桃曲坡高干渠渡槽渗漏问题及防渗处理施工工艺要点探析

任晓鹏

(陕西省桃曲坡水库灌溉中心，陕西 铜川 727031)

跨越山谷、道路、水道的桥梁式水槽，也叫过水桥。是渠系建筑物中应用最广的交叉建筑物之一。渡槽在我国水利行业中的应用是十分广泛的，经过调查统计，目前正在运行中渡槽普遍存在较严重的渗漏问题，故有“十槽九漏”之称[1]。而作为输水工程，伸缩缝(沉降缝)就是一个非常重要的部位，既要起到伸缩变形作用，还要起到防渗作用。从笔者多年从事渠道工程实践经验看，各种伸缩缝、沉降缝等接缝止水失效是引起渡槽渗漏的首要原因。尤其在北方寒冷地区，由于渡槽伸缩缝(沉降缝)漏水，给建筑物的安全运行带来隐患，甚至会导致建筑物出现垮塌的情况，严重影响渡槽安全运行[2]。为了减少对渡槽槽身的冻融破坏，避免造成更大的损失。

1 桃曲坡水库高干渠渡槽渗漏问题

桃曲坡水库高干渠灌溉系统共有7座渡槽，先后于1971年11月开工，1973年5月到11月陆续完工，设计过水流量4.4 m3/s，年输水量超过3 000万 m3。渡槽支撑结构为石墩双曲拱，槽箱采用M10浆砌石，槽箱止水采用橡胶止水带，两侧缝隙填充沥青和麻绳。经过三十多年的运行，渡槽伸缩缝逐步出现渗漏问题。特别是在在冬季灌溉放水期间，伸缩缝两侧悬挂的冰淩十分危险。通过日常对渗漏情况的观察，目前渡槽的渗漏点主要集中在渡槽的伸缩缝位置，渡槽槽身的其他位置无渗漏点出现。说明渡槽槽身砌石主体质量良好，只是渡槽的伸缩缝(沉降缝)止水出现问题。

2 渗漏成因分析

2.1 施工质量控制方面影响

在橡胶止水安装的过程当中，止水橡皮固定不牢固，可能会造成止水带扭曲、错位等现象；混凝土振捣施工过程质量控制不严，振捣密实度不够，随着渡槽运行的时间增长，其防渗作用就会逐渐降低，渗漏的情况自然也就会出现。

2.2 运行时间因素影响

渡槽已经运行三十多年，受外部环境的影响，止水材料的老化问题不能忽视，也会出现渗漏的现象。渡槽伸缩缝间的止水橡皮也可能会受到周边温度变化的影响，从而使得与两侧混凝土之间的粘接被破坏，也可能出现渗水的现象。

3 渡槽伸缩缝防渗处理方案设计

桃曲坡水库灌溉管理局计划对高干系统的渡槽渗漏问题进行维修处理。

3.1 渡槽接缝止水型式的选择

渡槽槽身接缝止水按止水材料与接缝混凝土结合形式来分，可分为搭接型与嵌缝对接型两大类。搭接型是止水材料与接缝混凝土材料采用搭接形式结合在一起形成防渗体；嵌缝对接型则是在接缝中嵌入止水材料来达到防渗止水的效果。

原来高干渠的7座渡槽采用的就是嵌缝对接型止水结构型式，而且渡槽槽箱主体质量较好，因此可以继续采用嵌缝对接型止水结构型式。就是通过埋入的橡胶止水带来实现止水和起到伸缩变形的作用。

3.2 防渗填充材料的选择

伸缩缝填充材料种类很多，可供选择范围大。目前市场上主要的高档密封剂主要有三大类：聚硫、聚氨酯、有机硅类密封剂。高干渠承担着铜川新区的城市供水任务，防渗材料只能选择无毒性且便于施工的防渗填充材料。通过对聚硫、聚氨酯、有机硅类密封剂几类密封剂的性能比对，决定使用近几年在水利工程中广泛推广使用的环保型PTN石油沥青聚氨酯接缝材料。PTN是一种用石油沥青对聚氨酯进行改性的双组份密封胶，被录入国家标准《渠道防渗工程技术规范》(GB/T 50600-2010)，能够起到防渗、密封、适应变形等作用。是一种可在常温条件下施工的密封、接缝材料，直接将改性的双组份密封胶按比例混合，搅拌均匀即可使用。具有很好的力学性能：密度小，可冷缝施工(可耐-70℃温度)；耐高温(可耐120℃的温度)，能够抗紫外线老化；粘接强度高，该材料的最大粘结拉伸强度是1.00 MPa，粘接拉伸断裂伸长率大于450%，粘结拉伸断裂伸长率是普通聚酯密封胶的2倍以上，是聚硫密封胶的2倍以上；耐酸碱盐腐蚀；在水中可长时间浸泡，有很好的抗渗性；施工便利的特点。

