关于水利工程中建筑物结构缝处理新方法的研究分析

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　　摘要：目前对水工建筑物结构缝的处理是采用一层防渗材料、一层止水铜片和一层止水橡胶带的多层防护措施。其弊端是施工工序多，施工难度大，工期较长，成本较高。经过多年施工实践，探索出新的处理方法。
　　关键词：水工建筑物；结构缝；处理方法；研究分析
　　1 概述
　　聚氨酯泡沫塑料具有优良的不透水性，是一种不吸水、不吸潮的优质材料，其性能稳定，耐热、耐霜冻、耐腐蚀、耐辐射、且不被生物化解。对有机溶剂、酸、碱、盐均具有良好的化学稳定性。施工简便、快捷，适应性强。目前在建筑行业应用效果极佳。若将聚氨酯泡沫塑料引进水利工程中，应用前景可观。初步估算，仅替代止水铜片和塑性防渗材料这一项，其材料成本可降低90％以上，经济效益非常明显。
　　2 常用处理方法
　　目前常用的处理步骤和方法是：除去原缝上旧的止水橡胶带等失效的设置，然后填入塑性防渗材料，再安装新的止水橡胶带。在重要部位或需进行化学灌浆的部位则增设一道止水铜片(见图1)，以保证工程的可靠性和安全性。这种方法已被证明较有效。
　　
　　图一常用处理方法示意图
　　由于防渗材料价格相对较高，塑性材料在温度较高时易流动，特别是填竖直缝时，时间稍长，防渗材料会落积在缝的下部，上部基本上已空虚。因而，必须用其他的材料将防渗材料相对固定住，这就相应增加了一道工序和工作量。止水铜片的价格较高，现场加工难度较大，安装繁琐且时间长。如果在需进行化学灌浆等有抗压要求的部位不设止水铜片，则缝中的防渗材料和止水橡胶带会因灌浆压力而遭到破坏。在某泵站建筑物结构缝处理中，由于没有采取抗压措施，导致灌浆时缝面止水橡胶带出现多处破裂，使化学浆液溢出。
　　3 新的处理方法
　　3．1 设想的提出
　　在一些建筑工程中经常采用泡沫塑料板代替沥青砂板作嵌缝材料，水利工程中常用它作结构缝内衬，将塑性防渗材料固定在一定的范围内，限制其流动。但丢弃量较多，且与缝面粘结不紧。为此，经过较长时间的市场调查，并根据多年的施工经验，提出新的处理措施，即在现场喷涂聚氨酯泡沫塑料作嵌缝防渗体。
　　3．2 聚氨酯泡沫塑料的性能
　　聚氨酯泡沫塑料可分为硬性和柔性两种，主要性能如下：
　　
　　
　　3．3 处理方案
　　3．3．1 水工建筑物结构缝处理(水下部分)
　　该类型缝在封缝之后，接着要对缝中进行化学灌浆，因此封缝材料应具有抗压能力。封缝处理由外向内依次为砂浆保护层、止水橡胶带、塑性防渗材料和硬质聚氨酯泡沫塑料，见图2
　　
　　图二 水工建筑物结构缝处进示意图
　　聚氨酯泡沫塑料在缝中的厚度可根据缝宽来确定。因其与混凝土的粘结力较大，缝宽10 cm时，其厚度为8～10 cm即可。该材料本身能防渗漏，所以其外层防渗材料可减小厚度，或者喷施一 层柔性聚氨酯泡沫塑料代替塑性防渗材料，可使施工更快捷，成本更低。
　　3．3．2 输水隧洞伸缩缝处理
　　本文只论无压和低压输水隧洞，因其缝常有地下水渗出，在处理前必须采取导流封堵措施，使缝面处于干燥状态，以利施工。处理方案见图3。如果缝中不进行化学灌浆处理，则只需喷施3～ 4 cm厚的柔性聚氨酯泡沫塑料(A)；若需化学灌浆，可先喷施一层3～4 cm厚的硬质聚氨酯泡沫塑料，再做一层较薄的柔性聚氨酯泡沫塑料，也可采用其他的塑性防渗材料(B)。
　　
　　（A）（B）
　　图三输水隧洞缩缝处理示意图
　　3．3．3 渡槽伸缩缝处理
　　此类型缝主要靠止水橡胶带止水，因而只需在缝内侧给止水橡胶加一保护层，以防止橡胶过早老化。施工时先在缝中喷施较薄一层柔性聚氨酯泡沫塑料，再设置止水橡胶带，槽身内侧(过水面)用丙乳砂浆作止水橡胶保护层，处理方案见图4。
　　
　　图四渡槽伸缩缝处理示意图
　　其他类型的伸缩缝处理，可根据具体情况，参照上述方案进行处理。
　　3．4 施工工艺
　　① 首先除去失效的止水设施，清理结构(伸缩)缝表面。使粘结面干净、无杂质且保持干燥。② 准备喷涂设备，主要包括料罐、搅拌机、喷施主机、管道和喷枪，并按要求准备好原材料和助剂。③ 将喷枪伸到喷施面上喷施，第一遍不能喷涂太厚，应来回扫动．逐渐达到设计厚度。聚氨酯泡沫塑料将在3～7 S内起泡并停止流动，在这段时间内需采取措施不让其流失而浪费。一条缝面最好一次
　　喷施完，避免间断重复喷施。喷施半小时后即可初步固化，几小时后可进行下道工序施工。
　　4 结语
　　在除险加固工程中，经常遇到水工建筑物结构缝、输水隧道和渡槽伸缩缝的处理等问题。水工建筑物分缝处一般均设有止水铜片或塑料止水片，但实际施工时存在设置不到位或被损坏等现象，有的甚至未安设止水铜片。缝表面上的止水橡胶带因年久老化和破损而失效，缝中全靠沥青防渗。由于沥青的冷脆性等因素使得缝中沥青不能形成整体，而是呈多空腔多通道的疏松结构，这对水工建筑物的稳定和安全会造成极大的危害。对于改进的水工建筑物结构缝，采用现场喷涂聚氯酯泡沫塑料嵌缝防渗体，以替代止水铜片塑性防渗材料，经济效益明显。
　　
　　
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