付用坤,馬軍棟,劉國慶
(山東臨沂水利工程總公司,山東 臨沂 276006)
丹山攔河閘一次性蓄水庫容812萬m3,平均年調蓄水量5 581.8萬m3,設計灌溉面積0.98萬hm2,綜合考慮閘址上下游河道的規(guī)劃情況,確定丹山攔河閘工程規(guī)模為大(2)型,工程等別為II等。主要永久建筑物級別為2級,次要永久建筑物級別為3級,臨時建筑物級別為4級。攔河閘正常蓄水位為122.80 m,回水長度8.78 km,50年一遇閘上洪水位為124.46 m,閘下洪水位為124.36 m,相應過閘流量為5 237 m3/s,100年一遇閘上洪水位為126.57 m,閘下洪水位為126.30 m,相應過閘流量為11 337 m3/s。
丹山攔河閘工程由攔河閘、引水閘、護岸、管理設施、連接路和觀測設施等工程組成。攔河閘軸線與河道中心線正交,垂直于水流方向總寬度383.4 m,共34孔,單孔凈寬10 m,擋水高度6 m;順水流方向總長87 m,其中閘室順水流方向長17 m,底板厚1.5 m,頂高程116.8 m,駝峰堰頂高程117.3 m,底板上下游設齒墻,底高程均為114.3 m,底寬1.0 m,底板采用C30鋼筋混凝土結構,下設C15混凝土墊層厚0.1 m。閘底板采用大小底板結構形式,右岸11孔隔1跨設分縫跨,左岸23孔隔2跨設分縫跨,按其尺寸大小共分為7種類型26塊。
在以往工程設計中,閘底板順水流方向止水布置形式通常為單層或雙層止水,水平布置。
1)單層止水。其止水材料類型常見為橡膠止水帶或紫銅止水,沿順水流方向變形縫、沉降縫、施工縫布置,一般以現(xiàn)澆底板頂高程下20 cm布置,上接鋪蓋底板,下接陡坡底板。
2)雙層止水。其止水材料類型常見為紫銅止水片、橡膠止水帶或兩種止水組合使用,沿順水流方向形縫、沉降縫、施工縫,上下兩道布置,一般以現(xiàn)澆底板頂高程下20 cm起,上部為紫銅止水片,下部為橡膠止水,兩道止水間隔15~20 cm,上接鋪蓋底板,下接陡坡底板。
以上兩種閘底板止水均是以水平方向上對閘室底板形成封閉體,達到防止?jié)B漏效果。
止水是一種專用于建筑工程施工縫、伸縮縫的防水密封材料,是保證水工建筑物伸縮縫不漏水的重要設施。在一般較大工程的建筑設計中,由于混凝土不能連續(xù)澆筑,或由于地基的變形,或由于溫度變化引起的混凝土構件熱脹冷縮等原因,需留有施工縫、沉降縫、變形縫,在這些縫處必須安裝止水帶來防止水的滲漏。
橡膠止水帶是利用橡膠的高彈性和壓縮變形的特點,在各種荷載下產(chǎn)生彈性變形,從而起到有效緊固密封,防止建筑結構的漏水、滲水及減震緩沖作用。而紫銅止水,抗拉強度高,韌性好,能承受較大的變形,外觀輪廓清晰,無裂紋、壓折、凹坑并且抗腐蝕能力強。
根據(jù)實際需求及設計要求,丹山攔河閘工程止水形式共4種:A型止水為垂直紫銅止水,用于上游岸墻、邊墩間;B型止水為一道水平紫銅片止水,用于鋪蓋間、鋪蓋與上游岸墻連接處、陡坡段以及陡坡段與下游岸墻連接處;C型止水為兩道止水,上部為紫銅片止水,下部為橡膠止水,用于鋪蓋與閘底板、閘底板與陡坡段、縫墩處以及閘底板之間;D型止水為一道橡膠止水,用于引水閘部分。
丹山攔河閘閘底板順水流方向止水采用C型止水,為兩道止水,上下層平行布置,且在工作閘門門槽部位布設垂直紫銅片止水,底部與順水流方向水平止水連接,上部與底軌焊接牢固。同時閘底板紫銅片止水上接鋪蓋止水,在鋪蓋上游伸縮縫端部,把銅止水插入到鋪蓋齒槽底部基礎50 cm,阻止水流順水流方向形成通道,防止水閘蓄水后,在水壓下從水平止水上部漏水,如圖1所示。
圖1 止水大樣圖
1)止水的材質要求。止水進場時必須有出廠合格證及檢測報告,橡膠止水帶的性能要求強力區(qū)厚度不小于10 mm,寬350 mm,拉伸強度大于15 MPa。紫銅片止水厚度不小于1.2 mm,抗拉強度不小于205 MPa,伸長率不小于20%。
2)止水的安裝。銅止水安裝應平整,表面的浮皮、銹污、油漬均應清除干凈,如有砂眼、釘孔、裂紋應予補焊。根據(jù)設計圖紙及規(guī)范要求銅止水采用搭接雙面焊,搭接長度不小于20 mm,焊接接頭表面應光滑、無砂眼或裂紋,不滲水。橡膠止水連接采用硫化熱粘接,搭接長度不小于10 cm。銅止水片安裝應準確、牢固,在紫銅片止水安裝時必須保證凹槽部位與伸縮縫位置一致,騎縫布置,中心線與接縫中心線偏差±5 mm。埋入混凝土兩翼部分與混凝土緊密結合,澆筑止水片附近混凝土時輔以人工振搗密實,為避免澆筑混凝土時砂漿或其它物質進入止水片鼻腔內,在鼻腔內可填塞可塑性填料進行封閉。垂直止水安裝應先預制“L”型止水連接件,與水平止水焊接。止水帶安裝應由模板夾緊定位,支撐牢固。
3)銅止水的焊接。焊接前做好焊絲和焊件的清潔工作,用鋼絲刷或砂紙去除表面油污和吸附的氣體。焊接火焰選用中型焰,焊接前先將焊件預熱,溫度一般為400~500℃。由于高溫銅液容易吸收氣體,是焊縫金屬產(chǎn)生多孔性的缺陷,同時焊縫熱影響區(qū)的晶粒粗大,還會使焊接接頭的力學性能降低,所以焊縫的焊接層數(shù)越少越好,焊接時采用單道焊。焊后錘擊焊接接頭,使金屬晶粒變細,從而提高其力學性能。
本文主要在閘底板順水流方向增加垂直止水,有效的防止了滲水通過伸縮縫沿水平止水上部形成滲水通道,避免了漏水現(xiàn)象,起到了非常好的效果。但是不同的工程有其不同的特點,實際應用中必須結合具體工程的實際情況進行設計施工,才能保證止水作用的可靠性。本文的闡述為以后的施工提供了經(jīng)驗。