水工混凝土结构防渗堵漏技术浅析

张杰

（青海大唐国际能源有限公司筹备处，青海 西宁 810001）

水工混凝土结构防渗堵漏技术浅析

张杰

（青海大唐国际能源有限公司筹备处，青海 西宁 810001）

摘要：水工建筑物在使用过程中，主要作用是挡水，如大坝、引水隧洞、厂房调压井、水闸等，混凝土防渗非常重要，特别是水下混凝土的防渗尤为重要，直接关系到建筑物的使用功能。本文主要结合作者在水利发电厂房、引水隧洞等施工的实际经验，从混凝土的防渗堵漏技术研究入手，对如何进一步提高混凝土的防渗堵漏技术进行分析探讨。关键词：混凝土；防渗堵漏

0引言

水工混凝土结构防渗堵漏是一项复杂而繁琐的工作，其难度较大，技术性强，要彻底解决混凝土渗漏的问题，需要在设计、施工、管理等方面考虑充分。目前国内外防渗材料年年推陈出新，许多防渗材料施工简便，防渗效果明显，因此，应大力推广新型建筑材料，开发利用防水新材料、新设备、新工艺、新方法。

经过多年的实际施工经验，总结防渗堵漏工程基本上是以“堵防结合、引流疏导、综合处理”为原则，根据现场实际情况，分别采用表面处理、填充、灌浆、引流疏导、自修复的施工方法，使混凝土结构渗水部位形成多道防水线，实现密闭的整体。

1工程中渗漏水的形式及产生原因

（1）大面积渗水

一般大面积渗水发生在侧墙、底板等部位。主要原因是侧墙和底板施工时,施工面四周积水，造成排水不良，混凝土仓面带水，浇筑混凝土时带水施工，造成浆液流失；其次，在浇筑混凝土过程中，由于砂石骨料和易性较差、粗骨料堆积、振捣不实等原因，造成混凝土孔隙大、密实性差，出现大面积渗水现象。

（2）施工缝、伸缩缝、冷缝处理不当造成渗漏

混凝土浇筑面积较大时,根据施工规范和现场施工实际情况，人为地将连续作业的混凝土分成几个单元,形成施工缝。另外，由于施工过程中，由于设备出现故障或材料供应出现问题，造成混凝土浇筑停滞，形成冷缝。这些都是防水的薄弱环节，另外还有伸缩缝等处理不当,易造成渗水。

主要原因：①施工过程中对施工缝未采取任何技术措施或未对新老混凝土结合进行严格处理；②伸缩缝防水设计、施工不合理；③止水材料质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因混凝土配合比不当或混凝土养护不当，导致混凝土干缩较大，或因结构变形、温度应力等原因使混凝土产生裂缝；⑤不同材质之间接缝防水处理不当。

（3）蜂窝、麻面、沟洞未处理或处理不彻底导致渗漏

由于振捣混凝土不密实,出现蜂窝、麻面、沟洞，处理时,未剔到混凝土密实处，就抹砂浆,且砂浆又不密实，导致混凝土疏松产生渗漏。

（4）穿墙支模拉筋处理方法不当造成漏水

①墙体混凝土穿墙拉筋止水片破损、焊接不严密或穿墙拉筋在墙面切割时留头较长；②切割部位抹砂浆时未能将钢筋头盖严并做防水处理，造成钢筋头外漏，在地下水作用下形成化学腐蚀,造成漏水。

（5）穿墙管道部位渗漏

混凝土各种管(风、水、电)与主体工程联结处渗漏原因：①采用普通干硬性水泥砂浆填实,硬化后收缩出现渗水；②穿管处细部构造留设处理不当；③二次施工或装修施工不慎而破坏了原防水层。

（6）设计混凝土自防水本身的漏水

实际工程中由于结构及施工情况复杂,如钢筋密集,地基沉降差异,砂石含泥量大,流动性劳动力责任心不强等原因,自防水混凝土本身也可能产生渗漏水现象。

2水工混凝土防渗堵漏工程的特点

无论是采取外防水、内防水，还是结构自防水，结合水工建筑物使用功能，渗漏主要表现在水工建筑物的内部，防渗堵漏的工作面都为潮湿的结构混凝土内表面。渗漏治理工程具有如下特点:

