sr防渗盖片在砼坝面防渗中的应用

SR 防渗盖片在砼坝面防渗中的应用 姚鑫晨，谭建平，邵春峰 （杭州国电大坝安全工程有限公司，杭州， 310030） 摘 要：针对大坝伸缩缝、层间缝及各种原因所产生混凝土裂缝的特点，本文介绍了采用 SR 防渗盖片为主的 SR 柔性封缝防渗技术进行防渗处理的材料和施工方法。防渗材料包括 SR 防渗盖片、SR 塑性止水材料、LW 弹性聚氨酯灌浆材料、HK961 环氧树脂腻子等，通过 对它们的巧妙组合，对各种混凝土缝进行相应的止水处理。本文主要对三峡大坝、龙滩大 坝、南水北调丹江口大坝裂缝处理方法进行了介绍。 关键词： 防渗；SR 防渗盖片；止水材料；伸缩缝；裂缝；混凝土大坝 1 前言 水利水电工程建设和维护是水资源开发和保护的基本措施。如何提高水电工程的可靠 性和可维护性，延长其使用寿命，增强安全保障，是大家都关心着的问题！裂缝在混凝土 大坝中始终存在，并成为影响电站最终使用年限的主要原因之一，其产生和蔓延情况多种 多样。我们根据混凝土大坝伸缩缝、层间缝及各种原因下产生裂缝的特点，对多种情况下 出现的裂缝进行了分析，觉得以 SR 防渗盖片为主的 SR 柔性封缝防渗技术适用性强且防渗 可靠。该类技术可提高大坝混凝土的防渗可靠性和缝变形适应性，且在中国三峡大坝、龙 滩电站大坝、南水北调工程丹江口电站大坝等大型工程中得以成功应用。 2 SR 防渗盖片系列介绍 1.1 SR 混凝土防渗盖片 SR 混凝土防渗盖片是由 SR 塑性止水材料和高强度聚酯毡、聚酯膜复合而成的片状防 渗卷材。其对混凝土面具有良好的防渗、防裂、防碳化和抗冰冻作用。它既可单独进行防 渗施工，又可与 SR 塑性止水材料联合使用，能够在常温下冷操作施工，对混凝土面具有良 好的粘结效果。 1.2 三元乙丙橡胶增强型 SR 防渗盖片 三元乙丙橡胶增强型 SR 防渗盖片，是在 SR 混凝土防渗盖片的基础上发展起来的，其 在不牺牲高强度性能指标的前提上，提高了 SR 防渗盖片的弹性和抗冲击能力，强化了盖片 的耐老化性，使用寿命可达 50 年以上。 3 SR 防渗盖片主要性能指标 表 1 SR防渗盖片主要性能指标 序号 试 验 项 目 普通 SBS 型 三元乙丙橡胶增强型 径向 400 400 1 断裂强力 （N/cm） 纬向 400 400 径向 20 350 2 断裂伸长率（%） 纬向 20 350 径向 350 350 3 撕裂强力（N） 纬向 350 350 4 不透水性，8 小时无渗漏（MPa） 1.5 2.0 无裂纹 5 低温弯折， -35 断裂拉伸强度保持率（%） 85 80 6 热空气老化 （80168h） 扯断伸长率保持率（%） 75 70 4 SR 防渗盖片主要防渗特点 1) 塑性防渗适应基面变形性强：SR 防渗盖片是由 SR 塑性止水材料和增强型聚酯布复合 而成的，与混凝土基面粘结的是 SR 塑性止水材料，当混凝土基面变形时，SR 塑性止 水材料发生塑性变形，从而避免 SR 防渗盖片受到应力破坏； 2) 抗拉强度高：利用 SR 防渗盖片内加强筋的增强作用，使其抗拉强度达到并超过 1cm 厚 橡胶板的强度值，这样既可节约成本，又使得施工更加方便，防渗质量得以保证； 3) 抗撕裂、抗冲击性好：由于有加强筋的增强作用，SR 防渗盖片具有比纯橡胶片更好的 抗撕裂、抗冲击破坏性能； 4) 与 SR 塑性止水材料及混凝土面粘结效果好：SR 防渗盖片上复合有 SR 塑性止水材料， 可与混凝土基面粘合密封，均匀传递水压力，实现了很好的防渗密封效果； 5) 具有粘贴的自愈性：由于 SR 塑性止水材料具有粘结自愈性，因此 SR 防渗盖片与混凝 土粘结面被拉开后，可重新直接粘贴回去，不影响 SR 防渗盖片的防渗作用； 6) 施工简便：SR 防渗盖片柔韧性好，与混凝土基面及 SR 材料鼓包粘贴性好，粘贴密实， 可以进行现场冷粘接或热硫化连接，粘结强度高，工序简便，容易施工； 7) 耐老化性好：三元乙丙橡胶是耐候性最好的橡胶之一，其 1.2mm 厚防水卷材产品在建 筑防水工程上已广泛应用和检验，使用寿命可达 50 年以上， 34mm 厚三元乙丙橡胶 的耐老化性能更为优异，防渗保护作用也将会更好； 8) 易于检查维修：SR 防渗盖片在混凝土表面施工后，施工质量易于检查；一旦发生破损， 包括在水下部位，也易于修复。 