南水北调中线漕河渡槽伸缩缝渗漏处理方案

李会芬

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物，是水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一，随着渡槽采用壳槽、薄壁结构日益增多，伸缩缝之间的防渗问题也随之增加。目前已建渡槽伸缩缝普遍存在渗漏问题，分析表明，伸缩缝止水失效是引起渡槽渗漏的首要原因。渡槽伸缩缝渗漏既影响渡槽的安全运行，又造成水资源的浪费，因此渡槽伸缩缝止水至关重要。随着科学技术的日益发展及新材料的广泛应用及推广，渡槽伸缩缝止水处理的型式和使用材料日新月异，以往常用的渡槽止水型式主要有埋入式、黏合式和压板式3种。由于埋入式和黏合式止水存在施工质量不易保证、修补和更换困难等缺陷，影响止水效果。目前渡槽止水多采用易于修复的压板式的止水型式。

1 工程概况

漕河渡槽位于河北省满城县西北9km处，交叉断面以上流域面积588km2，是南水北调中线总干渠上的一座大型交叉建筑物。漕河渡槽全长2300m，建筑物级别为1级，地震设计烈度6°。

漕河渡槽由进口渐变段、进口闸室段、落地槽段、渡槽槽身段、出口闸室段和出口渐变段等组成。渡槽槽身段20m和30m跨架空槽身段总长1940m，20m跨共计34跨，长710m，30m跨共计42跨，长1230m。

输水槽采用三槽一联的三向预应力钢筋混凝土多侧墙简支结构，槽身横向总宽度22m，单槽过水断面尺寸6.0m×5.4m，底板厚0.5m，边墙厚0.6m，中墙厚0.7m，上部设人行道板和拉杆。基础为端承桩和扩大基础，扩大基础坐落在全风化白云质灰岩基础上。

漕河渡槽原槽身伸缩缝采用了3道止水设计。第1道为埋入式橡胶止水带，位于结构厚度中部，混凝土浇筑时埋入，止水带宽352mm，厚8mm；第2道为聚硫密封胶，在止水预留槽下部，厚度2cm；第3道为连体式止水装置，可更换止水是在混凝土上预留凹槽，预埋螺栓，待混凝土具有一定的强度后装配上去。这种止水装置由锚固螺栓、柔性黏结材料、U型橡胶止水带、止水压块和螺母橡胶盖帽组成，安装时将止水带及底部柔性黏结材料压紧，封堵止水带与止水槽底面间隙，达到止水效果。

2 渗漏原因及处理措施

自2008年9月通水投入运行以来已近10年，发现渡槽槽身共计16处伸缩缝先后出现渗漏现象，为保证渡槽输水安全、减少渗漏损失，对渗漏伸缩缝进行了处理。

2.1 橡胶止水带老化和破裂

由于工程运行时间长，受气候和水温影响，橡胶止水带老化和破裂。处理措施为拆除原槽身可更换止水结构，采用角磨机对原粘贴基面进行打磨，清除原粘贴面上的粘贴物及其他附属材料，直至露出新的混凝土面，更换新的U型止水带。U型橡胶止水带鼻子部分深度根据伸缩缝的变形量设计，鼻子部分深度采用4cm。此种止水带型式可以适应渡槽伸缩缝位移，使止水带不产生较大的应力而造成拉裂产生渗漏现象。

2.2 止水带与混凝土基面、压板间存在渗漏通道

压板式止水结构型式是在伸缩缝两侧预埋螺栓，通过螺母紧固力压紧、压匀钢板，将止水带固定。通过分析，止水接触面渗漏通道有止水与混凝土基面间不密实形成渗漏通道、止水与压板间不密实形成渗漏通道。

基于以上接触面渗漏问题，本工程采取了止水槽基面环氧砂浆找平、U型止水带上、下表面涂刷，具有很好亲和性和变形协调性的环氧结构胶黏结材料、高刚度不锈钢“凵”型钢板固定止水带等措施。

（1）对止水槽基面采用聚合物复合韧型环氧砂浆进行找平处理，折角部位加强厚度形成弧状，解决因基面不平整而形成局部漏水空洞。

（2）在U型止水带上打孔，孔的大小和间距与止水槽内螺栓的尺寸及间距相符，止水槽找平后，在U型橡胶止水带下表面涂刷具有很好亲和性和变形协调性的环氧结构胶黏结材料，胶层厚不小于3mm，涂抹均匀完整，在环氧结构胶未凝固状态铺设止水带，逐段压实，直至止水带两侧有胶体溢出，使橡胶止水带与混凝土基面无缝对接，有效避免了止水带与混凝土基面的渗漏通道。

（3）在“凵”型钢“一”型侧钻孔，孔距及孔大小与螺栓尺寸及间距相符；圆弧位置应将短边翼缘侧切开后将角钢按建筑物表面弧度预弯，在U型止水带上表面涂刷环氧结构胶黏结材料，其在未凝固状态将不锈钢压板黏接在止水带上，使橡胶止水带与不锈钢压板表面无缝对接，有效避免了止水带与不锈钢压板表面的渗漏通道。

（4）止水带压板采用“凵”型钢板，在螺帽和压板之间设置弹性垫圈，调整定位后拧紧。螺帽以上紧为准，原则上紧固力为3kg，一般不宜超过5kg，但不应小于2.5kg。螺栓外露部分采用塑料套保护。此种钢板刚度较“一”型成倍增加，拧紧螺栓时不会因压板变形而产生漏水空洞。

2.3 施工未振捣好导致渗漏通道

止水带施工工艺要求非常严格，由于渡槽大面积施工，施工质量不易控制，止水带附近混凝土施工时未振捣好，存在渗漏通道导致渗水。本工程采取结构缝外表面灌注聚氨酯的措施进行防渗处理，聚氨酯灌浆间距30cm，为伸缩缝两侧交错布置，灌浆采用微型压力注浆机针孔灌浆，聚氨酯灌浆孔针入深15cm，不能扎破永久止水带，灌浆针孔一般采用浆液封堵。

2.4 伸缩缝填充材料破坏导致橡胶止水带破损

由于受水流长期冲刷作用，伸缩缝填充材料的保护作用消失，导致橡胶止水带破损。处理措施为在止水槽填充丙乳砂浆，其与先期浇筑的槽身混凝土有很好的黏结力，保证了新老混凝土的黏结，且其抗冲击、耐振动、韧性好，提高了渡槽伸缩缝过流面抗冲能力和抗冻融能力，避免因止水槽填充材料破坏而造成止水带的老化破坏；丙乳砂浆将止水槽封填后，在伸缩缝处同样用丙酮（或酒精）擦净基面，涂界面剂，填充聚硫密封胶，增加一道防渗措施；止水带施工完毕后，在混凝土基面附加1层网格布，并涂刷有机硅烷丙烯酸复合涂料进行伸缩缝混凝土后浇带防渗处理，提高了伸缩缝基面的抗冲抗磨性能，起到拦截水流、高效防渗的目的。

3 结语

（1）以漕河渡槽伸缩缝渗漏处理为例，探讨大型渡槽伸缩缝渗漏处理方案。

（2）对漕河渡槽伸缩缝进行更换U型止水带处理，并通过在止水带上、下表面涂刷具有很好亲和性和变形协调性的黏结材料处理基面、采用高刚度不锈钢“凵”型钢板固定止水带、止水槽丙乳砂浆封填等措施，起到拦截水流、高效防渗的目的。