董傳海 劉傳斌
(青州水建工程建設有限公司,山東 青州 262500)
在大型渡槽混凝土結構伸縮縫施工中,如果發(fā)生滲漏情況,則影響建筑安全,因此,關于止水防滲問題被廣泛關注。為解決伸縮縫的滲漏問題[1],在大型渡槽混凝土施工過程中,需要判斷施工材料的止水要求,制備合適的橡膠止水帶,并確??茖W安裝等。但是現(xiàn)階段在混凝土面板伸縮縫澆筑過程中,填縫材料容易遭到破壞,止水效果容易變差。針對該問題,相關學者進行了研究,如賀航等[2]研究了北疆高寒區(qū)某大型干渠伸縮縫止水材料修補工程,該研究分析了漏水的原因,在低溫、潮濕以及縫面不潔等特殊施工環(huán)境下分析聚氨酯密封膠工作性能的影響,并且制定了適宜的施工方案,主要研究了施工環(huán)境和止水材料,但對橡膠止水帶的安裝和伸縮縫施工研究較少,導致其應用價值受限,并且抗?jié)B效果不佳?;诖?,為了提高大型渡槽混凝土結構伸縮縫的止水防滲效果,提出了大型渡槽混凝土結構伸縮縫雙止水防滲結構施工技術。本文對該技術進行介紹,并測試其效果。
在渡槽的伸縮縫預留鋼板上,通過配制的環(huán)氧砂漿粘貼橡膠止水帶,能夠使止水帶粘貼在鋼板上實現(xiàn)止水效果[3]。由于環(huán)氧砂漿需要現(xiàn)場配制,因此,橡膠止水帶修補按照3.2kg∕m估算環(huán)氧樹脂用量。在配料盆中按環(huán)氧樹脂量倒入塑化劑,攪拌后根據(jù)溫度加入固化劑。同時,在基液中加入水泥,充分攪拌后形成環(huán)氧水泥漿。加入適量的石棉絨,攪拌均勻。由于環(huán)氧樹脂受外界溫度的影響,如果溫度低而無法使其順暢倒出,可在周圍生火加熱。加熱時放正樹脂桶,并且開一個3cm×3cm的通風口,可以使空氣能夠正常流通,保障樹脂的性能。需要注意的是加熱過程要交替進行,防止局部溫度過高而引發(fā)事故[4]。配料時,環(huán)氧樹脂的溫度應控制在15℃。如果樹脂溫度較高,可倒入拌料盆中進行降溫。配料時要嚴格控制計量,環(huán)氧樹脂∶增塑劑∶固化劑的比例為1∶2∶4。在滿足施工進度時要注意固化劑的用量,用量不少于5%進行配制。配制后的材料需要立刻使用,避免材料提前固化而產(chǎn)生浪費。
1.2.1 止水片預埋
止水片預埋在下部嵌縫板處,根據(jù)伸縮縫結構大小,裁制嵌縫板[5]。嵌縫板使用聚乙烯泡沫板的質地較硬,為了不使在止水片澆筑過程中發(fā)生破壞,需要用鋼筋網(wǎng)固定嵌縫板。根據(jù)伸縮縫的長度,選擇合適數(shù)量的止水片。在止水片焊接過程中,保證止水片表面平整,并且無浮漬和裂紋。接頭采用搭接方式連接,搭接長度<15mm。根據(jù)伸縮縫結構,將焊接好的止水片彎折成U型并安裝在嵌縫板上。每隔一段距離用鋼筋進行支撐,將止水片固定在后澆帶鋼筋中。按照鋼板上的螺栓孔間距,在止水槽中進行鉆孔。孔徑長約為15mm,孔中心距離伸縮縫中線長度為120mm。將定位鋼板、套筒與螺栓安裝到止水槽凹槽中。安裝完成后,使用混凝土進行澆筑,完成止水片預埋[6]。在混凝土澆筑過程中,保證預埋件不受混凝土的沖擊和振搗而發(fā)生形變,從而提升預埋件的質量。
1.2.2 橡膠止水帶安裝
安裝橡膠止水帶前,需對止水槽表面進行整平。將伸縮縫中的嵌縫板挖出一些,對混凝土基面進行鑿毛,運用高壓水槍清洗基面,并且敲擊混凝土基面,判斷止水槽中的混凝土澆筑情況,及時加固不密實的部位。灌注粘鋼型結構膠。根據(jù)預埋位置選擇出止水帶上螺栓孔,在橡膠止水帶上鉆孔,保持兩個孔距一致。用酒精處理止水槽表面,并對其表面進行打磨處理。在止水帶上均勻涂刷密封膠。由槽身底端向四周安裝止水帶,并不斷壓實。在止水帶周圍溢出膠液,等到膠體固化后,清理止水帶周邊膠體。止水帶壓板為鍍鋅鋼壓板,厚度為3mm,根據(jù)施工現(xiàn)場情況進行分段。在鋼壓板上按照螺栓孔距進行鉆孔,具體過程如圖1所示。
