姚文軍 儲(chǔ)如花

上海市水利工程集團(tuán)有限公司 上海 201600

1 前言

隨著泵閘類水利工程建設(shè)的廣泛發(fā)展，為減少相鄰結(jié)構(gòu)發(fā)生滲透破壞，結(jié)構(gòu)間往往設(shè)有止水結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成連續(xù)封閉止水體系。作為最理想的防滲漏材料，銅片止水也隨之得到了大面積應(yīng)用。然而，止水的焊接及安裝質(zhì)量是保證止水效果的關(guān)鍵。

在實(shí)際施工中，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)多采取“割補(bǔ)法”連續(xù)成“T”型或者是“十”字型接頭[1]。但該方法受接頭部位作業(yè)面狹窄條件的限制，焊縫質(zhì)量難易保證，易產(chǎn)生滲漏通道，而且焊接成型后因檢測(cè)不便，難以發(fā)現(xiàn)。況且，止水接頭是在砼澆筑過程中全部或部分澆筑在砼中，止水接頭夾持在上下模板之間，埋入混凝土一側(cè)翼板采用鋼筋焊接固定牢固，而另一側(cè)翼板暴露在結(jié)構(gòu)外側(cè)，待相鄰結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)再錨入。由于常規(guī)側(cè)模加固方式為方木配合鋼管對(duì)暴露在結(jié)構(gòu)外側(cè)的翼板進(jìn)行加固固定，但加固預(yù)留寬度往往只有100mm，與止水翼板為150mm的寬度不匹配，導(dǎo)致加固固定不牢固，致使銅片止水破損、變形或者止水鼻子發(fā)生偏位，進(jìn)而影響銅片止水效果。一旦該處發(fā)生滲漏，處理難度極大，無法達(dá)到根治效果，進(jìn)而影響泵閘類工程的使用功能及使用壽命。

針對(duì)傳統(tǒng)銅片止水存在的問題，公司技術(shù)人員研發(fā)出一種T型水平銅片止水接頭安裝施工技術(shù)，并獲得了相應(yīng)專利證書（專利號(hào)：ZL 2022 2 0010348.9）。并就該技術(shù)在吳淞江工程（上海段）新川沙河段泵閘樞紐工程、南新涇泵閘工程、青浦區(qū)白鶴鎮(zhèn)2019年低洼圩區(qū)治理工程、等項(xiàng)目防滲施工中獲得的技術(shù)成果進(jìn)行研究總結(jié)，以便更好地指導(dǎo)與服務(wù)今后類似項(xiàng)目防滲工程施工。

2 工程概況

吳淞江工程（上海段）新川沙河段泵閘樞紐工程位于寶山區(qū)川沙鎮(zhèn)，合同總造價(jià)為772922826元，合同工期為1172日歷天。其主要任務(wù)是通過進(jìn)一步溝通水系，加強(qiáng)水資源調(diào)度，提高區(qū)域防洪（潮）防澇能力，進(jìn)一步改善區(qū)域水生態(tài)環(huán)境。

本工程主要建設(shè)內(nèi)容包括新建新川沙泵閘樞紐一座及其附屬配套工程、閘前段河道整治、支河橋梁工程、環(huán)保工程、拆除老閘等。

本工程在岸墻趾板與閘室底板銜接部位設(shè)置了水平銅片止水，常規(guī)工藝需在現(xiàn)場(chǎng)焊接，焊接質(zhì)量要求高、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境存在污染，施工過程混凝土結(jié)構(gòu)與水平銅片的接觸面易存在縫隙。

本工程采取定型化的T型水平銅片止水接頭，并對(duì)其安裝工藝進(jìn)行優(yōu)化，在岸墻趾板與底板銜接部位成功構(gòu)建一個(gè)連續(xù)封閉止水體系，確保止水效果。

南新涇泵閘工程、青浦區(qū)白鶴鎮(zhèn)2019年低洼圩區(qū)治理工程等泵閘類項(xiàng)目也存在同樣止水難點(diǎn)，也采取了相同的止水接頭技術(shù)[2]。