5 主要应用实例介绍 5.1 SR 防渗体系在中国三峡大坝中的应用 三峡大坝为混凝土重力坝，于 2000 年 10 月发现裂缝，个别已发展到坝基强约束区， 经观察属活性缝，提出修补这类缝的原则是让其在修补后仍可继续运动，采用充填缝隙、 表面嵌缝和封闭止水等综合工程措施。根据上述修补原则，制定出大坝泄洪坝段上游面混 凝土竖向裂缝的综合修补方案如下： 1) 缝内灌浆：较宽的裂缝，灌 LW 弹性聚氨酯灌浆材料；细裂缝，灌低粘度环氧树脂材料； 2) 缝口开槽后嵌填 SR 塑性止水材料； 3) 缝面粘贴橡胶止水片； 4) 在缝周边粘贴 SR 防渗盖片： 在橡胶片上及缝周边粘贴 SR 混凝土防渗盖片，用以防止 此区域内在产生类似裂缝导致渗水的可能，提高防渗措施的可靠性，盖片厚 6mm，防 渗性能好，粘贴方便且无需特殊的化学粘合剂，具有一定的弹性，能适应裂缝一定的 变化，易于搭接，为修补方案中最主要的一道止水防线； 5) 用 SR 材料及 HK961 腻子对 SR 盖片各接缝、边缘进行封边； 6) 浇注混凝土保护板及喷涂防水涂料 R250#缝 口 处 钢 筋 断 开缝 面 两 边 钢 筋 各涂 长 30cm沥 青氯 丁 橡 胶 止 水 片S塑 性 止 水 材 料 裂 缝锚 筋 角 钢 压 氯丁 橡 胶 条SR防 渗 保 护 盖 片 坝 面图 刷 水 泥 基防 渗 涂 料 LW弹 性 聚 氨 酯 灌 浆 ，低 粘 度 环 氧 补 充 灌 浆 图 1 大坝某段混凝土竖向裂缝的综合修补示意图 5.2 SR 防渗体系在中国龙滩大坝中的应用 中国广西龙滩水电站是目前我国第二大水电工程、规模仅次于长江三峡水电站，是西 电东送战略性项目，属规划建设在红水河上 10 座梯级电站中最大的一座，坝型为重力坝。 在施工过程中，其大坝的左岸和船闸位置发现有不少裂缝。经分析后，对其不同位置裂缝 分别进行了处理。 1) 混凝土伸缩缝防渗：在伸缩缝混凝土表面，沿缝制作出约 10cm 深 V 形槽，内嵌 SR 塑 性止水材料，面上粘贴宽 60cm 的三元乙丙橡胶增强型 SR 防渗盖片，两侧用不锈钢扁 铁锚固，边缘用 HK961 环氧树脂腻子封边和表面保护。 图 2 混凝土接缝防渗 2) 混凝土裂缝防渗：沿混凝土裂缝表面凿制 5cm 深槽，用 SR 塑性止水材料嵌平后，平贴 40cm 宽三元乙丙橡胶增强型 SR 防渗盖片，表面用 HK961 环氧树脂腻子封边与保护。 3) 船闸混凝土裂缝防渗：沿混凝土面单向粘贴 1m 宽、10m 长的三元乙丙橡胶增强型 SR 防渗盖片，两盖片间采用 5cm 搭接方式进行连接，搭接处采用封边剂加强密封。三元 乙丙橡胶增强型 SR 防渗盖片外采用 PVC 胶板保护、间隔 1m 的扁钢锚固。 图 3 坝面裂缝防渗处理 图 4 船闸内侧的处理情况 5.3 SR 防渗体系在南水北调工程丹江口大坝中的应用 丹江口水利枢纽是南水北调水源工程之一，位于湖北省丹江口市，由两岸土石坝、混 凝土坝、升船机、电站等建筑物组成，初期工程于 1973 年建成，正常蓄水位 157m，坝顶 高程 162m。河床坝段高程 100m 以下坝体已按大坝加高后正常蓄水位 170m 建成。丹江口水 利枢纽初期工程建成运行三十多年后，混凝土大坝坝顶、上下游坝面、廊道、溢流面等处 均发现有裂缝，数量多且有些位于重要部位。在大坝加高的施工过程中，需对混凝土坝体 裂缝进行检查和处理。 经检查确定后，最后坝体迎水面裂缝处理采用的施工方案为：采用骑缝切槽埋灌浆 管化学灌浆骑缝切 V 型槽嵌填 SR 止水材料粘贴 SR 防渗盖片用扁钢压条固定及 周边封边。 6 结语 SR 防渗盖片及其为主的 SR 柔性封缝防渗技术，具有较好的实用性和可操作性，可对 各种混凝土裂缝、层间缝、伸缩缝等进行有针对性的防渗处理。其弹塑性防渗能力，可以 适应裂缝未来较大程度的变形，不仅解决了裂缝的现有渗漏问题，而且还能预防裂缝未来 扩大导致的再渗漏。通过在中国三峡电站、龙滩电站、南水北调工程丹江口电站等大坝混 凝土缝处理上的成功应用，该技术方法逐渐