石頭河水庫灌區霸王河渡槽伸縮縫滲漏的成因及處理措施

張 儒

（陜西省石頭河水庫灌溉管理局 陜西 楊凌712100）

1 工程概況

霸王河渡槽是石頭河灌區東干渠上一座重要的建筑物，位于寶雞市眉縣營頭鎮，西起營頭隧洞出口，東接法牛原隧洞進口，全長1566.32m，設計流量8m3/s。渡槽為空腹拱等截面雙曲拱式，由槽墩、拱肋、排架、橫墻等組成，共37跨，下部采用38座重力式砌石槽墩支撐兩肋，構成雙曲拱結構。拱上設排架、微彎板支撐矩形鋼筋砼薄壁槽箱，箱體內部凈高2.2m，寬2.8m，底板兩側設0.2m×0.2m的砼貼腳，槽身砼抗滲標號為W8。在每跨槽身均設置伸縮縫四道，共148道，其縫內用橡膠止水帶連結，外用瀝青板填平，以適應槽身變形和溫度應力的要求，槽頂設鋼筋砼蓋板及欄桿，便于工程管理與維修。

近年來，霸王河渡槽既承擔著灌區農田灌溉和水力發電之任務，又肩負起西安、咸陽、楊凌的城市供水之重任，其功能與作用日益凸顯。但是，由于霸王河渡槽建設年代久遠，老化失修等原因，渡槽每跨槽身部位原設置的部分伸縮縫漏水嚴重，給渡槽正常的安全運行造成了重大隱患。因此，需對霸王河渡槽伸縮縫滲漏實施修復。

2 滲漏成因分析

（1）運行歷時較長，老化失修嚴重。

霸王河渡槽工程1981年開始修建，1986年底基本建成，通水運行至今，已達26年之久。2012年4月8日，東干渠停水后，組織專業技術人員深入霸王河渡槽內檢查，發現渡槽24處原伸縮縫內壁的砼表面出現3mm～5mm的裂縫。由于砼表面長期受水流沖刷、侵蝕，槽壁砼呈現露骨，裂縫處部分砼汽蝕成洞，瀝青板裸露。

（2）伸縮縫內原夾設的橡膠止水帶老化、撕裂。

渡槽緊鄰秦嶺北麓，東西橫跨霸王河道，原橡膠止水帶表面的砼受四季氣溫變化、風蝕及凍融等因素的共同影響，裂縫邊緣砼碳化加劇，強度降低。在水流長期沖刷下，部分砼汽蝕脫落，橡膠止水帶呈現不同程度的裸露，風吹日曬，原橡膠止水帶部分區段自上而下已老化、撕裂。

（3）渡槽過流增加，高水位升高，水壓增大，滲漏加劇。

水量統計資料表明，1987年～1994年，霸王河渡槽輸水主要為霸王河及湯峪河灌區的農田提供灌溉服務，用水集中在每年的冬、夏兩季，年最大流量2.2m3/s，年平均運行歷時128天。1995年～1997年7月，湯峪水電站及湯峪河渡槽以東的西安供水渠道建成后，霸王河渡槽既承擔了東干渠部分農田灌溉及水力發電任務，又肩負起向西安市的供水，年最大流量5.5m3/s，年平均運行歷時258天。2009年至今，隨著咸陽、楊凌供水工程的陸續建成，年最大流量曾達6.2m3/s，年均運行歷時達330天。運行歷時和流量的逐年增加，使霸王河渡槽長期處于較高的水位運行之中，槽內水壓增大，伸縮縫滲漏由以前的滴水現象逐步發展為現在的局部射流，滲漏明顯加劇。

3 滲漏處理措施

3.1 施工準備

施工材料：WSJ—IV植筋型建筑結構膠、WEP—II聚氨酯型結構注縫膠、WSS裂縫密封膠、IFS快速封堵材料采用武漢武大巨成加固實業有限公司生產的武大巨成牌。對施工材料現場取樣后，經武漢大學工程檢測中心檢測，各項指標合格。橡膠止水帶采用陜西咸陽西北橡膠廠生產，經取樣檢測各項指標合格。

施工機具：電錘、吹分機、角磨機、灌漿機、切割機等。

3.2 工藝流程

霸王河渡槽因運行歷時較長，伸縮縫處砼呈現沖刷、汽蝕與碳化，原橡膠止水帶又存在老化、撕裂等諸多問題。因此，在霸王河渡槽伸縮縫的滲漏處理中，應采取綜合措施予以應對：第一步打孔、植筋與鑿槽；第二步化學灌漿；第三步粘貼橡皮止水帶；第四步鋼板加固止水帶；第五步表面整飾。具體工藝流程如圖1所示。

