摘要：在指出現有阿裏亞壩止水模式局限性的基礎上，提出了高麵板壩周邊縫止水的整體解決方案
，並對該方案的目標、安裝工藝、采用的技術措施以及獨立止水設計作了詳細探討。
    關鍵詞：高麵板壩；周邊縫；聚硫密封膏；剛性支撐


0  前言
     混凝土麵板堆石壩是近30年發展起來的一種新的築壩技術，具有投資省、安全性好
、施工方便、shiyingxingguangdeyoudian。mianbanduishibayiduishibatiweizhichengjiegou，bingzaiqishangyoubiaomianshezhibocenghunningtumianbanzuoweifangshenjiegou。zhoubianfengweiyumianbanyuzhibanliangzhongbianxingxingzhixiangchajiaodadefenjiemianshang
，gongzuotiaojianzuicha

，shimianbanbafangshentixizhongzuiboruodehuanjie，shikeneng漏水的主要部位[1]

，因此麵板堆石壩周邊縫止水成了高麵板壩防滲的關鍵技術之一。
    本文所討論的概念中，“止水材料”是指用於實現接縫止水功能的主要材料；“獨立止水(止水)”是指由止水材料特定型式構成(包括相關輔助材料)
，無須借助其它材料或結構，能夠獨立完成接縫止水功能的材料型式和相關止水製作
、安裝、搭接及拚接工藝的整體
；“止水整體解決方案”是由一道或多道獨立止水組成


，包括止水破壞後發揮淤堵限滲作用的自愈係統的布設方案在內，體現整體止水設計思路(多道止水加自愈係統)的方法以及止水製作、安裝、施工工藝的總和。
1  阿裏亞壩止水模式的局限性
    壩高 100～400m級的高麵板壩周邊縫止水問題就是在水壓為1～4 MPa、三向變位約為100mm、縫深(即麵板厚度)1～1．5 m的工況下，包括止水製作、安(an)裝(zhuang)及(ji)搭(da)接(jie)工(gong)藝(yi)在(zai)內(nei)的(de)接(jie)縫(feng)止(zhi)水(shui)等(deng)可(ke)靠(kao)性(xing)問(wen)題(ti)。解(jie)決(jue)高(gao)麵(mian)板(ban)壩(ba)接(jie)縫(feng)止(zhi)水(shui)問(wen)題(ti)
，通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)的(de)設(she)計(ji)思(si)路(lu)是(shi)利(li)用(yong)可(ke)靠(kao)止(zhi)水(shui)並(bing)結(jie)合(he)止(zhi)水(shui)破(po)壞(huai)後(hou)的(de)防(fang)滲(shen)限(xian)滲(shen)措(cuo)施(shi)，采(cai)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)案(an)是(shi)多(duo)道(dao)止(zhi)水(shui)加(jia)自(zi)愈(yu)係(xi)統(tong)所(suo)構(gou)成(cheng)的(de)止(zhi)水(shui)防(fang)滲(shen)體(ti)係(xi)[2]。現有高麵板壩接縫止水方案基本上是以阿裏亞壩止水模式為基礎的
，目前應用研究進展都是對該模式的改進。筆者認為，對於100 m以上的高麵板壩，阿裏亞壩止水模式有其局限性
，具體表現在以下幾個方麵：1)頂部止水的製作、安裝無法分離，必須現場製作
，止水製作的質量無法保證，安裝施工質量的可靠性較低
；2)頂部止水中柔性填料體積龐大，無法製作成多道止水
；3)中部、底部止水采用澆築方式安裝
，需長期保護
，遭破壞補救後無法保證止水的完整、連續和一致性


；4)yidingbuzhishuiweihexindezhishuijiegouruohualezhongdibuzhishuidezuoyong，chengxianxiangyidingbuzhishuiweihexindedandaozhishuifazhandequxiang
，shijiefengzhengtiquefabiyaodeanquanbaozhang。 


2  高麵板壩周邊縫止水整體解決方案的總體設計
2．1  高麵板壩周邊縫止水整體解決方案的目標
新的高麵板壩周邊縫止水整體解決方案應滿足以下要求：止水整體解決方案係統完整，能夠解決現有主要關鍵問題；每道止水必須是獨立、可靠的

，勿須依賴其他結構或材料發揮作用
；單道止水體積小巧；將止水製作
、安裝過程分離
，止水製作過程轉變為工廠化工作，止水製作質量易於檢查
；能在現場所提供的室內條件下生產適應各類接縫型式變化的止水製品
；適應現場施工要求

，現場安裝簡單，搭接可靠；實現止水的後安裝或快速安裝，簡化止水的現場保護。
2．2  止水整體解決方案的多道止水布置及安裝工藝構想
     高麵板堆石壩周邊縫止水的整體解決方案應采用多道止水的方案，其總布置見圖1。三道止水等距布置於周邊縫中(斷麵圖中深黑色部分為安裝鋼架和剛性支撐等金屬材料，裏麵淺黑色為柔性止水材料)。zhishuiquanbucaiyonggongchangyuzhifangshizhizuo，zhibanjiaozhushizhixuyumaisandaozhishuideanzhuangdizuo，shigongxianchangjinwanchengluoshuangudingdengjiandankekaodeanzhuanggongyiheshaoliangxianchangdajiegongzuo。

