浅析水电站坝体工程中面板裂缝的止水技术

２鱼　Ｑ．　２　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　工程技术　浅析水电站坝体工程中面板裂缝的止水技术　李宗行　（云南省威信县水务局，云南威信６５７９００）　摘要：本文主要针对水电站主坝工程中面板裂缝的相关止水技术进行论述，仅供参考。　文献标识码：Ａ　关键词：水电站；坝休５－程；面板裂缝；止水技术　中图分类号：＂ＩＶ６４１．４＋３　前言　某水电站主坝为混凝土面板堆石坝，坝　高１６０．５ｍ，面板最低高程为２８０．７７３ｒｎ、顶部　高程为４３８ｍ，面板顶、底面坡比分别为１：１．４０　铺设平整，按设计要求在垫片上安置止水铜　片。铜片间的接头采用单面焊接，搭接长度不　小于２０ｍｍ，焊缝要求焊接严密，没有气泡、漏　焊等现象。　５８７和ｌ：１．４，坡面最大斜长３１Ｏ．９４ｍ。面板止　水结构包括坝体与面板之间、而板与趾板之　间、面板与防浪墙间等部位的止水，其主要类　型与工程量见表１。　袁１水电站面板接缝止水结构类型　与工程量　面板接缝Ｉ　结｝镤型‘　数量　ｃ型周边缝／ｍ　８鼹　面饭嗵竖　ｍ　１　２３１　面）瞰型张ｌ生垂直缝／ｍ　２３８９　面　张性垂直缝／ｍ　３　ｌ１８　前殴　８　Ｅ变形缝，ｍ　４２４　Ｆ变形缝／ｍ　ｌ２５　回日　１７２　面板表面　蘸齄墼占晶型　Ｋ涂料　８４ｏ３２　１．面板接缝止水结构的形式　该水电站面板堆石坝面板接缝的止水结　构是大坝防渗体系重要组成部分，技术要求　相当高，设计单位对此非常重视，对不同部　位、不同类型的分缝设计了不同的止水形式，　并且每道分缝均有底部铜片止水及顶部柔性　止水等数道防线，具体内容详见图１至图３。　２面板接缝止水施工工艺　从图１至图３中可以看出，大坝不同部　位分缝的止水形式、止水材料虽然有所不同，　但其基本形状不外乎２种，即Ｄ型垂直缝与　Ｂ型垂直缝，并且Ｂ型垂直缝的基本内容又　包含在Ｄ型垂直缝之中。因此本文仅着重介　绍Ｄ型垂直缝的施工工艺及基本要求。　２．１底部止水铜片施工　底部止水铜片的施工工艺流程：分缝测　量放样一挖ＰＶＣ垫片槽一止水铜片制作一　ＰＶＣ垫片及止水铜片安装一粘贴ＧＢ止水　板。具体做法是：　２．１．１根据设计要求进行分缝线的放样，　然后进行ＰＶＣ垫片（垫片宽５００ｍｍ，厚６ｒａｍ）　槽的开挖Ｔ作。为了使垫片与砂浆垫层结合　密实，要求挖槽时轻刨细刮使槽底平顺。　２．１＿２铜片制作采用自制液压半自动压　模机，分ｊ步进行：第一步是先进行液压机　定位、铜带就位，然后滚动转盘把铜带放入压　槽内；第二步是开动液压泵把铜片压制成要　求的形状，随后使液压机回油、退出铜片；第　三步是转动转盘使铜片往前滑行，然后在鼻　子内嵌入氯丁橡胶棒和聚胺脂泡沫：　２．１－３将压制好的铜片运送到指定的位　置，先在已挖好的垫片槽内放入ＰＶＣ垫片，　一９８一　中国新技术新产品　图３水电站主坝面板Ｂ型垂直缝（Ｂ２Ｂ）剖面　（单位：ｍｍ）　同的规格：Ｄ型缝、Ｃ型缝、Ｅ型缝ＰＶＣ棒的　直径为ｄＰｌ０Ｏｍｍ；Ａ型缝为￣ｂＴ０ｍｍ；其他缝　则为￣ｂ３０ｍｍ。在混凝土基层处理完后，将　ＰＶＣ棒嵌入接缝“ｖ”槽内，要求棒壁与缝壁　图１水电站主坝面板接缝系统布置示意图　接合紧密、接头连接牢固并不得错位。ＰＶＣ棒　（单位：ｍｍ）　之间的接头在现场以热融方式连接。　２．２．３波形止水带的安装　波形止水带的安装方法为：　２．２．３．