倒虹吸的施工及缺陷处理方案

倒虹吸的施工及缺陷处理方案2004-06-29中国公路况志敏,李晓平此种处理方法主要是发挥环氧树脂凝结速度快、高强度、粘结性好、防水能力强的特点，但环氧树脂的缺陷为必须与干燥表面衔接才有良好的粘结能力，所以在地下水充分地带必须以酒精喷灯、快凝砂浆等作为辅助，其固化剂乙二胺具有一定毒性，工人作业应注意通风，或改为烯类药剂进行替代。环氧树脂可广泛用于房建、水工等防水工程，适用范围广，相对甲凝、丙凝、氰凝、水泥注浆等处理方法有其独到的特性。工程概况K1+500倒虹吸管为江西温厚高速公路上一条30米长倒虹吸管，管径1.5米，填土高度50cm，基础设计为20cm厚砂砾垫层，20cm厚C20混凝土基础，护管混凝土为80cm高，管节间护管带为30cm宽、10cm厚钢筋混凝土，水头为6米高，洞口口径为1.5m×1.5m，两头接当地灌溉沟。在施工完毕4个月后做灌水试验，出现大量漏水，局部地方有喷水现象。经过详细检查，发现漏水原因为：基础出现不均匀沉降；在管节间、洞口与管节接缝处有较多裂缝，或有蜂窝现象；两节管身有轻微裂缝；护管带与管节脱层等缺陷。裂缝原因及其影响1.不均匀沉降及裂缝原因：由于施工时该处局部存在软基，进行50cm厚换填处理后，进行基础施工。由于施工期间正逢雨季，施工过程常被水淹。在进行排水作业时，由于水的流动，导致砂砾层出现流失、垮塌的现象。当时未引起注意，而施工完毕后，管节出现不均匀沉降而导致裂缝。2.管节塞缝蜂窝原因：由于施工者初次进行倒虹吸的施工，对其特性不够了解，对管节间塞缝混凝土未进行配合比调整及进行严格的质量控制，而导致出现局部蜂窝甚至缺损的现象。3.护管带与管节脱离的原因：施工时未引起高度注意，管节表面干燥，浇筑混凝土集料较大，坍落度较小，且振捣不够密实，有部分预埋钢筋被割掉。对倒虹吸施工方法及缺陷处理措施的分析缺陷形成原因：倒虹吸最常见问题是漏水，而其形成原因主要有以下几种：基础及地基不牢固，出现不均匀沉降而导致管节间出现裂缝；洞口与涵身接触不紧密，有漏隙导致渗水；接缝处理不当而导致渗水，此种情况较为常见；护管混凝土未完全按照规范要求施工，或管节间因外力作用出现裂缝；管节本身质量问题，有裂缝或漏洞导致渗水；由于在回填混凝土等施工过程中，管节被外力推动导致移位或出现裂缝。施工方案及处置方法：基础施工应严格按图纸施工，如部分出现地基处理，则应设置渐变段，确保基础连续稳定，不因不连续沉降导致出现裂缝，否则将导致管节错位。洞口与涵身接缝为常见漏水处，由于圆涵与洞口不是一次浇筑，防水效果较难控制，该处缺陷处理方法主要通过混凝土接缝区表面处置来防水。具体实施方案为将水排干后，沿接缝凿出宽约2cm深1～2cm左右凹槽，修凿整齐后用环氧树脂∶丙酮∶乙二胺=100∶40∶8（质量比），调匀后在凹槽表面进行均匀涂刷，层厚应不少于1～1.5mm，约2～3层，然后再以相同配比环氧树脂混合剂∶细砂=1∶2（质量比）比例进行填缝处理，表面初步凝固后，再以同样配比环氧树脂混合剂进行一次表面涂刷后即可。经过此方法处理过的接缝经过验证，可承受6～10m高水压力无漏水现象。管节接缝出现裂缝漏水：对这种情况的处理过程较烦琐。因涵洞内比较湿润，环氧树脂防水剂无法粘贴，故需在干燥季节地下水位较低时进行施工；或准备酒精喷灯，进行表面烘干，但因场地狭窄，施工较为困难。具体处理步骤为：⑴将管节间塞缝混凝土凿除约5～8cm厚，使表面平整。用吹风机将石屑、粉末等吹干净后，在干燥表面涂刷1～2层环氧树脂混合剂，再以M30水泥细砂浆进行填缝处理，待砂浆表面干燥后，再涂刷两层约1～1.5mm厚混合剂凉干即可。如有地下水无法排干，则可在最低点预留一个小洞进行排水，先对其他部分进行处理，待环氧砂浆硬化后以木楔楔入小洞进行封水，然后以快凝水泥砂浆进行固结。快凝水泥砂浆配合比为：水泥∶促凝剂=1∶0.5～0.6。该快凝水泥凝固时间为1～2分钟，在水中亦可凝固，快凝剂可采用快燥精等。后续处理方法与前同。护管混凝土质量缺陷：因倒虹吸护管混凝土需在接缝外以钢筋混凝浇筑一条护管带，该护管带的作用为承受水头对管节的作用力，也可防止外力作用使管节错位，故施工时一定要认真对待：注意预埋锚固钢筋，控制好混凝土质量；同时浇筑时须将管节外表面湿润，护管混凝土采用细石子混凝土，用人工插捣密实防止渗水。管节自身裂缝：（1）如由于蜂窝现象等混凝土不密实原因导致漏水，可将内侧病害表面凿出一部分后，以M30水泥细砂浆进行修补，待干燥后，以环氧树脂混合剂进行两层表面涂刷即可。（2）如为带状裂缝，则直接将以丙酮稀释后的环氧树脂混合剂注射进裂缝内，使裂缝充盈，然后对表面涂刷一层环氧树脂混合剂即可。管节移位：多产生裂缝而导致漏水，故对其处理方法一般是待管节稳定，不再发生位移时，对其裂缝进行处理。K1+500倒虹吸施工缺陷修补情况对K1+500倒虹吸修复时间选在9月份进行施工，因地下水位较低，降雨少，较易排干地下水。采用上述方法进行综合处理后，两侧以石灰土夯实，确保压实度95%以上。经灌水试验发现?.5m管径渗水量为日均2m3/d.km-1，远低于规范允许值42m3/d.km-1，且承压能力强，在运营两年后，经检查未发生异常，水密封性能良好。