渡槽槽身止水快速施工技术

周 波， 罗志远， 李春强

(中国水利水电第十工程局有限公司，四川成都 610072)

渡槽是指输送渠道水流跨越河渠、溪谷、洼地和道路的架空水槽。普遍用于灌溉输水，通常架设于山谷、洼地、河流之上，是水利工程常用输水建筑物之一。渡槽槽身多为矩形和U型2种断面结构，而渡槽槽身止水形式多样，结构复杂。止水施工质量将决定槽身结构是否渗漏，止水不严密，不仅会导致渗漏，还可能影响渡槽运行安全，故施工质量要求高[1]。

毗河供水一期工程是都江堰丘陵扩灌区之一，工程规模为大(1)型灌区，以城镇供水和灌溉为主。渠系全长381.36 km，建筑物以渡槽、隧洞、明渠、暗渠、倒虹吸为主。其中渡槽槽身为U型薄壳钢筋混凝土结构，槽身采用U型橡胶复合止水，是集聚乙烯嵌缝板、U型橡胶止水带、GB胶板、不锈钢压板、不锈钢螺栓、丙乳砂浆、聚硫密封膏等为一体的综合性止水形式。该止水下部为3 cm聚乙烯嵌缝板，中部为U型橡胶止水带，上部由聚乙烯嵌缝板、聚硫密封膏、丙乳砂浆组成，其中两侧为丙乳砂浆，中间5 cm下部为聚乙烯嵌缝板，上部为聚硫密封膏；止水结构复杂，施工质量要求高(图1)。

图1 渡槽槽身U型止水结构形式(单位：cm)

1 渡槽止水技术方案

1.1 工艺原理

针对毗河供水一期工程渡槽槽身U型橡胶复合止水结构特点，本施工工艺是对渡槽槽身U型止水常规施工方法中划线打孔、安装、再打孔的安装方法进行优化，采用螺栓孔一次性成孔的方式进行施工。首先对止水基座进行清理、修补，保证止水结构尺寸；然后依次进行GB胶板及橡胶止水带安装，安装完成后进行钻孔；安装不锈钢压板、螺栓，螺栓安装完成后；依次进行聚乙烯嵌缝板安装、丙乳砂浆及聚硫密封膏填充。施工工艺流程：施工准备—基座处理—GB胶板安装—U型止水带安装—钻孔—不锈钢压条、螺栓安装—嵌缝板固定—丙乳砂浆填充—聚硫密封膏填充。

1.2 施工方法

1.2.1 施工准备

施工前，对作业人员进行技术质量交底，准备好止水施工的机具、材料；并对GB胶板、U型橡胶止水带；聚硫密封膏、丙乳砂浆等材料应进行原材料、半成品检验确保其性能指标符合设计施工图、现行施工规程、规范要求，对于不合格产品应予以退货，禁止使用。

U型薄壁结构渡槽，下部为圆弧形，对于尺寸较大的渡槽，作业人员难以站稳，需进行施工平台搭设，工作平台应稳固、安全[2]；采用φ48.3 mm×3.6 mm钢管搭建施工平台，施工平台上铺设5 cm厚的木板，并设置栏杆和防护网。断面相对较小的渡槽，采用板凳、5 cm厚木板等作为施工平台。断面小的渡槽，可以铺设干净的棉布作为施工平台。施工时注意避免施工平台对槽身及拉杆的损伤。

1.2.2 基座处理

施工前对止水槽基座进行检查，对止水槽实际尺寸与设计有偏差、部分混凝土不密实等问题进行处理。采用电钻对侵占止水槽结构尺寸及不密实混凝土部位进行凿除，对尺寸不足位置，进行凿毛后，采用环氧砂浆进行修补。

止水槽结构尺寸处理完成后，采用手持式凿毛机、钢丝刷对丙乳砂浆填充接触面(止水槽侧面)进行凿毛，标准以去除乳皮、石子外露为准。然后使用开槽机、电钻将槽身间伸缩缝的泡沫板(槽身浇筑时已进行填充)凿除至设计尺寸。使用砂轮机打磨止水槽底部，要求环向平顺，无明显凹凸不平。最后使用高压水枪对混凝土基面进行冲洗，清除混凝土表面的浮浆、碎渣，使混凝土表面洁净[3]。

1.2.3 GB胶板安装

清理止水槽表面的灰尘及污渍，光滑表面采用砂纸打毛、檫净。GB胶板采用丙酮(或酒精)擦拭干净。使用毛刷在混凝土面和GB胶板分别涂刷一层氯丁酚醛胶粘剂强力胶，要求涂胶2～3次，涂胶量按150～250 g/m2，露置完全不粘手(约10～20 min)，将其压紧，按照先底部后边墙，底部由中间向两端粘接，边墙由下向上粘接的顺序施工，并设置压板等以固定压实，过程中应避免沾水或进入灰尘。待胶体充分固化后，拆除压板并进行清理工作(图2)。

