵進行調查,分析,對病害情況進行分類,主要有以下幾種。
由于沉降縫老化,加上列車振動,造成沉降縫完全脫落,滲漏水量比較大,尤其在雨季,部分橋涵出現小股流水。
沉降縫沒有全部脫落,但是部分有裂縫,掉塊,水流有滲漏現象。
沉降縫老化,沒有脫落裂損,但是沉降縫附近混凝土有貫穿毛細管,滲水嚴重,對橋涵本體腐蝕嚴重。
對以上三種病害情況,結合實際,制定了不同的整治方案。
1)施工方法。針對沉降縫裂損的,我們采用發泡劑注入裂損部位,后用鋼板在外部固定的方式進行整治。
2)整治效果。由于發泡劑分子較大,雖然填充飽滿,但是邊緣和原有沉降縫結合不緊密,滲漏水流會沿著結合部位流出,該方案效果不好。
3)結論。該方法雖然施工方便,但是整治效果不好,沒有起到防滲漏的效果。
1)施工方法。a.針對沉降縫完全脫落的。b.鑿除老化脫落沉降縫,并將沉降縫內的雜物清理干凈,用水沖洗,鑿除深度以10 cm~15 cm為宜,否則伸縮縫雜物不能被完全清理,影響整治效果。c.待沉降縫干燥后,使用高分子聚合物防水堵漏寶涂刷3遍。堵漏寶具有較強的化學滲透和催化結晶的能力,材料中含有活性物質,遇水會被激活,產生結晶體,使混凝土致密。堵漏寶技術參數:初凝時間:不小于20 min,終凝時間:不大于24 h;抗折強度:7 d,不小于 2.8 MPa,28 d,不小于 3.5 MPa;抗壓強度:7 d,不小于12 MPa,28 d,不小于18 MPa;濕基面粘結強度:不小于1.0 MPa;抗滲壓力(28 d):不小于 0.8 MPa;第二次抗滲壓力(56 d):不小于0.6 MPa;滲透壓力比(28 d):不小于200%。d.待堵漏寶終凝后,在沉降縫內塞入止水帶,并壓實,這樣做成的防水層就有較好的伸縮性,抗滲性。e.使用聚氨酯道橋密封膏灌注。因為施工條件限制,不能從線路中心挖開,由上向下灌注,需從下向上,故在灌注前需將底部封閉,粘貼牢固,然后使用膠槍注入。待密封膏凝固后,拆除底部封閉物。密封膏經過化學反應后形成富有彈性的密封材料,達到防滲的目的。f.最后使用中性密封膠做表面處理,使縫隙飽滿。
2)整治效果。經過整治能夠有效防止滲漏水,但是由于密封膏是從下部向上部灌注,由于自身重力,以及凝固后有稍微的干縮,整治1個月后出現少量細小裂紋,表面雖然用中性密封膠進行處理,但是仍然不平整。
3)結論。利用高分子聚合物對完全脫落的沉降縫進行整治,防滲漏效果較好,但是耐久度有待考證。
1)施工方法。對僅有毛細管滲水部位,采用高分子防水密封涂料,該涂料滲入貫穿毛細管,阻斷貫穿通路,達到防水目的。2)整治效果。毛細管滲水部位,對原本滲水量較小,經過涂刷防水密封涂料,能達到防滲的作用;對滲水量較大的地區,涂刷完畢后,短時間內可以防滲,半個月后發現滲水位置改變,無法完全起到防滲作用。3)結論。針對毛細管滲水的病害,可以采用涂刷防水密封涂料進行整治,但是要求是滲水量較小的部位,對于滲水量較大的地區采用后,滲水位置改變,無法起到防滲作用。
通過三種整治方案對沉降縫滲漏水病害的整治,發現采用高分子聚合物材料整治,能達到預期的效果,但是由于施工工藝復雜,工期較長,暫時無法大規模利用該方法對全線滲漏水處病害進行整治。另外,該材料的耐久度有待考證。
[1]劉偉勝.鋼筋混凝土箱涵伸縮縫滲漏治理技術探討[J].海河水利,2011(1):35-37.