趙 哲

（山西省小浪底引黃工程建設(shè)管理局 山西運(yùn)城 044000）

1 工程概況

板澗河大壩設(shè)計為混凝土面板堆石壩，壩頂長195 m，壩頂寬8 m，最大壩高85.0 m。面板混凝土強(qiáng)度等級為C30、抗凍等級為F150、抗?jié)B等級為W10，混凝土保護(hù)層厚度為100 mm。面板表面坡比為1∶1.4。面板共分 20塊，寬度分為 6.0 m、7.5 m、8.5 m、12.0 m，長度為10.12～138.51 m，頂部厚度均為30 cm，底部最大厚度為58.2 cm。

2 面板表層接縫止水

2.1 聚脲涂層在接縫止水中應(yīng)用的必要性

目前工程上面板表層止水普遍采用GB塑性填料復(fù)合三元乙丙蓋板以及膨脹螺栓錨固來完成。根據(jù)工程經(jīng)驗可以發(fā)現(xiàn)常規(guī)表層止水存在一些缺陷：通過膨脹螺栓和扁鋼把防護(hù)蓋板緊密地固定在混凝土表面，使防護(hù)蓋板與混凝土面之間沒有縫隙基本上是不可能的；固定膨脹螺栓在水位變化區(qū)易發(fā)生凍脹脫落，且工程中選用的扁鋼在水中及水位變化區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)生銹現(xiàn)象等[1]。針對目前面板表層止水存在的缺陷，迫切需要性能優(yōu)良、運(yùn)行效果好、適應(yīng)氣候變化的新型接縫止水材料，板澗河大壩就采用聚脲、胎基布柔性復(fù)合止水涂層刮涂在防護(hù)蓋板和混凝土表面，形成了有效封閉的保護(hù)層，且聚脲耐老化性能很好、防滲抗沖性能優(yōu)越，對于防止面板接縫表層止水結(jié)構(gòu)破壞，保證混凝土面板防滲可靠、安全運(yùn)行起到了關(guān)鍵作用。

2.2 接縫止水設(shè)計方案

板澗河大壩面板的分縫形式有4種：分別為垂直縫、趾板縫、周邊縫、防浪墻與面板接縫。本文只討論設(shè)有聚脲涂層的前3種縫。

大壩面板周邊縫設(shè)二道止水：底部為“F”型銅片止水，頂部用GB塑性填料，其輪廓半徑為150 mm。趾板縫設(shè)二道止水：底部為“D”型銅片止水，頂部用GB塑性填料，其輪廓半徑為120 mm。面板垂直縫均在V型槽上部設(shè)鼓包，縫面涂刷瀝青乳液，縫內(nèi)設(shè)二道止水，底部為“W1”型銅片止水，頂部用GB塑性填料，其輪廓半徑為100 mm。GB塑性填料表面用GB復(fù)合三元乙丙蓋板，并采用不銹扁鋼和不銹鋼膨脹螺栓固定，再用HK封邊劑粘結(jié)，同時在水庫正常蓄水位以下的蓋板表面刮涂聚脲、胎基布柔性復(fù)合止水涂層。面板垂直縫、趾板縫、周邊縫止水結(jié)構(gòu)圖詳見圖1、圖2和圖3。

圖1 面板垂直縫止水結(jié)構(gòu)圖

圖2 趾板縫止水結(jié)構(gòu)圖

2.3 面板表層接縫止水施工工藝

板澗河大壩面板表層接縫止水施工工藝為：混凝土基面清理→安放橡膠棒→涂刷SK底膠→嵌填GB塑性填料并壓實→GB復(fù)合三元乙丙蓋片粘貼及固定→安裝固定不銹扁鋼→二次基面打磨清理→涂刷聚脲涂層→自然養(yǎng)護(hù)。

1）混凝土基面清理

GB塑性填料嵌填時，先對大壩面板止水結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的混凝土表面進(jìn)行基面清理，采用磨光機(jī)配金剛石磨片清除混凝土表層浮渣、雜物、油污等。用高壓水槍或壓縮空氣沖洗三角形縫槽內(nèi)外，除凈混凝土表面的溢流物和浮灰，清理寬度大于表面止水寬度5 cm。

2）安放橡膠棒

縫槽確認(rèn)干燥、潔凈后，根據(jù)施工設(shè)計圖紙，將不同規(guī)格橡膠棒依次壓入坡口底部，使棒壁與接縫壁嵌緊，橡膠棒軸心與縫中心線一致。面板垂直縫采用的是Φ30氯丁橡膠棒，趾板縫和周邊縫采用的是Φ50氯丁橡膠棒。

