曾 紅
(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院,貴陽 550000)
某水電站主壩為混凝土面板堆石壩。接縫止水的類型有混凝土面板自身分縫、周邊縫、混凝土面板與防浪墻的水平接縫、防浪墻伸縮縫、趾板伸縮縫[1]。
周邊縫應(yīng)設(shè)置止水。底部止水銅片應(yīng)選為最基本的防滲線,中部PVC或橡膠止水片及頂部止水視情況選用。頂部止水系統(tǒng)一般由柔性填料、粉細(xì)砂(或粉煤灰)等材料構(gòu)成,可以是其中的一種止水材料,也可以是柔性填料和無黏性材料兩種止水材料[2]。低壩和50 m以下中壩可以只采用一道底部止水。中壩及100 m以下高壩宜設(shè)置底、頂部?jī)傻乐顾?00 m以上的高壩宜選用底、頂部?jī)傻乐顾虻?、中、頂部三道止水。不同壩高的壓性垂直縫均應(yīng)采用硬平縫結(jié)構(gòu),都只需采用一道底部止水??p的一側(cè)縫面應(yīng)涂瀝青乳液等防黏劑。止水銅片下應(yīng)設(shè)置PVC墊片并黏合在水泥砂漿墊座上。止水銅片兩側(cè)底角應(yīng)設(shè)置瀝青止?jié){條。高壩張性垂直縫宜采用底、頂部?jī)傻乐顾?,中、低壩可只采用一道底止水,其結(jié)構(gòu)同壓性縫。趾板伸縮縫可采用銅片、PVC或橡膠片止水,并應(yīng)與周邊縫止水構(gòu)成封閉系統(tǒng),見圖1。防浪墻與面板的水平接縫,宜設(shè)置底、頂部?jī)傻乐顾?。中間與頂部止水均應(yīng)與相接縫的底部止水連接形成封閉結(jié)構(gòu):周邊縫PVC止水帶宜用夾具與垂直縫處的底部止水連接;周邊縫柔性止水可用柔性填料塞與垂直縫的底部止水連接。止水面宜黏結(jié)或壓結(jié),固定在面板上,見圖2。寒冷地區(qū)在水位變動(dòng)區(qū)不應(yīng)采用角鋼、膨脹螺栓作為柔性填料面膜的止水固定件,宜采用黏結(jié)材料,以避免遭到凍脹的破壞而失去其固定作用?;炷练罎B墻與連接板之間的接縫止水,應(yīng)按周邊縫止水設(shè)計(jì)。
圖1 板間止水
圖2 周邊縫表面柔性止水
金屬止水片包括紫銅止水片和不銹鋼止水片。其中紫銅止水片為常用。紫銅止水片主要有“F”型、“W”型和“V”型等3種。
工程中,塑膠止水帶普遍采用生產(chǎn)廠家定型產(chǎn)品。
20世紀(jì)70年代中期以前修建的面板壩,多數(shù)的周邊縫止水結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,只設(shè)一道PVC或橡膠片,如袋鼠溪壩(高59 m)、安奇卡亞壩及小帕拉壩等,其中安奇卡亞壩產(chǎn)生1800L/s滲漏量,放空水庫修補(bǔ)周邊縫,采用瑪締事半功倍脂型IGAS材料在縫口封堵,頂部用PVC膜覆蓋。
50~100 m高度的壩設(shè)置兩道止水能滿足大壩運(yùn)行要求,例如我國(guó)龍溪壩(高58.9 m)、小于溝壩及國(guó)外許多100 m以下的壩,包括100 m左右的塞沙那壩和利斯壩,效果良好。兩道止水,可在縫中部設(shè)置PVC或橡膠止水片,也可在縫頂部設(shè)置柔性填料止水或無黏性低透水性料止水,并作好系統(tǒng)封閉。
壩高超過100 m,止水銅片可能發(fā)生開裂,需要設(shè)置底、中及頂部三道止水,或底、頂(包括柔性填料和其上部粉細(xì)砂或粉煤灰等)的兩道止水。
頂部止水結(jié)構(gòu),目前尚處于發(fā)展階段,規(guī)范中的頂部止水是一個(gè)統(tǒng)稱。