图2 胶水涂刷及GB胶板安装

1.2.4 U型橡胶止水带安装

使用丙酮(或酒精)将止水带擦拭干净，止水槽接触面、GB胶板顶面、橡胶止水底面各涂刷一层氯丁酚醛胶粘剂强力胶，止水带U型鼻翼设置在止水槽缝内，要求涂胶2～3次，涂胶量按150～250 g/m2，露置完全不粘手(约10～20 min)，将其压紧，按照先底部后边墙的顺序安装U形橡胶止水带，逐段压实，使之与GB胶板紧密粘接，并设置压板等以固定压实，过程中应避免沾水或进入灰尘。待胶体充分固化后，拆除压板并进行清理工作(图3)。

图3 U型橡胶止水带安装

1.2.5 不锈钢压板及螺栓安装

在距离止水槽槽壁3.5 cm位置顺直铺放不锈钢压条,再根据不锈钢压条上空隙位置选取合适钻孔的位置并做好记号，使用电钻在记号的位置垂直着止水槽环面钻孔，钻孔完成后使用高压风枪将孔内残渣清理干净，要求孔内无残渣和灰粉。确认孔的位置合适后，将膨胀螺栓穿过止水、GB胶板、不锈钢压板等，再插入已打好的螺栓孔内并确认完全插入。

如果螺栓孔过紧，需要用手锤将膨胀螺栓敲击入孔时应注意，不得直接敲击螺栓端部，这样做可能会导致螺栓的丝扣受到损坏，从而无法旋紧螺母和进行调节。应该用略大于螺杆的套管套在螺杆上，然后进行敲击，使敲击力作用于螺母上。

螺栓紧固顺序为从槽身底部向两侧依次紧，螺栓拧紧程度为压条空隙内橡胶稍有凸起为止。安装好的膨胀螺栓，外露部分应与底板垂直，垫片与底板完全紧密接触。螺母旋紧后，螺栓外露丝扣应保持在2～5扣之间(图4)。

图4 螺栓拧固

1.2.6 嵌缝板固定

止水槽中部采用5 cm厚聚乙烯嵌缝板，其上部1.5 cm范围填充聚硫密封膏。高密度聚乙烯嵌缝板(宽5 cm、高8.8 cm)，需紧贴U型断面，而嵌缝板为1 m×2 m矩形面板，安装前必须人工将嵌缝板棱角进行切割打磨处理，保证嵌缝板尺寸与槽身断面尺寸一致。

人工将嵌缝板固定，采用工具在嵌缝板上标出聚硫密封胶填充范围。沿标线位置采用钢锯将泡沫板锯开，然后将锯开的泡沫板用铁钉连在一起。将铁钉另一端的嵌缝板用胶水粘结到止水带中部，固定牢固(图5)。

图5 嵌缝板安装施工

1.2.7 丙乳砂浆填充

丙乳砂浆配合比为水泥∶砂∶聚丙烯酸脂乳液∶水=100∶167∶31∶40(kg)，砂选用细度模数1.6，粒径小于2.5 mm的过筛细砂；采用现场拌制，即拌即用，一次拌合数量不宜过多，应在30～45 min内使用完毕，丙乳砂浆采用人工拌合，不可强烈搅拌，以免产生泡沫，降低丙乳砂浆密实度及强度。涂抹采用人工涂抹，底部可一次性涂抹到位，侧面分2～3层涂抹，每层厚度均为3～5 cm，嵌缝板两侧采用对称涂抹，涂抹过程中应朝止水槽外侧一个方向压实，避免反复压抹，收好面的丙乳砂浆不得出现蠕动、坠落、气泡、裂纹等现象，表面应平整(图6)[4]。

图6 丙乳砂浆填充施工

1.2.8 聚硫密封膏填充

1.2.8.1 泡沫板剃除及清理

聚硫密封膏沿止水槽中心线方向布设，聚硫密封膏厚度1.5 cm，宽度在止水带迎水面侧为5 cm，背水面侧宽度为3 cm。待丙乳砂浆养护合格后，采用美工刀将原先使用钉子固定的上部嵌缝板予以剔除，再用钢刷将整条槽用力刷一道，去除槽内的细小颗粒物，再用高压风枪将槽内吹干净，以确保无杂物、无灰尘、干燥。

1.2.8.2 聚硫密封膏配置工艺

底涂的材料配置和使用说明：聚硫密封膏由甲、乙2组分组合而成，使用时将甲组分(无色透明)与乙组(红褐色)按1∶1混合均匀，用毛刷涂刷于结构缝两侧注膏基面上，基面上底涂表面干后，即可注膏(注：基面上底涂必须表干后方可注膏，否则将严重影响粘结)。该产品易挥发，分2组单独包装，在密封情况下贮存期为一年，混合后的底涂要求一次用完。

