探讨水工建筑物结构缝处理方法.pdf

'2012年2月■嘲目麓商水利建设探讨水工建筑物结构缝处理方法吕王磊(舟山市海通水运工程咨询监理有限责任公司)摘要：本文是笔者经过多年施工实践，总结经验，主要针对目前水工建筑结构缝的处理方法做出了简要探讨，以供参考。关键词：水工建筑；结构缝：处理1前言目前对水工建筑物结构缝的处理是采用一层防渗材料、一层止水铜片和一层止水橡胶带的多层防护措施。但是其弊端施工工序多，施工难度大。工期较长，成本较高。所以为了优化处理方法必须采用新的处理方法。新型材料聚氨酯泡沫塑料具有优良的不透水性．是一种不吸水、不吸潮的优质材料。其性能稳定，耐热、耐霜冻、耐腐蚀、耐辐射、且不被生物化解。对有机溶剂、酸、碱、盐均具有良好的化学稳定性。旅工简便、快捷，适应性强。目前在建筑行业应用效果极佳。若将聚氨酯泡沫塑料引进水利工程中，应用前景可观。初步估算，仅替代止水铜片和塑性防渗材料这一项，其材料成本可降低90％以上，经济效益非常明显。2常用处理方法目前常用的处理步骤和方法是：除去原缝上旧的止水橡胶带等失效的设置，然后填入塑性防渗材料，再安装新的止水橡胶带。在重要部位或需进行化学灌浆的部位则增设一道止水铜片(见图1)，以保证工程的可靠性和安全性。这种方法已被证明较有效。磬鼍止承■瞳止承一片蕾健晴●村#五青t誓蘑泡障薯辑壤i再i_专：·：·：·勺：·：·，：·：南·：·：圈1常用处理方法示意圈由于防渗材料价格相对较高，塑性材料在温度较高时易流动，特别是填竖直缝时，时间稍长，防渗材料会落积在缝的下部，上部基本上已空虚。因而。必须用其他的材料将防渗材料相对固定住，这就相应增加了一道工序和工作量。止水铜片的价格较高，现场加工难度较大，安装繁琐且时间长。如果在需进行化学灌浆等有抗压要求的部位不设止水铜片，则缝中的防渗材料和止水橡胶带会因灌浆压力而遭到破坏。在某建筑物结构缝处理中，由于没有采取抗压措施，导致灌浆时缝面止水橡胶带出现多处破裂，使化学浆液溢出。3新的处理方法3．1设想的提出在一些建筑工程中经常采用泡沫塑料板代替沥青砂板作嵌缝材料，水利工程中常用它作结构缝内衬，将塑性防渗材料固定在一定的范围内，限制其流动。但丢弃量较多，且与缝面粘结不紧。为此，经过较长时间的市场调查，并根据多年的施工经验，提出新的处理措施，即在现场喷涂聚氨酯泡沫塑料作嵌缝防渗体。3．2聚氨酯泡沫塑料的性能聚氨酯泡沫塑料可分为硬性和柔性两种，主要性能如表1。3．3处理方案3．3．1水工建筑物结构缝处理(水下部分)该类型缝在封缝之后，接着要对缝中进行化学灌浆，因此封缝材料应具有抗压能力。封缝处理由外向内依次为砂浆保护层、止水橡胶带、塑性防渗材料和硬质聚氨酯泡沫塑料，见图2。聚氨酯泡沫塑料在缝中的厚度可根据缝宽来确定。因其与混凝土的裹I项目单位指标备注容重k∥m330-50(可调)硬质抗压强度MPa≥0．2抗拉强度MPa≥o．25常温吸水率咖2<0．1闭孔率％>95不透水性0．2MPa24h无渗漏膨胀量倍60适应温度℃一50一150圈2水工t筑物结构缝处进示意图粘结力较大，缝宽lOom时，其厚度为8-lOem即可。该材料本身能防渗漏，所以其外层防渗材料可减小厚度，或者喷施一层柔性聚氨酯泡沫塑料代替塑性防渗材料，可使施工更快捷，成本更低。3．3．2输水隧洞伸缩缝处理本文只论无压和低压输水隧洞，因其缝常有地下水渗出。在处理前必须采取导流封堵措施，使缝面处于干燥状态。