水工建筑物接縫止水設(shè)計(jì)探討

曾 紅

(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，貴陽 550000)

0 引言

某水電站主壩為混凝土面板堆石壩。接縫止水的類型有混凝土面板自身分縫、周邊縫、混凝土面板與防浪墻的水平接縫、防浪墻伸縮縫、趾板伸縮縫[1]。

1 止水型式

周邊縫應(yīng)設(shè)置止水。底部止水銅片應(yīng)選為最基本的防滲線，中部PVC或橡膠止水片及頂部止水視情況選用。頂部止水系統(tǒng)一般由柔性填料、粉細(xì)砂(或粉煤灰)等材料構(gòu)成，可以是其中的一種止水材料，也可以是柔性填料和無黏性材料兩種止水材料[2]。低壩和50 m以下中壩可以只采用一道底部止水。中壩及100 m以下高壩宜設(shè)置底、頂部兩道止水。100 m以上的高壩宜選用底、頂部兩道止水，或底、中、頂部三道止水。不同壩高的壓性垂直縫均應(yīng)采用硬平縫結(jié)構(gòu)，都只需采用一道底部止水?？p的一側(cè)縫面應(yīng)涂瀝青乳液等防黏劑。止水銅片下應(yīng)設(shè)置PVC墊片并黏合在水泥砂漿墊座上。止水銅片兩側(cè)底角應(yīng)設(shè)置瀝青止?jié){條。高壩張性垂直縫宜采用底、頂部兩道止水，中、低壩可只采用一道底止水，其結(jié)構(gòu)同壓性縫。趾板伸縮縫可采用銅片、PVC或橡膠片止水，并應(yīng)與周邊縫止水構(gòu)成封閉系統(tǒng)，見圖1。防浪墻與面板的水平接縫，宜設(shè)置底、頂部兩道止水。中間與頂部止水均應(yīng)與相接縫的底部止水連接形成封閉結(jié)構(gòu):周邊縫PVC止水帶宜用夾具與垂直縫處的底部止水連接;周邊縫柔性止水可用柔性填料塞與垂直縫的底部止水連接。止水面宜黏結(jié)或壓結(jié)，固定在面板上，見圖2。寒冷地區(qū)在水位變動(dòng)區(qū)不應(yīng)采用角鋼、膨脹螺栓作為柔性填料面膜的止水固定件，宜采用黏結(jié)材料，以避免遭到凍脹的破壞而失去其固定作用?；炷练罎B墻與連接板之間的接縫止水，應(yīng)按周邊縫止水設(shè)計(jì)。

圖1 板間止水

圖2 周邊縫表面柔性止水

1.1 金屬止水片

金屬止水片包括紫銅止水片和不銹鋼止水片。其中紫銅止水片為常用。紫銅止水片主要有“F”型、“W”型和“V”型等3種。

1.2 塑膠止水帶

工程中，塑膠止水帶普遍采用生產(chǎn)廠家定型產(chǎn)品。

2 案例分析

20世紀(jì)70年代中期以前修建的面板壩，多數(shù)的周邊縫止水結(jié)構(gòu)比較簡單，只設(shè)一道PVC或橡膠片，如袋鼠溪壩(高59 m)、安奇卡亞壩及小帕拉壩等，其中安奇卡亞壩產(chǎn)生1800L/s滲漏量，放空水庫修補(bǔ)周邊縫，采用瑪締事半功倍脂型IGAS材料在縫口封堵，頂部用PVC膜覆蓋。

50～100 m高度的壩設(shè)置兩道止水能滿足大壩運(yùn)行要求，例如我國龍溪壩(高58.9 m)、小于溝壩及國外許多100 m以下的壩，包括100 m左右的塞沙那壩和利斯壩，效果良好。兩道止水，可在縫中部設(shè)置PVC或橡膠止水片，也可在縫頂部設(shè)置柔性填料止水或無黏性低透水性料止水，并作好系統(tǒng)封閉。

