渡槽槽身止水快速施工技術(shù)

周 波， 羅志遠(yuǎn)， 李春強(qiáng)

(中國(guó)水利水電第十工程局有限公司，四川成都 610072)

渡槽是指輸送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。普遍用于灌溉輸水，通常架設(shè)于山谷、洼地、河流之上，是水利工程常用輸水建筑物之一。渡槽槽身多為矩形和U型2種斷面結(jié)構(gòu)，而渡槽槽身止水形式多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。止水施工質(zhì)量將決定槽身結(jié)構(gòu)是否滲漏，止水不嚴(yán)密，不僅會(huì)導(dǎo)致滲漏，還可能影響渡槽運(yùn)行安全，故施工質(zhì)量要求高[1]。

毗河供水一期工程是都江堰丘陵擴(kuò)灌區(qū)之一，工程規(guī)模為大(1)型灌區(qū)，以城鎮(zhèn)供水和灌溉為主。渠系全長(zhǎng)381.36 km，建筑物以渡槽、隧洞、明渠、暗渠、倒虹吸為主。其中渡槽槽身為U型薄殼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，槽身采用U型橡膠復(fù)合止水，是集聚乙烯嵌縫板、U型橡膠止水帶、GB膠板、不銹鋼壓板、不銹鋼螺栓、丙乳砂漿、聚硫密封膏等為一體的綜合性止水形式。該止水下部為3 cm聚乙烯嵌縫板，中部為U型橡膠止水帶，上部由聚乙烯嵌縫板、聚硫密封膏、丙乳砂漿組成，其中兩側(cè)為丙乳砂漿，中間5 cm下部為聚乙烯嵌縫板，上部為聚硫密封膏；止水結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工質(zhì)量要求高(圖1)。

圖1 渡槽槽身U型止水結(jié)構(gòu)形式(單位：cm)

1 渡槽止水技術(shù)方案

1.1 工藝原理

針對(duì)毗河供水一期工程渡槽槽身U型橡膠復(fù)合止水結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本施工工藝是對(duì)渡槽槽身U型止水常規(guī)施工方法中劃線打孔、安裝、再打孔的安裝方法進(jìn)行優(yōu)化，采用螺栓孔一次性成孔的方式進(jìn)行施工。首先對(duì)止水基座進(jìn)行清理、修補(bǔ)，保證止水結(jié)構(gòu)尺寸；然后依次進(jìn)行GB膠板及橡膠止水帶安裝，安裝完成后進(jìn)行鉆孔；安裝不銹鋼壓板、螺栓，螺栓安裝完成后；依次進(jìn)行聚乙烯嵌縫板安裝、丙乳砂漿及聚硫密封膏填充。施工工藝流程：施工準(zhǔn)備—基座處理—GB膠板安裝—U型止水帶安裝—鉆孔—不銹鋼壓條、螺栓安裝—嵌縫板固定—丙乳砂漿填充—聚硫密封膏填充。

1.2 施工方法

1.2.1 施工準(zhǔn)備

施工前，對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)質(zhì)量交底，準(zhǔn)備好止水施工的機(jī)具、材料；并對(duì)GB膠板、U型橡膠止水帶；聚硫密封膏、丙乳砂漿等材料應(yīng)進(jìn)行原材料、半成品檢驗(yàn)確保其性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)施工圖、現(xiàn)行施工規(guī)程、規(guī)范要求，對(duì)于不合格產(chǎn)品應(yīng)予以退貨，禁止使用。

U型薄壁結(jié)構(gòu)渡槽，下部為圓弧形，對(duì)于尺寸較大的渡槽，作業(yè)人員難以站穩(wěn)，需進(jìn)行施工平臺(tái)搭設(shè)，工作平臺(tái)應(yīng)穩(wěn)固、安全[2]；采用φ48.3 mm×3.6 mm鋼管搭建施工平臺(tái)，施工平臺(tái)上鋪設(shè)5 cm厚的木板，并設(shè)置欄桿和防護(hù)網(wǎng)。斷面相對(duì)較小的渡槽，采用板凳、5 cm厚木板等作為施工平臺(tái)。斷面小的渡槽，可以鋪設(shè)干凈的棉布作為施工平臺(tái)。施工時(shí)注意避免施工平臺(tái)對(duì)槽身及拉桿的損傷。

1.2.2 基座處理

施工前對(duì)止水槽基座進(jìn)行檢查，對(duì)止水槽實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)有偏差、部分混凝土不密實(shí)等問題進(jìn)行處理。采用電鉆對(duì)侵占止水槽結(jié)構(gòu)尺寸及不密實(shí)混凝土部位進(jìn)行鑿除，對(duì)尺寸不足位置，進(jìn)行鑿毛后，采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。

