储忠振 王鸿鹏 吴泽仁
(湖北省随县水利局 431500)(深圳市巍特工程技术有限公司 518000)
唐王水库位于湖北省随县境内,是一座以灌溉为主,兼有其他综合效益的中型水库。该水库于1959年10月初建,1970年进行枢纽工程改建,在水库主坝下游建有一座渡槽。渡槽全长280.7m,过水截面尺寸为1.9m×1.9m,由于多年运行,渡槽混凝土结构出现老化、大片麻面、多处露筋等现象;渡槽混凝土结构出现裂缝,原有伸缩缝止水老化失效,过水时渗漏严重。为此,该工程采用SCL防渗膜对渡槽进行防渗处理。下文对其设计和施工操作的重点进行介绍。
渡槽又称高架渠、过水桥,是一组由桥梁,隧道或沟渠构成的输水系统。通常架设于山谷、洼地、河流之上,用于通水、通行和通航。
当渡槽出现渗漏现象时,根据该类工程特点,防渗主要有如下3种方案:
方案1:混凝土内衬防渗方案。将渡槽内侧混凝土表面进行凿毛、清洗处理,浇筑钢筋混凝土内衬进行防渗加固,内衬厚度100mm。
方案2:防水砂浆防渗方案。将渡槽内侧混凝土表面进行凿毛、清洗处理,采用聚合物防水砂浆抹面进行防渗处理,防水砂浆厚度10mm。
方案3:采用SCL防渗膜防渗方案。将渡槽内侧混凝土表面进行打磨、清洗,对缺陷部位进行修补处理,然后涂抹黏结胶黏贴SCL防渗膜,采用机械固定方式对防渗四周进行密封固定。
方案比较见表1。
表1 防渗方案比较
续表
根据本工程特点及实际情况,经综合比较分析,唐王渡槽采用SCL防渗膜技术方案进行防渗处理。
SCL防渗膜是一种性能优异的高分子防渗材料。其中添加各类专用助剂和抗老化组份,采用先进设备和先进的生产工艺加工制成,具有极高的拉伸强度,抗老化性能以及优异的低温柔性,主要物理性能见表2。搭接采用人工或焊接机进行热熔焊接,操作方法简单而有效,焊缝完整性好,强度高,操作简便快捷,质量可靠性高。广泛应用于大型水库、水坝、粮库、桥梁、地铁,隧道、大型场馆的防水工程上,以及各类民用建筑、垃圾淹埋场,化工、冶金等多个领域的防水、防渗、防腐工程上。
表2 SCL防渗膜主要物理性能
a.渡槽清理。清除渡槽内垃圾、泥砂、杂草、石块等杂物,并除去混凝土表面松动砂浆层。
b.基面处理。对混凝土基面进行打磨处理,清洗干净。并对缺陷部位用防水砂浆进行修补处理,以利于SCL防渗膜的粘贴施工。
c.布置施工线。根据设计要求及现场情况画出施工线,标出机械固定点、SCL防渗铺设区域及防渗膜搭接位置。
d.防渗膜铺设固定。根据施工线在铺设区域内涂抹黏结胶,并在防渗膜粘贴面涂抹黏结构胶,然后将防渗膜进行粘贴。粘贴时应将防渗膜拉平拉直,不得有起鼓、皱折现象。粘贴后压紧压实,确保粘贴牢固。
防渗膜粘贴后,在需要固定的位置用锚固板加螺栓进行机械固定,固定时可根据工程需要增加密封垫及密封胶类密封材料,用作密封。
e.防渗膜搭接施工。防渗膜搭接质量的好坏,直接关系工程的防渗效果,所以SCL防渗膜的搭接采用热风焊接处理。热风焊接采用专用焊接设备沿搭接部位依次进行。搭接宽度100mm,有效焊接宽度50~80mm。
为保证焊接质量,焊接操作人员应为经过专业培训的人员,且具有一定焊接施工经验。
焊接施工后,应对每一搭接焊缝进行检查,焊缝应平整、牢固,不得有虚焊、漏焊、烧焦、气泡等不良现象。如有不良立即返工处理。
f.防护装置施工。为了保护防渗膜不受外界环境条件破坏,根据工程情况在渡槽进出口安装防护装置。如栏污栅类结构,不但可防止水流带进垃圾杂物对防渗膜破坏,还可防止无关人员与动物进出对防渗膜造成破坏。
a.原材料质量控制。原材料在运输,贮存过程中应注意保护,避免遭到损坏。施工前应对原材料进行检查。
b.施工全过程控制。制定施工方案,严格按照施工方案施工。各工序按设计质量要求施工,每道工序完成后,进行质量检查。
c.焊接质量控制。防渗膜焊接前应进行试焊,根据工程现场温度、湿度调节焊接设备,以达到最佳状态。焊接有效宽度控制在50~80mm。焊缝应平整牢固,无漏焊、虚焊现象。
d.成品保护控制。对已完成施工的部位应注意保护,防止尖利工具器物对防渗膜造成损伤破坏,平面不得堆放重物。
SCL防渗膜在唐王水库坝下渡槽防渗工程中的施工应用,取得了良好的效果。
a.采用SCL防渗膜进行防渗施工,简化了施工工艺,加快了施工进度,缩短了工程维修时间,节省了施工安装费用。
b.工程完工后进行过水实验,没有发生任何渗漏现象,顺利地投入运行使用。SCL防渗膜有效地解决了渡槽渗漏问题,渡槽水的利用系数提高到0.997。
c.有效地降低了渡槽内壁糙率,根据长江水利委员会长江科学院2010年7月测试报告,SCL防渗膜糙率系数为0.0107~0.0109,而唐王渡槽已运行多年,糙率系数达0.018。SCL防渗膜施工后糙率系数降低了40.5%。
SCL防渗膜在唐王渡槽防渗工程中的成功应用表明:SCL防渗膜在渠道、渡槽及输水隧洞等输水建筑结构的防渗治理工程中,可起到比传统防渗材料更好的效果,是值得借鉴与推广的。
曾祥,黄国兵,段方刚.混凝土渠道糙率调研综述[J],长江科学院院报,1999(6):41-43.