（1）绝大部分的防水做法对基层的干燥度要求严格，特别是一些厌水性材料，潮湿的基层不利于材料的粘接，应选择适合于潮湿基层的防水材料及工法。

（2）防水层做在背水面上，承受水的压力，单纯的卷材防水，涂料防水以及砂浆防水，在水压的作用下，极有可能起鼓、剥离。因此，应以结构止水为根本。

（3）地下室外部的水呈连续分布，某个部位的漏水点被堵住后,由于水没有出路，水压增大，有可能在另外某个相对薄弱的部位出现新的漏点，如果不做好全面计划，往往会边堵边漏，难以治理。

（4）水工建筑物内部，特别是发电厂房内有运行的设备、管道，施工场地狭小，高差较大，属于小面积防水施工。在选择材料及工法上，应考虑到施工人员的安全、实际操作空间，尽可能减少施工用料及施工材料的运输。

（5）水工混凝土外部的水位具有变化性和不确定性，如水位随季节、库区发电水位调整等变化而变动，应充分考虑这些因素，以免再出现渗漏现象。

（6）水工建筑物内部防水层上往往要做装修，选择防水材料和工法时应考虑防水层与装修层的界面连接，以及保证防水材料在使用过程中与装修层没有互相影响。

（7）某些地下渗漏是由于地基不稳定或不均匀沉降造成的防水层失效。应先处理这些结构问题，否则根本上难以解决渗漏。

（8）要根据漏点的分布、出水量的大小、渗漏形式等具体情况，因地制宜，综合治理。

3施工方法及材料的选择

混凝土结构裂缝的堵漏防渗方法可根据裂缝的深度、宽度、出现的原因及部位而采取不同的修补方法，修补方法不同，采用的修补技术也各异。一般细而浅的裂缝常用表面处理法进行防渗，对于较深的裂缝则采用压力灌浆法，对于一些已严重发展的裂缝则采用钢板(或玻璃钢)粘贴加固法。

3.1表面处理法

（1）表面刷涂法

表面刷涂法是针对混凝土表面微细裂缝(裂缝宽度小于0.2mm)，采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏及渗透性防水剂等,涂刷于裂缝表面,达到恢复其防水性及耐久性的一种常用裂缝修补方法。该法施工简单,但涂料无法深入到裂缝内部。由于涂层较薄，涂复材料应选用粘着力强且不易老化的材料,对于活动性裂缝，应采用延伸率较大的弹性材料。为实现良好的防水效果，常喷涂多层涂料。

该类方法应用广泛，对表面混凝土细微裂缝防渗效果较好，但在刷涂防渗材料时，特别注意应将提前需要刷涂的混凝土表面打磨处理干净，否则造成刷涂的防水材料不易粘贴在混凝土表面，形成浮皮。

（2）表面铺盖法

一般采用在混凝土裂缝上用环氧树脂胶液粘贴玻璃钢、钢板或防水卷材等来修补裂缝，并使混凝土结构联结成整体。采用该类技术方法时，应先对混凝土表面裂缝按照填充法进行防渗处理，再根据混凝土裂缝的现场实际情况，采用不同的表面粘贴材料进行防渗加固，必要时需要植筋加固，已防止裂缝扩大，造成防渗失败。

（3）整面防渗法

其特点是先堵漏，后抹面。原则是化大为小，将面漏变为孔漏，线漏变为点漏。堵漏后，进行抹面防水施工，以防止因地下水位的变化，以及堵漏施工不周造成在原漏点意外的薄弱部位产生渗漏。该方法适用于大面积堵漏。混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网或尼龙纤维网。有条件时，宜采用喷射水泥砂浆或混凝土的施工办法增加整体面层。

