水工混凝土結構防滲堵漏技術淺析

張杰

（青海大唐國際能源有限公司籌備處，青海 西寧 810001）

水工混凝土結構防滲堵漏技術淺析

張杰

（青海大唐國際能源有限公司籌備處，青海 西寧 810001）

摘要：水工建筑物在使用過程中，主要作用是擋水，如大壩、引水隧洞、廠房調壓井、水閘等，混凝土防滲非常重要，特別是水下混凝土的防滲尤為重要，直接關系到建筑物的使用功能。本文主要結合作者在水利發電廠房、引水隧洞等施工的實際經驗，從混凝土的防滲堵漏技術研究入手，對如何進一步提高混凝土的防滲堵漏技術進行分析探討。關鍵詞：混凝土；防滲堵漏

0引言

水工混凝土結構防滲堵漏是一項復雜而繁瑣的工作，其難度較大，技術性強，要徹底解決混凝土滲漏的問題，需要在設計、施工、管理等方面考慮充分。目前國內外防滲材料年年推陳出新，許多防滲材料施工簡便，防滲效果明顯，因此，應大力推廣新型建筑材料，開發利用防水新材料、新設備、新工藝、新方法。

經過多年的實際施工經驗，總結防滲堵漏工程基本上是以“堵防結合、引流疏導、綜合處理”為原則，根據現場實際情況，分別采用表面處理、填充、灌漿、引流疏導、自修復的施工方法，使混凝土結構滲水部位形成多道防水線，實現密閉的整體。

1工程中滲漏水的形式及產生原因

（1）大面積滲水

一般大面積滲水發生在側墻、底板等部位。主要原因是側墻和底板施工時,施工面四周積水，造成排水不良，混凝土倉面帶水，澆筑混凝土時帶水施工，造成漿液流失；其次，在澆筑混凝土過程中，由于砂石骨料和易性較差、粗骨料堆積、振搗不實等原因，造成混凝土孔隙大、密實性差，出現大面積滲水現象。

（2）施工縫、伸縮縫、冷縫處理不當造成滲漏

混凝土澆筑面積較大時,根據施工規范和現場施工實際情況，人為地將連續作業的混凝土分成幾個單元,形成施工縫。另外，由于施工過程中，由于設備出現故障或材料供應出現問題，造成混凝土澆筑停滯，形成冷縫。這些都是防水的薄弱環節，另外還有伸縮縫等處理不當,易造成滲水。

主要原因：①施工過程中對施工縫未采取任何技術措施或未對新老混凝土結合進行嚴格處理；②伸縮縫防水設計、施工不合理；③止水材料質量不合格或因老化等原因而引起止水材料撕裂造成失效；④因混凝土配合比不當或混凝土養護不當，導致混凝土干縮較大，或因結構變形、溫度應力等原因使混凝土產生裂縫；⑤不同材質之間接縫防水處理不當。

（3）蜂窩、麻面、溝洞未處理或處理不徹底導致滲漏

由于振搗混凝土不密實,出現蜂窩、麻面、溝洞，處理時,未剔到混凝土密實處，就抹砂漿,且砂漿又不密實，導致混凝土疏松產生滲漏。

（4）穿墻支模拉筋處理方法不當造成漏水

①墻體混凝土穿墻拉筋止水片破損、焊接不嚴密或穿墻拉筋在墻面切割時留頭較長；②切割部位抹砂漿時未能將鋼筋頭蓋嚴并做防水處理，造成鋼筋頭外漏，在地下水作用下形成化學腐蝕,造成漏水。

（5）穿墻管道部位滲漏

混凝土各種管(風、水、電)與主體工程聯結處滲漏原因：①采用普通干硬性水泥砂漿填實,硬化后收縮出現滲水；②穿管處細部構造留設處理不當；③二次施工或裝修施工不慎而破壞了原防水層。

（6）設計混凝土自防水本身的漏水

實際工程中由于結構及施工情況復雜,如鋼筋密集,地基沉降差異,砂石含泥量大,流動性勞動力責任心不強等原因,自防水混凝土本身也可能產生滲漏水現象。

2水工混凝土防滲堵漏工程的特點

無論是采取外防水、內防水，還是結構自防水，結合水工建筑物使用功能，滲漏主要表現在水工建筑物的內部，防滲堵漏的工作面都為潮濕的結構混凝土內表面。滲漏治理工程具有如下特點:

