651型橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗(yàn)及質(zhì)量控制

張鵬，李勇

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司，成都，610213)

1 工程簡(jiǎn)況

楊房溝水電站是雅礱江中游河段一庫(kù)七級(jí)開(kāi)發(fā)的第六級(jí)，Ⅰ等工程，工程規(guī)模為大(1)型的國(guó)內(nèi)首個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)EPC水電站。擋水建筑物采用混凝土雙曲拱壩，最大壩高155.00m，引水發(fā)電系統(tǒng)布置在河道左岸，地下廠(chǎng)房采用首部開(kāi)發(fā)方式，電站總裝機(jī)容量1500MW，安裝4臺(tái)375MW的混流式水輪發(fā)電機(jī)組。引水發(fā)電系統(tǒng)主要由進(jìn)水口、壓力管道、主廠(chǎng)房、主變洞、尾水調(diào)壓室、尾閘室、尾水洞、出線(xiàn)洞、開(kāi)關(guān)站等組成，洞室共設(shè)置651型橡膠止水9888m。

本文通過(guò)651型橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗(yàn)，確定651型橡膠止水帶焊接的各項(xiàng)參數(shù)，確保現(xiàn)場(chǎng)651型橡膠止水帶焊接質(zhì)量。

2 工藝性試驗(yàn)準(zhǔn)備

2.1 試驗(yàn)依據(jù)

(1)《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2015)；

(2)《水工建筑物止水帶技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5215-2005)；

(3)《高分子防水材料第2部分：止水帶》(GB 18173.2-2014)；

(4)《水電水利基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(DL/T 5113.1-2005)；

(5)《雅礱江楊房溝水電站設(shè)計(jì)施工總承包合同文件》。

2.2 設(shè)備機(jī)具

橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗(yàn)設(shè)備機(jī)具見(jiàn)表1。

表1 橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗(yàn)設(shè)備機(jī)具

2.3 人員配置

橡膠止水帶硫化熱熔焊接人員配置：焊工2名、試驗(yàn)人員1名、安全員1名、電工1名、普工2名。

2.4 材料

651型橡膠止水帶厚8mm，寬400mm，進(jìn)場(chǎng)時(shí)必須有工廠(chǎng)質(zhì)量保證書(shū)(或檢驗(yàn)合格證)，經(jīng)試驗(yàn)合格后方可使用，否則不得使用于本工程中。橡膠止水帶的物理性能指標(biāo)見(jiàn)表2。

圖1 651型橡膠止水帶大樣

表2 橡膠止水帶物理性能指標(biāo)

表注:①B為適用于變形縫的止水帶，S為適用于施工縫的止水帶，J為適用于有特殊耐老化要求的接縫止水帶；②試驗(yàn)方法按照《高分子防水材料第2部分：止水帶》(GB 18173.2-2014)的要求執(zhí)行。

2.5 試驗(yàn)時(shí)間及場(chǎng)地

試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)使用前完成，實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地應(yīng)平整、空曠。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→施焊參數(shù)→試件施焊→外觀(guān)檢查→試驗(yàn)室檢測(cè)。

3.2 施工準(zhǔn)備

(1)施工前做好人員培訓(xùn)及技術(shù)交底。

(2)做好施工設(shè)備機(jī)具的檢查保養(yǎng)工作。

(3)施焊場(chǎng)地應(yīng)平整，周?chē)鸁o(wú)油類(lèi)、木材等易燃、易爆物品。

(4)施焊使用的橡膠止水帶應(yīng)檢驗(yàn)合格。

(5)做好焊接試件編號(hào)及焊接材料準(zhǔn)備。

3.3 施焊參數(shù)

本次試驗(yàn)按照焊接溫度分類(lèi)共計(jì)施焊3組，具體施焊參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 施焊參數(shù)

3.4 試件施焊

3.4.1 熱硫化復(fù)合式焊機(jī)預(yù)熱

焊機(jī)提前30min接通電源進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度達(dá)到130℃～150℃。

3.4.2 焊接材料準(zhǔn)備

(1)將成卷的651型橡膠止水帶采用美工刀裁剪成長(zhǎng)50cm焊接試件，共計(jì)裁剪6條。裁剪時(shí)保證端頭齊平，將焊接端頭采用角磨機(jī)進(jìn)行打毛，打毛寬度5cm，打毛厚度約2mm。