以利施工。处理方案见图3。如果缝中不进行化学灌浆处理，则只需喷施3—4em厚的柔性聚氨醑泡沫塑料(A)：若需化学灌浆。可先喷施一层34cm厚的硬质聚氨酯泡沫塑料，再做一层较薄的柔性聚氨酯泡沫塑料，也可采用其他的塑性防渗材料(B)。砖董止】．c●敷露性■■●息蠢I：：：：≮：：j：芦：审7．：．：：刍：：0：：?：：：：：：：I-：·，：·：舀·：·：·：·：．：·，：．：．1H囝(AJ(B)田3输水隧涓绩缝处理示意圈3．3．3渡槽伸缩缝处理此类型缝主要靠止水橡胶带止水，因而只需在缝内侧给止水橡胶加一保护层，以防止橡胶过早老化。施工时先在缝中喷施较薄一层柔性聚氨酯泡沫塑料，再设置止水橡胶带，槽身内侧(过水面)用丙乳砂浆作止水橡胶保护层，处理方案见图4。其他类型的伸缩缝处理，可根据具体情况，参照上述方案进行处理。3．4施工工艺①首先除去失效的止水设施。清理结构(伸缩)缝表面。使粘结面干净、无杂质且保持干燥。②准备喷涂设备．主要包括料罐、搅拌机、喷施主机、管道和喷枪，并按要求准备好原材料和助剂。③将喷枪伸到喷施面上·195·摹嵛矿．．．一．：． 水利建设m啊目麓商2012年2月深入探讨水利工程建筑设计农宝凌(广西南宁桂澜水电设计有限公司)摘要：随着经济的发展和人们生活质量的提高，人们更注重建设工程的环境质量。本文笔者主要研究了水利工程建筑物设计应遵循的原则和设计技术等方面，水利工程设计是把水利工程和景观工程合二为一的工程，在注重功能导向的同时，还应重视工程的景观设计，遵循整体性原则、地方性原则和生态可持续原则。关键词：水利工程；建筑设计；景观工程；景观设计；设计原则现代水利工程建设在注重功能导向的同时．还应重视工程的景观设计，重视工程人文、艺术及自然环境景观之间的调和关系。水工建筑物是水库的基础。在设计阶段，除考虑建筑物的功能、安全和经济外，还应注意美观。这在以往的设计中也有所体现，比如一般枢纽布置就要求布局紧凑、均衡和对称。1确立规划设计目标一直以来，对于现在水利工程设计一直推崇以科学发展观为指导，推崇简约、和谐、实用、传承、先进的理念，体现调水、节水、保水、管水、用水的功能，发挥标识、纪实、提升、美化作用，实现功能、景观、环境的协调统一。2规划设计原则2．1统筹考虑的原则统筹考虑水道、水闸、桥梁等工程布局，统筹考虑管理功能区的功能划分、设置，统筹考虑建筑物与环境的调水、节水、保水等功能统筹规划。2．2和谐协调的原则工程功能与景观设计、原有工程与新建工程、新建工程与地域环境、工程建筑与管理设施、建筑风格与地域特点等和谐协调。2．3特色鲜明的原则体现现代水利工程特色、传统的水利工程特色、调水沿线区域特色和工程建设历史文化特色，具有明星的辨别标识，既和谐协调，又特色鲜明。2．4突出重点的原则针对工程的自身特点，不求面面俱到，有所为，有所不为，突出重点，兼顾一般。2．5节约简朴的原则不贪大求洋，坚持节约型规划，将工程功能和景观设计融为一体，充分利用自然条件和天然建材的特性，实现规划起点高、设计方案新、工程投资少、土地资源省的目标。2．6持续发展的原则，综合考虑工程建设各个阶段，对不同工程建设的建筑与环境设计进行规划，做到统一规划，实施持续发展。3水利建筑设计3．1总平面设计水利建筑总平面设计一般包括水利工程主体建筑物和其他配套设施的总平面布局，主体建筑物一般包括闸、坝、泵站等，配套设施包括管理用房、生活用房、绿化、活动场地等。