永圣渡槽组合止水安装施工工法研究

张红霞 刘 剑 陈崇德

(湖北省漳河工程管理局，湖北 荆门 448156)

1 概 述

渡槽是跨越河流、渠道、公(铁)路、山凹等地形的输水建筑物，是水利工程渠系建筑物中应用较广的立交建筑物。除用于农田灌溉、城镇生活用水、工业用水、跨流域引水外，还可做排水和导流之用。随着渡槽在工程中的应用日益增多，构件间的接头、接缝渗漏问题也随之增加。

在湖北省漳河水库灌区续建配套与节水改造工程施工中，永圣、南桥、盐池等渡槽为拆除重建工程，通过对预制槽身构件止水结构及施工工艺进行认真细致的研究，解决了预制渡槽止水渗漏问题，并形成了本工法。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1 工艺原理

a.将铜片以及U形GB复合橡胶止水带通过环氧胶泥、丙乳砂浆、螺栓压铁等与构件紧密贴合，达到止水防渗效果，与单一橡胶止水相比提高了可靠性、耐久性。

b.铜片止水由加工厂成型，现场焊接。螺栓用锚固剂固定，精准确定孔位。之后对止水铜片和橡胶止水带现场钻孔，保证止水铜片和橡胶止水带安装简便快捷。

c.铜片止水与构件间的黏合采用环氧胶泥，保证贴合面结合牢固、无空腔；过流面采用倒梯形剖口填入丙乳砂浆整形，在伸缩缝位置填充双组分聚硫密封胶防止橡胶止水带老化，适应伸缩缝变形，也保证了过水顺畅(见图1)。

图1 组合止水安装结构示意图

2.2 施工工艺流程

预制渡槽采用止水铜片及U形GB复合橡胶止水带，安装顺序为先铜片止水、再橡胶止水带，通过不锈钢压板将铜片、橡胶止水带与环氧胶泥等压实贴合密闭，最后采用丙乳砂浆、双组分聚硫密封胶整形封闭[1]。

止水后安装施工工艺流程见图2。

图2 止水后安装施工工艺流程

2.3 施工过程及操作要点

a.施工准备。现场清理干净，施工用水、用电、道路等布置符合设计要求，冲击钻、麻花钻、称重设备、辅助用具扶梯、运输小车设备等准备齐全。

b.铜片加工、止水带下料：ⓐ采购的铜片报送监理机构检测合格后，根据构件型式、尺寸下料，采用冲压设备按设计规格尺寸将铜片加工成型；ⓑU形构件的铜片在反弧段应是整段，接头尽量布置在侧壁；ⓒ矩形构件的铜片在底部和倒角处应是整段，倒角处加工尺寸必须精准；ⓓ止水铜片加工焊接均采用双面焊，搭接长度不小于20mm，焊拼成型后的止水铜片端部位置不得低于设计高度；ⓔ橡胶止水带按设计尺寸并结合现场量测长度下料，所有橡胶止水带均为通条无搭接形式。

c.基础面处理：ⓐ先用钢丝刷和砂轮打磨预留凹槽表面，除去表面的浮渣、污渍，再用高压水枪冲洗预留凹槽，自然风干；ⓑ对于矩形断面构件，其倒角折角处应修整得圆润自然，便于铜片安装时贴合紧密。

d.螺栓锚固：ⓐ孔位确定：根据止水带的设计尺寸，确定止水铜片和橡胶止水带安装边线，在构件两端预留凹槽的中间位置精确定位并标记，在钢筋空当部位按设计要求(20±2)cm的间距调整螺栓锚固孔位置，并做出明显的孔位标记；ⓑ钻孔：采用φ8钻头的冲击钻在选定的位置垂直钻出深度约6cm的螺栓固定孔；若在钻孔过程中出现个别钻头触碰到钢筋情况，应立即停止，观察孔位内钢筋位置，并比较孔位与相邻孔位的间距后作出适当调整，再按上述要求钻孔；钻孔必须采用干钻，孔位垂直度和孔深达到设计要求后用风枪将钻孔过程中产生的碎屑和浮尘清除，孔内用毛刷清理干净；ⓒ锚固：逐个清洗不锈钢螺栓，确保锚固端无油污；按说明书要求配制专用锚固剂并灌入孔洞，灌注剂量以螺栓插入后有少许锚固剂被挤出为宜；随后将螺栓逐个插入锚固孔，并用木锤轻轻敲击，使螺栓就位，并在孔口部位填入少许细颗粒石子，固定螺栓使之垂直于构件表面；锚固剂固化完成后约1h采用锚杆拉拔仪检查螺栓锚固情况，检查合格后报监理审核，进入下一道工序。

