供水箱涵伸縮縫防滲漏處理方案和施工工藝分析研究

摘要：深圳市東江水源工程，由于運行時間長，部分供水箱涵伸縮縫表面出現不同程度的鼓包、開裂和滲漏水現象，影響供水箱涵結構的安全運行。基于此，詳細分析供水箱涵伸縮縫缺陷問題對東江水源工程供水安全的影響，同時制訂了伸縮縫防滲漏處理方案和施工工藝，通過對供水箱涵伸縮縫防滲漏的施工處理和做好預防措施，較好地解決了伸縮縫縫口止水密封材料老化、破損、脫落、縫內填料缺失、局部滲漏等缺陷問題，使供水箱涵的止水效果好，耐久性更好，使用壽命更長，提高水資源集約節約利用水平，確保東江水源工程沿線輸水管線安全運行，為今后供水箱涵伸縮縫修繕提供技術支撐。

關鍵詞：供水箱涵伸縮縫防滲漏處理方案施工工藝

中圖分類號：TU753

AnalysisofLeakagePreventionTreatmentPlanandConstructionTechnologyforExpansionJointsofWaterSupplyBoxCulverts

FANZupeng

ShenzhenDongjiangWaterSourceEngineeringManagementOffice，Shenzhen，GuangdongProvince，518036China

Abstract：DuetothelongoperationtimeoftheDongjiangWaterSourceProjectinShenzhen，somewatersupplyboxculvertshaveexperiencedvaryingdegreesofbulging，cracking，andleakageonthesurfaceofexpansionjointsinsomewatersupplyboxculverts，whichaffectsthesafeoperationofthewatersupplyboxculvertstructure.Basedonthis，thearticleprovidesadetailedanalysisoftheimpactofexpansionjointdefectsinthewatersupplyboxculvertonthewatersupplysafetyoftheDongjiangWaterSourceProject.Atthesametime，aleakagepreventiontreatmentplanandconstructiontechnologyforexpansionjointshavebeenformulated.Bycarryingoutconstructiontreatmentandpreventivemeasuresforleakagepreventionintheexpansionjointsofthewatersupplyboxculvert，theproblemsofaging，damage，detachment，missingfillingmaterialsinthejoints，andlocalleakageofthesealingmaterialattheexpansionjointmouthhavebeenwellsolved.Ithasimprovedthewaterproofingeffect，durability，servicelifeofthewatersupplyboxculvert，andenhancedwaterresourceintensiveandeconomicalutilizationlevel，ensuresthesafeoperationofwatertransmissionpipelinesalongtheDongjiangWaterSourceProject，providingtechnicalsupportfortherepairofexpansionjointsinthewatersupplyboxculvertinthefuture.

KeyWords：Watersupplyboxculvert;Expansionjoints;Antileakage;Treatmentplan;Constructiontechnology

東江水源工程東起惠州市惠城區水口鎮廉福地，西至深圳市西麗水庫、鐵崗水庫，整個工程橫跨惠州市2個區和6個鎮，深圳市7個區和12個街道，供水管網全線總長約105.8km，以“長藤結瓜”的形式橫穿深惠兩地。東江水源工程總投資42億多元，設計水平年為2001年，最大輸水流量為30m3/s，設計總供水量為7.2億m3/a，供水保障率達97%，工程運行至今已20多年，累計供水100多億m3。

該工程供水箱涵全線16.3km，占輸水主干線的15%。根據箱涵的運行情況，分為有壓箱涵和無壓箱涵。壓力箱涵包括平潭壓力箱涵、馬安壓力箱涵、永湖壓力箱涵、大工業區支線箱涵。無壓箱涵包括坪山箱涵、長嶺皮箱涵。根據東江水源工程供水箱涵的運行工況及外部環境，可以分為常規箱涵和江底箱涵，常規箱涵主要承受地下外水壓力、內水壓力及土壓力，江底箱涵主要承受箱涵的內水壓力、江河外水壓力。箱涵伸縮縫縫間止水主要采用Ⅰ型止水、Ⅱ型止水、Ⅲ型止水和Ⅳ型止水4種型式，Ⅰ型、Ⅱ型兩種止水均在墻體內設特制橡膠止水帶止水，縫間填料采用厚度30mm的浸瀝青松木板材料。Ⅲ型止水和Ⅳ型止水在墻體內設置紫銅止水片。

