堆石坝面板的接缝表层止水结构、施工工艺及堆石坝

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种堆石坝面板的接缝表层止水结构、施工工艺及堆石坝。

背景技术

混凝土面板堆石坝以堆石体为主要受力结构来承担库水压力，并以在堆石体迎水面自下而上浇注的钢筋混凝土面板为防渗结构。由于考虑坝体沉降和变形等因素，混凝土面板需分块浇注，这样就在面板块间、与周边山体连为一体的趾板和面板块间形成了数十条接缝。为防止这些接缝发生渗漏，需要对接缝处进行表层止水处理。

现有技术中一种典型的面板堆石坝的面板接缝表层止水措施，如中国实用新型专利CN201921569410.2所披露的，是在相邻两块混凝土面板之间的V形槽内放置实心的橡胶棒。而这种止水结构，会在橡胶棒的下面和两侧，形成三个上部填料无法嵌填到的施工盲区，成为止水结构的潜在缺陷，且采用橡胶棒嵌填缝隙底部的方案只适用于V形缝隙，对于其它形状的缝隙(如梯形或异形)，由于橡胶棒难于实现缝隙底部的基本密封，不能适用。

现有技术中另一种典型的面板接缝表层止水措施，如中国实用新型专利CN201721150457.6所披露的，是采用黏性密封条将缝隙底部密封，在黏性密封条上部设置带有横向的凸起卡部的橡胶条，在混凝土块上开设横向的卡槽，橡胶条的卡部与混凝土块的卡槽插接定位配合以填充缝隙上部，橡胶条上部有密封盖体，因密封盖体为刚性，不易与混凝土块紧密贴合，因此还在密封盖体内部靠近橡胶条的部位设有吸水棉体，来吸收进入密封盖体与混凝土块之间缝隙的水分。该专利公开的止水结构方案复杂，且依然有不能完全止水的隐患。

更重要的是，包括如上两篇背景技术文献在内的所有现有技术，一方面，底部填缝材料是均是采用预制好的部件，如橡胶板或者黏性密封条，但大坝尺寸通常较高，甚至高达百米以上，此时混凝土面板留缝相对较大，需要嵌填的橡胶棒或者黏性密封条直径较大，移动安装特别不便，施工效率低；另一方面，当坝体出现局部沉降或者移位而导致缝隙变大时，现有技术的止水措施都无法跟随缝隙的变化自动进行填充，从而导致止水效果的丧失。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种堆石坝面板的接缝表层止水结构、施工工艺及堆石坝，以解决现有技术中的混凝土面板缝隙嵌缝材料安装不便、止水结构的止水效果不佳等问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种堆石坝面板的接缝表层止水结构，所述表层止水结构用于封堵堆石坝的混凝土面板之间的缝隙槽口，所述表层止水结构包括柔性胶结层、柔性胶泥层和柔性板材；

所述柔性胶结层为施工现场将可固化成型的密封止水材料嵌填至所述缝隙槽口的底部而形成；所述密封止水材料包括密封胶或者密封胶与无机颗粒状填充物的混合物；

所述密封胶包括聚氨酯密封胶、聚脲密封胶、聚硫密封胶、硅酮密封胶和/或前述一种或多种密封胶的改性物；

所述柔性胶结层断面占所述缝隙槽口断面的比例为10％-90％；

所述柔性胶结层上部覆盖有所述柔性胶泥层，所述柔性胶泥层充填所述缝隙槽口中未被柔性胶结层填满的部分，所述柔性胶泥层突出于所述混凝土面板表面或与所述混凝土面板表面齐平；

所述柔性板材包裹所述柔性胶泥层，所述柔性板材的两侧端延伸到所述缝隙槽口的两侧，贴合所述混凝土面板表面并固定在所述混凝土面板上。

可选地，当柔性胶泥层突出所述混凝土面板表面时，所述柔性胶泥层的突出部分的高度与所述缝隙槽口的深度之比为0.1-4，突出部分的宽度与所述缝隙槽口的宽度之比为1.2-5。

