涧峪水库混凝土面板堆石坝止水材料的应用

2011-09-03刘明选

水利技术监督 2011年6期

刘明选

（渭南市涧峪水库建设管理局，渭南市 714000）

1 工程概况

渭南市涧峪水库枢纽工程位于渭河一级支流赤水河上游西涧峪峪口以上 280m处，距渭南市约31km。坝址以上西涧峪流域控制面积 63.4km2，总库容 1284万 m3。涧峪水库工程是一座以向渭南市供水为主，兼顾灌溉、防洪发电的中型水利工程。工程防洪标准为50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。涧峪水库工程是缓解渭南市缺水的有效工程措施之一，年向渭南市供水 1300万 m3；解决华县东阳乡 5.24万亩土地的灌溉；作为赤水河上游的控制性骨干工程，对下游防洪保安将起到不可替代的作用。

涧峪水库枢纽工程由水库枢纽主要由拦河坝、导流泄洪洞、侧堰溢洪洞、输水洞、水电站等建筑物组成。

1.1 大坝

大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶高程791.00 m，最大坝高81m，坝顶长196m，坝顶宽10m。上游坡比 1:1.55，下游坡比 1:1.50。坝体从上游向下游分区依次为：混凝土防渗面板、垫层区、主堆石区、过渡区、以及下游堆石区。并在周边缝下游侧设置特殊垫层区，在面板上游设上游粘土铺盖及地基帷幕灌浆。混凝土面板厚0.3～0.6m，趾板厚0.6m。坝下游背水坡为浆砌石条带、干砌石护坡，厚0.4m。

1.2 导流泄洪洞

导流泄洪洞布置在大坝右岸 250m处, 洞身穿通右岸山体至东涧峪，总长 306.774m,主要由进口放水塔段、洞身段、出口消力池段组成。

进口底板高程727.50m。放水塔顶高程791.00m,塔高 65m，放水塔通过塔顶工作桥与岸坡连接。塔内设事故检修门和工作门。事故检修门为平板钢闸门，孔口尺寸（宽×高）2.5m×2.94m，选用卷扬机启闭。工作门为弧型钢闸门，孔口尺寸2.5m×2.5m，选用油压启闭机启闭。塔后接228.63m长城门洞型洞身段，断面尺寸（宽×高）2.5m×3.2m。出口接消力池段。根据导流泄洪洞的运用要求，最大下泄流量控制在41.0 m3/s。

1.3 输水洞

输水洞位于大坝左岸，总长354.738 m，由进口箱涵段、塔前隧洞段、放水塔闸室段、洞身段组成。

进口箱涵段长40 m，为横断面4m×4.2m的矩形，底高程730.70m。塔前隧洞段长18 m，经3m长的渐变段变为 2m×3m的矩形断面。放水塔为半塔半井式钢筋混凝土结构，塔顶高程791.00m,，塔高60.3m。进口喇叭口前设固定拦污栅，栅体尺寸（宽×高）4.53m×6.35m。塔内设活动拦污栅、事故检修门各一道，活动拦污栅孔口尺寸（宽×高）2m×3m，启闭设备为电动葫芦；事故检修门口尺寸2m×2m，选用固定卷扬机启门。钢筋混凝土洞身段长288.738m，断面为直径2m圆形断面。洞身5m以后洞底比降I=1/100，出口高程727.863m，出口接压力钢管。输水洞设计引水流量 2.16 m3/s，最大引水流量2.90 m3/s。

1.4 侧堰溢洪洞

侧堰溢洪洞布置在大坝右岸40m处，由进口堰体、侧槽、洞身段及出口挑流段组成。

堰体为WES曲线型堰，堰顶高程786.50m。侧堰宽度为 42m，侧槽上游宽 5.5m，下游宽 8m，长50m，为梯形断面，侧槽末端接 20m长的水平调整段。洞身段断面采用城门洞型，全长220m。进口断面为（宽×高）8m×10.5m，洞身段断面渐变为（宽×高）5.5m×6.575 m。

溢洪洞侧墙及底板均采用C25混凝土衬砌。出口接挑流鼻坎，鼻坎反弧最高点高程728.32 m，在鼻坎下游设有长 7.0m混凝土护坦。校核洪水位时下泄流量为481 m3/s。

2 接缝止水设计及材料

受拉缝：设计分别于大坝面板左、右设置8条和5条受拉缝，受拉缝底部设铜止水，顶部设橡胶止水。

周边缝：周边缝上设有三道止水，底止水为止水铜片，同时为确保止水铜片的效果，在其下部铺设PVC垫片，垫片下为水泥砂浆。顶止水是GB嵌缝材料，在面板及趾板的切缝楔口内埋置PVC棒、GB嵌缝材料，在外包三元乙丙复合板。中止水在GB嵌缝材料下部增加波浪形橡胶止水带，并用偏钢固定。

