水電站面板堆石壩周邊縫止水施工'
1、概述
芹山水電站面板堆石壩高120m，壩址河谷深切呈“v”形，岸坡坡度在45°以上。根據(jù)計算，芹山水電站面板壩周邊縫最大變形為：沉降6mm，張開30mm，剪切45mm。為了適應(yīng)堆石體沉降引起的面板變位以及水庫蓄水后面板的進(jìn)一步變位引起的三維位移而設(shè)置的周邊縫，是防滲體系中工作條件最差、最薄弱的環(huán)節(jié)，也是最可能的漏水部位。針對芹山水電站面板壩壩高坡陡、周邊縫剪切變位大的特點，設(shè)計采用三道止水：底部為gb復(fù)合型銅止水，銅片的折曲由常規(guī)朝下改為朝上；將中部pvc止水提至表層，并改用波浪形橡膠止水帶，下部設(shè)置支撐加強(qiáng)的?50橡膠棒，與gb填料止水共同組成表層止水。這是國內(nèi)首次在100m以上高度的面板堆石壩中采用這樣的止水結(jié)構(gòu)，同時也是福建省水電勘測設(shè)計院和北京水科院的科研項目，主要是為水布埡面板堆石壩（高度233m）的止水設(shè)計和施工提供可靠的技術(shù)依據(jù)和施工經(jīng)驗。止水形式見附圖。
2、止水施工
在表層止水施工前我局根據(jù)設(shè)計圖紙和北京水科院提供的關(guān)于表層止水施工工藝手冊，認(rèn)真編寫了作業(yè)指導(dǎo)書。并在北京水科院和福建省水電勘測設(shè)計院、監(jiān)理、業(yè)主等各方工程技術(shù)人員、專家的現(xiàn)場指導(dǎo)下，在▽715高程周邊縫開始向下各作了兩段30m長的試驗段，經(jīng)過各方技術(shù)人員、專家的共同檢查驗收，達(dá)到設(shè)計要求。再逐段開始施工，周邊縫表層止水施工工藝如下：
2.1 銅止水施工
底部銅止水在趾板澆筑的過程中已基本完成，根據(jù)試驗資料，接頭是銅片止水的薄弱環(huán)節(jié)，抗拉裂能力差，止水銅片施工質(zhì)量的好壞是由銅片的焊接接頭決定的。從以往的經(jīng)驗看，銅片接頭的現(xiàn)場焊接難度大，施工質(zhì)量難以保證；為此我們改進(jìn)了傳統(tǒng)的壓模模具，銅片采用卷材一次成型，減少了接頭，并按設(shè)計要求在銅止水表面靠近翼緣側(cè)粘貼10cm寬6mm厚的gb復(fù)合板，在銅片接頭焊縫位置粘貼聚氯乙稀復(fù)合板，提高了抗繞滲能力。gb復(fù)合板和聚氯乙稀復(fù)合板施工工藝要求高，受外界條件影響大，尤其是雨水的影響。為此，施工中采用了現(xiàn)場烘烤設(shè)備，雨天搭設(shè)防雨棚，保證了施工質(zhì)量。
2.2表層止水施工
2.2.1縫面清理、找平
首先自上而下將預(yù)埋在周邊縫內(nèi)的三角木拆除，鑿去不平順的超高砼塊，用鋼絲刷將砼面上的泥土、灰漿、油污等刷干凈，并用水沖洗干凈，晾干。三角木拆除后周邊縫內(nèi)局部及覆蓋三元乙丙蓋板的兩側(cè)砼基面出現(xiàn)的一些凹凸不平的粗糙面，影響gb填料與砼面的粘結(jié)，因此需要對砼面進(jìn)行修整找平，找平用的砂漿應(yīng)即具有一定的強(qiáng)度，又有良好的防滲性能，最后選用“801砂漿”找平。施工方法為：先將需要找平的部位打毛，再涂刷一層配比為水泥：“801”膠=1：0.6的界面劑，最后抹一層“801”砂漿，厚度2~3cm。
2.2.2橡膠棒及波形止水帶施工