可选地，所述无机颗粒状填充物在所述密封止水材料中的体积占比为10％-90％，所述无机颗粒状填充物的颗粒直径为0.1mm-5mm。

可选地，所述柔性板材的两侧端由扁钢和穿过扁钢的螺栓固定在混凝土面板上。

可选地，所述柔性板材的两侧端通过胶黏剂粘接固定在混凝土面板上。

可选地，所述柔性胶泥层的突出部分的横截面轮廓为半圆形或圆弧形。

可选地，所述缝隙槽口的截面呈V型，具有第一槽壁和第二槽壁，所述第一槽壁和所述第二槽壁的壁面均为平滑表面。

可选地，所述柔性板材的厚度为4-9mm。

第二方面，本发明提供了一种如上所述的接缝表层止水结构的施工工艺，包括步骤：

S100，对混凝土面板之间的缝隙槽口内侧和缝隙两侧临近缝隙槽口的混凝土表面进行清洁处理；

S200，在清洁处理后的表面上涂刷界面剂；

S300，将所述密封止水材料倒入缝隙槽口内，固化形成与缝隙槽口内侧混凝土紧密粘接的柔性胶结层；

S400，在所述柔性胶结层上部形成柔性胶泥层，使所述柔性胶泥层充填所述缝隙槽口中未被柔性胶结层填满的部分，并使所述柔性胶泥层突出于所述混凝土面板表面或与所述混凝土面板表面齐平；

S500，在所述柔性胶泥层的上方铺设柔性板材，使所述柔性板材的两侧端延伸到所述缝隙槽口的两侧并贴合所述混凝土面板表面，将所述柔性板材的两侧端固定在所述混凝土面板上。

第三方面，本发明还提供了一种堆石坝，包括堆石体和形成于堆石体外侧的多块混凝土面板，相邻的混凝土面板之间的接缝槽口处设有如上所述的接缝表层止水结构。

与现有技术相比，本发明提供的面板堆石坝的混凝土面板的接缝表层止水结构，由于在施工现场制作柔性胶结层来嵌填缝隙底部，无需对预制的大尺寸填缝材料进行移动安装，大大提升了施工效率；且即使缝隙底部普遍不太规则，柔性胶结层成型后也可以饱满地嵌填任何缝隙槽断面，不存在嵌填盲区，可以很好地阻断行水通道。特别地，本发明的接缝表层止水结构具有一定的适应变形能力，在混凝土坝体发生沉降或者变形导致面板之间接缝变形/变位时，柔性胶结层、柔性胶泥层和柔性板材都可以在水压的作用下朝向缝隙内部发生变形以进一步填充缝隙变大的区域，充分保障止水效果，且更持久。

本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对根据本发明的一种堆石坝面板的接缝表层止水结构的可选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明一个实施方式提供的堆石坝面板的接缝表层止水结构的示意图；

图2为本发明另一个实施方式提供的堆石坝面板的接缝表层止水结构的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

现结合附图1和附图2，对本发明的可选实施方式作详细说明。

一种堆石坝面板的接缝1的表层止水结构，该表层止水结构用于封堵混凝土面板2之间的缝隙槽口，该表层止水结构包括柔性胶结层3、柔性胶泥层4和柔性板材5；

柔性胶结层3为施工现场将可固化成型的密封止水材料嵌填至所述缝隙槽口的底部而形成；密封止水材料包括密封胶或者密封胶与无机颗粒状填充物8的混合物；

密封胶包括聚氨酯密封胶、聚脲密封胶、聚硫密封胶、硅酮密封胶和/或前述一种或多种密封胶的改性物；

柔性胶结层3断面占缝隙槽口断面的比例为10％-90％；

柔性胶结层3上部覆盖有柔性胶泥层4，柔性胶泥层4充填所述缝隙槽口中未被柔性胶结层3填满的部分，柔性胶泥层4突出于所述混凝土面板2表面或与所述混凝土面板2表面齐平；

柔性板材5包裹柔性胶泥层4，柔性板材5的两侧端延伸到缝隙槽口的两侧，贴合混凝土面板2表面并固定在混凝土面板2上。

本发明提供的面板堆石坝的混凝土面板的接缝表层止水结构，由于在施工现场制作柔性胶结层来嵌填缝隙底部，无需对预制的大尺寸填缝材料进行移动安装，大大提升了施工效率；且即使缝隙底部普遍不太规则，柔性胶结层成型后也可以饱满地嵌填任何缝隙槽断面，不存在任何嵌填盲区，可以更好地阻断行水通道；现场固化的柔性胶结层，具有一定的适应变形能力，在混凝土坝体发生沉降或者变形导致面板之间接缝变大时，柔性胶结层和柔性胶泥层都可以变形以进一步填充缝隙变大的区域，充分保障止水效果，这样，可以显著降低上部柔性胶泥层的填充量，例如将上部胶泥层高出混凝土面板的半圆形突出部分半径由25cm减少到20cm，也可以明显减小柔性板的厚度，例如将柔性板的厚度选为4-9mm，但不会对整体止水结构的止水效果造成实质影响，大大降低了施工成本。而且，由于采用包括聚氨酯密封胶、聚脲密封胶、聚硫密封胶、硅酮密封胶和/或前述一种或多种密封胶的改性物在内的密封胶、或者密封胶与无机颗粒状填充物的混合物现场固化形成柔性胶结层，一方面能够实现良好的密封填充效果，另一方面还能兼顾降低施工成本的要求。