該工程供水箱涵伸縮縫修繕主要建設內容是對平潭壓力箱涵、馬安壓力箱涵、永湖壓力箱涵、坪山箱涵、大工業區支線箱涵、長嶺皮箱涵共1004條，全長14698.4m的伸縮縫滲漏、破損、鼓包等問題進行施工處理[1]。

1對東江水源工程供水安全的影響分析

1.1伸縮縫止水結構破損危害供水安全

因止水結構破損導致供水箱涵伸縮縫出現破壞，造成供水水量損失或水質污染，甚至發生局部滲漏，將不得不采取緊急措施，進行停水檢修。任何一次非計劃實施的停水檢修，都將中斷東江水源工程的正常連續供水，必然對社會經濟產生一定的負面影響。由此可見，雖然短期內集中處理大量破損、鼓包等情況的伸縮縫需要耗費的金額較大，但是若不盡快對箱涵伸縮縫進行修繕處理，將加大東江水源工程持續安全運行風險，增大沿線因滲漏造成的水量損失，增加工程運行維修費用，不得延長停水檢修工期等，對整個工程的運行產生負面影響，同時也會影響整個深圳市的用水安全。

1.2伸縮縫破損影響供水箱涵結構安全

止水材料破損進一步沖刷伸縮縫，導致填縫材料逐漸破損流失，加大伸縮縫的破壞[2]。止水帶發生破損后，無法與混凝土進行緊密結合，這樣容易造成通道滲水或漏水，若不及時采取處理，通道裂痕就會越來越大，最終將會導致箱涵發生斷裂，使得混凝土產生開裂、龜裂、露筋等問題將會不斷涌現，且進一步影響箱涵的耐久性與箱涵結構的安全性。

1.3伸縮縫破損影響供水工程外部環境

供水箱涵出現滲漏缺陷，其主要原因是伸縮縫存在止水帶老化破損、外部止水膠板老化開裂、填縫材料脫落等現象[3]。隨著時間的推移，這種老化現象會越來越多，導致伸縮縫滲漏。箱涵出現滲水情況后，內水外滲還會形成滲水通道，導致水土大量流失，帶來一系列的地面塌陷、建筑物地基破壞等附屬問題，還對國家和人民的經濟財產造成一定損失，同時也對社會產生較大的負面影響。

2伸縮縫防滲漏問題主要施工方案

2.1常規壓力箱涵伸縮縫施工方案

常規壓力箱涵伸縮縫防滲漏處理過程中將搭設高度4m的雙排防護腳手架，止水方案示意圖如圖1所示。

常規壓力箱涵伸縮縫施工工藝流程如下。

（1）清理底板積水，底板沿伸縮縫兩側各1.5m位置搭設圍堰，保持底板伸縮縫表面干燥。（2）伸縮縫表面45cm范圍內打磨干凈，并將存在破損和脫落的基材全面清除。（3）剔除伸縮縫內木板，同時用電錘開槽，其深度一定要大于60mm，然后內部用快速堵漏劑進行臨時堵水約20mm，接著再利用化學灌漿實施第一道止水。（4伸縮縫混凝土表面及縫槽內要進行二次打磨處理，及時清洗干凈之后再快速烘干，接著涂刷上2mm厚的防滲型SK手刮聚脲在混凝土表面及縫槽內[4]，再涂刷上潮濕型界面劑E涂層，然后再將高彈性嵌縫砂漿材料回填到縫槽中。（5）伸縮縫混凝土表面涂刷兩遍寬度大于單組分聚脲范圍兩側各100mm的潮濕型界面劑E，每遍涂刷厚度要求應做到薄而均勻，不得出現涂漏現象。（6）聚脲涂刷。待界面劑表面完全烘干后再將厚度為250mm的SK抗沖磨型手刮聚脲材料，還有厚度為150mm的粘貼胎基布材料各進行涂刷1遍，然后選擇柔性抗沖磨的防滲材料再進行涂刷3遍，謹記涂刷厚度一定要大于5mm。要求聚脲涂刷均勻，每次涂刷需要一次性成型，不可以來回進行涂刷，防止出現鼓包現象。（7）最后聚脲涂刷工序全部完畢后，只需進行常溫養護即可，且24h內不得浸水。

