BW-II型膨胀止水条在堤防加固涵闸施工中的应用

向 明

(湖北腾升工程管理有限责任公司，武汉 430000)

1 问题的提出

湖北省洞庭湖区四河堤防加固工程位于湖北中部，是长江流域洪水进入洞庭湖的主要通道，该堤防加固工程主要包括堤身加高培厚、堤基防渗处理、堤身锥探灌浆、堤身护坡、护岸固脚、堤顶防汛公路、涵闸重建(加固)等。其中涵闸工程包括松滋市跃进闸重建、公安县肖家咀闸重建工程、公安县法华寺闸加固工程、石首市打井窖闸重建工程等124座涵闸。

涵闸工程中常用的橡皮止水带和塑料止水带造价高，而且要将一定设计宽度、数10m长的止水带材料穿入钢筋网墙内并固定在设计位置，操作难度大且施工工艺复杂，在止水结构方面很难达到理想效果；而沥青麻刀填缝及聚氯乙烯胶泥+水泥砂浆压条等止水措施也很难达到设计止水效果；凸凹形接缝施工缝止水技术主要通过延长渗水通道以起到防止渗漏的作用，但凸凹形接缝处模板安装和拆除存在很大困难，采用该技术后混凝土墙板上口处预留空隙过小，会降低接缝周围混凝土密实度，接缝上槽口内的杂物也很难清除。为此，本工程采用BW-II型膨胀止水条进行涵闸工程混凝土接缝阻水处理。

2 BW-II型膨胀止水条性能

BW-II型膨胀止水条是混凝土施工缝方面较为理想的止水材料，止水效果优良，工程效益显著。BW系列止水材料于1989年就被国家计委列入国家级新产品行列。该类型的止水条为遇水膨胀型胶条，其作为无机材料能够直接黏贴于混凝土施工缝表面，遇水后因发生体积膨胀而将施工缝缝隙级毛细孔全部堵塞，有效解决传统防渗技术下因钢筋混凝土施工缝处箍筋或钢筋阻碍而无法有效嵌入金属或橡胶止水片的难题，起到良好的防渗效果。BW系列止水材料分为普通型和缓膨型两类，其中普通型止水材料适用于施工过程中降水较少的干旱地区及高寒冻土地区；而缓膨型止水材料膨胀速度减缓，膨胀后无溶出物，整体性好，适用于各种气候条件下各类工程止水防渗需要。

BW-II型膨胀止水条属于缓膨型止水材料，既适用于水利水电工程中的混凝土施工缝及止浆缝缝隙止水，也适用于作为结构缝和高水头工作缝的辅助性填缝材料。该类型止水条自黏弹性良好，遇水后15min左右便会发生膨胀，且体积膨胀率最大可达200%-500%，挤密新旧混凝土之间的缝隙，并发挥以水止水的性能，能实现对1.5MPa压力水渗漏的堵塞[1]。该止水条构成材料主要为无机高分子吸水膨胀胶材，可塑性及抗老化性能十分强，可反复膨胀，即在收缩状态下通过其弹性、黏性和延展性确保缝隙严密，在遇水膨胀后渗入混凝土结构缝隙和毛细孔内，增强止水材料和混凝土缝隙黏结强度的同时，还会在缝隙的制约下产生自压应力，增强材料自身结构强度，有效止水。

湖北省洞庭湖区四河堤防加固工程的涵闸工程所使用的BW-II型膨胀止水条规格为20mm×30mm，(800℃×5h)高温条件下无流淌，(-200℃×2h)的低温试验下无脆裂，其主要技术指标详见表1。

表1 BW-II型膨胀止水条主要技术指标

对于宽度在15mm及以上的宽缝，应通过在止水条的迎水面和背水面采取工程措施对止水条因受到水压后所发生的变形挤出进行限制，以保证其在封闭情况下充分发生膨胀，将漏水通道彻底堵塞[2]。