在趾板與面板間的止水槽找平后，先安裝?50氯丁橡膠棒，再安裝波形止水帶，氯丁橡膠棒之間采用對接，接頭采用膠水和膠帶粘結(jié)補(bǔ)強(qiáng)，為防止滑落移位，用細(xì)鉛絲固定在縫槽內(nèi)的瀝青杉板上。波形止水帶兩邊用50×6mm鍍鋅扁鐵和預(yù)先埋設(shè)的帶有螺栓的角鋼固定，氯丁橡膠棒和波形止水帶均采用自上而下的順序施工。波浪止水帶施工的關(guān)鍵是止水帶要平順，接頭的連接質(zhì)量要可靠。由于整個周邊縫止水槽有多處轉(zhuǎn)折，對于轉(zhuǎn)折角度較小的位置，波浪止水帶可以直接按縫槽走向施工，但對于轉(zhuǎn)折角度較大的部位（如河床與兩岸坡處的轉(zhuǎn)角），直接施工將造成止水帶扭曲，對后期填料施工有影響，且固定扁鋼與預(yù)埋的角鋼壓不緊，止水帶邊緣有空隙。為此施工時先將止水帶切斷，再按轉(zhuǎn)折角度連接。
波浪止水帶接頭采用廠家提供的硫化接頭儀連接（適用于180°接頭），針對波浪止水帶接頭多角度（不限于180°）的特點，我們對硫化接頭儀進(jìn)行了改進(jìn)，滿足了不同角度的連接。止水帶接頭處應(yīng)清洗干凈，兩邊切割成45°角，中間填塞薄的生膠帶后對接，切割面要保證平順整齊。
2.2.3 gb填料和三元乙丙蓋板施工
這道工序的施工關(guān)鍵在于：1.保證界面的干凈、干燥；2. 保證填料之間及填料與砼面間粘結(jié)密實；3.三元乙丙蓋板與砼基面粘貼牢固，接頭緊密。施工中首先對界面用角向磨光機(jī)和鋼絲刷刷毛去污，再用棉紗擦凈，涂刷粘結(jié)劑，在有水或潮濕的地方，先烘干再涂刷潮濕面粘結(jié)劑，干燥的砼面涂刷干性粘結(jié)劑，干性粘結(jié)劑一般需晾干10~15分鐘（與氣溫、風(fēng)速等有關(guān)），感覺粘手不沾手時即覆蓋gb填料，潮濕面粘結(jié)劑不需晾干即可直接覆蓋填料。廠家提供的gb填料規(guī)格為30×2.2×100cm。施工時撕去包裝的防粘紙，先將一塊填料從中間分成兩半，填在縫槽底部，加壓使之粘貼牢固，然后再一層一層粘貼，并從中部向兩邊粘貼密實，邊粘貼邊排氣，填料接頭間互相搭接，使填料與界面之間連接為密實的整體。
覆蓋三元乙丙蓋板前先檢查gb填料施工質(zhì)量，每10~20m施工段選1~2處做破壞性檢查：翻開施工好的gb填料，檢查填料之間是否有氣孔、雜物存在，粘結(jié)是否緊密，并檢查與砼基面間的粘結(jié)面積比例，粘結(jié)面積比例小于90%的施工段需返工，直至合格。
蓋板沿填料中心線對稱放置，并從中部向兩邊慢慢擠壓，用橡膠榔頭打?qū)崳詫⑵渲械目諝馀懦?，使填料與三元乙丙蓋板之間緊密結(jié)合。蓋板邊緣與砼基面粘結(jié)的部位先用2~3mm的填料找平，這樣可使蓋板與砼面粘結(jié)的更為緊密牢固。蓋板接頭施工按照北科院提供的施工工藝及北科院專家的現(xiàn)場指導(dǎo)施工。蓋板接頭采用對接形式，在搭接部位的gb填料上涂刷底膠后覆蓋一塊450×600mm的雙面復(fù)合gb聚氯乙烯板，然后將蓋板整齊地覆蓋在復(fù)合板上，用橡膠榔頭敲打密實。gb填料和三元乙丙蓋板施工過程中必須避免外界水和雜物混入，為此采用了以下措施：1.施工一般選擇在晴天進(jìn)行，潮濕天氣將工作面烘干，如果難于烘干則采用潮濕面粘接劑施工；2.采用自上而下的施工順序，施工一段即封閉一段；3.采用砂漿和膠管將壩面和趾板、面板的施工用水和養(yǎng)護(hù)水逐段引排；4.將施工區(qū)域的雜物清理干凈，填料及蓋板在使用前撕去防粘紙，隨用隨撕，避免污染材料。
三元乙丙蓋板的固定原設(shè)計兩邊采用∠80×50×8不等邊角鋼打膨脹螺栓，間距40cm，由于蓋板兩邊的砼面不可能絕對平整，角鋼的剛度大，不能適應(yīng)這種變形，施工中先將6m/根的角鋼改為2m/根，實施效果有一定改善，但增加了較多接頭，接頭部位也難以壓實，后經(jīng)設(shè)計修改將角鋼改為50×5的鍍鋅扁鋼，經(jīng)現(xiàn)場查看，質(zhì)量有保證，效果良好。
2.2.4 表面丙乳砂漿保護(hù)