2.2江（河）底壓力箱涵伸縮縫處理方案

西枝江底壓力箱涵伸縮縫處理過程中將搭設高度4m的雙排防護腳手架，止水方案示意圖如圖2所示。

江（河）底箱涵伸縮縫施工工藝流程如下。（1）圍堰導水：先做圍堰、排水，并設置導水管，保證施工及養護期間作業面的干燥。（2）基面處理：拆除破壞的止水膠板和原有殘舊的錨固螺栓等材料，并將表面兩邊350mm范圍全部進行清理打磨。（3）鑿槽：沿伸縮縫鑿槽，槽深約60mm，寬約30mm，清洗干凈。（4）磨槽：按200mm的寬度用云石機切割磨槽，其切割深度控制在2～3mm。（5）基面修補：遇到混凝土表面松脫或滲坑時，應及時對基面局部進行修繕處理，確?；婊炷撩鲀粽麧?。（6）鉆孔：用沖擊鉆打孔，按200mm間距安裝M12膨脹螺栓。（7）化學灌漿止水：先利用20mm厚的快速堵漏劑填充在縫槽內進行封縫；再沿伸縮縫兩端鉆孔實施化學灌漿，止水后一定要維持縫槽干燥。若滲水量很大，則需在伸縮縫兩側布置輸水管將水排出，然后再進行一道化學灌漿止水。（8）伸縮縫混凝土表面及縫槽內要進行二次打磨處理，及時清洗干凈之后再快速烘干，接著涂刷上2mm厚的防滲型SK手刮聚脲在混凝土表面及縫槽內，再涂刷上潮濕型界面劑E涂層，然后再將高彈性嵌縫砂漿材料回填到縫槽中。（9）伸縮縫混凝土表面涂刷兩遍寬度大于單組分聚脲范圍兩側各100mm的潮濕型界面劑E，每遍涂刷厚度要求應做到薄而均勻，不得出現涂漏現象。（10）聚脲涂刷：待界面劑表面完全烘干后再將厚度為250mm的SK抗沖磨型手刮聚脲材料，還有厚度為150mm的粘貼胎基布材料各進行涂刷1遍，然后選擇柔性抗沖磨的防滲材料再進行涂刷3遍，謹記涂刷厚度一定要大于5mm。要求聚脲涂刷均勻，每次涂刷需要一次性成型，不可以來回進行涂刷，防止出現鼓包現象。（11）鋼板錨固：聚脲表面錨固5mm厚不銹鋼板壓條，兩側鋼板壓條中間伸縮縫部位間距L1=10mm[5]。（12）最后聚脲涂刷工序全部完畢后，只需進行常溫養護即可，且24h內不得浸水。

2.3伸縮縫表面涂刷出現鼓包的處理措施

該工程供水箱涵運行多年，不可避免的會發生伸縮縫聚脲涂層出現局部鼓包、開裂以及破損的情況，其具體的預防及處理措施如下。（1）伸縮縫兩側混凝土打磨寬度要由25cm增加到45cm，保證界面劑的寬度大于表層聚脲寬度10～20cm，增大繞滲面積，減少伸縮縫兩側混凝土的繞滲。（2）界面劑選擇能適應潮濕環境的潮濕型界面劑，界面劑涂刷兩遍，保證界面劑的厚度和均勻性。（3）對伸縮縫兩側不密實的混凝土表面采用環氧高強膩子進行補強，增強伸縮縫周邊混凝土的強度。（4）將伸縮縫表面的聚脲涂層厚度由4mm增加到5mm。（5）聚脲的抗拉強度由15MPa提高到20MPa，聚脲的硬度由邵A50提高到大于邵A80。（6）盡可能延長聚脲涂層養護時間，保證聚脲與混凝土之間有足夠的粘接強度后再通水（養護5d以上）。（7）施工過程中嚴格控制施工質量，對施工作業人員進行技術培訓，嚴格按照每一道工序工法施工，杜絕施工中出現的質量隱患。

3結語

本文通過對防滲漏破損對東江水源工程供水安全和箱涵安全的影響分析，同時提前做好對供水箱涵伸縮縫防滲漏的止水方案和處理措施，及時消除安全隱患，保障箱涵結構安全，從而進一步提高東江水源工程渠系的水利用系數，提高伸縮縫的止水效果，提升供水箱涵的耐久性，做到合理開發利用水資源，有效保障深圳市的城市供水安全穩定運行。

參考文獻

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[3]焦文娟李超.水利工程渠道的防滲漏結構設計[J].地下水，2021，42（4）：286-288.

[4]石菊，葛坤，褚峰.淺談混凝土輸水箱涵施工：以南水北調中線一期工程天津干線為例[J].中國水利，2019（8）：37-40.

[5]蔡洪志.水工建筑物中應用紫銅止水片防滲漏問題探討[J].河南水利與南水北調，2023，52（5）：64-65.