南水北調(diào)中線漕河渡槽伸縮縫滲漏處理方案

李會(huì)芬

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津 300250）

渡槽是輸送渠道水流跨越河渠、道路、山?jīng)_、谷口等的架空輸水建筑物，是水工建筑物中應(yīng)用最廣的交叉建筑物之一，隨著渡槽采用殼槽、薄壁結(jié)構(gòu)日益增多，伸縮縫之間的防滲問(wèn)題也隨之增加。目前已建渡槽伸縮縫普遍存在滲漏問(wèn)題，分析表明，伸縮縫止水失效是引起渡槽滲漏的首要原因。渡槽伸縮縫滲漏既影響渡槽的安全運(yùn)行，又造成水資源的浪費(fèi)，因此渡槽伸縮縫止水至關(guān)重要。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展及新材料的廣泛應(yīng)用及推廣，渡槽伸縮縫止水處理的型式和使用材料日新月異，以往常用的渡槽止水型式主要有埋入式、黏合式和壓板式3種。由于埋入式和黏合式止水存在施工質(zhì)量不易保證、修補(bǔ)和更換困難等缺陷，影響止水效果。目前渡槽止水多采用易于修復(fù)的壓板式的止水型式。

1 工程概況

漕河渡槽位于河北省滿城縣西北9km處，交叉斷面以上流域面積588km2，是南水北調(diào)中線總干渠上的一座大型交叉建筑物。漕河渡槽全長(zhǎng)2300m，建筑物級(jí)別為1級(jí)，地震設(shè)計(jì)烈度6°。

漕河渡槽由進(jìn)口漸變段、進(jìn)口閘室段、落地槽段、渡槽槽身段、出口閘室段和出口漸變段等組成。渡槽槽身段20m和30m跨架空槽身段總長(zhǎng)1940m，20m跨共計(jì)34跨，長(zhǎng)710m，30m跨共計(jì)42跨，長(zhǎng)1230m。

輸水槽采用三槽一聯(lián)的三向預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土多側(cè)墻簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，槽身橫向總寬度22m，單槽過(guò)水?dāng)嗝娉叽?.0m×5.4m，底板厚0.5m，邊墻厚0.6m，中墻厚0.7m，上部設(shè)人行道板和拉桿?；A(chǔ)為端承樁和擴(kuò)大基礎(chǔ)，擴(kuò)大基礎(chǔ)坐落在全風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r基礎(chǔ)上。

漕河渡槽原槽身伸縮縫采用了3道止水設(shè)計(jì)。第1道為埋入式橡膠止水帶，位于結(jié)構(gòu)厚度中部，混凝土澆筑時(shí)埋入，止水帶寬352mm，厚8mm；第2道為聚硫密封膠，在止水預(yù)留槽下部，厚度2cm；第3道為連體式止水裝置，可更換止水是在混凝土上預(yù)留凹槽，預(yù)埋螺栓，待混凝土具有一定的強(qiáng)度后裝配上去。這種止水裝置由錨固螺栓、柔性黏結(jié)材料、U型橡膠止水帶、止水壓塊和螺母橡膠蓋帽組成，安裝時(shí)將止水帶及底部柔性黏結(jié)材料壓緊，封堵止水帶與止水槽底面間隙，達(dá)到止水效果。

2 滲漏原因及處理措施

自2008年9月通水投入運(yùn)行以來(lái)已近10年，發(fā)現(xiàn)渡槽槽身共計(jì)16處伸縮縫先后出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，為保證渡槽輸水安全、減少滲漏損失，對(duì)滲漏伸縮縫進(jìn)行了處理。

2.1 橡膠止水帶老化和破裂

由于工程運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，受氣候和水溫影響，橡膠止水帶老化和破裂。處理措施為拆除原槽身可更換止水結(jié)構(gòu)，采用角磨機(jī)對(duì)原粘貼基面進(jìn)行打磨，清除原粘貼面上的粘貼物及其他附屬材料，直至露出新的混凝土面，更換新的U型止水帶。U型橡膠止水帶鼻子部分深度根據(jù)伸縮縫的變形量設(shè)計(jì)，鼻子部分深度采用4cm。此種止水帶型式可以適應(yīng)渡槽伸縮縫位移，使止水帶不產(chǎn)生較大的應(yīng)力而造成拉裂產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。

2.2 止水帶與混凝土基面、壓板間存在滲漏通道

壓板式止水結(jié)構(gòu)型式是在伸縮縫兩側(cè)預(yù)埋螺栓，通過(guò)螺母緊固力壓緊、壓勻鋼板，將止水帶固定。通過(guò)分析，止水接觸面滲漏通道有止水與混凝土基面間不密實(shí)形成滲漏通道、止水與壓板間不密實(shí)形成滲漏通道。

