水庫(kù)閘門接縫止水安全鑒定質(zhì)量檢測(cè)專題研究

金幫琳

（山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東濟(jì)南，250013）

1 問(wèn)題的提出

水閘是調(diào)節(jié)水位、控制流量的低水頭水工建筑物，具有擋水和泄（引）水的雙重功能。閘門是水閘中不可缺少的一個(gè)組成部分，用來(lái)調(diào)節(jié)流量和上游水位、宣泄洪水、排除泥沙等。設(shè)計(jì)閘門時(shí)除滿足安全經(jīng)濟(jì)條件外，還應(yīng)具有操作靈活可靠、止水性能良好及過(guò)水平順等性能，并且應(yīng)盡量避免閘門產(chǎn)生空蝕和震動(dòng)現(xiàn)象。閘門的形式很多，按其結(jié)構(gòu)形式通常分為平面閘門、弧形閘門及自動(dòng)翻到閘門，這些形式的閘門都有止水性能的要求。橡膠止水帶已在水閘的接縫止水中獲得廣泛應(yīng)用，它是以天然橡膠與各種合成橡膠為主要原料，摻加各種助劑及填充料，經(jīng)塑煉、混煉、壓制成型，其品種規(guī)格較多，如P型、U型、T型等等。根據(jù)使用情況又可分為埋式橡膠止水帶和背貼式橡膠止水帶。這些止水材料具有良好的彈性、耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能，適應(yīng)變形能力強(qiáng)，防水性能好。

閘門是水庫(kù)工程的重要組成部分，其質(zhì)量與安全狀況關(guān)系到整個(gè)工程的安全運(yùn)行。目前，閘門接縫止水的種類有型材止水和嵌縫密封材料止水。常用的型材止水有橡膠止水帶、PVC止水帶、銅止水、不銹鋼止水等，其質(zhì)量檢測(cè)與施工驗(yàn)收因材質(zhì)不同而不同。為提高水庫(kù)閘門接縫止水技術(shù)水平，防止或減少由接縫滲漏造成的危害和損失，確保水庫(kù)發(fā)揮效益，結(jié)合水利工程實(shí)際檢測(cè)工作，對(duì)水庫(kù)閘門止水質(zhì)量檢測(cè)與施工驗(yàn)收等問(wèn)題進(jìn)行了探討。

2 止水可靠等幾個(gè)概念的內(nèi)涵

在現(xiàn)實(shí)的水庫(kù)閘門橡膠止水質(zhì)量檢測(cè)中，很多檢測(cè)單位只能對(duì)止水帶外觀質(zhì)量中的缺陷進(jìn)行粗淺描述，對(duì)其物理力學(xué)性能指標(biāo)不知如何檢驗(yàn)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果不知如何評(píng)定，也不具備相應(yīng)的檢測(cè)能力。目前，在水庫(kù)閘門接縫止水的建設(shè)與管理中，止水可靠、止水帶、平板型止水帶等幾個(gè)概念混用、誤用頻率最多，很多技術(shù)人員經(jīng)常把變形型止水帶當(dāng)作復(fù)合型止水帶。事實(shí)上，止水可靠、止水帶等幾個(gè)概念之間既有區(qū)別又有聯(lián)系，其具體內(nèi)涵如下：

（1）止水可靠：在水壓力、接縫位移、外界環(huán)境作用下，接縫不漏水。

（2）止水帶：用于建筑物接縫止水的定型止水材料，材質(zhì)上可以是天然橡膠、合成橡膠、聚氯乙烯、銅和不銹鋼材料等。

（3）平板型止水帶：中部為平板的止水帶。

（4）變形型止水帶：能夠適應(yīng)接縫變形的止水帶，又可分為封閉型和開敞型兩種。

（5）復(fù)合型止水帶：將密封止水材料復(fù)合在止水帶上，構(gòu)成的抗繞滲能力更強(qiáng)的止水帶。

3 質(zhì)量檢測(cè)

3.1 檢測(cè)目的

確定水利工程有關(guān)參數(shù)指標(biāo)是否滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，對(duì)工程各部件技術(shù)狀況進(jìn)行綜合評(píng)定，確定工程的技術(shù)狀況等級(jí)，對(duì)工程的質(zhì)量現(xiàn)狀做出評(píng)價(jià)。提出各類工程的治理措施，為建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位提供詳實(shí)、準(zhǔn)確、公平、公正的檢測(cè)數(shù)據(jù)。

