铜止水片在大坝止水项目中发挥着不可替代的重要作用,晋中止水铜片在止水大坝面临着巨大水压的情况下,止水设施便是过水或渗水的通道,而设置止水橫缝的目的,就是为了防止水的渗透,同时承受强大的水压。
大坝止水项目中,往往将我们的铜片止水加工成W型(为了便于固定和混凝土的咬合),其中中央尖部凸起来的形似“鼻子”的这部分,我们称之为铜鼻子。而这个铜鼻子的朝向问题,对于止水铜片在水中的受力情况起着至关重要的作用。
止水铜片的受力,从两个方向分析。 ,若将铜片鼻子朝向迎水面荷载,在库水位尤其高水位时,荷载很大,相对刚度较低的铜片无法产生“拱效应”,势必顺着荷载作用方向而发生变形,出现折转,此时铜片折转弯曲处可能撕裂破坏。对此应保持警惕,并加以防止。第二,将铜鼻子指向背水面,铜片止水顺着荷载作用而产生变形。一般变形不大,是受力后伸展,不会出现折转情况,铜片也不至于撕裂破坏。
由于铜片止水质地较软,厚度较薄(一般厚1.5mm左右)、韧性很好,加工成型容易。成型的止水铜片埋置在橫缝中,其刚度很低,在强大的水压力作用下容易产生变形。所以在工程设计中应该使它顺荷载的作用而自然渐变地伸展,防止它剧烈变形而可能的折转和撕裂。
无论是在国内还是国外,晋中止水铜片很多大型水工项目均是采用止水铜片作为重要的止水主要材料,有时也会在此基础上,加填沥青麻丝,或者辅以橡胶止水等。但是我们都知道,在实际的施工过程中,我们无可避免的出现铜止水接头或止水铜片的接头。对于铜止水接头,我们重庆香银止水铜片公司建议采用搭接焊的方式。但是焊接的质量参差不齐,只要焊接过程中稍出现问题,将影响止水铜片的防水效果。因此,我们需对其防水效果进行检测,检测方式包含以下几种:
1. 煤油渗透检查
采用将煤油滴在止水铜片的焊缝上,在另一边撒上干石灰或者说是粉笔灰,静放一段时间,然后观察另一边的干石灰是否被浸湿。如发现有渗漏情况,便用马克笔或其他东西做好标记,需要进行重新补焊。
2. 抗拉强度检查
接头的抗拉强度检测要求不低于母材的80%为合格,这个需要科学性的检测。但无论是外观检查还是科学检测,均是为了保证防水建筑的性、可靠性,使防水工程更加科学化,规范化。
3.肉眼外观质量检查
焊接完成后,采用目测或量测检查焊缝是否平整,光洁,有无砂眼,锈斑等。
在铜片止水(其他金属止水材料,晋中止水铜片如钢板止水带、不锈钢止水带等)的加工成型过程中,加工硬化和加工残余应力是使铜片止水破坏的重要原因,特别是形状结构较复杂的部件,如铜止水接头的T型接头、十字型接头,更容易使铜片破坏。制定加工工艺时,可采取分级模压、加温的方法减小加工硬化和加工残余应力的影响, 必要时可退火残余应力。但接头连接的方法不采用黏结剂接头,因为其黏结强度低,耐老化性能差,随时间容易变硬、变脆。采用硫化、焊接方法时,止水带的接头质量与硫化、焊接工具、模具、焊接工艺等因素有关。
目前工程中一般采用T2M态(软态)铜材轧制为铜止水片。与硬态铜相比,软态铜具有较大的延伸率,适应接缝变形能力好。同时,在长兴加工时不宜发生破坏。DL/T5115中曾规定铜片的伸长率不小于20%,而GB/T2059规定铜片的延伸率不小于30%。在实际的应用过程中,尽量使止水铜片的延伸率满足30%的要求。
在铜止水片上复合密封止水材料可以提高抗绕渗能力。根据实验结果,当无接缝位移时,在混凝土中埋入深度为20cm的止水铜片,在1.5MPa的水压力作用下将发生绕渗。在该铜片上复合宽度为10cm、厚度为3mm的GB塑性止水材料,当铜片止水与混凝土之间发生1.0cm的相对错动时,在2.5MPa在水压力作用下仍然没有发生绕渗。GB复合型止水铜带可以减少绕渗
止水铜片橫缝用于将坝体分为若干个独立的坝段,晋中止水铜片其作用是:减少温度应力、适应地基不均匀变形和满足施工要求,混凝土筑能力及温度控制等。横缝间距(即坝段宽度)一般为12-20米,也有用到24米的,主要取决于地基特性、河谷地形、温度变化、结构布置和筑能力等。
作成竖直平面,不设键槽,缝内不灌浆,以便使各坝段独立工作。根据地基及温度变化情况,一般在坝段间预留1-2cm缝,如基岩良好,也可不留间隙,缝面不凿毛,冬季坝体收时,横缝张开,夏季横缝挤紧,产生一定的压应力。横缝内需设止水。
《混凝土重力坝设计规范》(sdj21-78)规定:应采用两道止水,中间设沥青井;对于中低、坝可适当简化。金属止水一般采用不着10-1.6mm厚度的紫铜片,做成可伸缩的" "形,每侧埋入混凝土的长度一般为20~25cm。 道止水至上游坝面的距离应有利于改善该部位的应力,一般为1~2m,缝间巾沥青油毡。中坝的第三者一道止水应为铜片,其第二道或低坝的止水铜板在气候温和地区可用塑料,在寒冷地区可用橡胶。止水片的接长和安装要注意保证施工质量。沥青呈方形或圆形,其一侧可用混凝土预制块,预制块长1~1.5m,厚5~10cm。方形沥青井的尺寸常用20*20cm至30*30cm。井内灌注的填料由1号或3号 石油沥青、水泥和石棉组成。井内设加热设备(通常采用电加热的方法,将钢筋埋入井内,并以绝缘体固定),在井底设沥青排出管,以便排出老化的沥青,重填新料。
止水片及沥青并应伸入基岩约30~50cm。对于非溢流坝段和横缝设在闸墩中间的溢流坝段,止水片必须延伸到 水位以上,沥青井则需直到坝顶。
在横向联合缝止水之后,宜设排水井。必要时还可设检查井,井的断面尺寸一般为1.2m*0.8m,井内设爬梯和休息平台,并与检查廊道相连通。
对设在溢流孔中间的横缝、非溢流坝段下游 水位以下的缝隙间和穿越横缝的廊道及孔洞周边均需设止水片。