3）涂刷底膠

SK底膠密度指標(biāo)為0.8～1.0 g/cm3、粘度指標(biāo)大于300MPa·s、與GB填料粘度破壞面積小于10%。在干燥的縫槽混凝土表面上均勻涂刷底膠，不宜過厚，底膠涂刷寬度應(yīng)至固定扁鋼處。使用底膠時，應(yīng)遠(yuǎn)離明火及火源，以防著火。

4）塑性填料嵌填

（1）填料嵌填：將填料嵌填入縫，邊緣部位錘壓密實，接頭處理成斜面，便于下段填料粘貼，在粘貼過程中需排出填料與混凝土面之間的空氣。

（2）嵌填數(shù)量：按照設(shè)計要求的形狀尺寸，用木板制作斷面形狀卡板，供斷面形狀尺寸檢查使用。根據(jù)縫口的實際情況，選擇合理的嵌填組合方式，以最大限度地減少嵌填空隙，確保嵌填數(shù)量要求。

（3）在施工前和施工過程中都要保持嵌填部位和粘貼面的干燥，方可進(jìn)行止水施工。填料必須在使用時才可撕開防粘紙，避免其受到污染。

5）GB復(fù)合三元乙丙蓋板施工

（1）去除復(fù)合蓋板上的防粘紙，將復(fù)合蓋板平整鋪展，用手將其按壓密實。然后根據(jù)打孔位置及間距用沖擊鉆在復(fù)合蓋板上打螺栓孔，孔徑與螺栓尺寸相符。板澗河大壩面板表面接縫止水所用的是Φ12不銹鋼膨脹螺栓，間距為200 mm。

（2）將不銹扁鋼安裝于復(fù)合蓋板上，并將其緊貼在蓋板下的柔性填料包邊緣，最后在不銹扁鋼的預(yù)留孔中緊固螺栓，保證不銹扁鋼、復(fù)合蓋板和混凝土三者結(jié)合緊密。

6）聚脲涂層施工

圖3 周邊縫止水結(jié)構(gòu)圖

在GB復(fù)合三元乙丙蓋板的表面刮涂聚脲、胎基布柔性復(fù)合止水涂層，其厚度一律為4 mm。板澗河大壩所采用的聚脲為SK單組份聚脲，以方便施工和質(zhì)量控制。對于周邊縫，聚脲與混凝土面的粘結(jié)寬度為趾板一側(cè)200 mm，面板一側(cè)300 mm；對于垂直縫，聚脲與接縫兩側(cè)混凝土面的粘結(jié)寬度均為200 mm；對于趾板縫，聚脲與接縫兩側(cè)混凝土面的粘結(jié)寬度均為200 mm。

SK單組份聚脲施工工序如下：

混凝土基面處理（復(fù)合蓋片打毛處理）→涂刷界面劑→涂刷單組分聚脲并復(fù)合胎基布→養(yǎng)護(hù)。

SK聚脲應(yīng)在環(huán)境溫度5℃以上進(jìn)行，應(yīng)在界面劑指干后（沾手而不拉絲時）時實施；SK聚脲采用刮涂、涂刷的方法施工，要求刮涂均勻無遺漏、表面平整無鼓包和氣泡，聚脲與胎基布應(yīng)粘結(jié)緊密。涂刷聚脲在斜面或立面時采用多遍涂刷，一次涂刷厚度不得大于1 mm，后序涂刷應(yīng)在前一道涂刷表干后進(jìn)行，直至厚度達(dá)到設(shè)計要求。涂層厚度不小于4 mm，中間復(fù)合兩層胎基布。SK聚脲涂刷后，應(yīng)在5℃以上養(yǎng)護(hù)3 d，養(yǎng)護(hù)期間不得過水。

2.4 聚脲的性能指標(biāo)

板澗河大壩所用的SK單組份聚脲主要性能指標(biāo)見表1，胎基布主要性能指標(biāo)見表2。

3 結(jié)束語

相比較于傳統(tǒng)施工工藝，在面板表層接縫止水中使用聚脲、胎基布柔性復(fù)合止水涂層，能夠?qū)γ姘褰涌p實行有效全封閉，其產(chǎn)生的彈性涂層可以有效地保護(hù)下部防護(hù)蓋板和塑性填料不受破壞，從而有效地加強(qiáng)混凝土面板的防滲效果。板澗河大壩表層止水于2017年3月中旬開始施工，6月初完成。此項新技術(shù)在板澗河大壩中的應(yīng)用為類似工程提供了寶貴的經(jīng)驗。

表1 SK單組份聚脲主要性能指標(biāo)

表2 胎基布主要性能指標(biāo)