3.2 抽檢數(shù)量

抽檢比例應(yīng)綜合水閘閘孔數(shù)量、運(yùn)行情況、檢測(cè)內(nèi)容和檢測(cè)條件等因素確定。閘門質(zhì)量檢測(cè)的抽檢數(shù)量一般按照30%孔口數(shù)，或者參照SL 214-98《水閘安全鑒定規(guī)定》的規(guī)定，即10孔以內(nèi)的水閘為30%～100%，11-20孔的水閘為15%～30%，21-70孔的水閘為10%～15%，超過(guò)70孔的水閘可酌量減小抽檢樣比例。

3.3 檢測(cè)項(xiàng)目

按檢驗(yàn)批對(duì)水庫(kù)閘門橡膠止水帶進(jìn)行檢驗(yàn)。每批逐一進(jìn)行規(guī)格尺寸檢驗(yàn)和外觀質(zhì)量檢驗(yàn)，并在上述檢驗(yàn)合格的樣品中隨機(jī)抽取足夠的試樣，進(jìn)行物理力學(xué)性能檢驗(yàn)。檢驗(yàn)項(xiàng)目主要包括尺寸公差、外觀質(zhì)量、硬度、拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、撕裂強(qiáng)度、壓縮永久變形、脆性溫度、熱空氣老化、臭氧老化等。

3.4 主要檢測(cè)內(nèi)容

3.4.1 外觀質(zhì)量檢驗(yàn)

水庫(kù)閘門橡膠止水帶外觀質(zhì)量檢驗(yàn)包括缺陷、氣泡、雜質(zhì)、凹痕等，具體檢測(cè)參數(shù)技術(shù)要求如下。

缺陷：表面不允許有開裂、缺膠、海綿狀等影響使用的缺陷；

氣泡：工作面上，直徑不大于l mm的氣泡，每延米不允許超過(guò)4處；

雜質(zhì)：面積不大于16 mm2的雜質(zhì)，每延米不允許超過(guò)4處；

凹痕：工作面上一般不允許有凹痕；

接縫缺陷：工作面上每平米不得超過(guò)2處高度不大于1.5 mm的凸起或不平；

尺寸偏差：厚度和寬度的尺寸偏差應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范中的要求。

3.4.2 物理力學(xué)性能檢驗(yàn)

拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率測(cè)定按GB/T528的規(guī)定檢驗(yàn)，壓縮永久變形測(cè)定按GB/T7759的規(guī)定檢驗(yàn)，撕裂強(qiáng)度測(cè)定按GB/T529規(guī)定檢驗(yàn)，脆性溫度測(cè)定按GB/T15256規(guī)定檢驗(yàn)。

3.5 檢測(cè)結(jié)果評(píng)定

水庫(kù)閘門橡膠止水帶規(guī)格尺寸、外觀質(zhì)量及物理力學(xué)性能各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)全部符合技術(shù)要求，則為合格品。若物理力學(xué)性能有一項(xiàng)指標(biāo)不符合技術(shù)要求，應(yīng)另取雙倍試樣進(jìn)行該項(xiàng)指標(biāo)復(fù)試，復(fù)試結(jié)果仍不合格，則判定該批產(chǎn)品為不合格。

4 質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

4.1 質(zhì)量檢查驗(yàn)收規(guī)定

（1）橡膠或PVC止水帶表面不允許有開裂、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2 mm、面積不大于16 mm2的凹痕、氣泡、雜質(zhì)、明疤等缺陷，每延米不超過(guò)4處。

（2）止水帶應(yīng)有產(chǎn)品合格證和施工工藝文件?，F(xiàn)場(chǎng)抽樣檢查每批不得少于一次。

（3）應(yīng)對(duì)止水帶各工種施工人員進(jìn)行培訓(xùn)。

（4）應(yīng)對(duì)止水帶的安裝位置、緊固密封情況、接頭連接情況、止水帶的完好情況進(jìn)行檢查。

4.2 質(zhì)量檢查技術(shù)要求

（1）止水帶應(yīng)當(dāng)止水可靠，耐久，安裝簡(jiǎn)便，能與混凝土良好地結(jié)合。橡膠和PVC止水帶在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和施工過(guò)程中，應(yīng)防止日光直曬、雨雪浸淋，并不得與油脂、酸、堿等物質(zhì)接觸。安裝時(shí)，應(yīng)由模板夾緊定位，支撐牢固。

（2）在水壓力和接縫位移作用下，止水帶應(yīng)不發(fā)生繞滲或盡量避免發(fā)生繞滲。

（3）應(yīng)考慮水質(zhì)對(duì)止水帶侵蝕的影響。對(duì)部分暴露在外的止水帶，應(yīng)采取保護(hù)措施，防止破壞。

（4）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的止水帶，應(yīng)考慮鋼筋布置的影響。

（5）橡膠止水帶接頭宜采用硫化連接，PVC止水帶接頭宜采用電熱焊接連接?；虬磸S家的要求進(jìn)行熱粘接時(shí)，搭接長(zhǎng)度不小于10 cm。接頭應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行檢查，不得有氣泡、夾渣或假焊。異形接頭中，兩種不同材料的連接比較困難，是很難保證質(zhì)量的部位，在實(shí)際水庫(kù)閘門接縫止水質(zhì)量檢測(cè)中，應(yīng)作為必檢項(xiàng)目。