銅片底部止水宜符合下列要求:采用退火純銅卷材,其延伸率應(yīng)>20%;厚度0.8~1.0 mm;立腿高度60~80 mm,鼻高50~80 mm,鼻寬12 mm,平段寬度≥165 mm;F形不帶立腿側(cè)的平段寬度≥150 mm;銅片宜在現(xiàn)場(chǎng)加工壓制成型,異形接頭宜在工廠加工壓制成型。柔性止水材料在運(yùn)行環(huán)境條件下應(yīng)高溫不流淌、低溫不硬化,在水壓力作用下易壓入縫內(nèi),應(yīng)黏結(jié)在混凝土界面上。粉細(xì)砂或粉煤灰滲透系數(shù)應(yīng)比特殊墊層區(qū)至少低一個(gè)數(shù)量級(jí),最大粒徑應(yīng)<1 mm。PVC止水帶,其拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、邵氏硬度及脆性溫度等性能,應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。橡膠止水帶性能應(yīng)符合化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG2288—92《橡膠止水帶》的有關(guān)規(guī)定。周邊縫應(yīng)采用瀝青浸漬木板嵌縫,其厚度宜為12 mm。
應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的重要性等級(jí),變形縫變形量及水壓,止水帶的使用工作環(huán)境,經(jīng)濟(jì)因素等條件綜合考慮確定。
止水帶材質(zhì)的選擇要考慮到拉觸介質(zhì)(如酸、堿、鹽、油、溶劑及各種腐蝕氣體)對(duì)止水帶的腐蝕影響。當(dāng)與有弱酸堿類腐蝕介質(zhì)時(shí)易選用氯丁橡膠止水帶。與有油類腐蝕介質(zhì)時(shí)易選用丁腈橡膠止水帶。當(dāng)與有霉菌侵蝕的可能時(shí),應(yīng)考慮到使用條件,如溫度的影響,外線及臭氧老化,多次重復(fù)變形等因素。在低溫的情況下,易選用三元乙丙橡膠止水帶。
對(duì)于止水帶的選擇應(yīng)當(dāng)從3個(gè)方面加以分析,也就是根據(jù)變形縫的水壓力的大小、形變量、結(jié)構(gòu)斷面的尺寸大小的不同來選擇止水帶的大小以及厚度。如果斷面的尺寸超過500 mm,那么在選擇止水帶時(shí)要求止水帶的寬度要>300 mm。在選擇好了止水帶以后應(yīng)當(dāng)對(duì)于密封材料以及填封板加以選擇,其選擇也應(yīng)當(dāng)根據(jù)變形縫的水壓力的大小、形變量以及接觸介質(zhì)的不同來選擇。此外還應(yīng)當(dāng)考慮使用的環(huán)境因素以及建筑物對(duì)于外表面裝修的需求。填縫板的選擇材料一般較多,其包括防腐軟木板、聚四氟乙烯泡沫板以及纖維板等,都能夠滿足大多數(shù)的工程需求。而密封料多選用的是雙聚硫密封膠,其有著較好的防水性能,并且變形能力也比較好,作為密封料能夠較好的與混凝土相黏合。橡膠止水帶是在混凝土澆注過程中部分或全部澆埋進(jìn)混凝土中。在澆埋混凝土以前先要使其在界面部位保持平展,接頭部分黏拉緊固,再以適當(dāng)?shù)牧Τ浞譂矒v,震蕩混凝土來定位止水帶,使其與混凝土良好的結(jié)合,以免影響止水效果。
混凝土面板的接縫止水作為水工建筑中最為重要的一道防滲工序?qū)τ谒そㄖ闹匾圆谎远?。在施工完成以后由于接縫處容易承受多方向的位移,很容易造成漏洞,因而要想做好接縫止水工作并不容易。在實(shí)際施工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地按照每一道施工工序進(jìn)行施工,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件選擇合適的施工材料,做好每一道工序,從而確保接縫的止水,保證大壩的運(yùn)行安全。
[1]李敏銳.小型水工建筑物接縫止水設(shè)計(jì)的改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古水利,2007(03):09-12.
[2]王榮榮.小型水庫壩內(nèi)輸水涵洞漏水的處理探討[J].中國(guó)水運(yùn):下半月,2012(11):23-33.