１在擦干净后的混凝土面上涂刷　ＳＫ底胶，然后将波形止水带粘贴在混凝土　上，要求止水带中线与设计线的安装偏差不　大于５ｒａｍ。ＳＫ底胶施工应注意以下２点：ａ．ＳＫ　胶是一种有机化学品，在常温下它的适用期　为１～１．５ｈ，固化时间为３ｈ，因此施工过程中　一次拌合量不宜过多，一般一次以一桶Ａ组　ｆ５ｋｇ）和一桶Ｂ（１．５ｋｇ）拌制为宜；ｂ．控制粘贴时　间，根据有关资料及试验显示，底胶刷完静停　图２水电站主坝面板Ｄ型垂直缝（Ｄ２Ｄ）剖面　３０ｒａｉｎ左右佣手触摸能拉出约为ｌｃｍ左右细　（单位：ｍｍ）　丝１即可粘贴波形止水带。　２．１．４粘贴ＧＢ止水板。铜片安装完成　２．２．３．２将打孔后的扁钢安放在止水带　后，将ＧＢ止水板粘贴于铜片鼻子两侧翼缘　上并作临时定位，为了保证扁钢与止水带及　的中线位置。在粘贴时应先用棉纱擦除铜片　混凝土的紧密结合，用木榔头轻轻锤击扁钢，　表面油污及尘土，再用喷灯将铜片加热至　使之与止水带吻合。然后用电锤顺着扁钢孔　ＩＯ０￣Ｃ左右，将止水板由一端向另一端粘贴，　造孔，用风机把孑Ｌ内灰尘吹出，再在孔内注人　用木榔头轻轻锤压，使之密实。　微膨胀型水泥净浆，放人膨胀螺栓，在微膨胀　２．２垂直缝止水施工　水泥浆凝固之前紧固膨胀螺栓。为了防止长　从图２可看出，面板垂直缝止水施工主　出螺帽的螺杠戳破表层盖板，长出的螺干应　要内容包括：接缝混凝土表面处理、ＰＶＣ棒　锯掉。　安装、波形橡胶止水带安装、ＧＢ柔形材料填　２．２．３＿３波形止水带及ＧＢ盖片之间的接　充、ＧＢ＿１合橡胶板安装、土工布与不锈钢罩　头在现场采用硫化方式连接。硫化时，先用模　安装、填充粉煤灰等。　具固定２根止水带的端头（两端头之间预留　２．２．１垂直缝混凝土表面处理和质量要　２０ｍｍ缝隙），然后填充生胶。用于连接作用　求　的生胶条必须填满预留缝隙，以免出现连接　２．２．１．１为了防止止水安装后产生绕渗　不完善现象；硫化时模具加热温度要应控制　等质量缺陷，在接缝止水施工前必须认真检　在１３５～１６０￣Ｃ之间，硫化时间约２０ｒａｉｎ。　查混凝土表面是否平整、密实；是否有露筋、　２．２．４　ＧＢ柔性材料与ＧＢ三合橡胶板的　蜂窝麻面、起皮、起砂及松动等缺陷存在。如　施工　有应先进行处理，并要求处理完后的表面高　２．２．４．１　ＧＢ柔性材料填充　低起伏不应大于５ｍｍ。　２．２．４．１．１用棉纱将要粘贴ＧＢ柔性材料　２．２．１．２为了加强波形橡胶止水带及ＧＢ　的混凝土表面的浮尘、浮水除去。　ｊ合板粘贴的密实性与牢固性，应检查混凝　２．２．４．１．２在擦试干净的混凝土表面上刷　土表面是否有油污、浮浆，如有应用钢丝刷除　ｓＫ底胶，然后粘贴ＧＢ柔性填料，粘贴时从　去，用湿棉纱擦干净。　下端向上端渐进粘贴，粘贴过程中注意排除　２．２．２　ＰＶＣ棒的安装　ＧＢ柔性材料与混凝土之间的空气，以确保粘　根据分缝的不同形式，ＰＶＣ棒有３种不　贴密实。　工程技术　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃ：　ｔｓ　土工合成材料在巍山县水库大坝防渗与导渗中的应用　陈文波　（大理州巍山县水务局水利勘测设计所，云南大理６７２４００）　摘要：工合成材料是一种新型的建筑材料，由于其具有质量轻、施工简易、运输方便、料源丰富等优点，自问世以来，发展非常迅速，　尤其是近二三十年在全世界范围内得到迅速的发展和广泛的应用，取得了良好的经济、社会和环境效益。　关键词：土工合成材料　中图分类号：ＴＱ０５０．