圖1見第7頁  多道止水布置形式

2．3  止水整體解決方案總體設計采用的技術措施
    1)采用功能複合的技術措施保證止水的可靠性
     剛(gang)性(xing)材(cai)料(liao)形(xing)成(cheng)的(de)止(zhi)水(shui)和(he)由(you)柔(rou)性(xing)材(cai)料(liao)組(zu)成(cheng)的(de)止(zhi)水(shui)都(dou)不(bu)能(neng)很(hen)好(hao)地(di)解(jie)決(jue)高(gao)麵(mian)板(ban)壩(ba)周(zhou)邊(bian)縫(feng)止(zhi)水(shui)問(wen)題(ti)
，止(zhi)水(shui)材(cai)料(liao)複(fu)合(he)技(ji)術(shu)的(de)探(tan)索(suo)大(da)多(duo)局(ju)限(xian)在(zai)對(dui)兩(liang)類(lei)材(cai)料(liao)性(xing)能(neng)缺(que)陷(xian)的(de)彌(mi)補(bu)上(shang)，屬(shu)於(yu)材(cai)料(liao)複(fu)合(he)。但(dan)材(cai)料(liao)複(fu)合(he)隻(zhi)能(neng)解(jie)決(jue)止(zhi)水(shui)局(ju)部(bu)問(wen)題(ti)，無(wu)法(fa)提(ti)高(gao)止(zhi)水(shui)整(zheng)體(ti)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，隻(zhi)有(you)將(jiang)剛(gang)性(xing)和(he)柔(rou)性(xing)兩(liang)類(lei)材(cai)料(liao)的(de)功(gong)能(neng)進(jin)行(xing)分(fen)工(gong)合(he)作(zuo)，才(cai)能(neng)形(xing)成(cheng)耐(nai)高(gao)水(shui)壓(ya)、大變形下的獨立止水。高麵板壩周邊縫止水的功能複合中，柔性材料實現接縫大變形條件下的可靠密封止水功能
；而剛性材料通過特殊的型式設計，實現接縫大變形及高水壓下對柔性材料的可靠支撐，並不要求其具有密封止水作用。通過這種“柔性密封、剛性支撐”的功能複合來提高接縫止水在高水壓、大變形情況下的可靠性。
    2)采用製作
、安裝分離的工藝保證止水製作質量
    複(fu)合(he)止(zhi)水(shui)的(de)型(xing)式(shi)和(he)製(zhi)作(zuo)過(guo)程(cheng)較(jiao)複(fu)雜(za)，在(zai)現(xian)場(chang)工(gong)況(kuang)下(xia)，質(zhi)量(liang)難(nan)以(yi)得(de)到(dao)保(bao)證(zheng)，因(yin)此(ci)有(you)必(bi)要(yao)將(jiang)獨(du)立(li)止(zhi)水(shui)複(fu)雜(za)的(de)製(zhi)作(zuo)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)置(zhi)於(yu)室(shi)內(nei)工(gong)廠(chang)化(hua)條(tiao)件(jian)下(xia)完(wan)成(cheng)，使(shi)止(zhi)水(shui)製(zhi)作(zuo)質(zhi)量(liang)得(de)到(dao)有(you)效(xiao)監(jian)控(kong)。
     製作
、安裝分離後，止水的安裝就可以采用可靠的預埋安裝底座和澆築安裝結合的後安裝方式：周邊縫中底部止水的安裝在趾板澆築後、鋪pu設she麵mian板ban混hun凝ning土tu鋼gang筋jin前qian進jin行xing，中zhong底di部bu止zhi水shui與yu趾zhi板ban混hun凝ning土tu相xiang連lian的de一yi端duan采cai用yong螺luo栓shuan固gu定ding的de安an裝zhuang方fang式shi，另ling一yi端duan采cai用yong安an裝zhuang鋼gang架jia與yu麵mian板ban混hun凝ning土tu中zhong鋼gang筋jin焊han接jie固gu定ding
，澆jiao築zhu麵mian板ban混hun凝ning土tu時shi安an裝zhuang鋼gang架jia澆jiao築zhu於yu混hun凝ning土tu中zhong的de方fang式shi固gu定ding；chuizhifengdezhongdibuzhishuiyouyujiefengliangcedoushimianbanhunningtu
，yincizhishuiliangduandeanzhuangdoucaiyonggudingyumianbanhunningtugangjinjiashang，jiaozhumianbanhunningtushianzhuanggangjiajiaozhuyuhunningtuzhongdefangshianzhuang；頂部止水的安裝在麵板澆築完畢後進行，止水兩端都采用螺栓固定的方式安裝。
    3)選擇的密封材料需保證搭接和異型接頭的可靠性
     搭(da)接(jie)和(he)異(yi)型(xing)接(jie)頭(tou)止(zhi)水(shui)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)止(zhi)水(shui)體(ti)係(xi)的(de)有(you)效(xiao)性(xing)。搭(da)接(jie)包(bao)括(kuo)止(zhi)水(shui)自(zi)身(shen)的(de)現(xian)場(chang)搭(da)接(jie)修(xiu)補(bu)和(he)多(duo)道(dao)止(zhi)水(shui)間(jian)的(de)搭(da)接(jie)。止(zhi)水(shui)自(zi)身(shen)的(de)搭(da)接(jie)質(zhi)量(liang)主(zhu)要(yao)取(qu)決(jue)於(yu)止(zhi)水(shui)材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能(neng)
，選(xuan)擇(ze)現(xian)場(chang)澆(jiao)築(zhu)、常溫固化成型的柔性密封材料

