渡槽槽身止水快速施工技術

周 波， 羅志遠， 李春強

(中國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種斷面結構，而渡槽槽身止水形式多樣，結構復雜。止水施工質量將決定槽身結構是否滲漏，止水不嚴密，不僅會導致滲漏，還可能影響渡槽運行安全，故施工質量要求高[1]。

毗河供水一期工程是都江堰丘陵擴灌區之一，工程規模為大(1)型灌區，以城鎮供水和灌溉為主。渠系全長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構，槽身采用U型橡膠復合止水，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；止水結構復雜，施工質量要求高(圖1)。

圖1 渡槽槽身U型止水結構形式(單位：cm)

1 渡槽止水技術方案

1.1 工藝原理

針對毗河供水一期工程渡槽槽身U型橡膠復合止水結構特點，本施工工藝是對渡槽槽身U型止水常規施工方法中劃線打孔、安裝、再打孔的安裝方法進行優化，采用螺栓孔一次性成孔的方式進行施工。首先對止水基座進行清理、修補，保證止水結構尺寸；然后依次進行GB膠板及橡膠止水帶安裝，安裝完成后進行鉆孔；安裝不銹鋼壓板、螺栓，螺栓安裝完成后；依次進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 施工準備

施工前，對作業人員進行技術質量交底，準備好止水施工的機具、材料；并對GB膠板、U型橡膠止水帶；聚硫密封膏、丙乳砂漿等材料應進行原材料、半成品檢驗確保其性能指標符合設計施工圖、現行施工規程、規范要求，對于不合格產品應予以退貨，禁止使用。

U型薄壁結構渡槽，下部為圓弧形，對于尺寸較大的渡槽，作業人員難以站穩，需進行施工平臺搭設，工作平臺應穩固、安全[2]；采用φ48.3 mm×3.6 mm鋼管搭建施工平臺，施工平臺上鋪設5 cm厚的木板，并設置欄桿和防護網。斷面相對較小的渡槽，采用板凳、5 cm厚木板等作為施工平臺。斷面小的渡槽，可以鋪設干凈的棉布作為施工平臺。施工時注意避免施工平臺對槽身及拉桿的損傷。

1.2.2 基座處理

施工前對止水槽基座進行檢查，對止水槽實際尺寸與設計有偏差、部分混凝土不密實等問題進行處理。采用電鉆對侵占止水槽結構尺寸及不密實混凝土部位進行鑿除，對尺寸不足位置，進行鑿毛后，采用環氧砂漿進行修補。

止水槽結構尺寸處理完成后，采用手持式鑿毛機、鋼絲刷對丙乳砂漿填充接觸面(止水槽側面)進行鑿毛，標準以去除乳皮、石子外露為準。然后使用開槽機、電鉆將槽身間伸縮縫的泡沫板(槽身澆筑時已進行填充)鑿除至設計尺寸。使用砂輪機打磨止水槽底部，要求環向平順，無明顯凹凸不平。最后使用高壓水槍對混凝土基面進行沖洗，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，并設置壓板等以固定壓實，過程中應避免沾水或進入灰塵。待膠體充分固化后，拆除壓板并進行清理工作(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力膠，止水帶U型鼻翼設置在止水槽縫內，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，使之與GB膠板緊密粘接，并設置壓板等以固定壓實，過程中應避免沾水或進入灰塵。待膠體充分固化后，拆除壓板并進行清理工作(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,再根據不銹鋼壓條上空隙位置選取合適鉆孔的位置并做好記號，使用電鉆在記號的位置垂直著止水槽環面鉆孔，鉆孔完成后使用高壓風槍將孔內殘渣清理干凈，要求孔內無殘渣和灰粉。確認孔的位置合適后，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并確認完全插入。

如果螺栓孔過緊，需要用手錘將膨脹螺栓敲擊入孔時應注意，不得直接敲擊螺栓端部，這樣做可能會導致螺栓的絲扣受到損壞，從而無法旋緊螺母和進行調節。應該用略大于螺桿的套管套在螺桿上，然后進行敲擊，使敲擊力作用于螺母上。