e.铜片、止水带造孔：ⓐ按照设计图要求，将孔洞位置逐一画在铜片表面，然后用φ8的麻花钻头在孔洞位置钻出规格一致的固定孔，锉除与构件接触侧的毛刺后备用；ⓑ在不锈钢压铁上确定孔位后用钻床钻孔，锉除外露侧钻孔后的毛刺,编号标注备用；ⓒ在橡胶止水带上确定孔洞标记，采用空心冲子在橡胶带上冲出φ8的孔洞；ⓓ所有孔洞位置偏差均应小于2mm。

f.止水安装：ⓐ试安装：铜片、橡胶止水带、压铁按顺序逐一试安装，对于孔位安装偏差在2mm以内的用锉刀等工具修整，直到安装顺畅无卡滞，孔位偏差超过2mm的一律不得用于后期安装；ⓑ环氧胶泥打底：双组分环氧胶泥按环氧树脂 ∶增塑剂 ∶固化剂=1 ∶0.1 ∶0.05～0.1(重量比)配制，固化时间控制在30～60min；确定双组分环氧胶泥A、B组分掺量后，根据每条止水带所需胶泥量配制，要求随配制随使用，每条止水铜片所需A组分约为2kg，B组分约为1kg；将环氧胶泥A、B组分分别倒入铁桶内，充分搅拌均匀，以胶泥涂抹在侧墙上不向下流动为宜，将调制好的环氧胶泥均匀涂抹在构件和铜片两边，确保构件表面黏结料均匀饱满；ⓒ止水带安装：将铜片、橡胶止水带、压铁按顺序逐一安装，加装垫片、螺帽固定；压铁固定实施两步紧固，第一步按从底部中间向两侧的顺序逐步紧固施压，先紧固至螺栓空出长度约2/3，同时将受压后挤出的环氧胶泥涂抹整形；再从底部中间紧固至螺栓将压铁稳固，橡胶止水带有一定压缩时即可；所有止水片、带等不得有拉扯、压缩现象，保证各部位贴压紧密，止水带与原构件缝隙间的环氧胶泥要抹平压实。

g.整形封闭：ⓐ止水带安装完毕，环氧胶泥固化后，按设计要求对构件两端采用丙乳砂浆填补修平；丙乳砂浆填补前，应将处理部位冲洗干净，混凝土保持饱和面干状态；先在混凝土表面涂刷一层丙乳净浆，之后填补丙乳砂浆；ⓑ丙乳净浆配合比为水泥 ∶丙乳=1 ∶0.5(重量比)；ⓒ丙乳砂浆配合比为水泥 ∶丙乳 ∶中粗砂 ∶水=1 ∶0.3 ∶2 ∶适量(重量比)；ⓓ待丙乳砂浆终凝且湿水保养达到设计要求后，取出伸缩缝隔离模板，填充双组分聚硫密封胶，精细修整使缝面平整顺畅。

2.4 工法特点

a.伸缩缝口采用倒梯形断面，防止丙乳砂浆保护体脱落。

b.将铜片和U形GB复合橡胶止水带通过环氧胶泥、丙乳砂浆、螺栓压铁等与构件紧密贴合，达到止水防渗效果。

c.采用后装法施工相比先装法施工简单快捷，缩短了工期，后期维护施工简便。

d.本工法适用于水利水电工程混凝土结构伸缩缝止水后安装施工。

3 工程应用

3.1 应用实例

3.1.1 湖北省漳河水库灌区四干渠永圣渡槽拆除重建工程

永圣渡槽全长600m，为钢筋混凝土矩形简支结构，单跨槽身长14.97m，外围断面尺寸为4.15m×3.10m，槽身内部断面尺寸为3.25m×2.50m，设计流量11.24m3/s。渡槽预制槽身38跨共39条止水。自2017年4月5日开始安装止水带，22天完成。

3.1.2 湖北省漳河水库灌区四干渠南桥渡槽拆除重建工程

漳河灌区四干渠南桥渡槽全长470m，为钢筋混凝土矩形简支结构，单跨槽身长14.97m，外围断面尺寸为4.15m×3.10m，槽身内部断面尺寸为3.25m×2.50m，设计流量12.97m3/s，渡槽预制槽身32跨共33条止水。采用此工法施工，人工和机械台时有较大节省，工期与传统方法的45天相比提前11天，节约工期25%。该工程已完工运行8年，所有伸缩缝无渗水，效果十分显著。