（1）絕大部分的防水做法對基層的干燥度要求嚴格，特別是一些厭水性材料，潮濕的基層不利于材料的粘接，應選擇適合于潮濕基層的防水材料及工法。

（2）防水層做在背水面上，承受水的壓力，單純的卷材防水，涂料防水以及砂漿防水，在水壓的作用下，極有可能起鼓、剝離。因此，應以結構止水為根本。

（3）地下室外部的水呈連續分布，某個部位的漏水點被堵住后,由于水沒有出路，水壓增大，有可能在另外某個相對薄弱的部位出現新的漏點，如果不做好全面計劃，往往會邊堵邊漏，難以治理。

（4）水工建筑物內部，特別是發電廠房內有運行的設備、管道，施工場地狹小，高差較大，屬于小面積防水施工。在選擇材料及工法上，應考慮到施工人員的安全、實際操作空間，盡可能減少施工用料及施工材料的運輸。

（5）水工混凝土外部的水位具有變化性和不確定性，如水位隨季節、庫區發電水位調整等變化而變動，應充分考慮這些因素，以免再出現滲漏現象。

（6）水工建筑物內部防水層上往往要做裝修，選擇防水材料和工法時應考慮防水層與裝修層的界面連接，以及保證防水材料在使用過程中與裝修層沒有互相影響。

（7）某些地下滲漏是由于地基不穩定或不均勻沉降造成的防水層失效。應先處理這些結構問題，否則根本上難以解決滲漏。

（8）要根據漏點的分布、出水量的大小、滲漏形式等具體情況，因地制宜，綜合治理。

3施工方法及材料的選擇

混凝土結構裂縫的堵漏防滲方法可根據裂縫的深度、寬度、出現的原因及部位而采取不同的修補方法，修補方法不同，采用的修補技術也各異。一般細而淺的裂縫常用表面處理法進行防滲，對于較深的裂縫則采用壓力灌漿法，對于一些已嚴重發展的裂縫則采用鋼板(或玻璃鋼)粘貼加固法。

3.1表面處理法

（1）表面刷涂法

表面刷涂法是針對混凝土表面微細裂縫(裂縫寬度小于0.2mm)，采用彈性涂膜防水材料,聚合物水泥膏及滲透性防水劑等,涂刷于裂縫表面,達到恢復其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補方法。該法施工簡單,但涂料無法深入到裂縫內部。由于涂層較薄，涂復材料應選用粘著力強且不易老化的材料,對于活動性裂縫，應采用延伸率較大的彈性材料。為實現良好的防水效果，常噴涂多層涂料。

該類方法應用廣泛，對表面混凝土細微裂縫防滲效果較好，但在刷涂防滲材料時，特別注意應將提前需要刷涂的混凝土表面打磨處理干凈，否則造成刷涂的防水材料不易粘貼在混凝土表面，形成浮皮。

（2）表面鋪蓋法

一般采用在混凝土裂縫上用環氧樹脂膠液粘貼玻璃鋼、鋼板或防水卷材等來修補裂縫，并使混凝土結構聯結成整體。采用該類技術方法時，應先對混凝土表面裂縫按照填充法進行防滲處理，再根據混凝土裂縫的現場實際情況，采用不同的表面粘貼材料進行防滲加固，必要時需要植筋加固，已防止裂縫擴大，造成防滲失敗。

（3）整面防滲法

其特點是先堵漏，后抹面。原則是化大為小，將面漏變為孔漏，線漏變為點漏。堵漏后，進行抹面防水施工，以防止因地下水位的變化，以及堵漏施工不周造成在原漏點意外的薄弱部位產生滲漏。該方法適用于大面積堵漏。混凝土表面裂縫數量較多，分布面較廣時，采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理。多數情況下，整體面層內應配置雙向鋼絲網或尼龍纖維網。有條件時，宜采用噴射水泥砂漿或混凝土的施工辦法增加整體面層。