螺栓緊固順序為從槽身底部向兩側依次緊，螺栓擰緊程度為壓條空隙內橡膠稍有凸起為止。安裝好的膨脹螺栓，外露部分應與底板垂直，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出聚硫密封膠填充范圍。沿標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)，砂選用細度模數1.6，粒徑小于2.5 mm的過篩細砂；采用現場拌制，即拌即用，一次拌合數量不宜過多，應在30～45 min內使用完畢，丙乳砂漿采用人工拌合，不可強烈攪拌，以免產生泡沫，降低丙乳砂漿密實度及強度。涂抹采用人工涂抹，底部可一次性涂抹到位，側面分2～3層涂抹，每層厚度均為3～5 cm，嵌縫板兩側采用對稱涂抹，涂抹過程中應朝止水槽外側一個方向壓實，避免反復壓抹，收好面的丙乳砂漿不得出現蠕動、墜落、氣泡、裂紋等現象，表面應平整(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，聚硫密封膏厚度1.5 cm，寬度在止水帶迎水面側為5 cm，背水面側寬度為3 cm。待丙乳砂漿養護合格后，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，去除槽內的細小顆粒物，再用高壓風槍將槽內吹干凈，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，用毛刷涂刷于結構縫兩側注膏基面上，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，否則將嚴重影響粘結)。該產品易揮發，分2組單獨包裝，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，簡稱A； B組份為黑色固化劑，簡稱B。參合比例為A∶B=10∶0.8～10∶1.2，使用前應該先做試驗確定比例，并報監理審批。

(2)混膏：打開A包裝桶蓋，將B加入A包裝桶內，采用手持式攪拌器進行攪拌，先啟動低速開關，自上而下攪拌3 min，再啟動中速開關，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小桶中，人工利用小鏟子擠壓進槽，并涂抹至開挖的溝槽表面一致，局部不平整部位，可進行補充或在沒有固化前鏟除。固化后的膏體表面應光滑、平整、無氣泡。膏體內部應保持密實、無斷頭，并保持黏結牢固，無脫膏斷裂、滲水現象。

密封膠硫化前需進行養護，一般情況下，密封膠經24 h后即可正常硫化，完全硫化(固化)時間大約7天時間。同時應注意檢查接縫處是否有漏膠、密封不完全等問題，根據實際情況進行及時修復，無法修復的應返工處理。

1.2.8.4 涂膏過程中的膏體連接工藝

如若一條結構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次涂膏施工時間間隔不超過8 h，一般采用濕式連接，濕式連接對膏體接頭無特殊要求，可連續涂膏施工。2次涂膏施工時間間隔可能超過8 h時，要采用干式連接方法。干式連接膏體接頭處理方法：

(1)前次涂膏結束時應留下斜型毛面搭接面。

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

2 質量控制措施

(1)選擇專業廠家進行槽身止水生產，止水生產按照設計圖紙止水尺寸進行，確保止水完整性，避免止水接頭。

(2)止水進場后，對止水型號、數量進行檢查，并要求廠家提供產品合格證。止水帶表面不得有開裂、缺膠、分層等破損現象，深度不大于2 mm、面積不大于16 mm2的凹痕、氣泡、雜質、明疤等缺陷不得超過4處[5]。止水帶的尺寸偏差需滿足規范要求。

(3)止水帶應存放于倉庫內，防止日曬雨淋。嚴禁與有機溶液或與其能發生反應的溶液放于一處。

(4)止水安裝后，采用鋼壓板壓實，擰緊預埋螺栓將止水與槽身固定牢固。

(5)止水槽基座處理時，確保止水槽的基座結構寬度滿足要求，與GB膠板接觸面打磨平整，側面進行鑿毛處理。

(6)止水槽基座存在外觀質量缺陷的及伸縮縫邊緣存在缺棱掉角的，應當使用環氧砂漿修補后，再打磨平整，環氧砂漿修補前進行鑿毛處理。

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

(8)安裝不銹鋼螺帽打孔時，由于是直接在U型止水帶上打孔，應注意進鉆頭時的力度和深度，可提前在現場試驗好，在鉆頭上刻畫記號以控制深度，同時出鉆頭時，順著孔的方向，不能帶松了本已經粘緊的GB膠板、U型止水帶，出現這 種情況應及時補膠處理。

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

(10)丙乳砂漿及聚硫密封膏嚴格按照配合比進行拌制，并確保拌和質量。丙乳砂漿封閉，注意灑水養護，防止出現干裂。

3 總結

渡槽槽身U型橡膠復合止水快速施工技術通過在毗河供水一期工程渡槽槽身止水施工中應用，在施工質量、施工效率、節約成本方面均取得了良好的效果。該施工技術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；同時能在丙乳砂漿、聚流密封膏填充施工時，通過細節把控，有效確保填充施工質量。實踐證明，該施工技術是有效可行的，在類似工程中可推廣應用。