浇混凝土管道伸缩缝和施工缝质量事故的处理及预防

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摘要:通过对一核电工程实例中现浇混凝土管道伸缩缝和施工缝渗水的质量事故检测及结果分析,提出了处理方案和加固措施,并对发生此类事故的原因进行分析,提出了预防措施。

关键词:伸缩缝和施工缝 质量事故 检测 处理及预防

在核电建设BOP工程中,大型构筑物有取水管道、排水管道、电缆管道和其他工艺管廊,管道截面尺寸或直径较大,截面形状各式各样,且多数管道属地下结构,对于管道的内外防水非常重要。若施工过程中对伸缩缝和施工缝处理重视不够,就会造成质量事故。本文介绍了某管道通过在伸缩缝处进行水压试验检测出了管道墙体伸缩缝和施工缝局部渗水,分析了发生的原因,并提出类似问题的预防措施。

1. 工程概况

管道总长850米,结构形式为双排并列内圆外方混凝土管,内圆直径3.8米,外型尺寸宽9.4米、高5.0米。采用强度等级为C40、抗渗标号S12、抗冻标号F300的防水混凝土。管道底标高为-11.5米,属地下结构。管道分段施工,每段长度约25米,在两段管道相接的伸缩缝处做水压试验检测管道的防水性能,伸缩缝宽度20mm。伸缩缝之间的连接是外墙、底板和顶板为双层330*10mm的止水带,中间墙体为单层330*10mm的止水带。

管道施工缝留设位置在底板底往上1.6米处,施工缝采用遇水膨胀橡胶止水条止水。管道伸缩缝和施工缝所用止水带和止水条均满足相应的规范和标准。管道混凝土达到龄期后通过做水压试验对伸缩缝进行检测,施压过程中发现在伸缩缝与墙体内壁施工缝交接处出现渗水情况,施压结果不合格,遂将管道施工缝进行全面质量检查。

2. 本工程施工缝措施

2.1施工缝设置

因管道内墙壁为弧形,墙体高度5米,如果施工缝设置过低,在浇注第二次混凝土时因振动棒无法完全深入底部进行有效的振捣,容易造成墙体在施工缝处“烂根”。故施工缝设置根据现场实际情况,将施工缝设置在垫层以上1.6米处。

2.2施工缝处理

施工缝的处理为混凝土终凝后凿毛。在浇注新混凝土前将老混凝土清理干净,然后用水充分湿润,湿润老混凝土到饱和为止,用高压气将多余的水冲掉。在上层混凝土浇筑前用同强度砂浆铺设10~20mm厚,以便新老混凝土更好的粘接。

为保证混凝土在伸缩缝处不发生渗水现象,在墙体内安放PZ250-30*15mm遇水膨胀止水条。止水条安放在第一次混凝土浇注时预留的凹槽内,凹槽深度100mm。

止水条安装在墙体中部位置,用粘胶剂或铁钉固定在混凝土上,使其与混凝土面紧密接触,施工时不能脱离混凝土面。止水条的搭接在50mm以上,搭接位置用扎丝紧紧并排绑牢。止水条的膨胀体积超过原体积的1/3时不能使用。

止水条的运用可以解决钢板止水带与混凝土摩擦产生的绕渗问题,施工质量高于钢板止水带。

3. 检测过程

检测方法为对伸缩缝做水压试验,试验过程略。

第一批检测数量共8处,除第一次检测出1条施工缝渗水外,在对其余施工缝进行全面检测时发现另外4处施工缝渗水。为检查管道的其他施工缝是否存在渗水问题,必须将所有的施工缝进行检测后再做处理,使管道达到水压试验要求。

检测施工缝的渗水情况,选择在伸缩缝处做水压试验进行观察,并逐条检测。检测原理为:在伸缩缝处形成一个封闭的环圈,压力泵将水注入伸缩缝,当压力持续上升水注满伸缩缝后,压力水通过施工缝渗水

4. 检测结果分析

通过对所检测的过程观察,伸缩缝与施工缝交接处为薄弱环节,本工程管道端部施工缝处渗水量大,施工缝存在间隙.

