钢板止水在河套灌区渡槽工程的应用

高艳 张亮

摘 要：鉴于矩形渡槽槽身与底板连接处为槽身防渗薄弱部位，并且设计无止水材料，钢板止水作为一种新型材料使用在槽身与底板接触施工缝位置，通过对矩形渡槽槽身的主要受力分析、钢板止水的结构及施工工艺介绍，结合河套灌区节水工程现场施工实例，经过一段时间的运行观察，结果表明，钢板止水可以大大提高渡槽的防渗漏性能，增加渡槽的使用寿命。

关键词：河套灌区;渡槽;钢板止水;防滲

中图分类号：TV442 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）10-0118-02

1 渡槽钢板止水应用的提出

河套灌区引黄灌溉面积902万亩，拥有各级灌排渠道6.4万公里，各类建筑物18.35万座。灌区内渠道、沟道纵横交错，所以需要修建数量众多的渡槽输水工程。渡槽是小型农田水利工程中重要的输水构筑物，一般在引水灌区内广泛用于灌溉输水，结构型式为钢筋混凝土结构，根据渡槽断面结构不同，可以分为U型渡槽和矩形渡槽。

目前矩形渡槽在设计阶段，设计人员往往更加重视槽身与槽身连接处的防渗问题，忽略了槽身与底板的接触面，通常在底板的接触位置没有设计止水结构，为后期渡槽的运行留下了隐患。渡槽经过几年的运行后，我们发现底板和侧墙接缝处容易形成渗水、漏水，通过多年的水利工程施工经验，我们在此处加设钢板止水，沿长水流渗径，提高渡槽的防渗漏性能。该技术通过在近些年河套灌区节水工程的应用，渡槽明显无渗漏现象，止水作用显著提高。

2 渡槽防水的重要性

渡槽防水是整个建筑物质量控制的关键，渗水事故直接影响渡槽的使用寿命，并且后期维修难度大，堵漏困难，所以渡槽的防水首先应从设计开始，从建筑物结构上进行优化，设置各类止水结构材料，确保建筑物防水的可靠性，做好主动防水工作。

河套灌区早些年修建的渡槽，槽身混凝土外观完好，但是某些渡槽槽身却漏水严重，在槽身内侧用细石混凝土进行封堵修补，但是经过冻胀收缩作用，新旧混凝土结合面仍会产生裂缝，使得修补工作无济于事，所以主动防水是渡槽防渗的关键。

3 渡槽槽身受力分析

渡槽输水建筑物一般建设在需要跨越沟渠、道路等地方。渡槽槽身的受力主要有水流重力对底板向下的压力和水流对侧墙向外的水压力，水流越深，底板处受到的水压力越大（如图1、图2）。

在水流重力和水压力的作用下，底板与侧墙的接触面是受力集中的地方，容易形成一条通缝，水流会沿着接触面缓慢渗出，从而发生渡槽漏水的现象，所以为了阻止水流渗出，可以在该结合面增加一道钢板止水。

4 钢板止水结构介绍及止水原理

钢板止水为镀锌钢板刚性止水材料，钢板止水型式一具有一定的伸缩性，可以用在建筑物伸缩缝的位置，型式二一般使用在施工缝处，主要是起到延长水流渗径的作用（如图3）。钢板止水厚度为2-3mm，宽度约300mm，长度一般为3米长或者6米长。钢板止水的连接采用焊接型式，接缝处应不小于20cm。侧墙转角处的处理通常采用整块钢板弯折、丁字型焊接、7字型焊接等（灌溉渡槽一般为直线型）。钢板止水的支撑焊接，可以用直径较小的钢筋电焊在主筋上，确保钢板止水不会发生位移。

止水原理：按照施工工序，槽身底板与侧墙混凝土之间会形成施工缝，侧墙支模时无法避免木屑等建筑垃圾掉入模板，且侧墙均为薄壁型结构，很难确保接触面清理干净，接触面凿毛不合格或木屑垃圾清理不干净，非常容易形成渗水通道，安装钢板止水后，可以改变水流的渗透路径，延长水的渗透路线。安装时，钢板止水的“开口”面朝迎水面，混凝土振捣密实，确保止水钢板与混凝土结合紧密，渡槽内的水流很难沿施工缝从钢板浸透。