双组份聚硫膏的材料配置：

(1)材料配比：A组份为白色密封胶，简称A； B组份为黑色固化剂，简称B。参合比例为A∶B=10∶0.8～10∶1.2，使用前应该先做试验确定比例，并报监理审批。

(2)混膏：打开A包装桶盖，将B加入A包装桶内，采用手持式搅拌器进行搅拌，先启动低速开关，自上而下搅拌3 min，再启动中速开关，搅拌5～8 min至膏料颜色均匀一致，即完成配制和混膏工艺。

1.2.8.3 聚硫密封膏入槽施工

将搅拌均匀的聚硫密封膏分装进小桶中，人工利用小铲子挤压进槽，并涂抹至开挖的沟槽表面一致，局部不平整部位，可进行补充或在没有固化前铲除。固化后的膏体表面应光滑、平整、无气泡。膏体内部应保持密实、无断头，并保持黏结牢固，无脱膏断裂、渗水现象。

密封胶硫化前需进行养护，一般情况下，密封胶经24 h后即可正常硫化，完全硫化(固化)时间大约7天时间。同时应注意检查接缝处是否有漏胶、密封不完全等问题，根据实际情况进行及时修复，无法修复的应返工处理。

1.2.8.4 涂膏过程中的膏体连接工艺

如若一条结构缝不能一次性注膏完毕，则第二次注膏采用2种方法：干式连接和湿式连接。2次涂膏施工时间间隔不超过8 h，一般采用湿式连接，湿式连接对膏体接头无特殊要求，可连续涂膏施工。2次涂膏施工时间间隔可能超过8 h时，要采用干式连接方法。干式连接膏体接头处理方法：

(1)前次涂膏结束时应留下斜型毛面搭接面。

(2)再次涂膏时先用手或刮刀在原膏体接头斜面上涂膏一层，然后再进行本次涂膏。

2 质量控制措施

(1)选择专业厂家进行槽身止水生产，止水生产按照设计图纸止水尺寸进行，确保止水完整性，避免止水接头。

(2)止水进场后，对止水型号、数量进行检查，并要求厂家提供产品合格证。止水带表面不得有开裂、缺胶、分层等破损现象，深度不大于2 mm、面积不大于16 mm2的凹痕、气泡、杂质、明疤等缺陷不得超过4处[5]。止水带的尺寸偏差需满足规范要求。

(3)止水带应存放于仓库内，防止日晒雨淋。严禁与有机溶液或与其能发生反应的溶液放于一处。

(4)止水安装后，采用钢压板压实，拧紧预埋螺栓将止水与槽身固定牢固。

(5)止水槽基座处理时，确保止水槽的基座结构宽度满足要求，与GB胶板接触面打磨平整，侧面进行凿毛处理。

(6)止水槽基座存在外观质量缺陷的及伸缩缝边缘存在缺棱掉角的，应当使用环氧砂浆修补后，再打磨平整，环氧砂浆修补前进行凿毛处理。

(7)GB胶板、U型止水带安装时应确保止水槽的干燥干净，确保强力胶粘紧粘牢，用胶锤锤紧，确保GB胶板、U型止水带沿着止水槽环向平整、顺直地贴紧基座，不应有拱起、卷起、有空隙的现象。

(8)安装不锈钢螺帽打孔时，由于是直接在U型止水带上打孔，应注意进钻头时的力度和深度，可提前在现场试验好，在钻头上刻画记号以控制深度，同时出钻头时，顺着孔的方向，不能带松了本已经粘紧的GB胶板、U型止水带，出现这 种情况应及时补胶处理。

(9)不锈钢压条安装，螺帽拧紧以适当挤压出止水带橡胶为宜，同时采用防水材料对螺栓孔周边进行防渗防漏处理。

(10)丙乳砂浆及聚硫密封膏严格按照配合比进行拌制，并确保拌和质量。丙乳砂浆封闭，注意洒水养护，防止出现干裂。

3 总结

渡槽槽身U型橡胶复合止水快速施工技术通过在毗河供水一期工程渡槽槽身止水施工中应用，在施工质量、施工效率、节约成本方面均取得了良好的效果。该施工技术采用螺栓孔一次性成孔的方式，不仅在聚乙烯嵌缝板、U型止水带、不锈钢压板、螺栓安装时有效解决多次打孔、孔位偏差、造成废孔的问题，而且大大提高了打孔的效率及止水施工的速率；同时能在丙乳砂浆、聚流密封膏填充施工时，通过细节把控，有效确保填充施工质量。实践证明，该施工技术是有效可行的，在类似工程中可推广应用。