3 BW-II型膨胀止水条材料的应用

3.1 原混凝土门槽渗漏处理

湖北省洞庭湖区四河堤防加固工程的涵闸工程中的预制与现浇混凝土涵闸门槽经长期运行后所产生的结构缝、伸缩缝等横向缝存在渗水现象。通过分析渗水原因发现原止水材料大部分老化而无法发挥止水效果，且地基因发生不均匀沉降而导致横向缝变形。在应用BW-II型膨胀止水条进行该涵闸工程原混凝土涵闸门槽渗漏阻水处理时，应先将原槽身迎水侧缝内已经失效的止水材料彻底凿除，并将凿除后的部位清理成长×宽为20mm×30mm的矩形断面。清理完成后，将符合设计要求的BW-II型膨胀止水条材料按照施工次序压入槽内，并在止水材料表面均匀涂刷一层聚氯乙烯防腐，在水流经涵闸门槽后止水条便会发生膨胀，将原缝隙填塞密实，起到止水的效果。

3.2 混凝土涵闸门槽横向缝处理

根据工程设计，湖北省洞庭湖区四河堤防加固工程的涵闸工程混凝土预制门槽采用一跨安装就位后，需要在各跨之间预留宽度2.0cm的结构缝以发挥伸缩缝的作用。在进行构件预制前，为加强伸缩缝宽度的控制，先将厚度2.0cm的沥青木板条放在伸缩缝处，并在预制构件安装时挤紧沥青木板条，同时应将木板条高度控制在低于门槽内侧面3.0cm的位置。待预制构件安装完成后，抽取出沥青木板条并按照预留缝隙形状将BW-II型膨胀止水条材料嵌入缝隙内，在其表面均匀涂刷一层聚氯乙烯。

3.3 墙体水平施工缝防水处理

混凝土强浇筑施工前应在彻底清理施工缝并露出基底后放置BW-II型膨胀止水条材料，并将止水条材料展开，通过其黏结性能将其黏贴在施工缝中间，相邻止水条材料搭接宽度至少为5cm，不得存在断点，待按设计要求安装好止水条材料后进行混凝土浇筑施工。对于立面施工缝，应预留出定位浅槽，并按设计要求将BW-II型膨胀止水条镶嵌在预留槽内，并利用材料自身的黏接性牢固黏贴，并使用隔离纸将止水条材料均匀压实。

3.4 混凝土墙和钢管交接处处理

本涵闸工程混凝土墙和钢管交接处止水处理是整个工程防水处理的薄弱性环节，主要原因在于钢管材料所具有的温度膨胀系数和混凝土结构的温度膨胀系数不同，所以两者交接处必将产生温度裂缝，形成渗水通道。如何加强混凝土墙和钢管交接处的防水止水处理是提升本涵闸门槽过水效果和结构稳定性的关键。在进行止水施工时，待钢管就位并校正后，进行混凝土墙体支模，并在距离钢管顶端10cm的位置黏贴一道BW-II型膨胀止水条材料，再进行混凝土浇筑。BW-II型膨胀止水条材料在碱性溶液中膨胀率较小，所以在所浇筑完成的混凝土达到设计强度前止水材料不会发生较大膨胀[3]。待混凝土凝固并达到设计强度后，止水条材料遇水便会发生膨胀，并紧密填充混凝土墙和钢管之间的缝隙，取得高效止水的效果。

3.5 固结灌浆孔堵漏

湖北省洞庭湖区四河堤防加固工程的涵闸工程施工过程中并未配备机械封孔设备，固结灌浆施工时通过灌浆机并浆封孔，导致灌浆孔内存在渗水、漏水等病害。为进行止水处理，先将灌浆孔凿深8-10cm，再通过干硬性能的水泥砂浆进行灌浆孔封堵，如果渗水较为严重，还应在水泥砂浆中掺加水玻璃。将BW-II型膨胀止水条材料塞入灌浆孔内并用木棍捣实，使止水材料填充厚度≥3.0cm。再采用干硬性水泥砂浆材料将剩余灌浆孔封堵填平处理，并抹光表面。

3.6 钢管包封混凝土施工缝处理

本涵闸工程钢管包封混凝土采用分段跳仓浇筑施工，在进行夹仓浇筑时，将BW-II型膨胀止水条材料黏贴在相邻设计面后浇筑混凝土，从而加强钢管包封混凝土施工缝止水处理。

4 结 论

BW-II型膨胀止水条材料在湖北省洞庭湖区四河堤防加固工程涵闸工程施工中的应用结果表明，该止水材料在水利水电工程施工缝止水处理方面应用较为广泛，且该材料防渗机理独特，施工简便，造价低廉，具有很强的任意成型性。本涵闸工程采用BW-II型膨胀止水条材料进行止水处理且工程运行已超过2a时间，目前并未出现任何渗漏现象，止水效果十分显著。