李曉佳,張大煥
(甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 景泰 730400)
景泰川電力提灌工程是一項高揚程、大流量、多梯級電力提水灌溉工程。是一個橫跨甘蒙兩省,跨黃河、石羊河流域的大(2)型電力提灌工程。整個工程由景電一期工程、景電二期工程、景電二期延伸向民勤調(diào)水工程(簡稱民調(diào)工程)三部分組成,共建成干、支、斗渠1391 條,總長2422km。
目前,景電工程總干、干渠運行中的渡槽共有51座823 跨,其型式均為“U”形槽身,總干渠渡槽跨度L=12m,干渠渡槽跨度L=10m,因流量及縱坡的不同,其半徑及直段高度也不相同。槽身為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構,隨著渡槽高度的不同,其支撐結構型式有漿砌塊石槽墩,鋼筋混凝土排架兩種,槽身間伸縮縫止水采用在鋼板上用環(huán)氧樹脂粘貼橡皮止水。
橡皮止水帶在工程中長期運行(或暴露),極易產(chǎn)生老化、破損,從而形成滲漏水通道,因此對渡槽的伸縮縫進行止水維修是工程運行管理中一項非常繁雜、重要的工作。維修通常分為兩個階段進行,一是停水期間的維修養(yǎng)護,二是上水期間的漏水臨時搶修處理。本論文主要對停水期間渡槽伸縮縫維修養(yǎng)護進行探討。
渡槽伸縮縫止水原理:在渡槽的伸縮縫預留鋼板上,通過用現(xiàn)場配制的環(huán)氧砂漿粘貼橡膠止水帶,使止水帶牢固地粘結在鋼板上,達到止水和應對槽身伸縮的目的。
渡槽伸縮縫的止水維修主要有:止水帶環(huán)氧砂漿修補,其基本工序為:檢查統(tǒng)計老化、破損止水帶→基面清理→環(huán)氧砂漿配制→止水帶修補;止水帶拆除更換,其基本工序為:檢查統(tǒng)計老化、破損止水帶→剔除舊止水帶→預埋鋼板烘干除銹→粘接面清掃→環(huán)氧砂漿配制→底料涂抹→止水帶粘貼壓實→止水帶封口→工完場清。
檢查分兩個階段,一是上水期間的檢查,通過從渡槽外部觀察伸縮縫滲漏情況,了解止水帶運行狀況,并做詳細記錄,根據(jù)漏水量確定臨時搶修還是待停水后維修處理。二是停水后檢查,進入渡槽內(nèi)部逐條檢查止水帶,了解止水帶老化情況,并進行相應修補或更換處理。
圖1 檢查后需修補的止水帶
圖2 檢查后需更換的止水帶
更換止水帶時需先對原止水帶進行剔除,使渡槽接頭預埋鋼板完全露出。剔除完畢后,用鋼絲刷對鋼板表面銹斑進行刷除。如果銹斑較厚,可用汽油噴燈烘烤,使銹斑開裂鼓起,再用扁鏟敲擊使其完全脫落。然后對灰塵、雜質進行清掃,對潮濕部位用噴燈烤干。
若止水帶表面局部有裂紋時,只需對其表面處用鋼絲刷清理干凈并烤干即可,然后用配制好的環(huán)氧砂漿修補。若止水帶兩側出現(xiàn)粘結部位裂開,需對止水帶底部的環(huán)氧砂漿凝結塊進行清除,并將底部鋼板除銹烤干,清理干凈,然后再用配制好的環(huán)氧砂漿封口粘好。
渡槽伸縮縫止水維修所需基本材料主要有:①橡膠止水帶:選用“U”型止水帶,長度根據(jù)渡槽伸縮縫長度定制,為節(jié)省材料和便于拉用、操作,通常按伸縮縫實際長度的n 倍定制;②環(huán)氧樹脂;③塑化劑:可增加環(huán)氧樹脂的柔韌性及拉伸性,選用領苯二甲酸二丁酯;④固化劑:環(huán)氧樹脂的硬化劑,選用二乙烯二胺或二乙烯三胺;⑤填料:環(huán)氧砂漿中的填料一般選用水泥和石棉絨,旨在控制環(huán)氧基液的流動性,以便環(huán)氧砂漿的涂抹施工。
由于環(huán)氧砂漿需現(xiàn)配現(xiàn)用,所以在配制前一定要根據(jù)工程量算好所需的環(huán)氧樹脂用量,根據(jù)實踐總結,一般情況下更換橡膠止水帶需要1.0kg—1.2kg/m,修補止水帶需要2.5kg/m。按照這個標準估算出所需環(huán)氧樹脂用量。
