可卸式止水伸缩缝安装工法

.PAGE.可卸式止水伸缩缝安装施工工法水利开发股份王章胜、永柱、金正伟、金花、徐朝龙1.前言止水伸缩缝安装是地下工程特别是输水建筑物工程中应用比拟普遍的施工技术，止水伸缩缝安装质量也是决定地下工程施工成败的关键工序。传统的止水伸缩缝安装主要为中埋式、粘合式和压板式三种，在施工过程中均有缺乏，主要表现在：因止水带下部混凝土难以振捣密实，容易发生绕渗，影响止水效果，很难修补或更换；对粘贴施工要求高，施工质量不易保证；止水带因紧固力不均及紧固面不平，影响止水效果，而采用可卸式止水伸缩缝很好地弥补了上述三种止水的缺乏。目前南水北调中线工程中各类渡槽止水伸缩缝多为可卸式止水伸缩缝，水利开发股份施工的南水北调中线工程方城八标贾河渡槽是一项关键控制性工程，贾河渡槽槽身段长200米，每跨40米，共5跨，每跨渡槽槽体之间接缝设计采用可卸式止水伸缩缝，施工过程过在压板式止水伸缩缝安装的根底上不断改良和总结，形成了一套成熟的可卸式止水伸缩缝安装施工工法，并成功应用于南水北调中线渡槽及淮水北调新建固镇箱涵工程中。2.工法特点2.1本工法采用粘钢型建筑构造胶和止水压块固定橡胶止水带，一方面找平局部不平，另一方面增强了止水带在非紧固面与钢压板之间的粘连，解决了止水带因紧固力不均及紧固面不平而影响止水效果，同时通过吸收接缝位移而不至于在止水带中产生较大应力而影响止水效果，大大提高了止水带的沿程止水能力。2.2本工法对止水钢压板及其下部的混凝土采用改性环氧砂浆修补或注胶的方式填充密实，解决了预埋钢板及其下部混凝土因可能存在的质量缺陷而导致绕渗的问题，大大提高了止水效果。2.3本工法采用橡胶面板粘贴在止水压块外表，可以防止异物落入接缝，对止水带起到了很好的保护和防老化作用。2.4本工法采用螺栓固定橡胶止水带，容易更换，破损后容易修复，大大延长了止水带的使用寿命。3.适用围本工法主要适用于输水工程、堤坝涵闸、隧道地铁、人防工事、高层建筑的地下室和停车场等工程中止水伸缩缝的安装。4.工艺原理本工法主要是提前安装好钢板和固定螺栓，并预埋在现浇的混凝土中；安装止水带前对钢板下部混凝土缺陷进展处理，然后对钢板外表进展处理，再进展止水带的安装；最后采用止水压块固定橡胶止水带，将橡胶面板粘贴在止水压块外表，一方面大大提高了止水效果，另一方面延长了止水带的使用寿命。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程本工法的施工工艺流程见图5.1所示。预埋螺栓及钢板预埋螺栓及钢板钢板下部混凝土缺陷处理钢板外表处理涂刷界面剂粘粘橡胶止水带止水压块安装橡胶止水检验橡胶面板安装合格合格图5.1可卸式止水伸缩缝安装工艺流程图5.2操作要点5.2.1预埋螺栓及钢板1为了便于安装可卸式止水带,需提前安装预埋螺栓,要提前将预埋螺栓固定在提前预埋好的加钢板止水片的钢板上,并浇筑预埋在混凝土部,该局部混凝土要仔细振捣确保其密实度。2转角部位应做成圆弧形,圆弧半径应根据预埋螺栓的长度确定,以2个相邻螺栓头的距离不影响止水带和止水带夹板安装为准。3预埋螺栓时为了防止其被腐蚀和变形，应采用不锈钢螺栓，并用透明胶布包裹加PVC套进展防护。图5.2.1-1可卸式止水伸综缝预埋螺栓布置图图5.2.1-2预埋钢板及螺栓大样图5.2.2钢板下部混凝土缺陷处理1对于明显的混凝土缺陷，先将缺陷部位的基面清理干净，除去废旧的混凝土及杂物，再用JME改性环氧树脂砂浆填充密实。2对于钢板下部未知空洞，采用超声波检测仪确定空洞的部位，在空洞的两端用手电钻钻孔，孔径约2-3mm，一个为注胶口，一个为出气口，将配合好的粘钢胶用注射器从注胶口注进缺陷部位，直到胶液从出气口冒出，保持注胶面静止，使胶凝固。3混凝土切割与修补：与橡胶压块平行的混凝土应距预埋螺栓大于5mm，对于多余的局部用角磨机或者电镐进展切除，凹进去的局部用环氧砂浆进展修补。5.2.3钢板外表处理1用角磨机将预埋钢板进展打磨，把钢板外表的焊接缝、焊渣等打磨平整，水泥砂浆等打磨干净，使钢板外表保持平整。