3.2填充法

填充法適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫。具體做法是沿裂縫將混凝土開鑿成“U”或“V”形槽,沖刷干凈、用刷子在槽底和兩壁均勻涂刷一層強度和粘結性較好的基液，如環氧基液。在基液尚未硬化之前,將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中,嵌填各種修補材料，然后壓實抹平,凝固后，在其表面再刷幾遍防滲基液，達到恢復防水性和耐久性,以及部分恢復結構整體性的目的。填充法所使用的嵌填材料視修補目的而定,有環氧樹脂砂漿、聚合物水泥砂漿或純細水泥砂漿等。

3.3灌漿法

灌漿法：根據工程滲漏水的情況以及滲漏的部位布置灌漿孔，并選用適宜的灌漿的設備和灌漿材料，以一定的壓力將一些具有特殊性能的漿材灌入混凝土裂縫和孔洞中，使其在混凝土裂縫或孔洞中擴散、凝固，從而封閉縫隙，達到防滲、堵漏、補強、加固的目的。該方法適用于混凝土施工不良引起的混凝土結構內部松散、蜂窩、麻面等造成的滲漏水孔道；混凝土結構的施工縫隙，由于銜接不嚴導致的縫隙漏水；混凝土結構出現的局部裂縫滲漏水；采用止水帶處理后的變形縫隙，由于混凝土與止水帶結合不密，出現的滲水等。根據現場實際情況可采用有管灌漿法和無管灌漿法。在使用灌漿法施工時，要特別注意灌漿壓力和縫隙孔洞的封堵，同時要做好灌漿現場的巡視，防止灌漿材料從混凝土縫隙和孔洞中噴出，影響灌漿質量。

3.4引流疏導法

水工混凝土結構防滲堵漏過程中，往往會出現堵一處，冒一處的現象，因此在實際防滲堵漏施工中，應采用自下而上、自左向右、自兩邊向中間等順序施工，不能對滲水工作面全面開花，目的是將滲水點向一邊集中，集中后將滲水點或滲水縫隙鑿開預埋PVC或鋁塑等不生銹的花管（管道上打有孔洞，便于滲水進入），將滲水引出至排水溝或排水設施。預埋花管完成后，應按填充法對管槽進行處理，防止管槽滲水。

3.5自修復法

混凝土裂縫自修復是指混凝土在外部或內部條件的作用下，釋放或生成新的物質自行封閉，愈合其裂縫。自修復技術主要包括4種：結晶沉淀、滲透結晶、聚合物固化和電解沉積技術。其中結晶沉淀技術、滲透結晶技術和電解沉積技術比聚合物固化技術較成熟，主要用于修補水下混凝土的裂縫；而聚合物固化技術則多應用在修補水上混凝土的裂縫。

4堵漏防水方案中應注意的問題

水工混凝土結構防滲堵漏的技術方案,既要考慮材料選擇、做法等,更要綜合考慮外部環境,做到因地制宜,綜合防治。它是一項綜合技術的體現,是搞好施工的先決條件。

（1）設計者應深入現場調查,查看滲水的位置及形式,查找滲水源，流量大小，給方案設計提供有關數據。

（2）合理選擇防滲材料，細化防滲材料的使用部位，注意“剛柔結合”的原則。

（3）要用發展的觀點處理滲水，循循漸進，堵防結合，堵引結合對滲水量較大、情況較復雜的滲水部位應綜合幾種技術方法進行處理。

（4）先補強后防水。工程滲水是多方面因素造成的，當結構已損壞時,應先補強,再堵漏防水。

5工程實例

直崗拉卡水電站位于青海省尖扎縣的黃河干流上，河床式電站。電站總裝機容量為190MW，電站廠房內裝設5臺單機容量為38MW的燈泡貫流式水輪發電機組，設計水頭12.5m，為低水頭徑流式電站，正常發電水位2050m，廠房最低的廊道層地面高程2016m。主要介紹5號發電機組水下墻的防滲堵漏。由于機組為貫流式機組，因此機組上下游墻和機墩混凝土滲水主要來自上下游河道內水壓和機組流道內的水壓。

