外貼式橡膠止水帶在后陳樓加壓泵站中的應(yīng)用

陳方旎，姚高嶺

(河南省水利勘測設(shè)計研究有限公司，鄭州 450000)

1 工程概述

后陳樓泵站位于鹿邑縣謝堂村西南附近的后陳樓調(diào)蓄水庫岸坡北側(cè)，擔(dān)負(fù)著向七里橋調(diào)蓄水庫加壓供水任務(wù)，設(shè)計供水流量為22.90m3/s。后陳樓調(diào)蓄水庫正常蓄水位為39.95m，輸水線路采用兩根DN3000PCCP管。根據(jù)規(guī)劃布置，后陳樓加壓泵站進(jìn)口設(shè)計水位39.45m，最高運行水位39.95m，運行最低水位37.25m，設(shè)計裝機6臺(4用2備)，水泵揚程為29.14m。采用機型：GS1400-19/14B、電機YSPKK1000-14，總裝機6×2240kW。后陳樓加壓泵站廠區(qū)地面高程采用42.00m，主要由進(jìn)口段、檢修閘、進(jìn)水池、主廠房、副廠房及廠區(qū)、出水管線等部分組成。

2 整體思路

針對后陳樓泵站工程進(jìn)水池、主廠房、副廠房、出水管線等構(gòu)筑物可能出現(xiàn)的變形縫漏水等問題，為提升構(gòu)筑物變形縫止水效果，并參考水利工程構(gòu)筑物中埋式橡膠止水帶的應(yīng)用實踐經(jīng)驗，在不影響和破壞構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)造的基礎(chǔ)上，充分利用橡膠材料的高彈性特征，在構(gòu)筑物外壁及底板表面變形縫處黏貼橡膠止水帶，通過增強止水帶和構(gòu)筑物壁面貼合的緊密性以發(fā)揮止水堵漏效果?？梢姡绾芜x擇合適的材料，如何黏貼和固定止水帶是水工建筑物止水防漏施工成功的關(guān)鍵。

3 施工工藝

3.1 材料準(zhǔn)備

后陳樓泵站工程水工構(gòu)筑物中所采用的橡膠止水帶以橡膠為主要材料，通過在中間加設(shè)纖維層的方式增強其抗水壓性能，端頭為凸圓狀，因其結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置有硬質(zhì)膠條，在高水壓下不會出現(xiàn)內(nèi)縮和滑移；在橡膠止水帶底邊設(shè)置有密封唇，通過線接觸的方式提升止水帶和水工構(gòu)筑物混凝土結(jié)構(gòu)面的局部壓應(yīng)力，取得較好的壓密止水效果。本工程所使用的橡膠止水帶每延米不得出現(xiàn)三處及以上氣泡，且已經(jīng)出現(xiàn)的氣泡直徑應(yīng)在1mm以內(nèi)；每延米也不能出現(xiàn)三處及以上的雜質(zhì)，如有，每處的面積應(yīng)在4m以內(nèi)；且不得存在裂口、海綿、窩氣、塌坑等現(xiàn)象，中心孔壁厚差應(yīng)控制在±1mm[1]。根據(jù)相關(guān)規(guī)范，本工程所使用的規(guī)格300*8mm的橡膠止水帶物理性能檢測結(jié)果詳見表1。

表1 橡膠止水帶物理性能

在施工準(zhǔn)備階段，十字形和丁字形橡膠止水帶接頭均應(yīng)準(zhǔn)備，并在材料運輸過程中防止陽光直射，不接觸有害腐蝕性溶劑和溫度過高的物體，儲存場所的溫度應(yīng)控制在-10℃-30℃，相對濕度應(yīng)控制在40%-80%。

由化學(xué)藥劑與金屬桿體組成的不銹鋼化學(xué)錨栓屬于新型緊固材料，具有錨固力強，穩(wěn)定性好的性能優(yōu)勢，且不產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，安裝便捷，凝固快速，施工時間短。不銹鋼化學(xué)錨栓采用玻璃管包裝，便于觀測管劑質(zhì)量，玻璃管包裝粉碎后還能作為細(xì)骨料使用。本工程采用規(guī)格HAVM-10的不銹鋼化學(xué)錨栓，并在壓板上打橢圓形預(yù)留孔，壓板下增設(shè)寬度100mm的L形不銹鋼壓板，以避免鉆孔觸碰鋼筋。

3.2 基層處理

為增強外貼式橡膠止水帶與混凝土結(jié)構(gòu)面的黏接效果，應(yīng)通過磨光機將變形縫表面的雜物與浮漿徹底清除，單位長度內(nèi)基層表面的平整度異應(yīng)控制在3mm以內(nèi)，并采用聚氨酯遇水膨脹止水膠將單位長度內(nèi)基層表面平整度差在5mm以內(nèi)的局部凹凸處墊平處理，而對于單位長度內(nèi)基層表面平整度差在5mm以上的區(qū)域，應(yīng)鑿平后通過環(huán)氧砂漿抹面處理。對于滲水的變形縫，應(yīng)進(jìn)行降水處理，并通過噴槍進(jìn)行烘干[2]。