2在安装止水带前再对预埋钢板进打磨除锈。钢板及螺栓的防腐需说明钢板及螺栓的防腐需说明3预埋螺栓应该大于4cm，假设无4cm长，或者安装位置存在误差，应对其进展切除，再进展从新植预埋螺栓。5.2.4涂刷界面剂1用吹风机吹去预埋钢板和用JME环氧砂浆修整层外表灰尘，再用棉纱沾丙酮擦净外表。2对湿度较大的面层，除上述要求外，尚须进展人工枯燥处理。3用抹刀将界面剂均匀涂在预埋钢板外表，要求胶层厚度宜为2-3mm左右。图5.2.4【涂刷界面剂施工】5.2.5橡胶止水带加工、粘贴1根据加固施工图，准确地在预埋钢板外表划出粘贴部位轮廓线。2根据螺栓位置在橡胶止水带上放样并开孔。3橡胶止水带贴合面用角磨机打磨，打磨粗糙后用棉纱沾丙酮擦拭干净。4采用粘钢型建筑构造胶粘贴，按产品使用说明书要求，按组份倒入干净容器，将其完全调匀，注意翻看容器底部的颜色，确保配好的胶体色泽一致。5用抹刀将配好的构造胶涂在橡胶止水带贴合面上，要求橡胶止水带的胶层中间厚边缘薄且胶层厚度宜为2-3mm左右，然后将橡胶止水带件贴于预定的位置。6橡胶止水带粘贴好后立即用角钢压杆及预埋螺栓等固定，并适当加压，以使胶液刚从橡胶止水带边缘挤出为度。7对温度在10℃以上时，固化时到达36h后可以固化，假设温度较低低于0℃时应手取人工加温，一般采用红外线灯加热。胶体固化时，在10℃以上一般在24h强度到达设计值的70%以上，48h后完全固化。固化期间不得对橡胶止水带有任何扰动。图5.2.5-1可卸式止水安装图图5.2.5-2【橡胶止水带安装】5.2.6止水压块安装1橡胶止水带安装完毕，撤除固定橡胶止水带用角钢压杆及预埋螺栓，将止水带和止水压块接触面清理干净。用按照设计图纸安装止水压块，橡胶压块放在指定的位置上，使预埋螺栓能够顺利通过，再用螺母垫片固定，之后安装橡胶螺帽，橡胶压块之间连接应无缝隙。2在止水带和止水压块接触面均匀涂抹一层粘钢胶，防止止水带和止水压块受力后两者之间产生滑动。3涂胶按止水压块的施工进度进展，一般提前1-2m。4按照设计图纸安装止水压块，橡胶压块放在指定的位置上，使预埋螺栓能够顺利通过，再用螺母垫片固定，之后安装橡胶螺帽，橡胶压块之间连接应无缝隙。图5.2止水压块布置图〔1/2图长度〕5.2.7橡胶面板安装1在安装好的橡胶压块上均匀刷涂万能胶一至两遍，将切割好的橡胶面板铺设在上面，将橡胶面板压实，保证橡胶面板安装无褶皱破损扭曲现象。2有超出橡胶压块的预埋螺栓应进展切除。切除后外表的防腐？切除后外表的防腐？图5.2.7橡胶面板安装6.材料与设备6.1材料6.1.1橡胶止水1橡胶止水质量符合"高分子防水材料第二局部：止水带"〔GB18173.2-2000〕，橡皮止水带质量要满足表6.1中各项指标。表6.1橡胶止水带物理力学性能指标工程指标备注硬度〔邵氏A〕度60±5拉伸强度〔MPa〕≥15扯断伸长率〔%〕≥380压缩永久变形70℃×24h〔%〕≤3523℃×168h〔%〕≤20撕裂强度〔kN/m〕≥30脆性温度〔℃〕≤-45臭氧老化50pphm20%48h2级热空气老化70℃×168h硬度变化〔邵氏A〕度≤+8拉伸强度〔MPa〕≥12扯断伸长率〔%〕≥3002橡胶止水的耐久性应满足"水工建筑物止水带技术规"〔DL/T5215-2005〕的规定。3橡胶止水复检按同一厂家生产的同期出厂的同品种、同标号的橡胶止水带每5000m抽检1m进展检测。6.1.2粘钢型建筑构造胶1粘钢型建筑构造胶应符合"工程构造加固材料平安性鉴定技术规"(GB50728-2011)与"混凝土构造加固设计规"〔GB50367-2006〕要求，质量要满足表6.2中各项指标。表6.2粘钢型建筑构造胶质量标准胶体性能抗拉强度〔MPa〕≥30粘结能力钢－钢拉剪强度标准值〔MPa〕≥15受拉弹模〔GPa〕≥3.5钢－钢不均匀扯离强度〔kN/m〕≥16抗压强度〔MPa〕≥65钢-钢粘结抗拉强度〔MPa〕≥33抗弯强度〔MPa〕≥45，不呈脆性破坏与混凝土的正拉粘结强度〔MPa〕≥2.5〔混凝土破坏〕伸长率〔%〕≥1.3固体含量〔%〕≥992老化性能：人工加速老化试验90d，其室温下钢-钢拉伸抗剪强度降低率不大于10%。。