（1）混凝土澆筑階段

在本次工程建設中，防滲堵漏工作從混凝土澆筑時就開始考慮。對于混凝土施工縫，澆筑時就提前在混凝土結合面預埋止水銅片或橡皮止水，另外還嚴格按照《施工規范》處理新老混凝土結合面。澆筑過程中，對于大倉面混凝土，確保混凝土拌合和運輸機械能力滿足混凝土澆筑量，隨時注意混凝土的澆筑速度和澆筑位置，保證混凝土所有倉面在混凝土初凝前均勻平倉，不能顧此失彼造成冷縫產生。當然混凝土本身質量及澆筑質量必須保證。

（2）混凝土拆模外觀檢查階段

a混凝土拆模后及時檢查外觀，特別是迎水面的施工縫和冷縫，對有明顯痕跡的，全部鑿開（深3～5cm，寬10cm），使用環氧類砂漿按填充法進行修補。

b對蜂窩、溝洞需鑿開混凝土表面檢查內部密實情況，填補牢固后，用環氧類液體按表面涂刷法再進行處理。

c本工程混凝土模板加固采用內部拉筋和外部支撐，內部拉筋雖然加固了模板，但也造成滲水通道的隱患，因此在模板加固時，特別注意貫通性拉筋，該類拉筋加工時，全部安裝止水墊片，并點焊牢固。混凝土外觀檢查時，對漏出的鋼筋頭，全部割除，割除時深入混凝土表面，割除完畢后，涂刷環氧液，進行封閉。

d對混凝土與鋼襯的接觸面及一期混凝土與二期混凝土接縫，打孔預埋灌漿管，按照灌漿規范要求，使用環氧液按灌漿法進行處理。

（3）機組運行階段

由于前期做了較為充足的防護辦法，因此機組運行后，水下墻體受內外水壓力，雖然出現了局部滲水，但滲水面積和滲水量極小，總體效果較為理想。經過仔細檢查后，滲水形式為線滲和點滲。線滲主要集中在機組管型座外殼和混凝土銜接處，點滲主要為鋼筋頭滲水。

由于機組已運行發電，考慮防滲堵漏需帶水作業，同時伴有機組振動，如單純使用一種方法進行處理，效果不會太好。因此，實際采用引流疏導法，將線滲部位全部鑿開，形成寬8cm深10cm的槽，將直徑5cm的PVC管從中切開，預埋進混凝土槽中，并將PVC花管引入排水溝中，后用堵漏劑和錨固劑拌合的堵漏材料采用填充法進行修補。堵漏材料拌合時應拌合成干硬性狀態，不能太稀也不能太干，以可以用手捏成團狀不散為準。填補材料時，用手工塞填，并用橡皮錘層層敲打夯實。對于點滲，將滲水部位鑿開深5cm，直徑約10cm的原坑，割除鋼筋頭后，用堵漏材料進行填充。對只是輕微潮濕滲點部位，經過一段時間觀察，滲水量沒有增加，由于青海境內黃河水質堿性較大，礦物質較多，因此根據自修復法的原理，決定不再處理，隨著時間推移，該類滲水部位會因為水里的礦物質析出，自行堵住。混凝土滲水部位處理完成后，為防止其他薄弱部位再出現滲水，用尼龍纖維網和防水砂漿按整面防滲法對部分水下墻進行處理。經過以上各種方法處理，整個工程水下混凝土滲漏問題基本解決，對電站機組的正常運行已沒有任何影響。

6結論

水工混凝土防滲堵漏，是一項復雜而長久的工作，有些水工建筑物雖然暫時解決了防滲堵漏問題，但隨著水工建筑物的運行使用，依然會反復出現，因此，防滲堵漏這類問題的解決，還需要在使用技術上和材料上不斷更新，不斷發展。

參考文獻：[1]姚源道，劉忠義.地下工程堵漏技術[J].建筑技術，2010（07）. [2]趙衛全，韋紅梅，楊鋒，等.橋鞏水電站二期圍堰堵漏技

術研究[J].水利與建筑工程學報，2009（04）.

中圖分類號：TU761.1+1

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）12-0056-04

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.12.020

收稿日期：2014-11-25

作者簡介：張杰（1974-），男，高級工程師；從事工程管理工作。