3 工藝原理

T型水平銅片止水接頭安裝施工技術(shù)應(yīng)用在泵閘類工程岸墻趾板與底板銜接部位的止水結(jié)構(gòu)防滲施工上是對(duì)原有技術(shù)進(jìn)行改良，具體作法是：T型水平銅片止水接頭的止水鼻子平穩(wěn)放置在安裝槽上，混凝土澆筑過程中，由于T型水平銅片止水接頭受到混凝土水平向側(cè)壓力擠壓作用，T型水平銅片止水接頭緊貼在安裝槽內(nèi)，安裝槽的側(cè)壁對(duì)T型水平銅片止水接頭又起到水平向反作用力，從而維持受力平衡。由于安裝槽側(cè)壁支撐面較大，且與T型水平銅片止水接頭緊密貼合，因此能有效避免T型水平銅片止水接頭跑偏情況發(fā)生，進(jìn)而提高了T型水平銅片止水接頭安裝的精度?；炷翑D壓T型水平銅片止水接頭，T型水平銅片止水接頭與模板之間越擠越牢，進(jìn)而保證了T型水平銅片止水接頭安裝位置的精準(zhǔn)度和牢固性。

圖1 結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 縱斷面結(jié)構(gòu)示意圖

4 主要施工方案及步驟

4.1 施工工藝流程

圖4 施工工藝流程圖

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 施工準(zhǔn)備

在T型水平銅片止水接頭安裝施工前，岸墻趾板與底板結(jié)構(gòu)下部的墊層均已施工完成，且混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，岸墻趾板的鋼筋工程亦按設(shè)計(jì)圖紙要求制作綁扎完成。同時(shí)，對(duì)T型水平銅片止水接頭加工及安裝的一線作業(yè)人員進(jìn)行了技術(shù)交底，明確了T型水平銅片止水接頭安裝的具體位置及走向。另外，T型水平銅片止水接頭安裝所需要的建筑材料及其他構(gòu)配件應(yīng)準(zhǔn)備充足。

4.2.2 模板加工

按照岸墻趾板與底板銜接部位的結(jié)構(gòu)尺寸要求，對(duì)上、下模板和L型擋板進(jìn)行加工制作，模板和L型擋板厚度及型號(hào)規(guī)格應(yīng)滿足混凝土抗側(cè)壓強(qiáng)度要求。L型擋板預(yù)留出用于放置止水鼻子的兩個(gè)安裝槽呈垂直交叉布置，擋板底部寬度應(yīng)與下模板的寬度保持一致。安裝槽的寬度、高度和止水鼻子的寬度、高度保持一致。

4.2.3 下模板安裝、校正

根據(jù)岸墻趾板與底板銜接部位的結(jié)構(gòu)尺寸要求確定下模板的邊線位置，對(duì)下模板通過方木和鋼管配合對(duì)拉螺栓固定牢固，然后再安裝固定其他下模板。最后對(duì)下模板的安裝精度、穩(wěn)定度及相鄰模板的間隙進(jìn)行校正，確保符合驗(yàn)收規(guī)范要求[3]。

4.2.4 L型擋板安裝、校正

在下模板的頂部固定一塊L型的擋板。若是鋼模施工，將擋板焊接固定在下模板的頂部；若是木模施工，則通過螺釘將擋板固定在下模板的頂部。擋板上內(nèi)側(cè)和垂直下模板安裝走向位置分別預(yù)留出用于放置止水鼻子的沿下模板安裝走向槽和垂直下模板安裝走向槽。對(duì)安裝槽的底面和側(cè)面進(jìn)行打磨，使其光滑，去掉安裝槽表面尖銳的毛刺，避免安裝時(shí)毛刺對(duì)止水鼻子造成的損壞。對(duì)安裝槽底面和側(cè)面的夾角進(jìn)行倒圓角處理，使圓角形成的弧面可與止水鼻子的底部緊密切合。

