混凝土面板堆石坝接缝止水技术的新进展25968

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1、混凝土面板堆石坝接缝止水技术的新进展郝巨涛鲁一晖贾金生窦铁生杜振坤邓正刚中国水利水电科学研究院，北京，100044摘要：我国混凝土面板堆石坝经过20年的发展，大坝面板接缝止水从结构、材料到施工技术都有了长足的发展。本文结合洪家渡、吉林台、三板溪等工程实例，对这一发展情况进行了介绍，包括已被国内大多数高坝采用的新型止水结构、针对吉林台提出的粘性填料自愈性止水结构、为确保嵌填密实研制的柔性填料挤出机等。这些技术在工程应用中均取得了令人满意的效果。关键词：混凝土面板堆石坝接缝止水结构止水材料止水施工技术1前言我国采用现代技术修筑碾压式混凝土面板堆石坝已近20年了。最早开工建设的是西北口

2、面板坝，最早建成的是关门山水库大坝。目前已建和在建的、坝高超过100m的面板坝已有30多座，坝高达到或超过180m的有水布垭（233m）、三板溪（185m）和洪家渡（180m），由我国中标建设的马来西亚巴昆面板坝（205m）也已经开工。与其他坝型不同，由于面板坝的接缝位移在各种坝型中较大，止水技术难度较高，面板的接缝止水对于面板坝具有特殊重要的意义。本文对九五攻关以后国内面板坝的接缝止水技术的发展进行了总结，以供工程参考。2止水结构型式九五攻关期间，中国水科院在大量研究工作的基础上，提出了新型止水结构型式[1，2]，见图1。该型式将中部止水带提至表层，采用在趾板和面板中预埋的角钢

3、和螺栓、或膨胀螺栓将止水带固定在缝口混凝土表面。近来多数工程选用了不锈钢膨胀螺栓，对有抗冻要求的地区采用水泥浆回填膨胀螺栓孔。为了适应大接缝位移，将表层止水带设计成波浪形，其尺寸可以完全吸收接缝位移，而不致在止水带中产生过大的附加应力。为了确保止水带在大接缝张开情况下承受高水压力作用，在止水带下面的缝口处设置了支撑橡胶棒（或PVC棒）。橡胶棒应确保在止水运行过程中滞留在缝口，不被压入接缝以发挥支撑作用。另外，新型止水结构在底部铜止水和表层塑性嵌缝材料止水基本保持了常规止水的做法，在波形止水带上部同样设置表层塑性嵌缝材料。所不同的是，铜止水按照大变形数值分析和模型试验得到的结果进行

4、尺寸设计，可以确保铜止水在运行中不发生破坏，同时铜片上还复合了GB柔性止水板，以提高铜止水的抗绕渗能力；嵌缝柔性填料必须具备可靠的流动止水性能，而普通柔性填料没有这一要求。新型止水结构在表层柔性填料顶部用GB复合盖板覆盖，与以往面膜不同的是，这一复合盖板具有优异的抗老化性，与下部柔性填料优异的粘贴性，盖板自身具有一定延伸率和强度，以适应接缝位移和承受水压力的需要。这种新型止水结构型式已经获得了国家发明专利。图1水布垭面板坝周边缝表层止水结构型式上述新型止水结构首先在福建122m高的芹山面板坝获得了应用，该坝于1998年10月开始蓄水，大坝总体渗漏量小于5L/S。芹山面板坝的成功经

5、验表明这种新型止水结构在工程中是切实可行的。继芹山之后，国内水布垭、洪家渡、吉林台、紫坪铺、引子渡等一批高面板坝采用了新型止水结构型式，见表1。目前洪家渡面板坝已经蓄水，渗漏量小于20L/S。表1国内外采用新型止水结构的高面板坝应用年代工程名称坝高m应用年代工程名称坝高m2003水布垭2332003吉林台1562004巴昆（Bakun）2052002引子渡129.52003洪家渡179.51998芹山1222004三板溪1852003芭蕉河1152003紫坪铺1572002思安江103在以上新型止水结构的基础上，2002年结合吉林台面板坝的工程需要，又开发提出了柔性填料自愈型止水

6、结构[3]，见图2。吉林台一级砂砾石面板坝位于新疆喀什河，坝高157m，坝顶长445m，大坝按9度地震烈度设计。按工程要求，周边缝止水应确保一旦发生漏水后具备足够的自愈止水能力。根据研究提出了图2所示的止水结构，与图1不同的是将表层柔性填料靠近缝口部分用GBW遇水膨胀填料替换。GBW不仅具备一定的流动止水能力，由于具备遇水膨胀性，可以将漏水的接缝进行封闭。根据试验结果，当接缝漏水时，GBW经过5d的缓慢膨胀使接缝漏水停止，并可以继续承受直至2MPa的水压力作用不漏水。目前该自愈止水结构已经在吉林台面板坝使用。图2吉林台周边缝表层止水结构2止水技术标准2005年电力行业标准《水工建

7、筑物止水带技术规范》（DL/T5215-2005，以下简称“止水带规范”）和《水工建筑物塑性嵌缝密封材料技术标准》（DL/T949-2005，以下简称“嵌缝密封材料标准”）发布实施，这是在总结国内水工建筑物接缝止水技术，特别是面板坝接缝止水技术的基础上编制的。与以往标准相比，止水带规范的进展主要反映在以下方面：（1）提出了各种止水带（含铜止水）和复合用密封止水材料的指标性能和试验方法，提出了各种止水带（含铜止水）的接头强度要求。（2）提出当作用水头超过100m时，宜采用复合型止水