以泵站为例进行总平面设计，泵站枢纽一般包括的建筑物有：泵房、配电房、办公楼以及职工宿舍、食堂、车库、锅炉房、大门传达室等附属建筑。水利建筑的总平面设计不仅要满足基本的使用要求，做到功能分区布局合理。内部交通流线简洁、顺畅、有序，建筑物之间联系方便，减少不同使用功能之间的交叉干扰，而且应注重环境设计，考虑设计绿化、休息空间、职工体育运动场地等，丰富整体空间造型。同时各个建筑物也有集中和分散各种布置方式，各有其优点，具体采用哪一种布置方式，则应因地制宜，根据具体环境而定，或突出建筑，或强调环境。3．2建筑平面设计同总平面设计类似，一般水工建筑物的设计程序首先是由水工专业、水机专业、电气专业等提出专业设备布置要求，然后由水工专业和建筑专业共同确定水工建筑物的平面布置形式，建筑专业主要把握建筑在总图布置中与交通的关系，建筑物本身在建筑防火、使用尺度、安全性、内部交通关系等方面是否满足规范以及使用需要。同时建筑设计人员应积极发挥主动性，考虑建筑空间的有效使用和综合利用。水工建筑有其固有的特点，其结构的布局是按水工设计规范，满足水力条件和机泵设备安装的要求，在与建筑专业的配合上，需要多方面、多回合的商讨。才能相互协调。水工设计不仅为水利建筑艺术化创作设计提供了技术保障，更是为营造新型的景观水利、城市化水利工程打下了坚实的基础。水工与建筑设计巧妙结合，可达到减少投资，优化设计，美化环境多重目的。做好水利工程建筑艺术创作设计．树立创新意识，对设计思想的发展非常重要。只有大胆探索，勇于尝试，才能创造出一流品质的现代化水利工程。3．3建筑造型设计建筑造型的设计往往反映一幢建筑的性格特征：或粗犷豪放，不拘一格．或温文尔雅。小家碧玉；或强调现代高科技韵昧，或注重历史文脉，运用符号、象征等手法表现一种文化底蕴。总之一幢或一组建筑所表现出来的性格，应与它所处的具体环境相协调，而不是靠在设计时凭空想象，或单纯为追随某种所谓“时尚’而臆造出来的东西。同时，即便是在一个整体环境下的一组建筑之间，由于体量的不同，各个建筑物也存在着性格上的个体差异，而这种差异是存在于统一性之中的。如：泵房一般平面为简单的矩型。高度较高，体量较大，这是它的体量本身所表现出来的孛·夺·÷·寺“÷·÷·÷·÷·寺··争·夺·牛·孛·牛·孛·夺·{··夺·争·—}·寺·孛·寺-·年·孛·孛·牛·÷啼··串·-4：=-·专·夺·牵·夺·夺啼··}··}··争·夺·夺·÷·寺·专·÷·夺·夺·圈4渡槽伸缩缱处理示意圈喷施，第一遍不能喷涂太厚，应来回扫动，逐渐达到设计厚度。聚氨酯泡沫塑料将在3，7s内起泡并停止流动，在这段时间内需采取措施不让其流失而浪费。一条缝面最好一次喷施完，避免间断重复喷施。喷施半小时·196·后即可初步固化，几小时后可进行下道工序施工。4结语在除险加固工程中，经常遇到水工建筑物结构缝、输水隧道和渡槽伸缩缝的处理等问题。水工建筑物分缝处一般均设有止水铜片或塑料止水片，但实际施工时存在设置不到位或被损坏等现象。有的甚至未安设止水铜片。缝表面上的止水橡胶带因年久老化和破损而失效，缝中全靠沥青防渗。由于沥青的冷脆性等因素使得缝中沥青不能形成整体。而是呈多空腔多通道的疏松结构，这对水工建筑物的稳定和安全会造成极大的危害。对于改进的水工建筑物结构缝，采用现场喷涂聚氯酯泡沫塑料嵌缝防渗体，以替代止水铜片塑性防渗材料．经济效益明显。'