止水槽結(jié)構(gòu)尺寸處理完成后，采用手持式鑿毛機(jī)、鋼絲刷對(duì)丙乳砂漿填充接觸面(止水槽側(cè)面)進(jìn)行鑿毛，標(biāo)準(zhǔn)以去除乳皮、石子外露為準(zhǔn)。然后使用開槽機(jī)、電鉆將槽身間伸縮縫的泡沫板(槽身澆筑時(shí)已進(jìn)行填充)鑿除至設(shè)計(jì)尺寸。使用砂輪機(jī)打磨止水槽底部，要求環(huán)向平順，無明顯凹凸不平。最后使用高壓水槍對(duì)混凝土基面進(jìn)行沖洗，清除混凝土表面的浮漿、碎渣，使混凝土表面潔凈[3]。

1.2.3 GB膠板安裝

清理止水槽表面的灰塵及污漬，光滑表面采用砂紙打毛、檫凈。GB膠板采用丙酮(或酒精)擦拭干凈。使用毛刷在混凝土面和GB膠板分別涂刷一層氯丁酚醛膠粘劑強(qiáng)力膠，要求涂膠2～3次，涂膠量按150～250 g/m2，露置完全不粘手(約10～20 min)，將其壓緊，按照先底部后邊墻，底部由中間向兩端粘接，邊墻由下向上粘接的順序施工，并設(shè)置壓板等以固定壓實(shí)，過程中應(yīng)避免沾水或進(jìn)入灰塵。待膠體充分固化后，拆除壓板并進(jìn)行清理工作(圖2)。

圖2 膠水涂刷及GB膠板安裝

1.2.4 U型橡膠止水帶安裝

使用丙酮(或酒精)將止水帶擦拭干凈，止水槽接觸面、GB膠板頂面、橡膠止水底面各涂刷一層氯丁酚醛膠粘劑強(qiáng)力膠，止水帶U型鼻翼設(shè)置在止水槽縫內(nèi)，要求涂膠2～3次，涂膠量按150～250 g/m2，露置完全不粘手(約10～20 min)，將其壓緊，按照先底部后邊墻的順序安裝U形橡膠止水帶，逐段壓實(shí)，使之與GB膠板緊密粘接，并設(shè)置壓板等以固定壓實(shí)，過程中應(yīng)避免沾水或進(jìn)入灰塵。待膠體充分固化后，拆除壓板并進(jìn)行清理工作(圖3)。

圖3 U型橡膠止水帶安裝

1.2.5 不銹鋼壓板及螺栓安裝

在距離止水槽槽壁3.5 cm位置順直鋪放不銹鋼壓條,再根據(jù)不銹鋼壓條上空隙位置選取合適鉆孔的位置并做好記號(hào)，使用電鉆在記號(hào)的位置垂直著止水槽環(huán)面鉆孔，鉆孔完成后使用高壓風(fēng)槍將孔內(nèi)殘?jiān)謇砀蓛?，要求孔?nèi)無殘?jiān)突曳?。確認(rèn)孔的位置合適后，將膨脹螺栓穿過止水、GB膠板、不銹鋼壓板等，再插入已打好的螺栓孔內(nèi)并確認(rèn)完全插入。

如果螺栓孔過緊，需要用手錘將膨脹螺栓敲擊入孔時(shí)應(yīng)注意，不得直接敲擊螺栓端部，這樣做可能會(huì)導(dǎo)致螺栓的絲扣受到損壞，從而無法旋緊螺母和進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)該用略大于螺桿的套管套在螺桿上，然后進(jìn)行敲擊，使敲擊力作用于螺母上。

螺栓緊固順序?yàn)閺牟凵淼撞肯騼蓚?cè)依次緊，螺栓擰緊程度為壓條空隙內(nèi)橡膠稍有凸起為止。安裝好的膨脹螺栓，外露部分應(yīng)與底板垂直，墊片與底板完全緊密接觸。螺母旋緊后，螺栓外露絲扣應(yīng)保持在2～5扣之間(圖4)。

圖4 螺栓擰固

1.2.6 嵌縫板固定

止水槽中部采用5 cm厚聚乙烯嵌縫板，其上部1.5 cm范圍填充聚硫密封膏。高密度聚乙烯嵌縫板(寬5 cm、高8.8 cm)，需緊貼U型斷面，而嵌縫板為1 m×2 m矩形面板，安裝前必須人工將嵌縫板棱角進(jìn)行切割打磨處理，保證嵌縫板尺寸與槽身斷面尺寸一致。

