输水箱涵变形缝水密性检验技术研究

2018-05-21 08:56李永利
世界家苑 2018年4期
关键词:技术研究

摘 要:随着我国水利水电工程建设的不断扩大和发展,调水输水工程增多,输水箱涵变形缝施工质量的好坏对整个输水箱涵的质量和使用寿命有着极其重要的作用和影响,因此输水箱涵变形缝水密性检验必不可少。本文通过对输水箱涵变形缝水密性检验技术在水利施工中的应用情况进行分析和讨论,以便更好的保证水利工程建设中输水箱涵的质量和水平,从而确保输水箱涵工程建设的安全、可靠。

关键词:变形缝;水密性检验;技术研究

一、工程概况

南水北调中线一期工程天津干线保定市1段起点位于保定市徐水县丁家庄村西,桩号为15+200,终点位于保定市雄县辛许庄村东,桩号60+842,全长45.680km。为3孔4.4m*4.4m有压现浇混凝土输水箱涵,每节箱涵长度小于等于15m,混凝土设计标号为C30W6F150。设计输水流量为50m?/s,加大输水流量60m3/s。

保定市1段全长45.680km,按每节15m计近3046个变形缝逐条进行水密性检验也不现实,经研究只对输水箱涵关键部位(不均匀变形引起变形缝张开及止水破坏,形成集中渗漏后对地面建筑物产生直接危害的部位如:倒虹吸斜坡顶端,大型建筑物与箱涵结合部,高速公路和铁路交叉建筑物的连接处等)变形缝进行水密性检验。

二、变形缝水密性检验施工技术研究

输水箱涵变形缝水密性检验工艺流程:变形缝加固→压水检测→结果分析。变形缝表面加固方案及压水孔布设详见示意图

1、变形缝加固方法

加固方法采用手刮聚脲。处理范围,变形缝两侧范围各15cm,聚脲最小厚度不小于2mm,为保证聚脲和聚硫密封胶之间的连接紧密,在聚脲和聚硫密封胶之间采用宽15cm的加筋布进行联接过渡。

1)、基层处理

将需要涂刷范围内的混凝土面用打磨机打磨干净,与混凝土结合部位打磨要深一些,成倒三角,清除原水泥基涂层及表面的棱角,用高压水枪冲洗表面的灰尘、浮渣,待水分完全挥发后,对混凝土表面局部孔洞用高强找平腻子填补,使用的腻子要求不流淌,并且与混凝土粘结良好,找平材料固化后,再使用角磨机对混凝土表面进行打磨、清洗;要求混凝土基面露出新茬,并基面平整、坚固、干燥、无污物、无孔洞、无裂纹。

2)、界面剂施工

在基层处理好后,在混凝土表面涂刷界面剂,涂刷厚度要求薄而均匀,无漏涂现象。

3)聚脲刮涂施工

聚脲刮涂4遍,每次0.5mm,当刮涂第二遍时铺设加筋布。要求4遍厚度不小于设计厚度2mm;保证手刮聚脲涂层与周围混凝土的搭接牢固可靠、采用平滑过渡;手刮聚脲涂层厚度要均匀,涂刷一次成型,不要来回涂,防止出现小包。聚脲涂刷完工后,12小时内尽量不要有水浸泡,常温养护即可,28天后才能进行打压试验。

2、压水检测

1)、检测目的

检测目的主要是检测止水带的安装质量,其中,安装不到位后形成集中渗漏通道则作为最重要环节。

2)、检验方法

采用表面加固的简易加压试验方法进行检测,即,将压力水注入嵌缝材料和止水带之间,利用加固的嵌缝材料和止水带的封闭作用,通过观测压力变化来估计止水效果。

每孔箱涵四个边壁都将经过加压检验。与外界接触的边壁涉及外渗对周边环境的影响,中墙涉及是否保证箱涵具有单孔检修的能力。

3)、压水孔及排气孔布置

压水孔应布置箱涵四个边壁上的中间位置,在聚脲层范围以外距其边沿约10cm,且布置在变形缝的同一侧,根据实际情况可增加,但必须保证每个边壁具备1个,钻孔时保护好嵌缝止水和橡胶止水带。压水从底板开始,上部孔还可以作为排气孔使用。

不同检测位置对应的止水带的埋置深度为底板35cm、顶板32.5cm、边墙30cm、中墙25cm。成孔采用电锤钻配合金钻头(φ12,杆长50cm),有效钻进深度40cm,在孔位布置点先垂直钻进1cm左右,再朝变形缝方向斜向钻进,钻杆倾斜角度控制在30°~45°,钻孔与泡沫板交叉位置垂直深度12~20cm,斜向钻进深度以刚刚穿透闭孔泡沫板为准,就可确保不伤及止水带。

4)、清孔、埋设注水嘴、安裝闭水阀

首先用高压风管将压水孔内部及孔口周边的碎屑杂物清理干净,将事先切割成每段13cm左右的φ8紫铜管(作为注水嘴)用绝缘防水胶带在中下部缠成法兰状,插入压水孔,以铜管在孔内稳固为宜,使铜管外露混凝土表面5~7cm,用砼专用封缝胶封闭孔口与铜管接触部位,保证埋件密封、牢固,防止打压时由此渗水。最后用小段蛇皮塑料管将紫铜管与闭水阀牢固连接。

5)、水压标准

水压标准是按照箱涵运行设计水头的1.1倍确定,底板及边墙检测压力0.19MPa,顶板检测压力0.14MPa,如若底板和顶板伸缩缝贯通情况,则以底板压力标准为准。

6)、合格标准及不合格处理

加压至标准压力下维持5min后进行测试,测试时间维持在10-20min,在该测定时间内,压力下降不超过20%即合格;压力下降超过20%以上时,应对渗漏范围进行现场圈定痕迹并记录,该部分纳入工程缺陷范围进行处理,应在临近增加1条变形缝重新检测,如再次不合格以此类推。

7)、加压程序

采用从下至上的注水方式,上部孔作为排气孔,作为排气孔应具有闭水阀,以保证加压继续进行。

加压从底板开始,不能贯通整个缝面时,在未达到的边墙单独打压检测。判断不贯通的标准是,在底板注水达到压力标准3min内注水量不增加时,以侧壁、涵顶出水孔是否出水作为依据。

加压分2级进行,第一级为设计标准值的1/2。第二级至要求的压力。分级加压的目的是检测加固效果和预防其他没有预计的对进一步加压造成影响的因素。

8)、检测试验完成后的压水孔封堵措施

压水检验完成后,用电锤钻把埋设的铜管钻出,再用高压风管将压水孔内部及孔口周边的碎屑清理干净,采用黄油枪将微膨胀水泥拌制的M30砂浆压入孔内进行封堵,表面抹平。

3、结果分析

当中间过程出现问题,经处理完成继续检测并满足压水相关技术要求后,仍为合格;否则不合格。

三、结论

输水箱涵变形缝水密性检验技术有效解决了大型输水箱涵变形缝水密性检验难题,并提高了变形缝防渗能力,为输水箱涵工程的安全运行提供了保障。

作者简介

李永利,河北省水利工程局,高级工程师

(作者单位:河北省水利工程局)

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