5 钢板止水施工工艺及注意问题

施工前应提前将采购好的钢板止水运至现场，存放在通风干燥的库房内，按照类型规格分别存放，做好防水、防挤压事项。

镀锌钢板可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、氩弧焊、电阻焊等方法进行焊接。使用时根据槽身段落的长度进行钢板止水的焊接，焊接人员必须持证上岗，焊接技术符合质量要求。对于每一条焊缝应进行γ射线检测，合格后方可投入使用。避免因焊缝质量不合格而引起渗水质量事故。

底板钢筋绑扎完成后，将钢板止水侧立安装在侧墙的中心线上，止水水平中心线与底板混凝土齐平，用小截钢筋焊接连接钢板止水与主筋，采用点焊的型式，切勿将钢板止水焊透。底板混凝土浇筑时，避免振捣棒触碰钢板止水，确保止水位置的准确性。混凝土终凝前，对侧墙位置的混凝土面进行凿毛处理，并将钢板止水上的水泥浆清洗干净。在侧墙混凝土浇筑时，严禁混凝土直接落在止水上，造成止水歪斜，止水两侧应均匀布料，振捣密实。

渡槽槽身为薄壁型结构，且钢筋布置较密，钢板止水与墙体间距离较小，混凝土浇筑时在该部位容易漏振，出现蜂窝孔洞，从而形成渗流通道。渡槽混凝土宜采用自密实混凝土，严格控制混凝土的水胶比和砂率，混凝土入仓后凭借自身的流动性即可形成密实状态，不仅提高了混凝土的密实度，而且还降低了钢板止水倾斜变形的风险。

6 钢板止水应用实例

河套灌区内每年要进行上百座渡槽新建及改造，在黄河内蒙古河套灌区续建配套与节水改造工程项目（四）施工第二标段渡槽建设时，为了提高渡槽的防渗性能我们主要从以下三个方面进行控制。

首先，我们通过优化配合比，掺加内蒙古伊和赛建材有限公司YHS-3型高效引气减水剂，配置自密实混凝土，在保证强度的情况下，确保混凝土的抗冻、抗渗性能满足设计指标要求，保证槽身混凝土的密实性，抗渗等级为W8及以上。

其次，槽身与槽身连接位置允许有一定量的变形，结构设计为伸缩缝，使用651型橡胶止水、平板止水及双组份聚硫密封胶组合而成的止水结构，在接缝处发生少量的变形，可以通过橡胶止水和双组份聚硫密封胶进行补偿，不会出现裂缝，使得该断面形成有效的防渗保障体系。

最后，槽身与底板连接面的施工缝位置，通过受力分析及多年的施工经验积累，再加上施工过程中施工缝基础面清理难度大，如果施工过程质量控制稍有松懈，该位置很容易形成通缝，在不设置任何止水材料的情况下，渡槽运行后会造成无法弥补的质量缺陷。结合以上因素，通过安装钢板止水，保证钢板止水与槽身混凝土粘结紧密，即使该位置出现了细微通缝，钢制止水会直接将渗水水流阻拦。

通过以上技术措施，全方位控制了渡槽的质量，确保渡槽在止水方面万无一失，渡槽在经过几次行水之后，槽身外侧均无渗水现象，本标段施做的渡槽工程全部被评为优良工程，得到了建管单位及验收专家的认可。（如图4）

7 结语

钢板止水作为一种新型的材料在水利工程中应用，对渡槽防水起着关键性的作用，希望参建各方高度重视钢板止水的重要性，积极推广使用钢板止水，在今后渡槽的建设中严格控制钢板止水的安装质量，避免渡槽发生渗水、漏水质量事故，增加渡槽的使用年限，增加投资效益，避免造成国家资金的浪费。

参考文献

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