膨脹水泥砂漿在小型渠道工程伸縮縫中的應(yīng)用

摘要：文章介紹了膨脹水泥砂漿在小型渠道中的應(yīng)用，渠道防滲是提高現(xiàn)有水利工程效益的重要途徑，也是現(xiàn)實(shí)有效的節(jié)水措施。

關(guān)鍵詞：膨脹水泥砂漿；渠道防滲；伸縮縫；止水效果

中圖分類號(hào)：TV431 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）21-0047-02

我國(guó)是一個(gè)缺水國(guó)家，人均淡水量?jī)H有世界人均占有量的25%，節(jié)水對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)意義重大，渠道防滲是提高現(xiàn)有水利工程效益的重要途徑，也是現(xiàn)實(shí)有效的節(jié)水措施。

伸縮縫是連續(xù)地設(shè)置在建、構(gòu)筑物應(yīng)力比較集中的部位，將建、構(gòu)筑物分割成兩個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立單元，彼此能自由伸縮的豎向或水平縫。渠道防滲中伸縮縫的設(shè)置與施工，是整個(gè)防滲工程的關(guān)鍵。伸縮縫的寬度一般為20~30 mm，縫內(nèi)應(yīng)填保溫材料，間距在結(jié)構(gòu)規(guī)范中有明確規(guī)定。伸縮縫填料是阻止?jié){砌石或混凝土渠道運(yùn)行過(guò)程中由于伸縮縫變形、老化在伸縮縫處形成滲漏通道而造成水量流失。本文在此背景下進(jìn)行渠道漿砌石或混凝土防滲伸縮縫的設(shè)置及填料工藝探討。

水利水電工程中伸縮縫填縫材料很多，但最常用的有止水橡膠、止水銅片、油麻瀝青、瀝青木板、三油兩氈、膨脹水泥砂漿、焦油塑料膠泥等等。根據(jù)不同部位、水頭高低、耐久性、經(jīng)濟(jì)性選用合適的伸縮縫填料，而且填縫材料的適用性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性及施工中的可操作性對(duì)小型渠道工程中尤為重要。膨脹水泥砂漿作為一種填縫材料，主要用于房屋建筑工程的屋面與廁浴間防水、配筋面板、構(gòu)件補(bǔ)強(qiáng)、滲漏修補(bǔ)；地下、水工、海工、壩工、隧道等建筑物的回填槽等。

1工程應(yīng)用

2004年2月在廣西德?？h燕峒鄉(xiāng)通懷河上同時(shí)開(kāi)工建設(shè)兩座梯級(jí)引水式發(fā)電站：云河水電站和通懷三級(jí)水電站。第一級(jí)為云河水電站，第二級(jí)為通懷三級(jí)水電站；云河水電站引水渠道長(zhǎng)度為834 m，通懷三級(jí)水電站引水渠道長(zhǎng)度為2 200 m。筆者有幸參加了兩座電站渠道標(biāo)段的施工建設(shè)，由于兩座電站的業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位不同，兩座水電站渠道伸縮縫采用的填縫材料傾向也不相同。渠道砌筑材料均M7.5漿砌石砌筑，屬環(huán)山渠道。云河水電站在進(jìn)行圖紙會(huì)審時(shí)，關(guān)于伸縮縫填縫材料設(shè)計(jì)方提出的方案采用瀝青木板，施工方提出采用膨脹水泥砂漿填縫，因施工方之前參加了大型灌區(qū)——百色市右江灌區(qū)的多個(gè)標(biāo)段施工，渠道帖坡混凝土（δ=8 cm）邊坡較陡、振動(dòng)易產(chǎn)生滑動(dòng)等原因，帖坡混凝土易產(chǎn)生局部裂縫，以及舊渡槽伸縮漏水時(shí)，采用膨脹水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)，止水效果很好。由于電站所在地屬典型的喀斯特地形，晝夜溫差較大，以往采用的瀝青伸縮縫老化較快；渠道伸縮縫漏水較嚴(yán)重，維修不僅頻繁，而且麻煩；當(dāng)時(shí)主要參加討論設(shè)計(jì)方和施工方雙方意見(jiàn)分岐較大，爭(zhēng)持不下；為此云河電站的業(yè)主方組織參建各方到已建成運(yùn)行的百色市右江灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程2001年項(xiàng)目（№2標(biāo)段）考查（廣西田陽(yáng)縣百育鎮(zhèn)九合村），最終云河水電站的設(shè)計(jì)方同意了施工方提出的方案。而通懷三級(jí)水電站的環(huán)山渠道伸縮縫止水采用細(xì)石混凝土和止水橡膠混合止水方案。其斷面如圖1和圖2所示。