４＋３　文献标识码：Ａ　土工合成材料分为四类：土工织物、土工　膜、土工复合材料和土工特种材料，其原材料　主要是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等各种高分　子聚合物。近几年，在水利工程中使用较广泛　的是土工织物、土工膜、土工复合材料。土工　织物分为有纺土工织物和无纺土工织物两种　类型，其中，针刺无纺土工织物，具有孔隙率　高、渗透性大、排水性能较好的特点，在大坝　准或规范，为该材料的推广提供了技术依据，　土工合成材料的研究、生产、设计逐步走向了　成熟。下面简要阐述土工合成材料在新建风　化料坝及病险库加固中所取得的成功经验，　与大家共同分享。　ｌ复合土工膜在风化料均质坝的应用　李清园水库位于云南省大理州巍山县境　内。该水库为山区拦河水库，属小（二）型水　等的风化料组成，渗透系数一般大于在１×　１０—４ｃｍ／ｓ，可以迅速降低坝体内的浸润线高　度，利于坝体的抗滑稳定安全。　前坝坡面由下而上主要由无砂混凝土　（下垫层）、复合土工膜、苯板（上垫层）、混凝　土板护坡构成。下垫层采用透水性较强的无　砂混凝土，最小厚度８ｃｍ；上垫层采用保温性　能及平整度较好的苯板，厚度２ｃｍ；苯板上部　工程中常作为排水反滤设施广泛使用。土工　库，坝型为复合土工膜防渗风化料均质坝，坝　为边长０．６０ｍ、厚ｌＯｃｍ的六边形钢筋混凝土　膜防渗性能较好，垂直渗透系数小于１×１０一　轴线长１８６ｍ，最大坝高２３ｍ，坝顶宽５ｍ，前　模框，框内现浇Ｃ２０素混凝土，模框之间干　ｌ１ｃｍ／ｓ，价格便宜，但其ＣＢＲ顶破强度较低，　坝坡１：２．７５，后坝坡１：２．２５、１：２．５５两级。坝　靠，有利于坝面排水。　对于防渗要求较高的工程部位不宜使用，一　址两岸基岩裸露，岩性为石英砂岩，较坚硬，　因此，该坝体防渗效果的好坏关键是复　般常用于坝基垂直防渗。土工复合材料是将　抗风化能力强，部分阶地上有数米厚的坡积　合土工膜自身的防渗效果及其与周边连接的　两种或两种以上的土工合成材料组合在一起　物。河床砾卵石层厚５～８ｍ，下部为石英砂岩。　可靠性。　的产品，品种繁多，功能各异，其中复合土工　溢洪道位于右坝肩山脊垭口处，为正槽开敞　复合土工膜自身的防渗效果主要取决于　膜具有防渗和排水双重作用，在大坝工程中　式，均在岩体内开挖。筑坝材料大部分采用砂　土工膜的物理力学指标及接缝的质量。根据　应用较广泛。　岩与泥质粉沙岩风化料。坝基采用人工浇筑　承受的水压力和下垫层，经计算，复合土工膜　近几年，土工合成材料的生产厂家越来　混凝土防渗墙防渗，施工方式为大开挖。　采用两布一膜（３００ｇ／ｍ２／ＰＥＯ．５／２５０ｇ／ｍ　），其物　越多，生产规模愈来愈大、品种繁多，质量基　坝体前坝坡的复合土工膜与坝基混凝土　理力学指标为：抗拉强度１９ＫＮ／ｍ，延伸率　本上都可以达到国家标准；其次，对土工合成　防渗墙及两坝肩混凝土趾板锚固在一起，共　５３．６％，ＣＢＲ顶破强度３．４１ＫＮ，垂直渗透系数　材料的研究也日益深入，制定的许多国家标　同形成前坝面的防渗系统。坝体为透水性中　４．７６ｘ１０—１３ｃｎ＇ｄｓ，幅宽４．０ｍ．施工中，一般都要　２．２．４．１＿３　ＧＢ柔性材料应填满预留槽并　土表面结合紧密，不锈钢罩及扁钢压条的螺　交叉作业，安全管理至关重要。为此，项目部　满足设计要求的形体尺寸，边缘尺寸偏差应　栓孑Ｌ应加工成椭圆形。　召开专题会议进行讨论和研究，制定了如下　不大于１０ｍｍ。ＧＢ柔性材料填充完后，并以　３．