3.2填充法

填充法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝。具体做法是沿裂缝将混凝土开凿成“U”或“V”形槽,冲刷干净、用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层强度和粘结性较好的基液，如环氧基液。在基液尚未硬化之前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,嵌填各种修补材料，然后压实抹平,凝固后，在其表面再刷几遍防渗基液，达到恢复防水性和耐久性,以及部分恢复结构整体性的目的。填充法所使用的嵌填材料视修补目的而定,有环氧树脂砂浆、聚合物水泥砂浆或纯细水泥砂浆等。

3.3灌浆法

灌浆法：根据工程渗漏水的情况以及渗漏的部位布置灌浆孔，并选用适宜的灌浆的设备和灌浆材料，以一定的压力将一些具有特殊性能的浆材灌入混凝土裂缝和孔洞中，使其在混凝土裂缝或孔洞中扩散、凝固，从而封闭缝隙，达到防渗、堵漏、补强、加固的目的。该方法适用于混凝土施工不良引起的混凝土结构内部松散、蜂窝、麻面等造成的渗漏水孔道；混凝土结构的施工缝隙，由于衔接不严导致的缝隙漏水；混凝土结构出现的局部裂缝渗漏水；采用止水带处理后的变形缝隙，由于混凝土与止水带结合不密，出现的渗水等。根据现场实际情况可采用有管灌浆法和无管灌浆法。在使用灌浆法施工时，要特别注意灌浆压力和缝隙孔洞的封堵，同时要做好灌浆现场的巡视，防止灌浆材料从混凝土缝隙和孔洞中喷出，影响灌浆质量。

3.4引流疏导法

水工混凝土结构防渗堵漏过程中，往往会出现堵一处，冒一处的现象，因此在实际防渗堵漏施工中，应采用自下而上、自左向右、自两边向中间等顺序施工，不能对渗水工作面全面开花，目的是将渗水点向一边集中，集中后将渗水点或渗水缝隙凿开预埋PVC或铝塑等不生锈的花管（管道上打有孔洞，便于渗水进入），将渗水引出至排水沟或排水设施。预埋花管完成后，应按填充法对管槽进行处理，防止管槽渗水。

3.5自修复法

混凝土裂缝自修复是指混凝土在外部或内部条件的作用下，释放或生成新的物质自行封闭，愈合其裂缝。自修复技术主要包括4种：结晶沉淀、渗透结晶、聚合物固化和电解沉积技术。其中结晶沉淀技术、渗透结晶技术和电解沉积技术比聚合物固化技术较成熟，主要用于修补水下混凝土的裂缝；而聚合物固化技术则多应用在修补水上混凝土的裂缝。

4堵漏防水方案中应注意的问题

水工混凝土结构防渗堵漏的技术方案,既要考虑材料选择、做法等,更要综合考虑外部环境,做到因地制宜,综合防治。它是一项综合技术的体现,是搞好施工的先决条件。

（1）设计者应深入现场调查,查看渗水的位置及形式,查找渗水源，流量大小，给方案设计提供有关数据。

（2）合理选择防渗材料，细化防渗材料的使用部位，注意“刚柔结合”的原则。

（3）要用发展的观点处理渗水，循循渐进，堵防结合，堵引结合对渗水量较大、情况较复杂的渗水部位应综合几种技术方法进行处理。

（4）先补强后防水。工程渗水是多方面因素造成的，当结构已损坏时,应先补强,再堵漏防水。

5工程实例

直岗拉卡水电站位于青海省尖扎县的黄河干流上，河床式电站。电站总装机容量为190MW，电站厂房内装设5台单机容量为38MW的灯泡贯流式水轮发电机组，设计水头12.5m，为低水头径流式电站，正常发电水位2050m，厂房最低的廊道层地面高程2016m。主要介绍5号发电机组水下墙的防渗堵漏。由于机组为贯流式机组，因此机组上下游墙和机墩混凝土渗水主要来自上下游河道内水压和机组流道内的水压。