（6）止水帶接頭的抗拉強(qiáng)度是接頭質(zhì)量的主要控制指標(biāo)之一。必要時(shí)應(yīng)對(duì)止水帶接頭進(jìn)行強(qiáng)度檢查，抗拉強(qiáng)度不應(yīng)低于母材強(qiáng)度的75%。在水庫(kù)閘門接縫止水現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)止水帶焊縫表面雖然完好，但撕開一點(diǎn)就觀測(cè)到里面未焊牢，該質(zhì)量缺陷是止水帶首先破壞、滲漏的通道。

（7）運(yùn)行期環(huán)境溫度較低時(shí)，不宜選用PVC止水帶。

（8）止水帶運(yùn)行期暴露于大氣、陽(yáng)光下時(shí)，應(yīng)選用抗老化性能強(qiáng)的合成橡膠止水帶、銅或不銹鋼止水帶。橡膠或聚氯乙烯止水帶在使用前因保管不當(dāng)、暴曬、油浸等發(fā)生變形或撕裂的，都不能使用。

（9）采用多道止水帶止水并有抗震要求時(shí)，宜選用不同材質(zhì)的止水帶。

（10）止水帶接頭的位置應(yīng)避開接縫剪切位移大的部位。

（11）止水帶宜選擇定型產(chǎn)品、質(zhì)量穩(wěn)定產(chǎn)品、名優(yōu)產(chǎn)品。不得使用變形、裂紋和撕裂的聚氯乙烯或橡膠止水帶。

（12）止水帶的質(zhì)量檢查至關(guān)重要，止水帶的止水效果不僅取決于設(shè)計(jì)、材料，與止水帶施工也有很大關(guān)系。因此，水庫(kù)閘門橡膠止水帶施工應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行水利水電相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范。水庫(kù)閘門橡膠止水帶所用材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙的要求，使用前承包人應(yīng)事先提供樣品及出廠檢驗(yàn)證件送監(jiān)理工程師批準(zhǔn)。

4.3 閘門橡膠止水注意事項(xiàng)

（1）合理確定接縫位移設(shè)計(jì)值。

（2）每道止水應(yīng)能獨(dú)立承受接縫位移和水壓力作用不漏水。

（3）止水帶搭接應(yīng)采用硫化方法，不采用粘接方法，因?yàn)檎辰拥膹?qiáng)度太低，不適合水工閘門止水。

（4）止水帶厚度一般大于12 mm，下面應(yīng)設(shè)置支撐體，如橡膠棒、PVC棒等，它可減少接縫的張開度，降低拉力。

（5）止水帶展開長(zhǎng)度不小于接縫三向位移的矢徑長(zhǎng)度。確保接縫位移不在止水內(nèi)產(chǎn)生由位移引起的附加應(yīng)力。

（6）水庫(kù)閘門接縫止水應(yīng)便于施工，以利于確保施工質(zhì)量。

5 結(jié)語(yǔ)

橡膠止水帶是水庫(kù)閘門的重要組成部分，是保證閘門密閉封水、正常運(yùn)行的關(guān)鍵部件。止水材料可根據(jù)水頭高低和孔口大小等具體條件進(jìn)行選擇。橡膠止水的最大優(yōu)點(diǎn)是彈性好、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、封水嚴(yán)密可靠、比較經(jīng)濟(jì)、安裝更換簡(jiǎn)便、耐老化、使用壽命較長(zhǎng)，因此獲得了廣泛應(yīng)用。針對(duì)目前水庫(kù)閘門隱患較多、檢測(cè)技術(shù)含量高、專業(yè)性強(qiáng)的特點(diǎn)，為促進(jìn)檢測(cè)工作的規(guī)范化，提高檢測(cè)技術(shù)水平，保證水庫(kù)閘門的安全運(yùn)行，開展水庫(kù)閘門止水質(zhì)量檢測(cè)與施工驗(yàn)收等研究的意義重大，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]GB/T14173-2008，水利水電工程鋼閘門制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[2]金幫琳.既有水利工程安全鑒定質(zhì)量檢測(cè)研究[J].水利天地,2011(5)：15-16.

[3]金幫琳.棘洪灘水庫(kù)大壩工程表觀及內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)研究[J].大壩與安全,2013(2)：40-43.