基于以上接觸面滲漏問(wèn)題，本工程采取了止水槽基面環(huán)氧砂漿找平、U型止水帶上、下表面涂刷，具有很好親和性和變形協(xié)調(diào)性的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠黏結(jié)材料、高剛度不銹鋼“凵”型鋼板固定止水帶等措施。

（1）對(duì)止水槽基面采用聚合物復(fù)合韌型環(huán)氧砂漿進(jìn)行找平處理，折角部位加強(qiáng)厚度形成弧狀，解決因基面不平整而形成局部漏水空洞。

（2）在U型止水帶上打孔，孔的大小和間距與止水槽內(nèi)螺栓的尺寸及間距相符，止水槽找平后，在U型橡膠止水帶下表面涂刷具有很好親和性和變形協(xié)調(diào)性的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠黏結(jié)材料，膠層厚不小于3mm，涂抹均勻完整，在環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠未凝固狀態(tài)鋪設(shè)止水帶，逐段壓實(shí)，直至止水帶兩側(cè)有膠體溢出，使橡膠止水帶與混凝土基面無(wú)縫對(duì)接，有效避免了止水帶與混凝土基面的滲漏通道。

（3）在“凵”型鋼“一”型側(cè)鉆孔，孔距及孔大小與螺栓尺寸及間距相符；圓弧位置應(yīng)將短邊翼緣側(cè)切開(kāi)后將角鋼按建筑物表面弧度預(yù)彎，在U型止水帶上表面涂刷環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠黏結(jié)材料，其在未凝固狀態(tài)將不銹鋼壓板黏接在止水帶上，使橡膠止水帶與不銹鋼壓板表面無(wú)縫對(duì)接，有效避免了止水帶與不銹鋼壓板表面的滲漏通道。

（4）止水帶壓板采用“凵”型鋼板，在螺帽和壓板之間設(shè)置彈性墊圈，調(diào)整定位后擰緊。螺帽以上緊為準(zhǔn)，原則上緊固力為3kg，一般不宜超過(guò)5kg，但不應(yīng)小于2.5kg。螺栓外露部分采用塑料套保護(hù)。此種鋼板剛度較“一”型成倍增加，擰緊螺栓時(shí)不會(huì)因壓板變形而產(chǎn)生漏水空洞。

2.3 施工未振搗好導(dǎo)致滲漏通道

止水帶施工工藝要求非常嚴(yán)格，由于渡槽大面積施工，施工質(zhì)量不易控制，止水帶附近混凝土施工時(shí)未振搗好，存在滲漏通道導(dǎo)致滲水。本工程采取結(jié)構(gòu)縫外表面灌注聚氨酯的措施進(jìn)行防滲處理，聚氨酯灌漿間距30cm，為伸縮縫兩側(cè)交錯(cuò)布置，灌漿采用微型壓力注漿機(jī)針孔灌漿，聚氨酯灌漿孔針入深15cm，不能扎破永久止水帶，灌漿針孔一般采用漿液封堵。

2.4 伸縮縫填充材料破壞導(dǎo)致橡膠止水帶破損

由于受水流長(zhǎng)期沖刷作用，伸縮縫填充材料的保護(hù)作用消失，導(dǎo)致橡膠止水帶破損。處理措施為在止水槽填充丙乳砂漿，其與先期澆筑的槽身混凝土有很好的黏結(jié)力，保證了新老混凝土的黏結(jié)，且其抗沖擊、耐振動(dòng)、韌性好，提高了渡槽伸縮縫過(guò)流面抗沖能力和抗凍融能力，避免因止水槽填充材料破壞而造成止水帶的老化破壞；丙乳砂漿將止水槽封填后，在伸縮縫處同樣用丙酮（或酒精）擦凈基面，涂界面劑，填充聚硫密封膠，增加一道防滲措施；止水帶施工完畢后，在混凝土基面附加1層網(wǎng)格布，并涂刷有機(jī)硅烷丙烯酸復(fù)合涂料進(jìn)行伸縮縫混凝土后澆帶防滲處理，提高了伸縮縫基面的抗沖抗磨性能，起到攔截水流、高效防滲的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）以漕河渡槽伸縮縫滲漏處理為例，探討大型渡槽伸縮縫滲漏處理方案。

（2）對(duì)漕河渡槽伸縮縫進(jìn)行更換U型止水帶處理，并通過(guò)在止水帶上、下表面涂刷具有很好親和性和變形協(xié)調(diào)性的黏結(jié)材料處理基面、采用高剛度不銹鋼“凵”型鋼板固定止水帶、止水槽丙乳砂漿封填等措施，起到攔截水流、高效防滲的目的。