4.2.5 T型水平銅片止水接頭加工制作、驗(yàn)收及安裝

委托第三方具有相應(yīng)資質(zhì)的廠家定制T型水平銅片止水接頭，預(yù)制的T型水平銅片止水接頭在各方向的延伸長(zhǎng)度均不得小于50cm。在進(jìn)場(chǎng)前，質(zhì)量驗(yàn)收人員對(duì)定制的T型水平銅片止水接頭進(jìn)行規(guī)格型號(hào)、幾何尺寸、焊縫質(zhì)量、外觀質(zhì)量等檢查項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可安裝。

安裝T型水平銅片止水接頭時(shí)，應(yīng)將止水鼻子平穩(wěn)放置在擋板上的安裝槽內(nèi)，T型水平銅片止水接頭安裝位置應(yīng)與安裝槽走向保持一致。埋入混凝土一側(cè)翼板采用鋼筋焊接固定牢固，而另一側(cè)翼板暴露在結(jié)構(gòu)外側(cè)，待相鄰結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)再錨入[4]。

待T型水平銅片止水接頭安裝完成后，還應(yīng)對(duì)其安裝位置進(jìn)行校正，使得T型水平銅片止水接頭的翼板和擋板的頂面貼合，止水鼻子和安裝槽的側(cè)壁緊密貼合，止水鼻子保持豎直狀態(tài)。

4.2.6 銅片止水鼻子空腔填充、冷卻及密封

在止水鼻子的空腔內(nèi)填充64#瀝青或其他塑性填充材料并壓實(shí)冷卻，然后用膠帶對(duì)止水鼻子開口進(jìn)行密封。通過填充64#瀝青或其他塑性填充材料，可以增強(qiáng)止水鼻子的抗變形能力。注膠時(shí)需一個(gè)方向施工，確保膠層致密，規(guī)避氣泡和缺膠的情況。注膠前，止水鼻子空腔表面必須干燥、清潔、無油污和粉塵，注膠時(shí)要注意從一個(gè)方向進(jìn)行，并保證膠層密實(shí)。注膠后的填充物應(yīng)飽滿，顏色均勻一致，填充物表面平整光滑，無裂縫、氣泡、脫膠、漏膠等現(xiàn)象。

4.2.7 上模板安裝、校正

上模板的底端安裝在擋板的頂部，壓實(shí)T型水平銅片止水接頭的翼板，將其中一塊上模板的端部用方木和鋼管配合對(duì)拉螺栓固定牢固，然后再安裝固定其他上模板。

4.2.8 上、下模板加固

對(duì)下模板、上模板采用方木和鋼管進(jìn)行加固，確保其安裝位置準(zhǔn)確，上、下模板安裝的穩(wěn)固性、垂直度、相鄰模板表面的平整度、安裝標(biāo)高、軸線位置均滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。

4.2.9 模板、T型水平銅片止水接頭安裝固定情況檢測(cè)、驗(yàn)收

對(duì)下模板、上模板、T型水平銅片止水接頭安裝固定情況進(jìn)行檢測(cè)、驗(yàn)收，確保上、下模板之間連接緊密，止水鼻子外側(cè)面與下模板的內(nèi)光滑面保持齊平，模板內(nèi)表面光潔、無雜物，T型水平銅片止水接頭安裝固定牢固、安裝位置準(zhǔn)確，無松動(dòng)現(xiàn)象[5]。

4.2.10 混凝土澆筑施工

混凝土澆筑工藝不僅包含岸墻趾板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑，而且還包括底板結(jié)構(gòu)混凝土澆筑工藝。

1）混凝土通常采用商品預(yù)拌混凝土，且應(yīng)確?；炷翉?qiáng)度、抗?jié)B和抗凍等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。

2）混凝土澆筑施工前，應(yīng)對(duì)暴露在結(jié)構(gòu)外側(cè)的T型水平銅片止水翼板采用無紡?fù)凉げ歼M(jìn)行包裹保護(hù)，并臨時(shí)固定牢固，防止混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的漿液或其他雜質(zhì)對(duì)其造成污染。

