何 猛,鄧小飛,李會雄
(中國電建集團中國水利水電第十二工程局有限公司,杭州 310000)
廣西左江治旱馱英水庫及灌區工程東干渠全長64.21 km,其中渡槽18座,總長10.22 km,3座渡槽采用普通矩形斷面形式,15座渡槽采用U型普通混凝土斷面及U型預應力混凝土斷面,渡槽槽身均為混凝土薄殼結構,槽身頂部設置有拉桿。渡槽采用分跨澆筑,各澆筑跨之間設置伸縮縫,后期進行伸縮縫止水施工。
根據渡槽設計及施工經驗,結合本工程渡槽實際情況,從適應變形能力、耐久性、施工技術、后期運行維護等方面綜合對比選擇止水方案。①埋入式止水。止水帶下部混凝土不易振搗密實,易發生繞滲,止水效果易受到影響;止水帶若損壞,則不易修補和更換。②黏合式止水。施工黏結受力部位及使用環境影響因素多,黏合質量難以保證,易造成止水失敗。③壓板式止水。在伸縮縫兩側植入螺栓,通過螺母壓緊扁鋼,將止水帶固定在伸縮縫處,該止水方式可靠牢固,止水效果受基面粘貼、螺栓緊固、砂漿填補密實、柔性膠密封的制約,具有適應變形能力好,易保證施工質量,運行期間易于維護和更換等優點。
經綜合比較,選用壓板式止水方案。渡槽伸縮縫止水結構包含閉孔泡沫板(厚4 cm)填縫;改性環氧樹脂膠粘貼使止水帶與混凝土基面的緊密結合,避免繞滲,從而達到提高止水效果;U型橡膠止水帶(B-P-300×8)可以適應渡槽接縫變形與較大的應力;不銹鋼螺栓(M12×140)及不銹鋼墊板(60 mm×6 mm)固定止水帶,以適應渡槽接縫的縱橫向變形和位移,保證橡膠止水帶與混凝土面緊密結合和整體性;丙乳砂漿(M40)填充保護可大幅度提高止水帶抗老化性能,提高防滲漏能力;25 mm厚柔性雙組份聚硫密封膠伸縮縫填充,適應變形能力強,又能夠很好地保護止水帶。渡槽伸縮縫止水細部結構見圖1,渡槽橫剖面見圖2。