3毒性检验：固化物符合实际无毒卫生等级要求。环氧树脂砂浆1环氧树脂砂浆应符合"环氧树脂砂浆技术规程"〔DL/T5193-2004〕要求。6.2设备设备配备应按照表6.3的要求配置。表6.3可卸式止水伸缩缝安装施工设备类型及参数序号设备名称规格备注1电动葫芦2t材料及设备吊装2电镐3.2kW预埋螺栓及钢板、加工止水带3斗车0.1m3材料及工具运输4焊机17.5kW预埋螺栓及钢板5电锤3.2kW混凝土缺陷处理6角磨机0.8kW钢板外表处理7切割机2.5kW螺栓预埋及加工8吹风机0.75kW钢板外表除尘7.质量控制7.1施工过程中主要执行以下规和标准"热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差"GB/T709-2006"碳素构造钢和低合金构造钢热轧厚钢板和钢带"GB/T3274-2007"紧固件机械性能不锈钢螺栓、螺钉和螺柱"GB/T3098.6-2000"高分子防水材料第二局部：止水带"〔GB18173.2-2000〕7.1.5"水工混凝土钢筋施工规"DLT5169-20027.1.6"工程构造加固材料平安性鉴定技术规"(GB50728-2011)"混凝土构造加固设计规"〔GB50367-2006〕"水工建筑物止水带技术规"〔DL/T5215-2005〕"环氧树脂砂浆技术规程"〔DL/T5193-2004〕7.2质量控制7.2.1对橡胶止水带进场预留检验时间，管库员对入库物资进展数量验证、外观质量及规格的检验、随行文件〔合格证、技术证件等〕的验证。严把验收关，随机对进场原材料进展抽样检验，合格的产品使用于工程实体。7.2.2化学胶体的采购必须要有出厂质量保证书，没有出厂质量保证书的灌缝胶、粘钢胶、不能采购，对使用的化学胶体严格按规定取样试验合格前方能使用；使用过程中按各厂家提供的技术要求进展配比，搅拌时间要保障，胶体要均匀。7.2.3钢材采用质检合格的钢材；钢材焊接操作人员必须持证上岗，在一批焊件中，进展随机抽样检查，并以此作为加强对焊接作业质量的监视考核；钢材的堆放场地要采取防锈措施。7.2.4预埋钢板下部缺陷处理和外表处理后，要立即采用花雨布进展覆盖保护，防止灰尘杂物落入，造成二次清理。7.2.5粘粘橡胶止水带时后一定要保证构造胶的固化时间，待构造胶全部固化前方可进展下一工序施工。8.安全措施8.1施工过程中主要执行以下平安技术规和标准"施工现场临时用电平安技术规"JGJ46-2005"手持式电开工具的管理、使用、检查和维修平安技术规程"GB/T3787-20068.1.3"建筑施工作业劳动防护用品配备及使用标准"JGJ184-20098.1.4"施工现场机械设备检查技术规程"JGJ160-20088.1.5"建筑机械使用平安技术规程"JGJ33-20128.2施工前，根据编制的专项施工方案做好平安施工技术交底及平安教育工作，针对每个工序施工的特点和平安管理隐患点，做好平安防工作。8.3平安防重点：机械人员伤害事故；触电事故及火灾事故；高空作业事故；防洪度汛等。8.4临时用电线路必须采用三相五线制，同时做到三级配电，二级保护，做到"一机、一闸、一漏、一箱，一保护〞。8.5进入施工现场人员必须戴平安帽，距地2m以上临边作业系平安带，挂好挂钩。8.6施工临时脚手架的搭设应符合平安要求，验收合格前方可使用，每班施工前要进展平安检查。8.7施工用材料应存放在枯燥、通风的库房。防止日光直接照射，并隔绝火源，远离热源，防潮防水。8.8施工人员应穿工作服、戴手套，预埋钢板下部缺陷处理和外表处理人员应戴防护面罩。8.9施工现场防止使用明火，施工现场要求不进食、不吸烟，有明显疾病或过敏者不得参加环氧砂浆施工。不慎将材料溅入眼中，切忌用手揉搓，应及时用清水冲洗。8.10各种施工操作人员须经平安培训，不得无证上岗，各种自制设备、设施通过平安检验及性能检验合格前方可使用。9.