2施工工藝及控制

施工順序：施工準(zhǔn)備→清理基面→安裝擋頭模板→注漿→振搗→養(yǎng)護(hù)。

水泥砂漿與普通抹面砂漿的操作無(wú)特殊要求，砂漿配合比與渠道抹面砂漿相同，膨脹劑作為添加劑應(yīng)用。本渠道工程采用M10水泥砂漿抹面，水泥采用32.5R水泥，砂子用1.6 mm篩網(wǎng)篩除小于1.6 mm顆粒的砂拌制，水灰比為0.3~0.4，灰砂比為1‥2~1‥2.5，膨脹劑摻量按每盤砂漿水泥用量的10~12%添加，砂漿用機(jī)械拌制，攪拌時(shí)間≥3 min；投料時(shí)嚴(yán)格按配合比控制，保證其強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并調(diào)好砂漿的稠度，保證注漿的順利進(jìn)行。由于伸縮縫同時(shí)起到防滲作用，為確保其表面平整，密實(shí)、光滑，伸縮縫采用注漿方法填縫，注漿前對(duì)墻體表面進(jìn)行處理，清除墻體表面的漿碴、污垢、泥土和其他雜物，并淋水濕潤(rùn)。為保證伸縮縫的成型、規(guī)整，安裝擋頭模板，模板采用經(jīng)兩面刨光、不沾漿碴、污垢、泥土和其他雜物的20×200 cm松木板，支撐牢固，然后注入配制好的水泥砂漿，振搗使用Φ50插入式振搗棒，快插慢拔，每次振搗時(shí)間不少于20 s，且表面無(wú)氣泡或泛起浮漿為止。24 h后脫模，面層用鐵抹子壓光，然后灑水養(yǎng)護(hù)，保證在濕潤(rùn)的條件下養(yǎng)護(hù)7 d。

3投資分析

工程建設(shè)時(shí)，膨脹砂漿單價(jià)套用的《廣西壯族自治區(qū)水利水電預(yù)算定額》（1997）、費(fèi)用構(gòu)成的相關(guān)規(guī)定及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，根據(jù)業(yè)主提供的主要材料預(yù)算單價(jià)見(jiàn)表1。

①膨脹砂漿單價(jià)通過(guò)套用相關(guān)定額計(jì)算結(jié)果：每米膨脹砂漿單價(jià)為：

0.18 m×0.10 m×1 m×428.42元/m3=7.71元/m

②C20細(xì)石砼（含止水膠帶）單價(jià)通過(guò)套用相關(guān)定額計(jì)算結(jié)果：每米C20細(xì)石砼（含止水膠帶）單價(jià)為：

0.50 m×0.10 m×1 m×379.08元/m3+32元/m（止水膠帶單價(jià)）=50.95元/m。

通過(guò)對(duì)比可以看出，每米膨脹砂漿單價(jià)比每米C20細(xì)石砼（含止水膠帶）單價(jià)省了42.24元。對(duì)于這兩座電站而言，引水渠道在整個(gè)項(xiàng)目中所占的比重相對(duì)較小，對(duì)整個(gè)電站的投資影響不大，但如果對(duì)于一個(gè)大型灌區(qū)而言，干渠、支渠密布，幾乎都是小型渠道，渠道公里數(shù)一般都是幾十公里，甚至上百公里，其伸縮縫在投資中所占比重也很大，則其效益越明顯。

4結(jié)語(yǔ)

兩座電站自2006年5月建成發(fā)電至今，渠道沿線未發(fā)現(xiàn)渠道伸縮縫漏水現(xiàn)象，采取兩種不同伸縮縫止水效果都很好。相比之下，采用膨脹水泥砂漿作為填縫材料施工工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)上可行、工人容易掌握，在人工成本不斷提高的今天，使用膨脹水泥砂漿對(duì)節(jié)約工程成本，節(jié)約投資方面效果是明顯的；膨脹水泥砂漿伸縮縫每米單價(jià)相對(duì)低廉，如果在大型灌區(qū)小型渠道中伸縮縫推廣應(yīng)用，則效益更加明顯。

膨脹水泥砂漿解決了水泥砂漿早期的干縮裂縫和中期水化熱引起的溫差收縮裂縫，對(duì)于后期天氣變化產(chǎn)生的溫差收縮是難以解決的，只能通過(guò)配筋和構(gòu)造措施加以控制。因此，膨脹水泥砂漿最適用于環(huán)境溫差較小的地下，水工、海工、隧道工程壓力較小的部位；如伸縮縫、回填槽、小型裂縫處理。對(duì)于溫差較大、水頭較高或?qū)ι炜s縫止水有特殊要求的結(jié)構(gòu)，必須采取相應(yīng)的構(gòu)造措施或通過(guò)專門試驗(yàn)論證確定是否采用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 林鵬飛.公路橋梁施工中的伸縮縫施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2013，(17).