原因有:

1) 伸缩缝边施工缝处为施工角落处,在浇注混凝土前未将此处角落垃圾清理干净,在混凝土浇注后此处有空隙。

2) 周边钢筋十分密集,混凝土振捣困难,混凝土不完全密实,接缝不严密。

3)施工缝凿毛不符合规范要求,凿毛深度和密度过希过浅。

4)新旧混凝土接触面间砂浆过稀、过薄,没有起到新旧混凝土的粘接作用。

5. 补强措施

针对水压试验中出现的渗水情况,采用高压灌浆的方法将施工缝中缝隙封堵。

材料选用:灌浆用改性树脂胶。(灌浆技术和材料由专业施工方提供)

5.1灌浆料拌料操作方法

1)灌浆料拌和时,加水量按随货提供的产品合格证上推荐用水量加入,搅拌均匀即可使用,用水量也可根据工程实际情况适当减少,拌和用水采取饮用水,使用其他水源时,必须符合现行《混凝土拌和用水标准》(JGJ63)的规定。

2)灌浆料的拌和可采用机械搅拌或人工搅拌。采用机械搅拌方式,搅拌时间一般为2～3分钟(严禁手电钻式搅拌器);采用人工搅拌时,先将灌浆料倒在拌板上,而后加80%水量搅拌4～5次后,再加所剩的20%水搅拌4次。搅拌要边翻倒,边插捣。一般要求5分钟以上,使之彻底均匀,并增大流动性,无浮浆,即可使用。

3)搅拌地点尽量靠近灌浆施工地点,距离不宜过长。

4)每次搅拌量应视使用量多少而定,搅拌完的拌合物,随停放时间增长,其流动性降低,保证40分钟以内将已拌和料用完。

5)发现刚搅拌完的拌合物表面上有浮水,这表明水量过多,应适当加一些GGM干料,搅拌使其将浮水“吃”光,有浮水将会降低膨胀效果。

6)现场使用时,严禁在灌浆料中掺入任何外加剂、外掺料。

5.2 灌浆

1)从灌浆开始,用竹劈子不停地往复拉动,疏导拌合物。一可以加快灌浆进度;二能促使拌合物流进模板内各个角落;三是当灌浆由于某种原因中断时,要加强往复拉动,以延长可流动时间,否则已灌入的拌合物开始凝结,失去流动性无法继续灌浆,而造成工程事故。

2)在灌浆过程中发现已灌入的拌合物有浮水时,应当马上灌入较稠一些的拌合物,使其吃掉浮水,或适当投入一些干料将浮水“吃掉”。

3)灌浆开始后,必须连续灌浆,不能间断,尽可能缩短灌浆时间。

5.3灌浆堵漏工艺

灌浆孔的具体数量根据现场实际情况增加或减少,位置也可以做相应的调整。

5.4 灌浆堵漏注意事项

1)高压灌注时,及时观察混凝土表面渗漏情况,发现渗漏,立即停止灌注,用快凝结构胶封闭,封闭后继续灌注。

2)渗漏发生在变形缝隙内时,立即停止灌注,用快凝结构胶封闭变形缝,封闭后继续灌注。

3)渗漏点与后浇带的距离大于1m时,追加高压灌注孔。

4)灌注停止标准:不吸胶,维持压力2分钟,后拆除注胶管道。

6预防措施

上述施工缝的施工质量问题具有通病性,必须采取有效的预防措施,做到事前控制,事中监督,事后检查。应从以下几个方面进行预防:

1)浇注砂浆时放慢浇注速度,且使砂浆跑满整个施工缝面,必须保证砂浆或混凝土的垂直下落高度不得超过3米;

2)将伸缩缝、施工缝处角落垃圾清除干净,必要时可用水清洗;

3)加强钢筋密集处的振捣,保证混凝土密实;

4)施工缝处止水条必须固定牢固,可用铁钉或钢筋棍固定,检查人员必须组条检查,浇注时止水条跑位,必须马上下人固定;另在止水条安放时将止水条露出管道端部封头100~200mm,用于与下端施工时搭接,露出部位必须做好防水措施。

5)伸缩缝止水带处加强振捣,减少气泡产生;

6)重点检查施工缝的凿毛,使其按规范要求施工;

7)改进施工缝的留设方式,使其更规范科学。

7结论

伸缩缝和施工缝渗水是地下工程的老大难问题,目前无论设计还是施工都没有成熟的方案,伸缩缝施工时大多使用金属或橡胶止水带,本工程伸缩缝所用的止水带宽度仅330mm,较其他管道或工程的止水带偏窄。一般工程竣工后两年内结构都不稳定,结构沉降严重时,止水带会扭曲变形,使止水带逐渐脱离结构层,且本工程没有外防水,水沿伸缩缝直接进入管道内形成漏水现象。所以在施工中必须保证各个环节有监督有控制,杜绝出现施工问题,在设计上也须考虑好在伸缩缝处的材料选择。