桃曲坡高干渠渡槽滲漏問題及防滲處理施工工藝要點探析

任曉鵬

(陜西省桃曲坡水庫灌溉中心，陜西 銅川 727031)

跨越山谷、道路、水道的橋梁式水槽，也叫過水橋。是渠系建筑物中應用最廣的交叉建筑物之一。渡槽在我國水利行業中的應用是十分廣泛的，經過調查統計，目前正在運行中渡槽普遍存在較嚴重的滲漏問題，故有“十槽九漏”之稱[1]。而作為輸水工程，伸縮縫(沉降縫)就是一個非常重要的部位，既要起到伸縮變形作用，還要起到防滲作用。從筆者多年從事渠道工程實踐經驗看，各種伸縮縫、沉降縫等接縫止水失效是引起渡槽滲漏的首要原因。尤其在北方寒冷地區，由于渡槽伸縮縫(沉降縫)漏水，給建筑物的安全運行帶來隱患，甚至會導致建筑物出現垮塌的情況，嚴重影響渡槽安全運行[2]。為了減少對渡槽槽身的凍融破壞，避免造成更大的損失。

1 桃曲坡水庫高干渠渡槽滲漏問題

桃曲坡水庫高干渠灌溉系統共有7座渡槽，先后于1971年11月開工，1973年5月到11月陸續完工，設計過水流量4.4 m3/s，年輸水量超過3 000萬 m3。渡槽支撐結構為石墩雙曲拱，槽箱采用M10漿砌石，槽箱止水采用橡膠止水帶，兩側縫隙填充瀝青和麻繩。經過三十多年的運行，渡槽伸縮縫逐步出現滲漏問題。特別是在在冬季灌溉放水期間，伸縮縫兩側懸掛的冰淩十分危險。通過日常對滲漏情況的觀察，目前渡槽的滲漏點主要集中在渡槽的伸縮縫位置，渡槽槽身的其他位置無滲漏點出現。說明渡槽槽身砌石主體質量良好，只是渡槽的伸縮縫(沉降縫)止水出現問題。

2 滲漏成因分析

2.1 施工質量控制方面影響

在橡膠止水安裝的過程當中，止水橡皮固定不牢固，可能會造成止水帶扭曲、錯位等現象；混凝土振搗施工過程質量控制不嚴，振搗密實度不夠，隨著渡槽運行的時間增長，其防滲作用就會逐漸降低，滲漏的情況自然也就會出現。

2.2 運行時間因素影響

渡槽已經運行三十多年，受外部環境的影響，止水材料的老化問題不能忽視，也會出現滲漏的現象。渡槽伸縮縫間的止水橡皮也可能會受到周邊溫度變化的影響，從而使得與兩側混凝土之間的粘接被破壞，也可能出現滲水的現象。

3 渡槽伸縮縫防滲處理方案設計

桃曲坡水庫灌溉管理局計劃對高干系統的渡槽滲漏問題進行維修處理。

3.1 渡槽接縫止水型式的選擇

渡槽槽身接縫止水按止水材料與接縫混凝土結合形式來分，可分為搭接型與嵌縫對接型兩大類。搭接型是止水材料與接縫混凝土材料采用搭接形式結合在一起形成防滲體；嵌縫對接型則是在接縫中嵌入止水材料來達到防滲止水的效果。

原來高干渠的7座渡槽采用的就是嵌縫對接型止水結構型式，而且渡槽槽箱主體質量較好，因此可以繼續采用嵌縫對接型止水結構型式。就是通過埋入的橡膠止水帶來實現止水和起到伸縮變形的作用。

3.2 防滲填充材料的選擇

伸縮縫填充材料種類很多，可供選擇范圍大。目前市場上主要的高檔密封劑主要有三大類：聚硫、聚氨酯、有機硅類密封劑。高干渠承擔著銅川新區的城市供水任務，防滲材料只能選擇無毒性且便于施工的防滲填充材料。通過對聚硫、聚氨酯、有機硅類密封劑幾類密封劑的性能比對，決定使用近幾年在水利工程中廣泛推廣使用的環保型PTN石油瀝青聚氨酯接縫材料。PTN是一種用石油瀝青對聚氨酯進行改性的雙組份密封膠，被錄入國家標準《渠道防滲工程技術規范》(GB/T 50600-2010)，能夠起到防滲、密封、適應變形等作用。是一種可在常溫條件下施工的密封、接縫材料，直接將改性的雙組份密封膠按比例混合，攪拌均勻即可使用。具有很好的力學性能：密度小，可冷縫施工(可耐-70℃溫度)；耐高溫(可耐120℃的溫度)，能夠抗紫外線老化；粘接強度高，該材料的最大粘結拉伸強度是1.00 MPa，粘接拉伸斷裂伸長率大于450%，粘結拉伸斷裂伸長率是普通聚酯密封膠的2倍以上，是聚硫密封膠的2倍以上；耐酸堿鹽腐蝕；在水中可長時間浸泡，有很好的抗滲性；施工便利的特點。