压缩缝：面板的压形缝只设一道紫铜片底止水，其余缝均有面、底两道止水。在受压缝的面板上下端10m处仍设两道止水，且顶止水穿透面板嵌固在底部铜止水上，形成上下完整的止水形式，防止渗水外压。

GB填料由北京中水科科海利新型建材有限公司生产，铜止水采用兰州白银西北铜加工有限公司和洛阳铜业有限公司生产的紫铜卷材，厂家均出具产品质保书和检验报告。施工单位抽检结果见表1，结果符合标准要求。

表1 铜带止水力学性能检测成果

3 接缝止水施工与质量评价

3.1 铜止水加工安装工艺

铜止水加工采用自制的加工模具加工成型。铜止水安装前，底部先铺设PVC板。铜止水接头采用加贴片对焊的方式焊接。

将铜止水卷材一端展开穿入加工机具，采用10t千斤顶压制，每次加工长度1.5m，连续加工，直至达到所需长度为止。然后仔细检查，如有砂眼、钉孔等缺陷，予以补焊。

将加工好的铜止水，人工搬运到工作面，沿坝坡面缓缓移动，放置在安装部位，不能造成铜止水扭曲变形，保证平整。铜止水焊接采用黄铜焊条气焊法，双面焊接，搭接长度不小于20mm，不能进行双面焊接的部位采用帮条焊，帮条宽度大于80mm；焊接长度不小于20mm，不能进行双面焊接的部位采用帮条焊，帮条宽度大于80mm；焊缝必须采用煤油浸透检查是否漏焊渗水点。对已成形混凝土中外露的铜止水，在浇筑相接混凝土前，必须再检查一次，发现有损伤或孔眼等的缺陷，立即补焊，并将铜止水表面清洗擦拭干净。

铜止水就位固定前，先把φ12PVC橡胶棒填入铜止水鼻腔内，再用泡沫塑料填满鼻腔，并用胶带粘贴封闭，开仓前将GB贴片附合。

经检查，安装好的铜止水都满足了以下条件。

(1)表面清洁，无污物。

(2)焊接面平滑，无漏焊，无损伤。

(3)铜止水表面平直，无折皱，无孔眼等缺陷。

(4)鼻腔内填充物饱满,封闭可靠,无杂物进入。

(5)铜止水与侧模接触紧密，无空隙，不漏水泥浆。

3.2 表层止水安装

表层止水包括周边缝表层止水、趾板缝表层止水、面板垂直缝（张性、压性）表层止水、防浪墙底缝表层止水五类。

（1）安装槽处理。在进行止水设施安装前，应将槽内杂物清理干净，并用水冲洗。对于未提前预留安装槽体的部位，由测量技术人员放样出设计位置，人工手砂轮磨除。接触嵌缝材料的混凝土表面平整密实。

（2）涂GB冷胶。混凝土表面与波浪止水带、GB嵌缝材料接触面涂刷3mm厚GB冷胶。GB冷胶使用前应先用棒搅拌后再倒出，用毛刷涂刷，待 GB冷胶晾干至不粘手时，开始安装止水材料。

（3）安装。先安装 φ50 PVC棒，再安装波浪止水带。PVC棒之间采用对接，接头采用胶水和胶带粘结补强。对于转折角度较小的部位，波浪止水带可直接按缝槽走向施工，对于转折角度较大的部位，施工时先将止水带切断，再按转折角度连接。止水带通过两侧喷锌扁钢压条固定，利用手持电钻造孔，孔内注水泥浆，安装膨胀螺丝固定于混凝土面上。

（4）GB嵌缝材料施工。在嵌缝材料底部混凝土表面涂刷3mm厚GB冷胶，施工时自下至上一层一层粘贴，从中部向两边粘贴密实，边粘贴边排气，填料接头间互相搭接，使填料与界面之间连接为密实的整体。

（5）复合板施工。复合板沿填料中心线对称放置，并从中部向两边慢慢挤压，用橡胶榔头打实，将其中的空气排出，保证填料与复合板之间紧密结合。复合板通过两侧喷锌扁钢压条固定，利用手持电钻造孔，孔内注水泥浆，安装膨胀螺丝固定于混凝土面上。

（6）封边。为了保护表止水，防止水进入表止水内部，735m以上三元乙丙GB复合盖板两侧采用SK封边剂封边。