為防止壓力水通過蓋板與砼接觸面滲入壩體，按設(shè)計要求，對已施工的周邊縫再用丙乳砂漿對壓固扁鋼周圍進(jìn)行封邊加強(qiáng)，范圍從壓固扁鋼內(nèi)側(cè)到砼基面寬度不小于16cm處，厚度不小于3cm。前期施工中發(fā)現(xiàn)丙乳砂漿與三元乙丙蓋板的粘結(jié)效果欠佳，有脫開現(xiàn)象，經(jīng)過多次試驗，最終采用在工作面上先涂刷一層1～2mm界面劑，界面劑配比為水泥：丙乳：水=1：0.3：0.15～0.2，隨即再抹丙乳砂漿，丙乳砂漿的配比為水泥：粉煤灰：砂：丙乳：水=1：0.25：2：0.35：適量。從檢查情況看，效果良好，丙乳砂漿與三元乙丙蓋板的粘結(jié)牢固。
3、質(zhì)量控制措施
為保證周邊縫止水的施工質(zhì)量，我們從組織機(jī)構(gòu)到加強(qiáng)技術(shù)措施，嚴(yán)格檢查驗收等方面制定了一系列的措施和制度，并在整個止水施工過程中得到了很好的貫徹執(zhí)行，因此施工質(zhì)量是可靠的。
3.1組織管理
①施工前即成立了止水施工隊，由有類似施工經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員和工人組成，并由北京水科院的專家進(jìn)行全面的技術(shù)交底；
②施工中嚴(yán)格按照“三檢制”進(jìn)行檢查和驗收，前一道工序驗收合格后才能進(jìn)行下道工序的施工；
③施工現(xiàn)場由北京水科院的專家、設(shè)計院設(shè)計代表、監(jiān)理工程師、業(yè)主技術(shù)代表和施工單位的技術(shù)質(zhì)檢人員共同指導(dǎo)施工，監(jiān)督質(zhì)量。
3.2技術(shù)措施
①保證工作面的潔凈、干燥、平整；
②由于外界環(huán)境對施工質(zhì)量有很大影響，因此盡量在晴朗的天氣時施工，底膠的晾干時間根據(jù)環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速通過試驗確定；外界的施工用水通過砂漿圍堵和膠管引排；
③小塊的gb填料比大塊的更容易粘貼牢固，與砼基面粘結(jié)密實，因此在止水槽底部及蓋板邊緣部位將填料切割成小塊施工；
④對難于烘干的工作面使用潮濕面粘結(jié)劑，配比嚴(yán)格按照北京水科院提供的配比，粘結(jié)劑隨配隨用，涂刷厚度5mm左右；
⑤波浪止水帶的硫化接頭部位生橡膠帶不宜填的太厚，以免造成接頭處凸起，不平順，難以壓緊，與預(yù)埋角鋼間留有空隙。
4、止水運行情況
芹山水電站于1999年10月11日下閘蓄水，周邊縫止水絕大部分已淹沒在水下，根據(jù)目前的滲漏觀測，滲漏量為1.8l/s左右。從滲漏量分析壩體的止水效果良好。
5、結(jié)語
穆陽溪芹山水電站水頭高，周邊縫剪切變位大，傳統(tǒng)的中部止水適應(yīng)變形的能力較差，且與面板砼澆筑相互干擾大，質(zhì)量難以保證。根據(jù)這些特點，芹山電站在國內(nèi)100m以上面板壩首次采用了新型止水結(jié)構(gòu)，將中部止水提至表面，并采用波形止水帶提高了適應(yīng)剪切變位的能力，同時嵌縫gb填料與表層三元乙丙蓋板組成一道復(fù)合止水，對表層止水起到了補(bǔ)充和保護(hù)作用。周邊縫表層止水施工的難點在于：1.確保界面的潔凈、干燥、平整；2.保證填料之間及填料和砼面間粘結(jié)密實；3.避免外界水流、雜物混入填料、蓋板和砼面之間，影響粘貼效果。芹山面板壩通過選擇自上而下的施工順序，及時封閉已施工的填料，針對不同的界面選擇不同的界面劑，采用砂漿和膠管預(yù)先引排外界水，嚴(yán)格按設(shè)計要求的施工工藝施工，較好地克服了施工中的困難。從滲漏量分析壩體的止水效果良好，說明這種止水結(jié)構(gòu)方案是可行的，施工質(zhì)量是可靠的。這種新型止水在芹山電站工程中的成功運用，必將推動今后工作國內(nèi)100m以上面板堆石壩的發(fā)展，值得在類似的工程中借鑒。