环保措施9.1健立健全环保管理组织机构，编制环境保护和水土保持措施指导施工。对施工存在的污染源进展评估，确定工程施工过程中存在的污染源等级。对于重大污染源制定防治预案并编制演练方案。9.2施工过程中要做好粉尘防治：施工区域要定期洒水，保持清洁。9.3施工过程中做好角磨机、切割机及电镐等加工机械的噪声控制，施工时间选在白天，噪声控制在70dB〔A〕以。9.4施工中加强生活和生产区废弃物的处理：拌和站的污水必须通过沉淀池沉淀后才能排放；施工现场固体废弃物通过集中运输至指定地点掩埋或燃烧处理。9.5现场施工区域必须设置良好的排水系统，防止水土流失，施工过程中特别是恶劣天气〔强降雨〕要加强巡视检查。9.6加强设备的更新与保养，杜绝漏油对施工区域造成污染；同时，减少有害气体排放，确保施工机械废气排放符合环保要求。 10.效益分析止水伸缩缝安装施工技术是输水工程、堤坝涵闸等工程中普遍应用的施工技术。目前南水北调中线工程渡槽及淮水北调新建固镇箱涵工程中均采用了可卸式止水伸缩缝，而通过采用本工法，不但提高了施工质量，节约了施工本钱，而且可操作性强，产生了显著的社会、经济效益。10.1经济效益本工法采用可卸式止水伸缩缝，容易更换，破损后容易修复，经南水北调和淮水北调工程中成功应用，经测算节约施工本钱32元/m，整个伸缩缝长度为8665m，共节约本钱为8665*32=277280元。因而本工法在经济效益上来看具有明显的优越性。10.2社会效益本工法安拆简单，操作方便，止水带经修复后可重复使用，节能降耗效果明显；同时成功的解决了大型预应力渡槽"无槽不漏，无槽不渗〞的难题，因而本工法在输水工程、堤坝涵闸、隧道地铁、人防工事、高层建筑的地下室和停车场等工程施工中能够起到很好的指导意义和应用价值，具有良好的社会效益。11.应用实例11.1南水北调方城八标案例简介南水北调中线一期工程总干渠方城八标贾河渡槽工程：贾河渡槽槽身段长200m，双槽，5跨，单跨长度为40m，三向预应力构造，单片槽体净宽13m，净高7.88m，单片槽体自重3600t，设计流量330m3/s,加大流量400m3/s，其单片槽体跨度及重量为亚洲最大。应用效果：本工法通过南水北调中线一期总干渠方城八标贾河渡槽工程的成功实施，渡槽经过三次充水试验，在几次充水试验全过程中可卸式止水伸缩缝无一渗水现象，成为南水北调中线工程中唯一一个滴水不漏的渡槽，得到了国务院南水北调办、国务院南水北调建委会专家委及社会各界的一致好评，同时对今后类似的大型河渠穿插输水工程施工起到了很好的指导意义。南水北调中线一期工程总干渠方城八标万米长塘渡槽工程，万米长塘渡槽槽身段长174m，单槽，共9跨。其中5跨单跨长度为30m，为单向预应力构造；其余4跨单跨长度为6m，采用现浇钢筋混凝土构造；单片槽体净宽1.8m，净高1.2m，设计流量1.5m3/s,加大流量2m3/s。应用效果：本工法通过南水北调中线一期总干渠方城八标万米长塘渡槽工程的成功实施，渡槽经过三次汛期，汛期渡槽满槽水，全过程中可卸式止水伸缩缝无一渗水现象，成为南水北调中线工程中一个滴水不漏的渠渠穿插小型渡槽，得到了国务院南水北调办、国务院南水北调建委会专家委及社会各界的一致好评，同时对今后类似的小型渠渠穿插输水工程施工起到了很好的指导意义。11.2淮水北调新建固镇箱涵工程案例简介淮水北调新建固镇箱涵工程桩号0+325.43-6+180.43，全长5.855km，压力箱涵构造断面设计为两孔，为3.5m×3.5m〔宽×高〕，设计砼强度等级为C35，抗渗等级为W8。根据沿线压力分布情况，分别设置两段不同构造厚度，各段顶板、底板及侧墙厚度均为0.8m~0.7m，隔墙厚度为0.6m，沿输水箱涵长度每20m左右设置一道伸缩缝。水利开发股份在淮水北调新建固镇箱涵施工时，采用可卸式止水伸缩缝安装施工工法：提前进展钢板和螺栓安装，并预埋在浇筑的混凝土中，钢板下部混凝土浇筑密实，安装止水带前对混凝土缺陷进展处理，同时对钢板外表进展处理，之后进展止水带安装；最后进展止水压块固定橡胶止水带，将橡胶面板粘