摘要:水利水电工程建设过程中做好防渗处理十分关键。受水流冲击等影响,水利水电工程在运行一段时间以后极易出现渗漏现象,因此渗漏是水利水电工程中最为常见的问题,渗漏问题存在着极大的安全隐患,会造成水利水电工程施工和后期维护的严重的安全性问题。因此应当做好对于水利水电工程渗漏问题的处理。笔者结合自己多年的工作经验围绕箱涵检修井渗漏处理方法进行分析探讨。
关键词:水利工程;检修井;防渗处理;渗水;
一、前言
深圳市东江水源工程管理处作为广东省“九五”重点建设项目,自2001年底建成通水以来,工程总体运行良好,已连续安全运行6000多天,累计为深圳供水80多亿立方米。干线全长106公里,主要建筑物有泵站、隧洞、压力箱涵、管道、渡槽、倒虹吸管以及沿线分水建筑物、检修闸、检查井等次要建筑物和附属建筑物。其中压力箱涵15.9公里,每隔400m设排污井检查井一处,用于排空箱涵内水,进行地下水工建筑物检修。运行十余年,箱涵的排污阀与箱涵衔接段出现老化锈蚀导致的渗漏,为保证供水安全,需要对排污阀检查井管进行防渗处理。
二、箱涵排污阀井出现渗水原因概述
东江水源工程马安压力箱涵段,地下压力箱涵覆土深度之在1m~2m深左右,箱涵断面形式为3.2m x 4.0m的双孔,混凝土厚度0.5m。排污阀井位于箱涵底部,通过DN400钢管连接,平均埋深在6m以上,周边没有其他水源点,却发现箱涵地表严重渗水,对工程运行供水造成严重影响。笔者通过查阅本工程的施工资料及自己多年施工管理资料对引发渗漏的原因进行了一系列分析,经过系统的比对与分析后,认为引发渗漏的原因有以下几点:
1、混凝土本身质量引起渗水。可能存在混凝土实施质量均匀性不一致,而导致混凝土内部存在局部缺陷,造成漏水。或者在长期的运行过程中,混凝士施工缝出现缝隙,从而导致渗水问题。
2、沉降缝漏水,箱涵在施工中采用每隔一段距离设置一道沉降缝的施工方式,而填充过程中存在不坚实的现象,在长期的使用过程中,沉降缝材料的老化脱漏均可能是造成的渗水现象。
3、排污管引起渗水。施工过程中排污管管道与箱涵主体工程相互连接处振捣不坚实,或钢管本身焊接缝锈蚀而导致漏水。
4、外界因素产生的漏水。排污阀井与箱涵通过钢管连接,长时间的使用过程中,两侧混凝土基础出现不均匀沉降的现象,从而导致混凝土或钢管裂缝造成的渗漏现象。
三、箱涵排污井及检修井防渗处理的施工技术
压力箱涵与排污阀井之间的排污管直径为0.4米,排污管从箱涵接入口至排污泵法兰的距离约为2.5米,这段排污管由于投入使用多年,管内部出现不同程度的锈蚀现象,严重的已经造成了管壁破损,以至于2013年-2016年西枝江段压力箱涵排污管均因排污阀管壁锈蚀导致冒水事故。本文就如何对箱涵排污阀井管进行防漏与补强加固处理的方法进行技术探讨。
1、排污管外部开挖防渗补强加固
对排污阀井的排污管的外部防渗处理,采用的是开挖后进行外部堵漏的处理方法。具体施工中因考虑到拉森IV钢板桩不仅可以知道保护支撑的作用,也可以起到止水的作用,故在开挖的过程总采用拉森IV钢板支护,单根长度为9M,并且采用机械结合人工的方式进行开挖,采用机械开挖至排污管上方0.5M处后改换为人工开挖。为保证地下水不对施工造成影响,在开挖过程中在开挖的基坑内设置了集水井进行相应的排水工作,排水完成后对工作面进行清洁处理,确认管道的漏水点破损详情及有无其他渗漏原因。
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在对管道外壁进行补强加固的施工中,首先使用电动手磨机对管道面层进行机械打磨处理,打磨至平整光滑后再对管道是否存在进行锈蚀漏电进行检查,如有渗漏点,则采用E43型焊条进行焊接处理,如无渗漏点则将事先制作好的堵漏治具和材料进行组合加工处理。将厚度为10CM的硅胶皮用强力胶粘到厚度为2MM的不锈钢压水片的背面,不锈钢压水片的规格为直径420MM,宽度为300MM,共两片。不锈钢保护套由两个半圆治具组成。