圖1 止水帶鉆孔與安裝
在鋼壓板與止水帶的粘貼面上涂抹密封膠,涂層厚2mm。安裝墊片,調整到合適位置后進行固定,直到鋼壓板周圍有膠體溢出[7]。等到膠體凝固后,整平和清理止水槽。從而形成止水片與橡膠止水帶的雙止水結構。
當渡槽模板拆除后進行伸縮縫止水施工。為解決混凝土變形和收縮問題,選用高彈性模量骨料與混凝土進行攪拌。在止水結構伸縮縫施工時,首先,平整表面,在填充坑洼時,控制混凝土含水量在5%以下。在縫槽中涂刷材料,修整成型后進行養(yǎng)護。同時,養(yǎng)護止水帶,避免止水帶老化[8]。另外,在渡槽邊墩臺附近使用灰土回填,控制器壓實度在92%以內。渡槽周圍與支撐架之間使用橡膠墊片,阻止結構發(fā)生變形,保護伸縮縫。
該施工技術的使用效果,可以根據(jù)工程應用進行驗證。運用填充材料對伸縮縫進行填充后,當填縫深度為1.5cm拉伸寬度變化時,觀察伸縮縫填縫材料抗?jié)B壓力的變化情況。當拉伸寬度為50%時,抗?jié)B壓力在0.2MPa以內,伸縮縫不發(fā)生滲漏,并且此時密封膠不容易受到破壞而發(fā)生形變,就能實現(xiàn)較好的止水防滲效果。
某工程總干渠河渡槽項目,槽身全長為500m。單跨長度為35m,為雙向預應力結構。槽體的寬度為10m,高度為4.5m。單槽體的重量為1500t。水流量為150m3∕s。渡槽中間添加了可拆卸的雙止水結構伸縮縫。
試驗所使用的混凝土試塊大小為5cm×5cm×15cm,具體制作步驟如圖2所示。
圖2 止水試驗填縫材料制作過程
選擇兩個混凝土試塊,用符合規(guī)范的填縫材料對中間的伸縮縫進行填充。等到填縫材料固化后,將材料固化好的試塊放置到卡槽中。按照施工標準,對其進行拉伸。改變填縫材料的寬度,選擇大小尺寸一致的封頭,放置在試塊的縫隙前端和后端,預留出一定的位置。使用的材料為自制的密封膠,具體性能情況如表1所示。
表1 材料密封膠的性能
用密封膠礦土工膜氈進行粘貼。在混凝土試塊上方,開口處理填縫材料,并將混凝土試塊放入壓力罐中進行加壓測試。試驗使用的拉力機為W4萬能拉力機。使用的硬泡沫板硬度為55HA。運用密封膠和止水壓塊來支撐止水帶,避免止水帶未及時加固而使緊固面凹凸,導致防滲效果下降。同時,通過防止渡槽接縫形變,在止水帶中形成應力,通過對止水鋼板的不同層混凝土使用改性砂漿進行填充,使其能夠填充緊實,避免質量不高而引發(fā)的繞滲問題。運用橡膠面板粘貼在止水試塊中間,防止伸縮縫中有異物掉落,可以保證止水帶的質量,防止止水帶老化。
當填縫深度在1.5cm時,拉伸寬度不同,三個小組的止水效果如表2所示。
表2 寬度1.5cm止水效果
由測試結果可知,當伸縮縫材料性能相同時,在伸縮縫寬度為1.5cm時,拉伸寬度增加后,抗?jié)B壓力逐漸降低,其中在拉伸寬度達到50%時,3個小組的抗?jié)B壓力均在0.2MPa以內,最低抗?jié)B壓力為0.12MPa,伸縮縫未發(fā)生滲漏的情況。說明在應用該施工技術后達到了較好的填縫止水效果。
綜上所述,為了提高止水防滲工程的施工質量,降低成型后混凝土伸縮縫的滲漏程度,人們設計了雙止水防滲結構。該結構的使用效果關鍵在施工要點的把控。雙止水防滲結構施工,首先要正確選擇止水材料,按照配置計量,配制環(huán)氧砂漿粘貼橡膠止水帶,并且將止水片預埋在下部嵌縫板處,平整和清洗水槽表面,然后由槽身底端向四周安裝止水帶并不斷壓實,鏟除止水結構伸縮縫施工表面坑洼,涂刷底涂劑,在渡槽邊墩臺附近使用灰土回填,完成雙止水防滲結構施工。本文通過實驗驗證了該施工技術的性能,其在實驗中表現(xiàn)出了較好的止水防滲效果,在拉伸寬度達到50%時,3個小組的抗?jié)B壓力均在0.2MPa 以內,最低抗?jié)B壓力為0.12MPa,伸縮縫未發(fā)生滲漏。