倒虹吸管环氧砂浆粘贴U型橡胶止水带的施工技术

2017-03-25

湖南水利水电 2017年1期

（湖南省欧阳海灌区水利水电工程管理局耒阳市421800）

曾春林

（湖南省欧阳海灌区水利水电工程管理局耒阳市421800）

采用环氧树脂粘贴橡胶止水带止水是一种行之有效的方法，已广泛应用到大坝、水库、水工隧道，倒虹吸管、渡槽、水闸等水工程的防渗。文章以欧阳海灌区大市倒虹吸管环氧砂浆粘贴U型橡胶止水带止水为实例，介绍了环氧砂浆粘贴U型橡胶止水带的安装基本工艺流程和施工方法，同时也介绍了漏水严重的橡胶止水带的拆除方法。

环氧树脂粘贴U型橡胶止水带倒虹吸管

1 工程概况

大市倒虹吸位于湖南省欧阳海灌区东支干渠8+680 km处，横跨耒水，为大型架空梁式管，管径3.50 m，管壁厚0.30 m、最大水头18.0 m。设计过水流量20 m3/s，全长1 257.7 m，其中水平段长1 157.0 m，进出口斜长分别为50.50 m和50.12 m。共有钢筋混凝土管54节，伸缩缝宽（3～5）cm，管内上下节橡皮粘贴接触宽度为5 cm，全部采用现浇法施工，进口上游段设泄洪闸和进水闸，控制渠道运行水位。进水闸前设钢制拦污栅，为减少泥沙流入管道内，在管道进口前段处设沉砂池，出口段设消力池，用以调整出口流速分布。为减少水流对渠床的冲刷，在管道距离河两岸100 m处各设直径为0.40 m的冲砂阀一个，以清除管内泥沙和积水，便于管内工程维修。在靠近河右岸人行天梯的管井上部留有直径为0.80 m的检修孔口。受管内水流的冲击和摩擦等外力作用，常使一些老化严重的止水橡胶开裂而喷水，每年在停灌的秋冬期间都要对巳破损的橡胶止水带进行修补，对漏水严重又无法修补的则拆除重新更换。大市倒虹吸管弯道多管道长，自然光线无法透入，受管道施工环境限制，止水带的换装全部靠人工完成。管道2 m以上的施工作业必须人工架设井字形排架完成，属一级高危夜间施工作业。采用科学的工艺流程和施工安全防护措施是完成管道橡胶带止水粘贴施工的前提条件。

2 施工方法

2.1 施工程序

欧阳海灌区大市倒虹吸管U型橡胶止水带采用环氧树脂粘贴的施工程序为：施工准备→破损橡胶带的拆除→新橡胶带的安装→养护→拆模→质量检查→现场清理。

2.2 施工工艺流程

环氧树脂粘贴U型橡胶带工艺流程见附图。

附图环氧树脂粘贴U型橡胶带工艺流程

2.3 U型橡胶止水带粘贴面凿毛处理方法

橡胶止水带能否与环氧砂浆粘贴牢固，关键在于橡胶止水带的粘贴面是否充分凿毛，充分凿毛能增大接触面，通过涂抹在橡胶带接触面的基液与环氧砂浆粘贴加压后牢固地结合在一起，才能具有一定的抗垃、抗剪力，以达到止水的目的。具体操作方法如下：

（1）通过实地测量需要更换的橡胶带的周长数据，考虑到橡胶带具有一定伸缩性，截料时可在测量数据上减少（30～40）mm为宜。截料时两头应各留出20 cm的搭接长度。

（2）将截好的橡胶带平铺在平整的水泥地面上，U型的凸面向上，先用钢丝刷子将凸面两侧的平面橡胶面逐渐刷毛后用清水冲洗一遍，待水干后，用98%的浓硫酸涂刷处理20 min左右，然后用清水冲洗2～3次，再次用钢丝刷刷洗后将其悬挂在铁丝上晾干，切忌沾上油污和灰尘。

（3）将已晾干的橡胶带的两端在木制木具上用快刀切削成角度为15°的三角形断面，在切削好的断面上涂抹环氧基液，用模型卡压后置于干燥洁净的房间，房间保持（20～30）℃左右的温度，一般（3～4）d即可固化。

2.4 环氧基液与环氧砂浆的配制

环氧基液由环氧树脂6101、固化剂乙二胺、增塑剂二丁脂、增韧剂304、稀释剂丙酮按一定比例配成；加425#水泥和砂充分拌制成环氧砂浆作为填充料。环氧砂浆拌制的工艺过程：环氧脂加热至60℃，加入二丁脂和丙酮拌匀，当温度降止（10～20）℃时加入乙二胺拌匀。按一定比例加入水泥和干燥洁净的黄砂拌合均匀，至砂浆用手抓能成团放手能散开，环氧基液和砂浆配合比如附表。

