浅谈箱涵施工防渗漏控制要点及措施

范璞

摘 要：因混凝土箱涵具有整体刚度大、对软土地基适应性好，可采用常规的施工方法，便于现场工作面同时施工等优点，箱涵输水方式在工程实际中得到了广泛的应用。防渗是输水箱涵施工质量控制的首要目标也是最终目标，所以怎么把渗透隐患消除在施工阶段，就显的尤为重要。在河北省南水北调配套工程田庄暗渠工程施工过程中采取了一系列防止箱涵发生渗漏的措施，使箱涵渗漏隐患得到了有效控制，保证了工程质量，为以后的运行管理打下了坚实的基础。

关键词：混凝土箱涵；渗漏；控制要点；措施

1 前言

防渗是水工混凝土的一项重要技术指标，同时也是土木工程界至今为止难以很好解决的工程实际问题之一。

在河北省南水北调配套工程中多处采用了混凝土箱涵形式进行输水，下面就以田庄暗渠箱涵工程为例进行讨论。田庄暗渠工程在施工过程中采取了一系列综合措施，使箱涵渗漏隐患得到有效的控制，保证了工程质量，为以后的运行管理打下了坚实的基础。实践证明输水箱涵主要的渗水通道有永久施工缝，温度裂缝，对拉螺栓孔封堵等。

2 工程概况

田庄暗渠工程是河北省南水北调配套石津干渠工程的渠首工程，它将南水北调中线总干渠与现有石津灌渠相连，是下游所有供水目标的关键通道。工程起点为南水北调田庄分水口末端，于赵陵铺汇入石津干渠。工程建筑物级别为1级，防洪标准为200年一遇，工程地震设计烈度为7度。暗渠流量为35～40 m3/s。暗渠断面为两孔一联箱涵，断面尺寸2×4×4.2m，线路沿古城西路南侧规划绿化带布设，将建筑物布置在地面下，管顶位于现状地面以下6m左右。

3 施工条件

3.1 水文气象条件

工程区属大陆性季风气候区，根据气候特点，3月、4月中上旬、10月下旬、11月，日平均气温一般小于15°C，这段时间浇筑的混凝土以防内外温差过大采用表面保温措施为主；4月下旬、5月上旬、9月中下旬、10月上旬，日平均气温一般小于22°C，温控以加强养护为主，同时也应注意保温防气温骤降；其他高温季节温控以降低混凝土的浇筑温度和降低水化热温升并要加强养护为主。

3.2 施工条件

本工程为大体积混凝土施工。施工时段为2013年2月-2014年11月，温度变化大，温度应力的影响显著。采用泵送C30混凝土，具有水泥用量大、水化热高等特点，受有关环境如昼夜温差大、空气湿度低级春秋季风速高等因素影响，如施工期温控防裂措施不严，较易发生混凝土裂缝。

3.3 分缝分块

直线段箱涵按纵向15m为一节，转弯部位根据转弯半径单节长度不足15m，两节之间设伸缩缝。箱涵分两期浇筑，一期混凝土浇筑至底板八字以上20cm，二期浇筑侧墙及顶板。利用Φ16 钢筋作为对拉螺杆外墙统一采用组合钢模板；因此模板也分为一期、二期两种。一期采用定型模板拼装而成，为了提高混凝土过流面的光洁度，减少模板接缝，二期模板支撑涵身内墙钢模台车。

田庄暗渠输水箱涵混凝土施工分层示意图

4 防渗控制综合措施

4.1 对永久施工缝的处理

⑴采用在底板混凝土止水带以下位置浇筑时将止水带局部向上少许掀起，振捣后再恢复原位的方法避免出现局部空洞。

⑵在止水带安装中采用具有弹性的M形钢筋止水带卡使止水带与纵向钢筋连接牢固，保证止水带在混凝土浇筑和振捣过程中不卷曲、不移位、不脱开。

⑶在安装前和安装过程中保证止水带表面清洁，避免出现划伤或穿孔、撕裂等现象。

⑷预留施工缝填充物采用硬质而不易脆断的材料，并在端部模板安装过程中与模板连接紧密牢固，尺寸可较施工缝宽度稍小，以避免在施工缝整修过程中造成缝宽过大，影响密封效果。