3）混凝土澆搗應(yīng)均勻分層，分層高度200～300mm為宜，保證混凝土表面不初凝，并要求澆筑工人在靠近水平銅片止水接頭翼板及止水鼻子部位和模板前進(jìn)行人工平倉(cāng)，以避免擾動(dòng)已安裝固定好的水平銅片止水接頭和模板。

4）混凝土澆筑上層砼的同時(shí)應(yīng)對(duì)下層砼進(jìn)行再次振搗，通過再次振搗去除混凝土內(nèi)因泌水在粗骨料間與水平筋下部存在的水分及空隙，提高混凝土與鋼筋、止水環(huán)片、水平銅片止水間的握裹力，防止因混凝土自沉而在鋼筋、水平銅片止水接觸部位產(chǎn)生裂縫，進(jìn)而對(duì)岸墻趾板與底板銜接部位止水效果產(chǎn)生不利影響。

5）混凝土的二次振搗必須在混凝土初凝前完成，混凝土初凝后不得進(jìn)行二次振搗，以免破壞混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及混凝土與水平銅片止水間的握裹應(yīng)力分布。

6）振搗棒應(yīng)盡量垂直插入，快插、慢拔，插點(diǎn)應(yīng)均勻排列，逐點(diǎn)移動(dòng)，順序進(jìn)行，不得遺漏，做到振搗密實(shí)。振搗上一層時(shí)應(yīng)插入下層5cm，以清除兩層間的接縫。

7）混凝土澆筑完成后應(yīng)及時(shí)收面，收面要求密實(shí)、平整、壓光，不得存在起皮、起砂、龜裂等其他質(zhì)量缺陷。

4.2.11 拆模及養(yǎng)護(hù)

拆模及養(yǎng)護(hù)工藝不僅包含岸墻趾板結(jié)構(gòu)混凝土，而且還包括底板結(jié)構(gòu)混凝土。

1 拆模

1）側(cè)模板應(yīng)在混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到2.5MPa以上并保證其表面及棱角不因拆模板而受損壞時(shí)方能拆除。

2）對(duì)外露的立模螺栓，采取鑿除表面混凝土，割除螺栓（到混凝土內(nèi)2cm以上），在鋼筋頭上涂防腐劑后用同強(qiáng)度等級(jí)砂漿抹平。

3）拆除模板時(shí)應(yīng)確保T型水平銅片止水翼板及止水鼻子不發(fā)生變形和損壞。

4）待拆模后將刀具將包裹在T型水平銅片止水翼板處的無紡?fù)凉げ疾眉舻簟?/p>

2 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土在澆筑完成、初凝后應(yīng)及時(shí)鋪蓋草袋或養(yǎng)護(hù)專用布，以利于混凝土隔熱、保溫、保濕，并在72h內(nèi)灑水養(yǎng)護(hù)。

4.2.12 伸縮縫處理

在岸墻趾板結(jié)構(gòu)混凝土拆模及養(yǎng)護(hù)結(jié)束后，底板結(jié)構(gòu)混凝土施工前對(duì)伸縮縫部位進(jìn)行處理。伸縮縫表面要保持平整、清潔、干燥，無油漬、浮皮和污垢。經(jīng)驗(yàn)收合格后采用與伸縮縫縫寬一致的聚乙烯低法泡填縫板進(jìn)行填充。填充時(shí)，聚乙烯低發(fā)泡填縫板應(yīng)拼接緊密、平整，無破損現(xiàn)象。待底板結(jié)構(gòu)混凝土拆模及養(yǎng)護(hù)結(jié)束，距離底板上表面2cm處采用單組份聚氨酯密封膠進(jìn)行密封[6]。

4.2.13 施工注意事項(xiàng)

（1）商品混凝土，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)級(jí)配拌制，采購(gòu)過程和施工中嚴(yán)格控制，技術(shù)人員全程跟進(jìn)。