人工將嵌縫板固定，采用工具在嵌縫板上標(biāo)出聚硫密封膠填充范圍。沿標(biāo)線位置采用鋼鋸將泡沫板鋸開，然后將鋸開的泡沫板用鐵釘連在一起。將鐵釘另一端的嵌縫板用膠水粘結(jié)到止水帶中部，固定牢固(圖5)。

圖5 嵌縫板安裝施工

1.2.7 丙乳砂漿填充

丙乳砂漿配合比為水泥∶砂∶聚丙烯酸脂乳液∶水=100∶167∶31∶40(kg)，砂選用細(xì)度模數(shù)1.6，粒徑小于2.5 mm的過篩細(xì)砂；采用現(xiàn)場(chǎng)拌制，即拌即用，一次拌合數(shù)量不宜過多，應(yīng)在30～45 min內(nèi)使用完畢，丙乳砂漿采用人工拌合，不可強(qiáng)烈攪拌，以免產(chǎn)生泡沫，降低丙乳砂漿密實(shí)度及強(qiáng)度。涂抹采用人工涂抹，底部可一次性涂抹到位，側(cè)面分2～3層涂抹，每層厚度均為3～5 cm，嵌縫板兩側(cè)采用對(duì)稱涂抹，涂抹過程中應(yīng)朝止水槽外側(cè)一個(gè)方向壓實(shí)，避免反復(fù)壓抹，收好面的丙乳砂漿不得出現(xiàn)蠕動(dòng)、墜落、氣泡、裂紋等現(xiàn)象，表面應(yīng)平整(圖6)[4]。

圖6 丙乳砂漿填充施工

1.2.8 聚硫密封膏填充

1.2.8.1 泡沫板剃除及清理

聚硫密封膏沿止水槽中心線方向布設(shè)，聚硫密封膏厚度1.5 cm，寬度在止水帶迎水面?zhèn)葹? cm，背水面?zhèn)葘挾葹? cm。待丙乳砂漿養(yǎng)護(hù)合格后，采用美工刀將原先使用釘子固定的上部嵌縫板予以剔除，再用鋼刷將整條槽用力刷一道，去除槽內(nèi)的細(xì)小顆粒物，再用高壓風(fēng)槍將槽內(nèi)吹干凈，以確保無雜物、無灰塵、干燥。

1.2.8.2 聚硫密封膏配置工藝

底涂的材料配置和使用說明：聚硫密封膏由甲、乙2組分組合而成，使用時(shí)將甲組分(無色透明)與乙組(紅褐色)按1∶1混合均勻，用毛刷涂刷于結(jié)構(gòu)縫兩側(cè)注膏基面上，基面上底涂表面干后，即可注膏(注：基面上底涂必須表干后方可注膏，否則將嚴(yán)重影響粘結(jié))。該產(chǎn)品易揮發(fā)，分2組單獨(dú)包裝，在密封情況下貯存期為一年，混合后的底涂要求一次用完。

雙組份聚硫膏的材料配置：

(1)材料配比：A組份為白色密封膠，簡(jiǎn)稱A； B組份為黑色固化劑，簡(jiǎn)稱B。參合比例為A∶B=10∶0.8～10∶1.2，使用前應(yīng)該先做試驗(yàn)確定比例，并報(bào)監(jiān)理審批。

(2)混膏：打開A包裝桶蓋，將B加入A包裝桶內(nèi)，采用手持式攪拌器進(jìn)行攪拌，先啟動(dòng)低速開關(guān)，自上而下攪拌3 min，再啟動(dòng)中速開關(guān)，攪拌5～8 min至膏料顏色均勻一致，即完成配制和混膏工藝。

1.2.8.3 聚硫密封膏入槽施工

將攪拌均勻的聚硫密封膏分裝進(jìn)小桶中，人工利用小鏟子擠壓進(jìn)槽，并涂抹至開挖的溝槽表面一致，局部不平整部位，可進(jìn)行補(bǔ)充或在沒有固化前鏟除。固化后的膏體表面應(yīng)光滑、平整、無氣泡。膏體內(nèi)部應(yīng)保持密實(shí)、無斷頭，并保持黏結(jié)牢固，無脫膏斷裂、滲水現(xiàn)象。

密封膠硫化前需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，一般情況下，密封膠經(jīng)24 h后即可正常硫化，完全硫化(固化)時(shí)間大約7天時(shí)間。同時(shí)應(yīng)注意檢查接縫處是否有漏膠、密封不完全等問題，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行及時(shí)修復(fù)，無法修復(fù)的應(yīng)返工處理。