附表环氧基液和环氧砂浆配比表g

3 更换橡胶止水带工艺要求

（1）施工准备。首先应打开进口段泄洪闸，关闭好管道，进水闸防止渠道内水进入管内，打开管道上的两个冲砂阀放干管内积水，当管内尚存余水时用钢凿在须更换的橡胶带底部凿一出水口将水放干，保持管内干燥，架设好照明线路，安装通风设备。模型、排架及器材搬运到工作面。

（2）需更换的橡胶止水带拆除。受倒虹吸管工作断面的限制，拆除和更换橡胶带全部由人工完成，工作场地只能适应6～7人施工，劳动强度大，施工工艺只能靠手工操作。在拆除老化破裂橡胶带时由4个人组成2个小组，分别从底部拆开口子，用锤子加钢钎沿着橡胶带与伸缩缝接触面将老环氧砂浆填充料与附着的橡胶带一并剥离，在剥离橡胶带时切忌重锤猛击，以免破坏伸缩缝边缘的混凝土。

（3）伸缩缝粘贴面的修整。当需更换的橡胶带全部拆除后，将混凝土粘贴面上原老砂浆进行切底凿除，使粘贴面大致平整，用手摸去能有凹凸之感为佳。混凝土接触面清凿好后用钢丝刷将粉尘和浮皮清除，用高压水抢进行冲洗，冲洗干净后再用热风机吹干。

（4）砂浆铺设与橡胶止水带粘贴。砂浆铺设与橡胶止水带粘贴工序是整个施工工艺的重中之重，是止水能否成功的关键。应按照从下到上的顺序施工，先将已经处理好的橡胶止水带吊放到架设好的施工排架上，在橡胶止水带接触面和混凝土接触面上用毛刷均匀地涂抹环氧树脂基液，涂抹的长度为一组模型长度，约1/4周长，橡胶带涂抹厚度为（3～4）mm，混凝土接触面可涂抹（6～7）mm，基液涂抹5 min后铺设砂浆，砂浆用人工掐成条铺设在混凝土接触面上并用手背压平，砂浆铺设厚约（18～20）mm，砂浆铺设好后将橡胶止水带对正放至砂浆面上，接头放至离管底高0.30 m处。在橡胶止水带上面铺盖宽度为0.20 m的塑料薄膜，将上下游两块模型摆正放置于塑料薄膜上，人工铁锤敲打木支撑底部的三角木对模型实施加压，模型将挤压力传至橡胶止水带，使橡胶止水带与砂浆紧密接触。每组的上下游模型应使用两根木支撑加压，同一面模型加压时由两个人分别反方向均衡地用力地敲打三角木，以防止加压时模型移位，加压到模型底部出现挤出的砂浆时即可。停止加压后用马钉将木支撑和三角木固定防止回弹移位。两侧部施工重点应注意将上下游2块模型用马钉固定好，位置要放正使模型正向压到橡胶带上，此时高处作业搭设的木板和方木应结实牢固，排架上作业人员控制在4人以内。顶部施工活动空间小，不宜人工铁锤敲打木支撑加压，宜用2台液压千斤顶顶拱模型。

4 养护与折模

橡胶止水带安装后管内气温不能低于15℃，不能高于40℃，低于15℃应加热，高于40℃时应通风散热，养护7～8天即可拆模。拆模时先拆上部位然后拆侧部位最后拆底部。模型拆完后仔细检查橡胶带粘贴质量，用小铁锤轻轻敲打粘贴处橡胶是否有空鼓声，对边缝处凸出砂浆用凿子修整，如出现凹形现象应砂浆填补。排架依次从上到下拆除，及时清扫场地垃圾。

5 注意事项

环氧树脂基液和砂浆配制应使用准确的计量工具，加入乙二胺后尽可能立即施工，防止砂浆硬化，固化剂称重严格控制在配合比内，多加会使基液加速固化而报费，少加则使砂浆难以固化。环氧砂浆具有一定毒性，施工环境要通风良好。工作人员应戴防毒面具和手套，避免肌肤接触砂浆。使用的黄砂要洗净和烘干。

6 大市倒虹吸管橡胶止水带安装特点

止水带的安装方法有在钢筋混凝土中预埋螺丝加钢板固定法、环氧砂浆粘贴法；大市倒虹吸管为大型输水管道，流速大，进管污物易悬挂于管壁，为保持管内壁平顺不阻水，采用砂浆粘贴U型橡胶止水带止水法。施工中全部手工操作，便于问题的及时发现和处理，工程质量易于保证，但是，受管内场地面积的限制，不利于机械化施工，劳动强度大，且属特殊高空作业，现场易燃、易爆物多，施工安全要求高。