651型橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗及質量控制

張鵬，李勇

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610213)

1 工程簡況

楊房溝水電站是雅礱江中游河段一庫七級開發(fā)的第六級，Ⅰ等工程，工程規(guī)模為大(1)型的國內首個百萬千瓦級EPC水電站。擋水建筑物采用混凝土雙曲拱壩，最大壩高155.00m，引水發(fā)電系統(tǒng)布置在河道左岸，地下廠房采用首部開發(fā)方式，電站總裝機容量1500MW，安裝4臺375MW的混流式水輪發(fā)電機組。引水發(fā)電系統(tǒng)主要由進水口、壓力管道、主廠房、主變洞、尾水調壓室、尾閘室、尾水洞、出線洞、開關站等組成，洞室共設置651型橡膠止水9888m。

本文通過651型橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗，確定651型橡膠止水帶焊接的各項參數(shù)，確保現(xiàn)場651型橡膠止水帶焊接質量。

2 工藝性試驗準備

2.1 試驗依據(jù)

(1)《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2015)；

(2)《水工建筑物止水帶技術規(guī)范》(DL/T 5215-2005)；

(3)《高分子防水材料第2部分：止水帶》(GB 18173.2-2014)；

(4)《水電水利基本建設工程單元工程質量等級評定標準》(DL/T 5113.1-2005)；

(5)《雅礱江楊房溝水電站設計施工總承包合同文件》。

2.2 設備機具

橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗設備機具見表1。

表1 橡膠止水帶硫化熱熔焊接工藝性試驗設備機具

2.3 人員配置

橡膠止水帶硫化熱熔焊接人員配置：焊工2名、試驗人員1名、安全員1名、電工1名、普工2名。

2.4 材料

651型橡膠止水帶厚8mm，寬400mm，進場時必須有工廠質量保證書(或檢驗合格證)，經試驗合格后方可使用，否則不得使用于本工程中。橡膠止水帶的物理性能指標見表2。

圖1 651型橡膠止水帶大樣

表2 橡膠止水帶物理性能指標

表注:①B為適用于變形縫的止水帶，S為適用于施工縫的止水帶，J為適用于有特殊耐老化要求的接縫止水帶；②試驗方法按照《高分子防水材料第2部分：止水帶》(GB 18173.2-2014)的要求執(zhí)行。

2.5 試驗時間及場地

試驗時間應在現(xiàn)場使用前完成，實驗場地應平整、空曠。

3 施工工藝

3.1 施工工藝流程

施工準備→施焊參數(shù)→試件施焊→外觀檢查→試驗室檢測。

3.2 施工準備

(1)施工前做好人員培訓及技術交底。

(2)做好施工設備機具的檢查保養(yǎng)工作。

(3)施焊場地應平整，周圍無油類、木材等易燃、易爆物品。

(4)施焊使用的橡膠止水帶應檢驗合格。

(5)做好焊接試件編號及焊接材料準備。

3.3 施焊參數(shù)

本次試驗按照焊接溫度分類共計施焊3組，具體施焊參數(shù)見表3。

表3 施焊參數(shù)

3.4 試件施焊

3.4.1 熱硫化復合式焊機預熱

焊機提前30min接通電源進行預熱，預熱溫度達到130℃～150℃。

3.4.2 焊接材料準備

(1)將成卷的651型橡膠止水帶采用美工刀裁剪成長50cm焊接試件，共計裁剪6條。裁剪時保證端頭齊平，將焊接端頭采用角磨機進行打毛，打毛寬度5cm，打毛厚度約2mm。

(2)切割長40cm，寬10cm生橡膠幫接條，共計切割3條。

(3)切割長40cm，寬1cm生橡膠連接條，共計切割3條。

3.4.3 焊接

第一步：拔掉電源，關閉預熱焊機，將止水帶接頭平鋪在焊機底板上(毛面朝上)。

第二步：將1cm寬生橡膠連接條放入接縫中間。然后將10cm寬的生橡膠幫接條平鋪在止水帶的打磨面上，保證接縫兩側寬度均等。

圖2 橡膠止水帶焊接示意

第三步：合上熱熔焊機，擰緊螺栓。接通電源5min后，再次擰緊螺栓加壓(以擰不動即可)，繼續(xù)加熱5min(焊接溫度按照表3控制)，關閉電源，焊接結束。

第四步：熱熔焊機冷卻20min后，取出止水帶，進行焊接的外觀檢查。

3.5 外觀檢查

焊接接頭外觀應平順、對接整齊，兩側縫隙填滿，無燒焦、碳化，沒有氣泡、夾渣或假焊現(xiàn)象。

3.6 接頭強度檢查

根據(jù)設計文件要求，本工程橡膠止水帶設計拉伸強度為不小于12MPa。根據(jù)《水工混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5144-2015)、《水工建筑物止水帶技術規(guī)范》(DL/T 5215-2005)、《高分子防水材料第2部分：止水帶》(GB 18173.2-2014)、《水電水利基本建設工程單元工程質量等級評定標準》(DL/T 5113.1-2005)規(guī)范要求，橡膠止水帶接頭焊接質量檢查見表4。根據(jù)表4對比顯示，橡膠止水帶焊接長度不小于10cm，接頭拉伸強度不小于12MPa×75%=9MPa。

表4 橡膠止水帶接頭焊接質量檢查要求

4 質量控制與安全保證措施

4.1 質量控制措施

(1)進場材料須有產品合格證(或材質檢驗報告)。

(2)材料在運輸時，避免陽光直射，勿與熱源、油類及有害溶劑接觸，成品勿重壓。

(3)施工人員應嚴格檢驗材料規(guī)格、外觀有無缺陷。

(4)由具備經驗的施工人員操作，操作人員持證上崗。

(5)止水帶焊接必須位置準確、牢固，毛面必須用刷子清理干凈。

(6)橡膠止水帶表面不允許有開裂、缺膠、海綿狀等影響使用的缺陷，中心孔偏心不允許超過管狀斷面厚度的1/3。止水帶表面允許有深度不大于2mm、面積不大于16mm2的凹痕、氣泡、雜質、明疤等缺陷，每延米不超過4處。

4.2 安全保證措施

(1)施工現(xiàn)場用電和機械用電應符合《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范》的規(guī)定。

(2)提高安全意識，做好操作人員的安全培訓。

(3)安全管理人員負責核查焊接作業(yè)人員所要求的資格，將焊接可能引起的安全事故告知操作人員。保證使用合格的設備，保證各類防護用品的合理使用，在現(xiàn)場配置防火、滅火設備。

(4)焊機的熔斷器和漏電保護開關的容量，焊機電源線規(guī)格，焊機保護接地線規(guī)格，必須按照焊接設備使用說明書要求配置和安裝。

(5)焊接區(qū)域內應無火災隱患。焊機周圍半徑5m～10m以內，不得堆放油類、木材等易燃、易爆物品，防止火災事故發(fā)生。