壩高超過100 m，止水銅片可能發(fā)生開裂，需要設(shè)置底、中及頂部三道止水，或底、頂(包括柔性填料和其上部粉細(xì)砂或粉煤灰等)的兩道止水。

頂部止水結(jié)構(gòu)，目前尚處于發(fā)展階段，規(guī)范中的頂部止水是一個(gè)統(tǒng)稱。

3 接縫止水材料

銅片底部止水宜符合下列要求:采用退火純銅卷材，其延伸率應(yīng)＞20%;厚度0.8～1.0 mm;立腿高度60～80 mm，鼻高50～80 mm，鼻寬12 mm，平段寬度≥165 mm;F形不帶立腿側(cè)的平段寬度≥150 mm;銅片宜在現(xiàn)場加工壓制成型，異形接頭宜在工廠加工壓制成型。柔性止水材料在運(yùn)行環(huán)境條件下應(yīng)高溫不流淌、低溫不硬化，在水壓力作用下易壓入縫內(nèi)，應(yīng)黏結(jié)在混凝土界面上。粉細(xì)砂或粉煤灰滲透系數(shù)應(yīng)比特殊墊層區(qū)至少低一個(gè)數(shù)量級(jí)，最大粒徑應(yīng)＜1 mm。PVC止水帶，其拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、邵氏硬度及脆性溫度等性能，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。橡膠止水帶性能應(yīng)符合化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG2288—92《橡膠止水帶》的有關(guān)規(guī)定。周邊縫應(yīng)采用瀝青浸漬木板嵌縫，其厚度宜為12 mm。

4 止水帶的設(shè)計(jì)與選用

應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的重要性等級(jí)，變形縫變形量及水壓，止水帶的使用工作環(huán)境，經(jīng)濟(jì)因素等條件綜合考慮確定。

止水帶材質(zhì)的選擇要考慮到拉觸介質(zhì)(如酸、堿、鹽、油、溶劑及各種腐蝕氣體)對(duì)止水帶的腐蝕影響。當(dāng)與有弱酸堿類腐蝕介質(zhì)時(shí)易選用氯丁橡膠止水帶。與有油類腐蝕介質(zhì)時(shí)易選用丁腈橡膠止水帶。當(dāng)與有霉菌侵蝕的可能時(shí)，應(yīng)考慮到使用條件，如溫度的影響，外線及臭氧老化，多次重復(fù)變形等因素。在低溫的情況下，易選用三元乙丙橡膠止水帶。

對(duì)于止水帶的選擇應(yīng)當(dāng)從3個(gè)方面加以分析，也就是根據(jù)變形縫的水壓力的大小、形變量、結(jié)構(gòu)斷面的尺寸大小的不同來選擇止水帶的大小以及厚度。如果斷面的尺寸超過500 mm，那么在選擇止水帶時(shí)要求止水帶的寬度要＞300 mm。在選擇好了止水帶以后應(yīng)當(dāng)對(duì)于密封材料以及填封板加以選擇，其選擇也應(yīng)當(dāng)根據(jù)變形縫的水壓力的大小、形變量以及接觸介質(zhì)的不同來選擇。此外還應(yīng)當(dāng)考慮使用的環(huán)境因素以及建筑物對(duì)于外表面裝修的需求。填縫板的選擇材料一般較多，其包括防腐軟木板、聚四氟乙烯泡沫板以及纖維板等，都能夠滿足大多數(shù)的工程需求。而密封料多選用的是雙聚硫密封膠，其有著較好的防水性能，并且變形能力也比較好，作為密封料能夠較好的與混凝土相黏合。橡膠止水帶是在混凝土澆注過程中部分或全部澆埋進(jìn)混凝土中。在澆埋混凝土以前先要使其在界面部位保持平展，接頭部分黏拉緊固，再以適當(dāng)?shù)牧Τ浞譂矒v，震蕩混凝土來定位止水帶，使其與混凝土良好的結(jié)合，以免影響止水效果。

5 結(jié)語

混凝土面板的接縫止水作為水工建筑中最為重要的一道防滲工序?qū)τ谒そㄖ闹匾圆谎远?。在施工完成以后由于接縫處容易承受多方向的位移，很容易造成漏洞，因而要想做好接縫止水工作并不容易。在實(shí)際施工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地按照每一道施工工序進(jìn)行施工，根據(jù)施工現(xiàn)場的條件選擇合適的施工材料，做好每一道工序，從而確保接縫的止水，保證大壩的運(yùn)行安全。

[1]李敏銳.小型水工建筑物接縫止水設(shè)計(jì)的改進(jìn)[J].內(nèi)蒙古水利，2007(03):09－12.

[2]王榮榮.小型水庫壩內(nèi)輸水涵洞漏水的處理探討[J].中國水運(yùn):下半月，2012(11):23－33.