配制環(huán)氧砂漿通常在矩形鋼制配料盆中進行,倒入配料盆的材料需按下列順序進行,不可顛倒。配料的順序:“環(huán)氧樹脂→塑化劑→固化劑→水泥→石棉絨”。先倒入估算好的環(huán)氧樹脂,并按環(huán)氧樹脂量倒入相應比例的塑化劑,攪拌至環(huán)氧樹脂完全溶解后,再根據(jù)環(huán)境溫度加入一定比例的固化劑,充分攪拌,配制出環(huán)氧樹脂基液。然后往基液中加入水泥,充分攪拌至粘稠狀,不得有夾生料現(xiàn)象,形成環(huán)氧水泥漿。最后加入適量的石棉絨,充分攪拌,直至拌制均勻為止。配制的環(huán)氧砂漿要馬上投入使用,并盡快使用完畢,做好隨用隨配,以防提前固化造成材料浪費。
配料時須注意的有關事項:①環(huán)氧樹脂受外界溫度的影響較大,在春季施工期間,由于外界氣溫較低,環(huán)氧樹脂黏度較大,無法從桶口中自然倒出??蛇m當在環(huán)氧樹脂桶周圍生明火加熱,使其溶化后倒取。加熱時一定要將樹脂桶放正并打開密封蓋,還要在樹脂桶取料口的對稱處人為開一個4cm×4cm 左右的通風口,加速空氣流通。并且要交替均勻加熱,以防局部受熱過快發(fā)生爆炸事故。②配料時環(huán)氧樹脂的溫度應控制在20℃—30℃為宜,加熱后環(huán)氧樹脂溫度如果偏高,應倒入拌料盆內(nèi)使溫度降至20℃—30℃后方可使用。若環(huán)氧樹脂溫度過高,配料時加入固化劑反應速度過快,易造成爆料,導致配料失敗,材料浪費。③配料時要嚴格按環(huán)氧樹脂配方準確計量配合比,一般情況下,配合比為:環(huán)氧樹脂:鄰苯二甲酸二丁酯(增塑劑):二乙烯三胺(固化劑)=100kg∶20kg∶(8-12)kg。水泥、石棉絨沒有明確定量,其主要作用是調(diào)節(jié)環(huán)氧砂漿的粘稠度,以方便操作為宜。固化劑的加入量受環(huán)境溫度和環(huán)氧砂漿凝固時間長短的影響較大。一般情況下,配成的環(huán)氧砂漿不需要快速凝固,固化劑的加入量以環(huán)氧樹脂的8%為宜。如果是搶修工程,需要環(huán)氧砂漿快速凝固,則固化劑的加入量以環(huán)氧樹脂的12%為宜。一般地,環(huán)境溫度在0℃—10℃時,固化劑用量為12%左右;10℃—25℃時,為10%左右;25℃—35℃時,為8%左右;在滿足施工進度的前提下要盡可能地限制固化劑的用量,但最少也不能少于8%。配制的環(huán)氧砂漿要馬上投入使用,并盡快使用完畢,做到按需配制,隨用隨配,以防提前固化造成材料浪費。
圖3 拌制成的環(huán)氧砂漿
止水帶粘貼時采用木柄油灰刀取料和抹料,先在基底鋼板上均勻抹壓一層配制好的環(huán)氧砂漿(厚度約為3mm 左右),然后鋪設止水帶。鋪設時先將止水帶一頭與渡槽伸縮縫一頭頂端對齊,止水帶“U”型環(huán)置于伸縮縫中央,然后按順序沿同一方向壓實粘牢至伸縮縫另一頭頂端。止水帶鋪設要平整,中間不得有褶皺、鼓包等現(xiàn)象,若遇局部粘接不牢固或翹起可適當增加底料厚度。
止水帶要完全放入渡槽接頭的矩形凹槽內(nèi),若遇渡槽接頭局部形狀不規(guī)則或尺寸較小無法放入時,可對止水帶進行適當裁剪。
止水帶鋪設完畢后,為增加渡槽伸縮縫的抗?jié)B性,還需在止水帶與渡槽接頭的矩形凹槽接縫處再抹壓一層環(huán)氧砂漿(厚3mm 左右)進行封口處理,抹壓的環(huán)氧砂漿面要平整、均勻、表面光滑且無遺漏。
對于一些矩形渠、拱渡渠的伸縮縫漏水問題,也可以采用環(huán)氧砂漿粘貼橡膠止水帶的方法解決。
矩形渠、拱渡渠在混凝土澆筑時已將止水帶預埋在其墻體內(nèi)部,經(jīng)多年運行,止水帶老化,甚至局部斷裂時伸縮縫就會出現(xiàn)不同程度的漏水。與渡槽不同的是,矩形渠、拱渡渠伸縮縫處未設置止水帶凹槽,且未預埋鋼板,止水帶需直接粘貼在其接縫混凝土表面。為防止止水帶粘結完成后受水流沖刷而脫落,在用環(huán)氧砂漿粘貼止水帶后,還需進行加固處理,即采用膨脹螺絲固定鋼帶來壓護止水帶。
圖4 粘貼完成的渡槽伸縮縫止水
圖5 鋼帶加固后的拱渡渠伸縮縫止水帶
止水帶粘結工作結束后,要把鑿除的舊止水帶及雜物從渡槽內(nèi)清出,集中進行處理,并將渡槽底板打掃干凈,防止雜物在流水沖擊下?lián)p壞止水帶。通常環(huán)氧砂漿12h 就可以完全固化,達到通水條件。