（1）混凝土浇筑阶段

在本次工程建设中，防渗堵漏工作从混凝土浇筑时就开始考虑。对于混凝土施工缝，浇筑时就提前在混凝土结合面预埋止水铜片或橡皮止水，另外还严格按照《施工规范》处理新老混凝土结合面。浇筑过程中，对于大仓面混凝土，确保混凝土拌合和运输机械能力满足混凝土浇筑量，随时注意混凝土的浇筑速度和浇筑位置，保证混凝土所有仓面在混凝土初凝前均匀平仓，不能顾此失彼造成冷缝产生。当然混凝土本身质量及浇筑质量必须保证。

（2）混凝土拆模外观检查阶段

a混凝土拆模后及时检查外观，特别是迎水面的施工缝和冷缝，对有明显痕迹的，全部凿开（深3～5cm，宽10cm），使用环氧类砂浆按填充法进行修补。

b对蜂窝、沟洞需凿开混凝土表面检查内部密实情况，填补牢固后，用环氧类液体按表面涂刷法再进行处理。

c本工程混凝土模板加固采用内部拉筋和外部支撑，内部拉筋虽然加固了模板，但也造成渗水通道的隐患，因此在模板加固时，特别注意贯通性拉筋，该类拉筋加工时，全部安装止水垫片，并点焊牢固。混凝土外观检查时，对漏出的钢筋头，全部割除，割除时深入混凝土表面，割除完毕后，涂刷环氧液，进行封闭。

d对混凝土与钢衬的接触面及一期混凝土与二期混凝土接缝，打孔预埋灌浆管，按照灌浆规范要求，使用环氧液按灌浆法进行处理。

（3）机组运行阶段

由于前期做了较为充足的防护办法，因此机组运行后，水下墙体受内外水压力，虽然出现了局部渗水，但渗水面积和渗水量极小，总体效果较为理想。经过仔细检查后，渗水形式为线渗和点渗。线渗主要集中在机组管型座外壳和混凝土衔接处，点渗主要为钢筋头渗水。

由于机组已运行发电，考虑防渗堵漏需带水作业，同时伴有机组振动，如单纯使用一种方法进行处理，效果不会太好。因此，实际采用引流疏导法，将线渗部位全部凿开，形成宽8cm深10cm的槽，将直径5cm的PVC管从中切开，预埋进混凝土槽中，并将PVC花管引入排水沟中，后用堵漏剂和锚固剂拌合的堵漏材料采用填充法进行修补。堵漏材料拌合时应拌合成干硬性状态，不能太稀也不能太干，以可以用手捏成团状不散为准。填补材料时，用手工塞填，并用橡皮锤层层敲打夯实。对于点渗，将渗水部位凿开深5cm，直径约10cm的原坑，割除钢筋头后，用堵漏材料进行填充。对只是轻微潮湿渗点部位，经过一段时间观察，渗水量没有增加，由于青海境内黄河水质碱性较大，矿物质较多，因此根据自修复法的原理，决定不再处理，随着时间推移，该类渗水部位会因为水里的矿物质析出，自行堵住。混凝土渗水部位处理完成后，为防止其他薄弱部位再出现渗水，用尼龙纤维网和防水砂浆按整面防渗法对部分水下墙进行处理。经过以上各种方法处理，整个工程水下混凝土渗漏问题基本解决，对电站机组的正常运行已没有任何影响。

6结论

水工混凝土防渗堵漏，是一项复杂而长久的工作，有些水工建筑物虽然暂时解决了防渗堵漏问题，但随着水工建筑物的运行使用，依然会反复出现，因此，防渗堵漏这类问题的解决，还需要在使用技术上和材料上不断更新，不断发展。

参考文献：[1]姚源道，刘忠义.地下工程堵漏技术[J].建筑技术，2010（07）. [2]赵卫全，韦红梅，杨锋，等.桥巩水电站二期围堰堵漏技

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中图分类号：TU761.1+1

文献标识码：B

文章编号：1672-5387（2015）12-0056-04

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.12.020

收稿日期：2014-11-25

作者简介：张杰（1974-），男，高级工程师；从事工程管理工作。