同时,采用纳米微晶快速堵漏剂制作厚度为10MM的刚性防水保护层对于漏水点附近管道进行处理。之后将图4 所示的不锈钢保护套进行安装,将安装好的保护管两端与砼墙接触的部位用纳米微晶快速堵漏剂做刚性密实补强密封处理,并在交接部分做成一个R=100MM的斜坡角。从防护套管预留好的底部注浆嘴用高压灌浆机注入复合高分子超强弹性防水灌浆料,当注入的浆液从顶部孔溢流时,顶部注入孔安放注浆嘴并进行浆液注入,观察压力表的上升变化,注浆压力达到0.3Mp时,暂时停止注浆,观察压力表显示的内部浆液压力变化,当压力达到稳定时,灌浆作业施工结束。
在对管道进行湿润养护作业12h后,抽干工作面基坑内部的积水,并对管道不锈钢护套表面做干燥处理,之后涂刷进口原料特制改性环氧防腐胶五遍,成膜厚度达到1.2mm以上,再进行24h的干燥养护。最后,对管道采用C25砼外包密封处理,并养护72h后回填覆土。外部开挖防渗补强加固施工完成。
2、排污阀管内衬加固
针对本次排污管内衬加固施工,采用了如下技术方案:首先卸掉排污井的控制法兰阀,然后对DN400排污管道内壁进行除锈处理并在原排污管内壁安装外径380mm,壁厚为2.0MM的不锈钢防护管,长度为2.5M,防护套管的外部以宽度100mm,厚度2mm的不锈钢条环绕加固,钢条紧贴管的外壁垂直管道轴心方向无缝焊接,成为内衬管的加强箍,对防护套管起到进一步支撑加固作用。每个套管附加5道加强箍,加强箍间距约550mm,两端的加强箍距离管道端头各约100mm。
为便于施工,内衬管分头部和尾部,头部是安装时先行插入排污管的一头,尾部是内衬管插入后位于箱涵侧的部位。在内衬管安装之前,需对内衬管头部安装密封胶圈,方法是在内衬管头部外表面沿着圆周方向用强力胶固结两个宽度为30mm,压缩体厚度为10mm的硅胶弹性密封圈,密封圈两侧用1mm厚5mm宽不锈钢片焊接固定,两处密封圈之间留有20mm的空隙。头部加装好密封圈之后,在内衬管的尾部外表面距离端头100mm处设置1mm厚7mm宽的环向不锈钢片焊接,钢片靠管道尾部侧粘合两条硅胶条,硅胶条宽度为30mm,厚度为10mm。胶条沿着圆周方向用强力胶固结,胶条在内衬管外壁上下部位各留出一个宽度10mm的缺口(缺口为注浆孔位置),注浆孔呈上下对称性布置,埋入注浆止水针头。之后用纳米微晶速凝堵漏剂将不锈钢内衬管与排污钢管间隙做刚性密封层,填入的厚度(深度)为100mm。钻注浆排气孔,在箱涵一侧的内衬管外壁与排污管内壁的间隙钻孔,开孔位于管道的最上端位置。孔的直径为10mm,深度为500mm左右,此孔用作另一侧灌浆料注入时的排气孔及本侧管道间隙补充注浆的注入孔。分别由排污管闸阀侧及箱涵侧注入复合高分子弹性防水灌浆料,使内部形成密实的高弹性凝固体,注入量以密实充满管道间隙,同时最终注入压力达到0.5Mp。注浆作业完成后,进行24小时的养护作业。之后用纳米微晶速凝剂将管道间隙端部做二次密实加固处理。对端口部钢管内壁周围的排污管内侧进行机械打磨除锈处理;端口部钢管内壁涂刷进口原料特制改性环氧防腐胶五遍,成膜厚度达到1.2mm以上,干燥养护24小时。
四、总结
水利工程的防渗施工是一项十分复杂的工程,在具体施工过程中往往存在着众多难题,结合施工中的具体情况将防渗技术加以有效的运用到具体施工过程。事实证明,本文所阐述的箱涵排污阀检查井管的防渗处理方式,在历经几年运行使用过程后,渗漏现象得到了有效的治理,保障了东江水源工程的供水安全,说明此处理方法对箱涵检修井防渗的处理方面有着明显的成效。
参考文献:
[1]水工混凝土建筑物检测与修补加固技术新进展--第十四届全国水工混凝土建筑物修补加固技术交流会论文集 中国水利水电出版社 201709
[2]深圳市东江水源工程水工建筑物年度停水检修方案
[3]何修英.水利水电工程防渗技术施工分析[J].建材与装饰,2018(08):287-288.
论文作者:陈莉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/25
标签:内衬论文; 管道论文; 防渗论文; 厚度论文; 排污管论文; 建筑物论文; 混凝土论文; 《基层建设》2018年第32期论文;