将柔性胶结层断面面积设为占缝隙槽断面的比例在10％～90％，如柔性胶结层断面过小，当接缝发生变形/变位时，柔性胶结层无法充分卡塞住张开的接缝；如柔性胶结层断面过大，几乎填平缝隙槽，则当接缝发生变形/变位时，会限制缝隙的侧壁导引柔性胶泥层向接缝变形/变位处淤塞封堵的作用。柔性胶结层断面面积还可进一步优选为占缝隙槽断面比例的30％-90％。

可选地，当柔性胶泥层4突出所述混凝土面板2表面时，柔性胶泥层4的突出部分的高度与缝隙槽口的深度之比为0.1-4，突出部分的宽度与缝隙槽口的宽度之比为1.2-5。

具体地，通过如上设置柔性胶泥层4，保证柔性胶泥的用量充足但不浪费，避免柔性胶泥用量过少导致的止水效果不佳，也不会在已经能够保证止水效果的情况下依然过度施加柔性胶泥，从而引起不必要的浪费。

可选地，无机颗粒状填充物8在密封止水材料中的体积占比为10％-90％，无机颗粒状填充物8的颗粒直径为0.1mm-5mm。

由于无机颗粒状填充物的加入，一方面减缓了液态密封胶体的流淌性，另一方面进一步降低了制造成本，不必依靠高价的特制止水材料，就能够实现良好的止水效果，且制备简单易行、施工简捷高效。通过将无机颗粒状填充物在密封止水材料中的体积占比选为10％-90％，且粒径选为0.1mm-5mm，在保持良好的密封效果的同时，还有助于保持密封止水材料的强度。无机颗粒状填充物在密封止水材料中的体积占比还可进一步优选为30％-50％。

可选地，柔性胶结层中的无机颗粒状填充物8包括石英砂、人工砂和粉煤灰等。

通过这种设置，形成了柔性胶结层，其柔性特质使得其具有一定的变形能力，能够适应堆石坝运行期间，混凝土面板接缝的变位/变形。

可选地，柔性板材5的两侧端由扁钢7和穿过扁钢的螺栓6固定在混凝土面板2上。

可选地，柔性板材5的两侧端通过胶黏剂粘接固定在混凝土面板2上。

通过以上两种设置，使得柔性板材层可以与混凝土面板之间产生良好的固定，防止柔性板材层的脱落，保证良好的止水效果。

可选地，柔性胶泥层5的突出部分的横截面轮廓为半圆形或圆弧形。

通过这种设置，使得胶泥层的突出部分施工方便，且由于没有尖锐部位，不易被破坏，进一步保障良好的止水效果。

可选地，缝隙槽口的截面呈V型，具有第一槽壁和第二槽壁，第一槽壁和第二槽壁的壁面均为平滑表面。

采用V型槽口，在受到迎水面水的压力作用时，槽口会越挤越紧，进一步提升止水效果。

本发明还提供了一种堆石坝面板的接缝表层止水结构的施工工艺，具体包括以下步骤：

S100，对混凝土面板之间的缝隙槽口内侧和缝隙两侧临近缝隙槽口的混凝土表面进行清洁处理；

S200，在清洁处理后的表面上涂刷界面剂；

S300，将所述密封止水材料倒入缝隙槽口内，固化形成与缝隙槽口内侧混凝土紧密粘接的柔性胶结层；

S400，在所述柔性胶结层上部形成柔性胶泥层，使所述柔性胶泥层充填所述缝隙槽口中未被柔性胶结层填满的部分，并使所述柔性胶泥层突出于所述混凝土面板表面或与所述混凝土面板表面齐平；

S500，在所述柔性胶泥层的上方铺设柔性板材，使所述柔性板材的两侧端延伸到所述缝隙槽口的两侧并贴合所述混凝土面板表面，将所述柔性板材的两侧端固定在所述混凝土面板上。

以上步骤S100中，清洁处理具体为：用砂轮和扁铲除去所述基础面的浮渣和污渍，然后用风枪进行清洁。

以上步骤S200中，涂刷界面剂是为了改善混凝土材料和填缝材料接触界面的工作性能，进一步提高止水效果。

本发明还提供了一种堆石坝，包括堆石体和形成于堆石体外侧的多块混凝土面板，相邻的混凝土面板之间的接缝槽口处设有如上所述的接缝表层止水结构。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。