大型渡槽混凝土结构伸缩缝双止水防渗结构施工技术及其效果分析

董传海 刘传斌

（青州水建工程建设有限公司，山东 青州 262500）

0 引言

在大型渡槽混凝土结构伸缩缝施工中，如果发生渗漏情况，则影响建筑安全，因此，关于止水防渗问题被广泛关注。为解决伸缩缝的渗漏问题[1]，在大型渡槽混凝土施工过程中，需要判断施工材料的止水要求，制备合适的橡胶止水带，并确保科学安装等。但是现阶段在混凝土面板伸缩缝浇筑过程中，填缝材料容易遭到破坏，止水效果容易变差。针对该问题，相关学者进行了研究，如贺航等[2]研究了北疆高寒区某大型干渠伸缩缝止水材料修补工程，该研究分析了漏水的原因，在低温、潮湿以及缝面不洁等特殊施工环境下分析聚氨酯密封胶工作性能的影响，并且制定了适宜的施工方案，主要研究了施工环境和止水材料，但对橡胶止水带的安装和伸缩缝施工研究较少，导致其应用价值受限，并且抗渗效果不佳。基于此，为了提高大型渡槽混凝土结构伸缩缝的止水防渗效果，提出了大型渡槽混凝土结构伸缩缝双止水防渗结构施工技术。本文对该技术进行介绍，并测试其效果。

1 伸缩缝的双止水防渗结构施工

1.1 止水材料选材

在渡槽的伸缩缝预留钢板上，通过配制的环氧砂浆粘贴橡胶止水带，能够使止水带粘贴在钢板上实现止水效果[3]。由于环氧砂浆需要现场配制，因此，橡胶止水带修补按照3.2kg∕m估算环氧树脂用量。在配料盆中按环氧树脂量倒入塑化剂，搅拌后根据温度加入固化剂。同时，在基液中加入水泥，充分搅拌后形成环氧水泥浆。加入适量的石棉绒，搅拌均匀。由于环氧树脂受外界温度的影响，如果温度低而无法使其顺畅倒出，可在周围生火加热。加热时放正树脂桶，并且开一个3cm×3cm的通风口，可以使空气能够正常流通，保障树脂的性能。需要注意的是加热过程要交替进行，防止局部温度过高而引发事故[4]。配料时，环氧树脂的温度应控制在15℃。如果树脂温度较高，可倒入拌料盆中进行降温。配料时要严格控制计量，环氧树脂∶增塑剂∶固化剂的比例为1∶2∶4。在满足施工进度时要注意固化剂的用量，用量不少于5%进行配制。配制后的材料需要立刻使用，避免材料提前固化而产生浪费。

1.2 双止水防渗结构施工

1.2.1 止水片预埋

止水片预埋在下部嵌缝板处，根据伸缩缝结构大小，裁制嵌缝板[5]。嵌缝板使用聚乙烯泡沫板的质地较硬，为了不使在止水片浇筑过程中发生破坏，需要用钢筋网固定嵌缝板。根据伸缩缝的长度，选择合适数量的止水片。在止水片焊接过程中，保证止水片表面平整，并且无浮渍和裂纹。接头采用搭接方式连接，搭接长度＜15mm。根据伸缩缝结构，将焊接好的止水片弯折成U型并安装在嵌缝板上。每隔一段距离用钢筋进行支撑，将止水片固定在后浇带钢筋中。按照钢板上的螺栓孔间距，在止水槽中进行钻孔。孔径长约为15mm，孔中心距离伸缩缝中线长度为120mm。将定位钢板、套筒与螺栓安装到止水槽凹槽中。安装完成后，使用混凝土进行浇筑，完成止水片预埋[6]。在混凝土浇筑过程中，保证预埋件不受混凝土的冲击和振捣而发生形变，从而提升预埋件的质量。

1.2.2 橡胶止水带安装

安装橡胶止水带前，需对止水槽表面进行整平。将伸缩缝中的嵌缝板挖出一些，对混凝土基面进行凿毛，运用高压水枪清洗基面，并且敲击混凝土基面，判断止水槽中的混凝土浇筑情况，及时加固不密实的部位。灌注粘钢型结构胶。根据预埋位置选择出止水带上螺栓孔，在橡胶止水带上钻孔，保持两个孔距一致。用酒精处理止水槽表面，并对其表面进行打磨处理。在止水带上均匀涂刷密封胶。由槽身底端向四周安装止水带，并不断压实。在止水带周围溢出胶液，等到胶体固化后，清理止水带周边胶体。止水带压板为镀锌钢压板，厚度为3mm，根据施工现场情况进行分段。在钢压板上按照螺栓孔距进行钻孔，具体过程如图1所示。