4 防滲處理施工工藝及控制要點分析

4.1 原渡槽伸縮縫止水材料拆除

原渡槽伸縮縫處兩邊各拆除寬度為25厘米，將伸縮縫內填充的瀝青材料進行清理。清理過程中，發現原止水材料(瀝青和麻繩填充)已經老化變脆，已經失去填充材料的伸縮變形功能，兩側與混凝土粘接部位已經出現滲漏縫隙。橡膠止水帶局部出現老化、脆斷現象，已經基本喪失止水功能。

本工序施工重點：拆除老舊止水帶后將兩側砼建基面徹底清理，用高壓風槍或高壓水沖洗，將表層浮塵清凈，松動的砂漿或石子刨除干凈，保持建基面的潔凈、完整。減少對渡槽槽身漿砌石的擾動，防止形成新的滲漏通道。

4.2 止水橡皮的安裝

本工程止水橡皮選擇型號為651型橡膠止水帶(截面尺寸300×8 mm)?，F澆止水橡皮一側的混凝土在進行操作之時，要采用單獨振搗的方式來對兩側混凝土展開澆筑振搗。在一側混凝土的強度達到要求之后才能進行另外一側的澆筑振搗工作。一側澆筑完畢后，在兩次混凝土之間填充聚苯乙烯泡沫板進行分隔，施工過程中嚴控混凝土振搗質量，一次整體澆筑完成。先期澆筑的混凝土振搗要密實、平整，便于粘接止水橡皮止水帶[3]。伸縮縫縫槽填充寬度控制在3～5 cm之間，縫寬小于2 cm不利于灌縫施工，大于5 cm則浪費填充材料不經濟。

本工序的施工要點：混凝土振搗時，分層填料，注意將混凝土振搗密實，將止水帶平順的固定在混凝土中間，防止止水帶向一側偏移。

4.3 渡槽伸縮縫縫填充前基面處理

渡槽伸縮縫縫面(包括底板和側墻)迎水面止水槽內除完整保留橡膠止水帶以外，清理至混凝土面。止水槽兩側壁必須清理至新鮮混凝土面，全斷面及槽口兩側均不得殘留各類黏結和附著泥土、砂漿與混凝土塊、浮渣、污水等雜物。必要時用角磨機對兩側壁進行打磨，使用吹風機壓力風清除殘渣和水分。伸縮縫兩側平面亦清理干凈，清理寬度單側不少于10 cm，便于施工時粘貼膠帶。

本工序的施工要點:要保證縫口形狀整齊、均勻、密實、尺寸準確，接縫處混凝土表面干燥、干凈。

4.4 伸縮縫填縫材料的填充

本工序的施工要點：對雙組份膠的拌合一定要均勻，拌合不均勻就起不到防滲效果。拌和比例一般按照施工前的拌合實驗來確定(拌合比例結合施工場地氣溫情況，溫度越高，固化越快)，做到用多少拌多少，隨拌隨用，當天拌合當天用完。

5 結語

通過對渡槽的伸縮縫實施防滲處理后，從運行的效果看，防滲效果良好。為保證渡槽的日常運行安全，在長期運行管理過程中，應加強對渡槽日常的管護力度，固定專人定期定路線巡查，避免人為破壞現象的發生，確保渡槽的運行安全。尤其在渡槽停水期間，做好渡槽內部的檢查養護工作。重點檢查伸縮縫(沉降縫)及渡槽的兩端與渠道或隧洞的連接段位置，發現伸縮縫處PTN石油瀝青聚氨酯有翹皮或脫落的現象，應及時進行修補，防止縮短伸縮縫使用年限，避免造成更大的損失。春秋兩季將渡槽周圍的雜草清理并運走，不能堆放在渡槽周圍，避免因失火造成渡槽基礎混凝土的損壞，冬季停水后，要對渡槽當中積存的水予以有效處理，確保在伸縮縫(沉降縫)處不會出現混凝土因積水結冰而受到凍脹破壞。