4 防渗处理施工工艺及控制要点分析

4.1 原渡槽伸缩缝止水材料拆除

原渡槽伸缩缝处两边各拆除宽度为25厘米，将伸缩缝内填充的沥青材料进行清理。清理过程中，发现原止水材料(沥青和麻绳填充)已经老化变脆，已经失去填充材料的伸缩变形功能，两侧与混凝土粘接部位已经出现渗漏缝隙。橡胶止水带局部出现老化、脆断现象，已经基本丧失止水功能。

本工序施工重点：拆除老旧止水带后将两侧砼建基面彻底清理，用高压风枪或高压水冲洗，将表层浮尘清净，松动的砂浆或石子刨除干净，保持建基面的洁净、完整。减少对渡槽槽身浆砌石的扰动，防止形成新的渗漏通道。

4.2 止水橡皮的安装

本工程止水橡皮选择型号为651型橡胶止水带(截面尺寸300×8 mm)。现浇止水橡皮一侧的混凝土在进行操作之时，要采用单独振捣的方式来对两侧混凝土展开浇筑振捣。在一侧混凝土的强度达到要求之后才能进行另外一侧的浇筑振捣工作。一侧浇筑完毕后，在两次混凝土之间填充聚苯乙烯泡沫板进行分隔，施工过程中严控混凝土振捣质量，一次整体浇筑完成。先期浇筑的混凝土振捣要密实、平整，便于粘接止水橡皮止水带[3]。伸缩缝缝槽填充宽度控制在3～5 cm之间，缝宽小于2 cm不利于灌缝施工，大于5 cm则浪费填充材料不经济。

本工序的施工要点：混凝土振捣时，分层填料，注意将混凝土振捣密实，将止水带平顺的固定在混凝土中间，防止止水带向一侧偏移。

4.3 渡槽伸缩缝缝填充前基面处理

渡槽伸缩缝缝面(包括底板和侧墙)迎水面止水槽内除完整保留橡胶止水带以外，清理至混凝土面。止水槽两侧壁必须清理至新鲜混凝土面，全断面及槽口两侧均不得残留各类黏结和附着泥土、砂浆与混凝土块、浮渣、污水等杂物。必要时用角磨机对两侧壁进行打磨，使用吹风机压力风清除残渣和水分。伸缩缝两侧平面亦清理干净，清理宽度单侧不少于10 cm，便于施工时粘贴胶带。

本工序的施工要点:要保证缝口形状整齐、均匀、密实、尺寸准确，接缝处混凝土表面干燥、干净。

4.4 伸缩缝填缝材料的填充

本工序的施工要点：对双组份胶的拌合一定要均匀，拌合不均匀就起不到防渗效果。拌和比例一般按照施工前的拌合实验来确定(拌合比例结合施工场地气温情况，温度越高，固化越快)，做到用多少拌多少，随拌随用，当天拌合当天用完。

5 结语

通过对渡槽的伸缩缝实施防渗处理后，从运行的效果看，防渗效果良好。为保证渡槽的日常运行安全，在长期运行管理过程中，应加强对渡槽日常的管护力度，固定专人定期定路线巡查，避免人为破坏现象的发生，确保渡槽的运行安全。尤其在渡槽停水期间，做好渡槽内部的检查养护工作。重点检查伸缩缝(沉降缝)及渡槽的两端与渠道或隧洞的连接段位置，发现伸缩缝处PTN石油沥青聚氨酯有翘皮或脱落的现象，应及时进行修补，防止缩短伸缩缝使用年限，避免造成更大的损失。春秋两季将渡槽周围的杂草清理并运走，不能堆放在渡槽周围，避免因失火造成渡槽基础混凝土的损坏，冬季停水后，要对渡槽当中积存的水予以有效处理，确保在伸缩缝(沉降缝)处不会出现混凝土因积水结冰而受到冻胀破坏。