图1 止水带钻孔与安装

在钢压板与止水带的粘贴面上涂抹密封胶，涂层厚2mm。安装垫片，调整到合适位置后进行固定，直到钢压板周围有胶体溢出[7]。等到胶体凝固后，整平和清理止水槽。从而形成止水片与橡胶止水带的双止水结构。

1.3 伸缩缝施工

当渡槽模板拆除后进行伸缩缝止水施工。为解决混凝土变形和收缩问题，选用高弹性模量骨料与混凝土进行搅拌。在止水结构伸缩缝施工时，首先，平整表面，在填充坑洼时，控制混凝土含水量在5%以下。在缝槽中涂刷材料，修整成型后进行养护。同时，养护止水带，避免止水带老化[8]。另外，在渡槽边墩台附近使用灰土回填，控制器压实度在92%以内。渡槽周围与支撑架之间使用橡胶垫片，阻止结构发生变形，保护伸缩缝。

2 实例分析

该施工技术的使用效果，可以根据工程应用进行验证。运用填充材料对伸缩缝进行填充后，当填缝深度为1.5cm拉伸宽度变化时，观察伸缩缝填缝材料抗渗压力的变化情况。当拉伸宽度为50%时，抗渗压力在0.2MPa以内，伸缩缝不发生渗漏，并且此时密封胶不容易受到破坏而发生形变，就能实现较好的止水防渗效果。

2.1 工程概况

某工程总干渠河渡槽项目，槽身全长为500m。单跨长度为35m，为双向预应力结构。槽体的宽度为10m，高度为4.5m。单槽体的重量为1500t。水流量为150m3∕s。渡槽中间添加了可拆卸的双止水结构伸缩缝。

试验所使用的混凝土试块大小为5cm×5cm×15cm，具体制作步骤如图2所示。

图2 止水试验填缝材料制作过程

选择两个混凝土试块，用符合规范的填缝材料对中间的伸缩缝进行填充。等到填缝材料固化后，将材料固化好的试块放置到卡槽中。按照施工标准，对其进行拉伸。改变填缝材料的宽度，选择大小尺寸一致的封头，放置在试块的缝隙前端和后端，预留出一定的位置。使用的材料为自制的密封胶，具体性能情况如表1所示。

表1 材料密封胶的性能

用密封胶矿土工膜毡进行粘贴。在混凝土试块上方，开口处理填缝材料，并将混凝土试块放入压力罐中进行加压测试。试验使用的拉力机为W4万能拉力机。使用的硬泡沫板硬度为55HA。运用密封胶和止水压块来支撑止水带，避免止水带未及时加固而使紧固面凹凸，导致防渗效果下降。同时，通过防止渡槽接缝形变，在止水带中形成应力，通过对止水钢板的不同层混凝土使用改性砂浆进行填充，使其能够填充紧实，避免质量不高而引发的绕渗问题。运用橡胶面板粘贴在止水试块中间，防止伸缩缝中有异物掉落，可以保证止水带的质量，防止止水带老化。

2.2 结果与分析

当填缝深度在1.5cm时，拉伸宽度不同，三个小组的止水效果如表2所示。

表2 宽度1.5cm止水效果

由测试结果可知，当伸缩缝材料性能相同时，在伸缩缝宽度为1.5cm时，拉伸宽度增加后，抗渗压力逐渐降低，其中在拉伸宽度达到50%时，3个小组的抗渗压力均在0.2MPa以内，最低抗渗压力为0.12MPa，伸缩缝未发生渗漏的情况。说明在应用该施工技术后达到了较好的填缝止水效果。

3 结束语

综上所述，为了提高止水防渗工程的施工质量，降低成型后混凝土伸缩缝的渗漏程度，人们设计了双止水防渗结构。该结构的使用效果关键在施工要点的把控。双止水防渗结构施工，首先要正确选择止水材料，按照配置计量，配制环氧砂浆粘贴橡胶止水带，并且将止水片预埋在下部嵌缝板处，平整和清洗水槽表面，然后由槽身底端向四周安装止水带并不断压实，铲除止水结构伸缩缝施工表面坑洼，涂刷底涂剂，在渡槽边墩台附近使用灰土回填，完成双止水防渗结构施工。本文通过实验验证了该施工技术的性能，其在实验中表现出了较好的止水防渗效果，在拉伸宽度达到50%时，3个小组的抗渗压力均在0.2MPa 以内，最低抗渗压力为0.12MPa，伸缩缝未发生渗漏。