（1）打孔、植筋、切槽：按施工前現場勘察的伸縮縫編號及其各自的鉆孔、植筋、切槽布置圖實施。鉆錨固橡皮止水帶的植筋孔，孔深60mm，上部兩孔間距300mm，其余位置間距200mm。打孔完畢后，清除孔內殘留砼塵垢，用棉紗沾丙酮清洗植筋孔壁，待孔壁干燥后，用注膠器向孔內注入容量大于50%的結構膠，轉動鋼筋絲桿緩緩植入孔洞內，使其達到設計深度即可。固化期間不得對鋼筋絲桿有任何擾動，固化后用結構膠對植筋孔洞口封口修補。按照“先兩側，再中間”的原則，用切割機將原止水橡膠帶表面的砼切出寬350mm，25mm深的槽，通過風壓機將槽內表面的砼塵垢吹除干凈。

（2）切割縫內瀝青板，埋設灌漿管。用手動切割機切除伸縮縫迎水面側的原嵌縫瀝青板，使其與鑿除的砼槽面保持一致。按“縫窄應密，縫寬宜稀”的設置原則，用WSS密封膠將灌漿管埋設在伸縮縫的裂縫上，間距200mm～500mm,按灌漿的先后順序給灌漿管編號。

（3）密封伸縮縫。沿縫用IFS密封材料密封，封好的縫表面應光滑、平整，邊緣與砼面或板面應緊貼。

（4）密封檢查。待封縫膠達到強度后，對埋管及封縫采用空壓試漏檢查，即：在埋管周邊及縫面上涂抹肥皂水，通入0.2MPa的氣壓。凡滲漏處應予修補，密封至不漏為止。

（5）配漿與灌漿。灌漿材料采用武大巨成生產的WEP-II型注縫膠，專業人員根據漿液的配制說明書和吸漿大小分批現場專人配漿，做到隨配隨用。配制完畢后，應立即灌注并盡快用完。漿液每次調制時要根據縫的寬度、施工溫度及注漿時的進漿速率、進漿量來調整漿液的一次配漿量和粘度。灌漿前將灌漿孔全部打開，灌漿壓力保持在0.2MPa～0.4MPa，水平伸縮縫灌漿順序由中間向兩端，豎直伸縮縫灌漿從下到上，交叉多孔并注。當灌漿從出氣孔出漿后，再把其作為進漿孔進行灌注，按次序直至不進漿或灌滿漿。最后，待漿液初凝后即可拆下灌漿嘴并磨灌漿嘴做密封清理。

（6）砼槽面整平。槽基面應堅硬、平整。在粘貼止水帶前，對槽基面凸出部位用角磨機打磨，并剔除其棱角。對槽基面疏松、空鼓部位的砼應予鑿除，清除浮塵后，用噴聚合物水泥基界面劑于已鑿除的砼凹面上，待其指觸似粘非粘時，用木抹涂抹調制好的水泥基聚合物砂漿，每層抹面厚度宜為5mm～8mm，待前一層觸干時方可進行下一層涂抹，直至槽面平整。

（7）粘貼橡皮止水帶。根據錨固鋼筋絲桿的位置，在橡膠止水帶上（寬300mm）沖孔，用調配的WSJ建筑結構膠涂抹止水帶和粘貼部位的砼槽壁，粘貼止水帶于整平的切槽壁內，用橡皮錘錘擊使橡膠止水帶均勻密實的粘貼在砼槽壁，并把帶有沖孔的鋼板壓條壓上，擰緊錨固螺栓使其固化。

（8）表面整飾。在鋼板表面涂刷WSP防銹涂料，在橡膠止水帶和鋼板表面涂刷一層WSX浸滯膠并粘粗砂。待膠液固化后用IFS快速修補砂漿抹面，使其與渡槽內壁面平順銜接，以確保槽內水流的均勻與平穩。

圖1 工藝流程示意圖

4 結語

目前，通過對渡槽原伸縮縫處的裂縫采用切槽、化學灌漿、粘貼橡膠止水帶及涂抹IFS快速修補砂漿等措施，使霸王河渡槽伸縮縫滲漏問題得到了及時有效的修復，取得了良好的防滲漏效果。通水運行至今，渡槽伸縮縫未再產生滲漏現象，水流平穩，運行狀態良好。