⑸闭孔泡沫板根据结构断面形式准确制作和安装，特别要防止由于尺寸偏大使泡沫板在安放过程中出现翘曲现象，避免造成无法与模板或已浇筑混凝土端面密贴的情况发生。

4.2裂缝控制综合措施

4.2.1 优选配合比

⑴选用优质原材料，包括水泥、粉煤灰、砂石骨料及外加剂，从而提高混凝土抗裂性能指标。

⑵控制骨料、水泥、粉煤灰、外加剂等原材料的质量，严格按设计要求的品种、规格型号等进行选用，所有原材料必须经试验检验合格后，方可用于现场施工。

⑶在保证不降低混凝土性能指标的前提下，尽可能减少水泥用量，从而降低水化热温升。

4.2.2 降低混凝土入仓温度

⑴骨料堆高在4m以上，提前堆放5天以上时间，在拌合称料时装载机从下部取料。

⑵夏季高温季节时采取加冰预冷骨料等措施拌制混凝土，实践证明，水温降低1℃可使混凝土出机口温度降低0.25℃，为此修建150m3的加冰水池1个，控制混凝土拌合温度在1℃-3℃。冬天采用深井泵出的15℃左右的温水拌合混凝土。

⑶夏天在拌合站以及其料斗和传送带上搭设防晒凉棚；冬季用油布对拌合站及其料斗和传送机进行全封闭保温，并设置电加热管和碘钨灯加温。

⑷在夏季高温及冬季低温季节，采用1cm保温被包裹混凝土运输车辆及输送泵，以起到防夏季温度倒灌及冬季保温的作用。

⑸加快混凝土的入仓速度，缩短混凝土运输和浇筑层面的曝晒时间。

4.2.3 施工过程控制

⑴仓面采用喷雾等方法以降低仓面的气温和阳光辐射；

⑵合理地进行浇筑分层，改善浇筑层的散热条件，并按设计要求控制施工缝的间歇时间。

⑶合理安排混凝土浇筑时间，夏季混凝土安排在早晚和夜间施工，以尽量避开白天高温时段浇筑混凝土；冬季则尽量安排在白天浇筑混凝土。

⑷ 对重点防裂部位，在砼内部及表面埋设适量的温度计。观测砼内、外温差，控制拆模时间。

4.2.4 混凝土浇筑后控制

⑴一期混凝土浇筑完毕后6～18h内开始养护，养护期内始终使混凝土表面保持湿润，养护时间不宜少于28d，有特殊要求的部位宜适当延长养护时间。

⑵二期混凝土浇筑后，要加强养护，混凝土初凝后在没有拆模的情况下就要进行洒水，混凝土终凝拆模后表面要及时覆盖湿润的遮盖物，并洒水养护，有条件时可采用流水养护。当气温低于5℃时，不得洒水。

⑶低温季节砼施工时，对正在浇筑砼和浇筑后龄期7天以内的砼，模板外用1.5cm厚聚苯乙烯板覆盖保温，必要时覆盖棉被，防止冻裂。

4.3 对拉螺栓封堵的控制措施

⑴使用钢钎将箱涵表面对拉螺栓孔凿成深度5cm，外口直径为5cm左右的锥形凹槽，清除孔壁内松碎残渣。

⑵拌制预缩砂浆，本工程采用的预缩砂浆配合比为水：水泥：砂=0.3：1：2.3（水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥）。拌制好的砂浆用塑料布遮盖存放0.5-1h后使用，夏天控制2h，冬季控制在4h内使用完毕。

⑶采用高压水枪清洗凹槽内壁，待凹槽周围混凝土饱和面干时用1：4的水泥浓浆将凹槽进行均匀涂抹。

⑷ 用预缩砂浆分三层进行塞填，用木锤捣实至表面开始泛浆，并进行表面壓光处理。

⑸待预缩砂浆变硬后涂刷养护剂或覆盖薄膜进行养护。

5 综合防渗效果

田庄暗渠箱涵工程，经过打压试验未发现明显渗漏现象，渗透量满足规范的要求，2014年11月至今通水运行以来，箱涵本身及结构缝不漏水，得到了业界人士的普遍认可。