５在Ｄ型缝与Ａ型缝、Ｂ型缝连接处，　的安全施工措施：　５０～１００ｍ为单元随机抽样切开检查ＧＢ柔性　不锈钢罩的收头应作成内滚边，以免划伤ＧＢ　５．１首先在上部作业面派专人值班，负　材料与混凝土的粘结密实性和牢固性。　橡胶板和ＳＲ防渗盖片。　责施工机械和人员的指挥与协调及安全警　２．２．４．２　ＧＢ三合橡胶板的施工　３．６　ＳＫ底胶为易燃有机化学品，在现场　戒。　２．２．４．２．１在擦试干净的混凝土表面涂刷　施工时要注意防火，禁止使用明火。　５．２在大坝坡面上每隔３０ｍ做一条毛竹　ＳＫ底胶，将ＧＢ三合橡胶板粘贴在混凝土上，　４面板接缝止水施工质量控制　片防护栏，并竖立５ｍ高的密孔尼龙安全网，　将打孑Ｌ后的扁钢放到橡胶板上用电锤打膨胀　止水工程是面板堆石坝的一道重要的保　防止坡面上石块滚落而伤害下面的施工人　螺栓孑Ｌ并用风机清除孔内粉末。　　护屏障，它关系到大坝的安全运行及下游居　员。２．２．４．２．２在孑Ｌ内注入微膨胀水泥净浆，　民生命和财产安全。为了确保三板溪水电站　５－３由于面板接缝止水施工中要使用电　放入膨胀螺栓，并在水泥净浆失去流动性之　主坝面板接缝止水施工质量，项目部结合以　锤、角向磨光机等较多的移动电器，要求配电　前紧固螺栓，膨胀螺栓分二次拧紧，第二次与　往工程经验，制订了一套切合实际质量控制　盘有安全可靠的接地，并安装三级漏电保护　第一次间隔７ｄ时间。　措施：　器，所有联接移动电器的电线必须为电缆线，　２．２．５不锈钢罩、土工布及粉煤灰施工　４．１成立以项目经理为组长的止水施工　以防止发生触电事故。　Ｄ缝、ｃ缝、Ｅ缝在ＧＢ止水施工结束后，　专业领导小组，编制《主坝面板接缝顶部止水　５．４班前进行有针对性的安全教育，进　外层用内衬土工布的不锈钢罩罩面，然后填　施工组织设计》，对止水结构施工布置、技术　入现场必须戴好安全帽、系好帽带；坡面上作　充粉煤灰，粉煤灰填充要求密实。不锈钢罩也　要求、施工方法、工艺流程等作了详细的描　业人员必须系好安全绳，以防从坡面坠落。要　是采用膨胀螺栓固定，要求分３次进行，第２　述，为确保止水施工质量奠定了基础。　求人人做到不伤害自己、不伤害别人，也不被　次与第１次时间间隔７ｄ，第３次在下闸蓄水　４．２施工前召集有关施工作业人员进行　别人伤害。　之前紧固。　技术交底，详细交代了主坝面板接缝止水施　结语　３面板接缝止水施工注意事项　工的技术要求、工艺流程、施工过程应注意事　水电站主坝面板接缝止水的施工，质量　３．１波形橡胶止水带及不锈钢罩的“Ｔ”、　项和质量要求等事宜，并把交底内容以书面　符合设计要求，工期满足总进度要求，安全无　“Ｌ”、“＋”等接头必须在工厂内加工，形体尺寸　形式发放给每一个作业人员，要求领会牢记。　重大事故发生，从总体上讲是成功的，并为今　及连接要符合技术要求。　４．３对面板接缝止水工程所用主材的供　后大型面板堆石坝面板接缝止水结构的施工　３＿２在使用ＳＫ底胶时一次配料总量不　应商进行全面的调查，选择信誉好、产品质量　提供了一些参考依据。　要过多，最好不超过７ｋｇ，以免发生爆聚。　稳定的合格供货商；施工安全管理水电站主　参考文献　３．３　ＳＫ胶水、ＧＢ止水材料具有憎水性，　坝高１６０．５ｍ，面板接缝止水施工分三期进行，　ｌ１］许仲生．天生桥一级水电站面板坝坝体变　不宜在重雾或雨天施工。　在面板接缝止水结构施工的同时，上面仍在　形特征．长江科学院．水力发电，２０００—０３—２１．　３．４为了使不锈钢罩及扁钢压条与混凝　进行坝体的填筑或防浪墙的施工，形成上下　中国新技术新产品　一９９—