水工建筑物接縫止水設計探討

曾 紅

(貴州省水利水電勘測設計研究院，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

周邊縫應設置止水。底部止水銅片應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。頂部止水系統一般由柔性填料、粉細砂(或粉煤灰)等材料構成，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采用硬平縫結構，都只需采用一道底部止水。縫的一側縫面應涂瀝青乳液等防黏劑。止水銅片下應設置PVC墊片并黏合在水泥砂漿墊座上。止水銅片兩側底角應設置瀝青止漿條。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，其結構同壓性縫。趾板伸縮縫可采用銅片、PVC或橡膠片止水，并應與周邊縫止水構成封閉系統，見圖1。防浪墻與面板的水平接縫，宜設置底、頂部兩道止水。中間與頂部止水均應與相接縫的底部止水連接形成封閉結構: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。止水面宜黏結或壓結，固定在面板上，見圖2。寒冷地區在水位變動區不應采用角鋼、膨脹螺栓作為柔性填料面膜的止水固定件，宜采用黏結材料，以避免遭到凍脹的破壞而失去其固定作用。混凝土防滲墻與連接板之間的接縫止水，應按周邊縫止水設計。

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廠家定型產品。

2 案例分析

20世紀70年代中期以前修建的面板壩，多數的周邊縫止水結構比較簡單，只設一道PVC或橡膠片，如袋鼠溪壩(高59 m)、安奇卡亞壩及小帕拉壩等，其中安奇卡亞壩產生1800L/s滲漏量，放空水庫修補周邊縫，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高度的壩設置兩道止水能滿足大壩運行要求，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，可在縫中部設置PVC或橡膠止水片，也可在縫頂部設置柔性填料止水或無黏性低透水性料止水，并作好系統封閉。

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

頂部止水結構，目前尚處于發展階段，規范中的頂部止水是一個統稱。

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＞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形不帶立腿側的平段寬度≥150 mm;銅片宜在現場加工壓制成型，異形接頭宜在工廠加工壓制成型。柔性止水材料在運行環境條件下應高溫不流淌、低溫不硬化，在水壓力作用下易壓入縫內，應黏結在混凝土界面上。粉細砂或粉煤灰滲透系數應比特殊墊層區至少低一個數量級，最大粒徑應＜1 mm。PVC止水帶，其拉伸強度、斷裂延伸率、邵氏硬度及脆性溫度等性能，應滿足設計要求。橡膠止水帶性能應符合化工行業標準HG2288—92《橡膠止水帶》的有關規定。周邊縫應采用瀝青浸漬木板嵌縫，其厚度宜為12 mm。

4 止水帶的設計與選用

應根據構筑物的重要性等級，變形縫變形量及水壓，止水帶的使用工作環境，經濟因素等條件綜合考慮確定。

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

對于止水帶的選擇應當從3個方面加以分析，也就是根據變形縫的水壓力的大小、形變量、結構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要求止水帶的寬度要＞300 mm。在選擇好了止水帶以后應當對于密封材料以及填封板加以選擇，其選擇也應當根據變形縫的水壓力的大小、形變量以及接觸介質的不同來選擇。此外還應當考慮使用的環境因素以及建筑物對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，再以適當的力充分澆搗，震蕩混凝土來定位止水帶，使其與混凝土良好的結合，以免影響止水效果。

5 結語

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對于水工建筑的重要性不言而喻。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。在實際施工中應當嚴格地按照每一道施工工序進行施工，根據施工現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，保證大壩的運行安全。

[1]李敏銳.小型水工建筑物接縫止水設計的改進[J].內蒙古水利，2007(03):09－12.

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