3.1.3 湖北省漳河水库灌区四干渠盐池渡槽拆除重建工程

漳河灌区四干渠盐池渡槽全长210m，为钢筋混凝土U形简支结构，单跨槽身长14.97m，外围断面尺寸为4.15m×3.10m，槽身内部上开口净宽3.00m,高2.50m，下部为半径1.5m的半圆形，设计流量10.61m3/s。渡槽预制槽身15跨共16条止水。自2020年3月5日开始安装止水带，18天完成。

3.2 保证措施

3.2.1 质量保证措施

a.建立健全质量保证体系，实行采购、加工、制作、安装防护、检测全过程的质量控制与检查，质检人员对接缝止水施工全程旁站[2]。

b.每道工序和各单元工程施工完毕后严格按质量标准进行“三级”检查验收，合格后方能进行下道工序[3]。

我向外公发誓：“外公，我以后一定会记住您说的话，遇到困难会想办法去面对，不会想办法去逃避。我会像杨子荣学习，努力克服困难，努力奋斗！”

c.建立技术档案，及时准确记录工序、成品、半成品、单元质量情况并整理归档，以便指导和改进技术措施，不断提高施工质量[4]。

d.止水铜片的焊接人员应经岗位培训考试合格后方能上岗，橡胶止水带在每条伸缩缝中要求是通长，不得有接头[5]。

e.柔性填料外止水材料不得露天存放。在施工现场临时存放时应及时覆盖，避免阳光直接暴晒。

3.2.2 安全措施

止水安装施工属于临空作业，必须严格落实安全措施。

a.建立健全岗位责任制，落实岗位安全责任。

c.贯彻施工前安全技术性交底制度，提高施工人员安全意识和自我防护意识[6]。

d.实行交接班制度，贯彻交接班安全检查和事前、事中、事后安全检查，及时发现和排除事故隐患，确保施工安全[7]。

e.做好劳动保护工作，对现场工作人员，按照国家劳动保护法规定配备相应的劳保用品，包括安全帽、水鞋、绝缘体、雨衣、手套、安全绳(带)等。

f.施工现场的临时用电严格按照施工现场临时用电安全有关规定执行，特别是配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置[8]。

3.2.3 环保措施

a.成立由项目经理直接领导的环境保护领导小组，制定针对临时道路及施工场地扬尘，道路及施工场地照明、警示牌、防护、供水管线、路基及路面排水等的环保方案，遵守国家有关环境保护的法律法规和规章，做好施工区的环境保护工作，防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏[9]。

b.为防止施工区养护用水直接或间接进入河道、水源地保护范围内，在渡槽出口端设置污水、废水收集处理池，施工用水达到排放标准后方可排放，并对污水处理池及时清理。

c.施工中使用的化学用品包装和废弃的用具必须统一收集，集中处理。

d.施工结束后，及时清除施工区域内及附近的施工遗弃废物，遵守“工完、料尽、场地净”的原则[10]。

3.3 效益分析

3.3.1 经济效益

与传统现浇渡槽单层止水先装法施工工艺相比，采用本工法施工大幅提高了止水安装的可靠性、耐久性，施工简单快捷。经测算，成本节约率为25.0%～26.0%，经济效果较好。

3.3.2 社会效益

a.缩短了工期。以南桥渡槽拆除重建工程为例，与传统方法相比，节约工期25%。

b.减少了水量损失。以上述三座渡槽为例，运行以来均无渗漏损失。

c.提高了灌溉水有效利用系数。以三座渡槽所在的渠道测算，灌溉水有效利用系数提高了7.2%左右。

d.提高了灌溉服务效率。由于渠道水量损失减少，水流速度加快，促进了灌溉服务向及时、足量的转变。

e.环境优美。由于渗漏严重，部分槽身、槽墩水流痕迹明显以及槽墩周边地面沼泽化，对环境影响较大。目前这一现象消失，工程与周边的环境得到美化。

f.节能和环保效果显著：采用该工法，渡槽止水后期维护简便、易更换，节省了大量的机械设备和人工、材料。

4 结 语

实践证明，湖北省漳河水库灌区永圣、南桥、盐池等渡槽组合止水安装施工工法，除具有较强的止水效果外，人工和机械台时费用也有较大节省，施工工期比传统方法缩短，其经济效益、社会效益十分明显。本工法适用于水利水电工程混凝土结构伸缩缝止水后安装施工。