1.2.8.4 涂膏過程中的膏體連接工藝

如若一條結(jié)構(gòu)縫不能一次性注膏完畢，則第二次注膏采用2種方法：干式連接和濕式連接。2次涂膏施工時(shí)間間隔不超過8 h，一般采用濕式連接，濕式連接對(duì)膏體接頭無特殊要求，可連續(xù)涂膏施工。2次涂膏施工時(shí)間間隔可能超過8 h時(shí)，要采用干式連接方法。干式連接膏體接頭處理方法：

(1)前次涂膏結(jié)束時(shí)應(yīng)留下斜型毛面搭接面。

(2)再次涂膏時(shí)先用手或刮刀在原膏體接頭斜面上涂膏一層，然后再進(jìn)行本次涂膏。

2 質(zhì)量控制措施

(1)選擇專業(yè)廠家進(jìn)行槽身止水生產(chǎn)，止水生產(chǎn)按照設(shè)計(jì)圖紙止水尺寸進(jìn)行，確保止水完整性，避免止水接頭。

(2)止水進(jìn)場(chǎng)后，對(duì)止水型號(hào)、數(shù)量進(jìn)行檢查，并要求廠家提供產(chǎn)品合格證。止水帶表面不得有開裂、缺膠、分層等破損現(xiàn)象，深度不大于2 mm、面積不大于16 mm2的凹痕、氣泡、雜質(zhì)、明疤等缺陷不得超過4處[5]。止水帶的尺寸偏差需滿足規(guī)范要求。

(3)止水帶應(yīng)存放于倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，防止日曬雨淋。嚴(yán)禁與有機(jī)溶液或與其能發(fā)生反應(yīng)的溶液放于一處。

(4)止水安裝后，采用鋼壓板壓實(shí)，擰緊預(yù)埋螺栓將止水與槽身固定牢固。

(5)止水槽基座處理時(shí)，確保止水槽的基座結(jié)構(gòu)寬度滿足要求，與GB膠板接觸面打磨平整，側(cè)面進(jìn)行鑿毛處理。

(6)止水槽基座存在外觀質(zhì)量缺陷的及伸縮縫邊緣存在缺棱掉角的，應(yīng)當(dāng)使用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)后，再打磨平整，環(huán)氧砂漿修補(bǔ)前進(jìn)行鑿毛處理。

(7)GB膠板、U型止水帶安裝時(shí)應(yīng)確保止水槽的干燥干凈，確保強(qiáng)力膠粘緊粘牢，用膠錘錘緊，確保GB膠板、U型止水帶沿著止水槽環(huán)向平整、順直地貼緊基座，不應(yīng)有拱起、卷起、有空隙的現(xiàn)象。

(8)安裝不銹鋼螺帽打孔時(shí)，由于是直接在U型止水帶上打孔，應(yīng)注意進(jìn)鉆頭時(shí)的力度和深度，可提前在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)好，在鉆頭上刻畫記號(hào)以控制深度，同時(shí)出鉆頭時(shí)，順著孔的方向，不能帶松了本已經(jīng)粘緊的GB膠板、U型止水帶，出現(xiàn)這 種情況應(yīng)及時(shí)補(bǔ)膠處理。

(9)不銹鋼壓條安裝，螺帽擰緊以適當(dāng)擠壓出止水帶橡膠為宜，同時(shí)采用防水材料對(duì)螺栓孔周邊進(jìn)行防滲防漏處理。

(10)丙乳砂漿及聚硫密封膏嚴(yán)格按照配合比進(jìn)行拌制，并確保拌和質(zhì)量。丙乳砂漿封閉，注意灑水養(yǎng)護(hù)，防止出現(xiàn)干裂。

3 總結(jié)

渡槽槽身U型橡膠復(fù)合止水快速施工技術(shù)通過在毗河供水一期工程渡槽槽身止水施工中應(yīng)用，在施工質(zhì)量、施工效率、節(jié)約成本方面均取得了良好的效果。該施工技術(shù)采用螺栓孔一次性成孔的方式，不僅在聚乙烯嵌縫板、U型止水帶、不銹鋼壓板、螺栓安裝時(shí)有效解決多次打孔、孔位偏差、造成廢孔的問題，而且大大提高了打孔的效率及止水施工的速率；同時(shí)能在丙乳砂漿、聚流密封膏填充施工時(shí)，通過細(xì)節(jié)把控，有效確保填充施工質(zhì)量。實(shí)踐證明，該施工技術(shù)是有效可行的，在類似工程中可推廣應(yīng)用。