采用探測儀探測變形縫兩側(cè)與中心線相距100±20mm的范圍，避開主筋位置后進(jìn)行標(biāo)記，按照標(biāo)出的位置定位放線。

3.3 橡膠止水帶鋪設(shè)

為增強止水效果，在基層處理完畢后鋪設(shè)橡膠止水帶材料前，應(yīng)先在待處理的混凝土變形縫兩側(cè)表面均勻、連續(xù)、平直涂刷單組分聚氨酯止水膠，該材料以聚氨酯預(yù)聚體為基礎(chǔ)，還包含特殊技術(shù)的尿烷，膠體固化后能發(fā)揮彈性止水及遇水體積膨脹止水的雙重效果。待所涂刷的聚氨酯止水膠凝固后在其上鋪設(shè)橡膠止水帶，并壓平壓緊，按照U型封閉方式鋪設(shè)止水帶，根據(jù)變形縫的接頭形式選擇合適的接頭，并通過熱熔方式連接止水帶接頭，本工程施工現(xiàn)場采用熱硫化模具和生膠片進(jìn)行止水帶接頭熱熔接。

為保證止水帶接頭熱接施工質(zhì)量，請廠家專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。具體操作時，應(yīng)先預(yù)熱模具，并進(jìn)行止水帶接頭部位預(yù)處理，在接頭處涂刷二甲苯進(jìn)行清洗；待模具預(yù)熱15min后切斷電源，將待熱接的止水帶對放在模具上，端頭間相距2.0cm，并將準(zhǔn)備好的膠材放在端頭之間與端面緊貼，緩慢勻速合攏模具，再擰緊固定螺絲，在120℃的溫度下保持10-15min。在上述熱接施工的過程中溫度控制尤為重要，電熱棒無需一直通電，當(dāng)其實際溫度降至100℃以下時需要通電加熱，而當(dāng)其實際溫度高出125℃時應(yīng)斷電。待熱接保持時間達(dá)到設(shè)計要求后打開模具，進(jìn)行接頭焊接質(zhì)量的目測，焊接接頭處應(yīng)無可目測到的開裂、缺膠、海綿、蜂窩等現(xiàn)象，并緩緩移開黏貼好的止水帶，其接頭部位不得馬上折疊，待止水帶各部分自然冷卻。如果出現(xiàn)止水帶接頭熱接質(zhì)量不合格，必須立即剪掉接頭后重新按要求熱接處理。

3.4 安裝螺栓及壓板

將不銹鋼壓板放置于止水帶兩側(cè)，并按照預(yù)留孔位打小孔，將不銹鋼壓板移出后再在小孔處用沖擊電鉆鉆出直徑φ12、孔深900mm的孔，直至其有效深度達(dá)構(gòu)筑物混凝土結(jié)構(gòu)為止。用氣泵壓縮氣體清理孔底鉆渣后改用毛刷清除孔壁附著粉屑，再用壓縮空氣反復(fù)吹孔3-4遍，直至孔壁和孔底徹底清潔，封閉孔口。

將M10不銹鋼化學(xué)錨栓埋入打孔位置。具體而言，先將藥管放入，并目測檢查和確定樹脂材料的流動情況，無誤后將藥劑插至孔底，考慮到施工的方便性，并充分發(fā)揮化學(xué)錨栓的效用，本工程在埋設(shè)化學(xué)錨栓過程中應(yīng)按要求搖晃藥管以盡量使白色顆粒均勻分布在藥管內(nèi)[3]。通過電動工具將螺桿旋入孔洞，并保證樹脂材料上升至孔口，并進(jìn)行固化養(yǎng)護。應(yīng)嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計及質(zhì)量控制要求進(jìn)行化學(xué)錨栓植筋鉆孔施工，并保證植筋強度，因存在既有鋼筋的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)廢孔，在確定不銹鋼壓板螺栓孔孔位時，必須預(yù)留出寬度2cm的間隙便于螺栓安裝。

由于本加壓泵站工程橡膠止水帶施工過程中使用的是溫度10℃-20℃的干混凝土，所以養(yǎng)護時間應(yīng)至少為30min。在養(yǎng)護過程中不得觸碰和晃動螺桿，待養(yǎng)護期滿后進(jìn)行不銹鋼壓板固定和安裝，并在壓板后端旋入螺帽后擰緊壓實。

4 結(jié) 論

在后陳樓加壓泵站水工建筑物施工中廣泛應(yīng)用了外貼式橡膠止水帶材料，既節(jié)約了工期，又妥善處理了構(gòu)筑物變形縫所可能發(fā)生的滲漏、滲水問題，避免了工程滲水對周圍土壤和地下水的二次污染，經(jīng)濟效益和社會效益十分顯著。大量工程實踐證明，外貼式橡膠止水帶是解決水工建筑物變形縫密封止水的有效措施，該止水技術(shù)與常規(guī)性止水技術(shù)相比，具有較好的止水、防水、防滲漏和防變形性特性，可在泵站等水利工程中大面積防水鋪設(shè)、渠道、地下室、進(jìn)水池、出水管線等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。