(2)切割長(zhǎng)40cm，寬10cm生橡膠幫接條，共計(jì)切割3條。

(3)切割長(zhǎng)40cm，寬1cm生橡膠連接條，共計(jì)切割3條。

3.4.3 焊接

第一步：拔掉電源，關(guān)閉預(yù)熱焊機(jī)，將止水帶接頭平鋪在焊機(jī)底板上(毛面朝上)。

第二步：將1cm寬生橡膠連接條放入接縫中間。然后將10cm寬的生橡膠幫接條平鋪在止水帶的打磨面上，保證接縫兩側(cè)寬度均等。

圖2 橡膠止水帶焊接示意

第三步：合上熱熔焊機(jī)，擰緊螺栓。接通電源5min后，再次擰緊螺栓加壓(以擰不動(dòng)即可)，繼續(xù)加熱5min(焊接溫度按照表3控制)，關(guān)閉電源，焊接結(jié)束。

第四步：熱熔焊機(jī)冷卻20min后，取出止水帶，進(jìn)行焊接的外觀(guān)檢查。

3.5 外觀(guān)檢查

焊接接頭外觀(guān)應(yīng)平順、對(duì)接整齊，兩側(cè)縫隙填滿(mǎn)，無(wú)燒焦、碳化，沒(méi)有氣泡、夾渣或假焊現(xiàn)象。

3.6 接頭強(qiáng)度檢查

根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，本工程橡膠止水帶設(shè)計(jì)拉伸強(qiáng)度為不小于12MPa。根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2015)、《水工建筑物止水帶技術(shù)規(guī)范》(DL/T 5215-2005)、《高分子防水材料第2部分：止水帶》(GB 18173.2-2014)、《水電水利基本建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級(jí)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(DL/T 5113.1-2005)規(guī)范要求，橡膠止水帶接頭焊接質(zhì)量檢查見(jiàn)表4。根據(jù)表4對(duì)比顯示，橡膠止水帶焊接長(zhǎng)度不小于10cm，接頭拉伸強(qiáng)度不小于12MPa×75%=9MPa。

表4 橡膠止水帶接頭焊接質(zhì)量檢查要求

4 質(zhì)量控制與安全保證措施

4.1 質(zhì)量控制措施

(1)進(jìn)場(chǎng)材料須有產(chǎn)品合格證(或材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告)。

(2)材料在運(yùn)輸時(shí)，避免陽(yáng)光直射，勿與熱源、油類(lèi)及有害溶劑接觸，成品勿重壓。

(3)施工人員應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)材料規(guī)格、外觀(guān)有無(wú)缺陷。

(4)由具備經(jīng)驗(yàn)的施工人員操作，操作人員持證上崗。

(5)止水帶焊接必須位置準(zhǔn)確、牢固，毛面必須用刷子清理干凈。

(6)橡膠止水帶表面不允許有開(kāi)裂、缺膠、海綿狀等影響使用的缺陷，中心孔偏心不允許超過(guò)管狀斷面厚度的1/3。止水帶表面允許有深度不大于2mm、面積不大于16mm2的凹痕、氣泡、雜質(zhì)、明疤等缺陷，每延米不超過(guò)4處。

4.2 安全保證措施

(1)施工現(xiàn)場(chǎng)用電和機(jī)械用電應(yīng)符合《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定。

(2)提高安全意識(shí)，做好操作人員的安全培訓(xùn)。

(3)安全管理人員負(fù)責(zé)核查焊接作業(yè)人員所要求的資格，將焊接可能引起的安全事故告知操作人員。保證使用合格的設(shè)備，保證各類(lèi)防護(hù)用品的合理使用，在現(xiàn)場(chǎng)配置防火、滅火設(shè)備。

(4)焊機(jī)的熔斷器和漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的容量，焊機(jī)電源線(xiàn)規(guī)格，焊機(jī)保護(hù)接地線(xiàn)規(guī)格，必須按照焊接設(shè)備使用說(shuō)明書(shū)要求配置和安裝。

(5)焊接區(qū)域內(nèi)應(yīng)無(wú)火災(zāi)隱患。焊機(jī)周?chē)霃?m～10m以?xún)?nèi)，不得堆放油類(lèi)、木材等易燃、易爆物品，防止火災(zāi)事故發(fā)生。