（2）混凝土澆筑前對(duì)鋼筋、已安裝的T型水平銅片止水接頭、對(duì)拉螺栓等部位進(jìn)行復(fù)查，確保安裝位置準(zhǔn)確、牢固，T型水平銅片止水接頭的翼板和擋板的頂面切合，止水鼻子底部和安裝槽的側(cè)壁圓形弧面緊密切合。

（3）混凝土澆筑前，對(duì)暴露在結(jié)構(gòu)外側(cè)的T型水平銅片止水翼板采用無紡?fù)凉げ歼M(jìn)行包裹保護(hù)，并臨時(shí)固定牢固，防止混凝土澆筑過程中產(chǎn)生的漿液或其他雜質(zhì)對(duì)其造成污染。

（4）上、下模板安裝的穩(wěn)固性、垂直度、相鄰模板表面的平整度、安裝高度、軸線位置均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。

（5）混凝土澆搗應(yīng)均勻分層，分層高度200～300mm為宜，保證混凝土表面不初凝，并要求澆筑工人在靠近水平銅片止水接頭翼板及止水鼻子部位和模板前進(jìn)行人工平倉(cāng)，以避免擾動(dòng)已安裝固定好的水平銅片止水接頭和模板。

（6）定制的T型水平銅片止水接頭及其它構(gòu)配件的規(guī)格型號(hào)、幾何尺寸、焊縫質(zhì)量及外觀質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范要求，且在各方向的延伸長(zhǎng)度均不得小于50cm。

（7）止水鼻子空腔表面必須干燥、清潔、無油污和粉塵，注膠時(shí)要注意從一個(gè)方向進(jìn)行，并保證膠層密實(shí)。填充后的膠體應(yīng)飽滿，顏色均勻一致，膠層表面平整光滑，無裂縫、氣泡、脫膠、漏膠等現(xiàn)象。

（8）拆除模板時(shí)應(yīng)確保T型水平銅片止水翼板及止水鼻子不發(fā)生變形和損壞。

（9）混凝土養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)注意防止養(yǎng)護(hù)用水污染混凝土表面。

（10）伸縮縫表面要保持平整、清潔、干燥，無油漬、浮皮和污垢，填充時(shí)，聚乙烯低發(fā)泡填縫板應(yīng)拼接緊密、平整，無破損現(xiàn)象。

5 結(jié)果分析

圖5 T型銅片止水安裝示意圖

與傳統(tǒng)銅片止水安裝工藝相比，該技術(shù)通過工廠化加工定制T型水平銅片止水接頭，并對(duì)其安裝工藝進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可在岸墻趾板與底板銜接部位成功構(gòu)建一個(gè)連續(xù)封閉止水體系，即通過與填充在T型水平銅片止水鼻子空腔部位的塑性填充材料相互作用產(chǎn)生的塑性變形，可明顯抵消外部結(jié)構(gòu)變形對(duì)封閉止水體系造成的應(yīng)力破壞，并在平衡外部結(jié)構(gòu)變形時(shí)自我調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)，同時(shí)，還進(jìn)一步優(yōu)化了混凝土結(jié)構(gòu)與水平銅片止水結(jié)構(gòu)翼板間的握裹應(yīng)力分布，避免了混凝土結(jié)構(gòu)與水平銅片止水接觸部位裂隙產(chǎn)生。

由于T型水平銅片止水接頭為工廠化加工定制，還能大大減少現(xiàn)場(chǎng)焊接環(huán)節(jié)以及現(xiàn)場(chǎng)焊接無法保證質(zhì)量引發(fā)的多次重復(fù)焊接，避免了對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成的不必要污染，減少了后期人工維修的頻次和期限。長(zhǎng)期運(yùn)行還可降低不必要的運(yùn)維費(fèi)用。因此，該項(xiàng)技術(shù)具有自變形能力大、止水效果和經(jīng)濟(jì)效果顯著等優(yōu)點(diǎn)。作為一名施工技術(shù)管理人員，我建議該項(xiàng)技術(shù)在今后泵閘類水利工程翼墻趾板與底板銜接部位止水結(jié)構(gòu)施工中得到更廣闊的應(yīng)用。