圖1 渡槽伸縮縫止水細部結構圖

圖2 渡槽橫剖面圖
工藝流程:基面處理→螺栓植入→止水帶粘貼→不銹鋼墊板固定→丙乳砂漿填補→雙組份聚硫密封膠密封→成品養護/保護。
(1)基面處理。對渡槽伸縮縫止水基槽底部及側壁混凝土表面用手持砂輪機打磨平整,若有裂縫、缺棱掉角等缺陷則進行修補至合格。混凝土表層浮漿、雜物等采用鋼絲刷等清除干凈,也可用高壓水槍沖洗,確保混凝土面處于新鮮粗糙、干燥干凈的狀態。
(2)螺栓植入。GB/T 5782 M12×140 A2-70 級不銹鋼螺栓植入前,用整體放點法測量精準定點定位,螺栓單排間距200 mm,雙排間距170 mm,定位定點誤差控制在1 mm 以內,避免出現超限累計誤差。采用20 mm 鉆頭的手持電鉆在混凝土上定點打孔,孔深不小于105 mn。打孔后的清孔必須清理干凈,不得有積水等雜物,待干燥后,把植筋膠用專用工具注入孔內,然后將不銹鋼螺栓植入,植入深度為設計要求的105 mm,直至膠體從螺栓周邊溢出。螺栓安裝時要保證螺栓與混凝土面垂直,并保持同排螺栓植入在一條直線上。螺栓植人后在植筋膠未凝固前不得擾動螺栓,凝結后再行清理孔內溢出的植筋膠。
(3)止水帶粘貼。止水帶粘貼前再次清理槽口,對橡膠止水帶的粘貼面用鋼絲砂輪機進行打磨處理,并用酒精或清水擦洗干凈。在橡膠止水帶上打孔,止水帶上的孔徑應稍小于螺栓直徑,打孔間距與植入的不銹鋼錨栓間距尺寸保持一致,對孔時以不產生縫隙為原則。在清理干凈的混凝土基面上,將配制好的改性環氧樹脂膠粘劑用刮刀均勻涂抹,涂抹刮平不遺漏,厚度均勻約為2 mm,將B-P-300×8橡膠止水帶分兩組由槽身底向兩側的順序同步粘貼止水帶,用手輕壓止水帶使其與改性環氧樹脂膠緊密粘貼,并用頂固桿件或橡膠錘適當加壓逐段壓實,以改性環氧樹脂膠從橡膠止水帶邊沿剛擠出為準,操作時避免膠液上粘水或塵土等雜物。止水帶鋪設平順,不得產生鼓包、脫空、夾層等現象。止水帶粘貼完成后,兩端必須進行加固,防止因粘貼強度不足而滑落,止水帶端頭可利用渡槽頂部的拉桿結構適當外拉固定。
(3)不銹鋼墊板固定。不銹鋼墊板在專業廠家訂購,在螺栓上由下往上依次安裝60 mm×6 mm 不銹鋼壓板和GB/T 6170 M12 A2-70 級不銹鋼螺母,調整定位后擰緊。旋緊螺栓時,應有環氧樹脂膠從止水帶邊沿擠出,此時與槽口基面與橡膠止水帶之間已粘貼緊密無縫隙。不銹鋼墊板不但起輔助固定作用,而且要適應運行期變形的目的,因此要提高鋼墊板的剛度,防止螺栓上緊時壓條變形,影響止水效果。
(4)丙乳砂漿填補。丙乳砂漿選用干硬性預縮砂漿,由專業廠家配置,現場稱重加水拌合,水灰比為0.3~0.4,灰沙比為2.0~2.6,砂漿強度不低于M40。丙乳砂漿施工前,清除橡膠止水帶U 形鼻子內的雜物,止水帶鼻子內填充閉孔泡沫板,填充高度35 mm。在槽坑部位清洗干凈排除積水及雜物后,先涂抹一層水泥素漿,水泥素漿水灰比為0.4~0.5。砂漿填補時采用小型手提式平板振動器及橡膠錘振搗密實,填平后的砂漿達到3 d以上強度時,用小錘敲擊表面,聲音清脆者合格,聲音發啞鑿除重修。
(5)嵌填聚硫密封膠。丙乳砂漿達到3 d 強度后,表面清理干凈,保持表面干燥,然后涂刷聚硫密封膠界面劑,界面劑表面微干后,再往伸縮縫預留槽內嵌填聚硫密封膠,密封膠嵌填厚度為25 mm,密封膠嵌填密實、飽滿、平整,以充分發揮其防水、隔氣、伸縮等作用[1]。
(6)成品養護/保護。渡槽伸縮縫止水施工完成后,對丙乳砂漿保濕覆蓋養護不少于14 d;同時對渡槽兩端適當封堵,防止伸縮縫止水遭到擾動破壞,以加強對成品質量的保護。
馱英東干渠渡槽伸縮縫止水選取吉安渡槽進行充水試驗,吉安渡槽全長90 m,6 跨5 個伸縮縫,充水量約8940 m3,采用揚程15 m水泵,流量120 m3/h,共3臺(2用1備)水泵及附屬設備充水,充水試驗完成后,開啟閥門進行退水。渡槽兩端堵頭采用磚砌擋墻+防滲土工膜+黏土麻袋兩側疊砌的結構型式。渡槽堵頭縱剖面見圖3,渡槽堵頭橫剖面見圖4。

圖3 渡槽堵頭縱剖面圖

圖4 渡槽堵頭橫剖面圖
渡槽充水試驗水位按設計流量水位及滿槽水位進行,于2022 年1 月18 日13∶25 開始充水,2022年1 月19 日16∶22 充水至設計流量水位,靜停觀測3 d,無異常后,于2022年1月22日13∶30繼續充水,2022年1月23日15∶08充至滿槽水深,靜停觀測25 d,于2012 年2 月17 日10∶00 打開DN500 閘閥開始放水,充水試驗完畢,充水試驗歷時30 d。
試驗期間,渡槽槽身及伸縮縫未發現滲水現象;堵頭無變形且安全穩定,未發現滲水現象;渡槽主體結構穩定無異常,未發生沉降、位移等現象。
馱英東干渠渡槽伸縮縫止水施工完成后,經充水試驗,結果表明:馱英東干渠渡槽伸縮縫止水設計科學合理,施工工藝可行,渡槽伸縮縫止水滿足防滲漏等的要求,能保證渡槽止水結構安全可靠。該渡槽伸縮縫止水施工工藝可為其它類似渡槽工程伸縮縫止水設計和施工提供參考。