，可滿足現場搭接簡單、可ke靠kao的de要yao求qiu。獨du立li止zhi水shui自zi身shen搭da接jie的de問wen題ti一yi旦dan得de到dao解jie決jue

，由you於yu多duo道dao止zhi水shui采cai用yong相xiang同tong止zhi水shui材cai料liao和he相xiang近jin的de型xing式shi，各ge道dao止zhi水shui間jian的de搭da接jie就jiu轉zhuan變bian為wei止zhi水shui本ben體ti的de搭da接jie。
3  高麵板壩周邊縫止水整體解決方案中的獨立止水設計
3．1  柔性密封材料的選擇


     在zai高gao麵mian板ban壩ba周zhou邊bian縫feng止zhi水shui整zheng體ti解jie決jue方fang案an中zhong，柔rou性xing密mi封feng材cai料liao的de主zhu要yao功gong能neng是shi密mi封feng和he適shi應ying變bian形xing，因yin此ci柔rou性xing密mi封feng材cai料liao除chu具ju備bei可ke靠kao的de防fang水shui密mi封feng性xing和he延yan展zhan性xing外wai，還hai要yao兼jian顧gu其qi他ta一yi些xie要yao求qiu：1)與鋼鐵材料粘接強度高；2)材料本身強度與橡塑止水帶材料近似，便於控製體積；3)能neng現xian場chang澆jiao注zhu且qie配pei比bi簡jian單dan
，屬shu於yu室shi溫wen固gu化hua型xing材cai料liao，同tong時shi材cai料liao固gu化hua後hou與yu新xin澆jiao注zhu的de柔rou性xing止zhi水shui材cai料liao間jian能neng可ke靠kao融rong合he
，現xian場chang搭da接jie可ke靠kao。聚ju硫liu橡xiang膠jiao是shi滿man足zu上shang述shu要yao求qiu的de幾ji種zhong柔rou性xing止zhi水shui材cai料liao之zhi一yi，其qi與yu其qi它ta幾ji種zhong主zhu要yao止zhi水shui材cai料liao性xing能neng的de對dui比bi如ru表biao1。

表1  幾種止水材料基本性能對比
止水材料 材料強度/MPa 材料延伸率/％ 搭接工藝
本體搭接 與其它材料搭接
銅片不鏽鋼片PVC天然橡膠柔性填料聚硫橡膠 22030014160.050.4～2.5 20～4530～59300～400450～600400～1000300～600 銅焊32％不鏽鋼焊熱接現場模具硫化本體粘接現場澆築 鉚接鉚接鉚接鉚接本體粘接現場澆築

雙組分聚硫密封膠是以液態聚硫橡膠為主，加入補強劑、增韌劑

、增粘劑、觸變劑和其他添加劑，配置加工成基膏
；以金屬氧化物等配製成硫化膏，兩組分混合後固化為彈性密封材料。該橡膠高分子主鏈上含有-S-S-雙(shuang)硫(liu)鍵(jian)，並(bing)呈(cheng)飽(bao)和(he)狀(zhuang)態(tai)。高(gao)麵(mian)板(ban)壩(ba)周(zhou)邊(bian)縫(feng)止(zhi)水(shui)整(zheng)體(ti)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)中(zhong)
，獨(du)立(li)止(zhi)水(shui)以(yi)剛(gang)性(xing)支(zhi)撐(cheng)為(wei)基(ji)礎(chu)，限(xian)製(zhi)了(le)柔(rou)性(xing)密(mi)封(feng)材(cai)料(liao)的(de)變(bian)形(xing)，其(qi)實(shi)際(ji)伸(shen)長(chang)率(lv)一(yi)般(ban)控(kong)製(zhi)在(zai)30％～50％
，而以聚硫膠為柔性止水材料的止水本體延伸率高達300％～600％，因此在此工況下不致導致明顯的應力鬆弛。
3．2  剛性支撐型式的設計
    在zai高gao麵mian板ban壩ba周zhou邊bian縫feng止zhi水shui整zheng體ti解jie決jue方fang案an中zhong
，剛gang性xing支zhi撐cheng的de主zhu要yao功gong能neng是shi對dui柔rou性xing止zhi水shui材cai料liao提ti供gong可ke靠kao支zhi撐cheng，且qie接jie縫feng的de變bian形xing不bu會hui影ying響xiang這zhe種zhong支zhi撐cheng的de效xiao果guo

，因yin此ci應ying具ju備bei較jiao高gao的de強qiang度du和he適shi應ying接jie縫feng變bian形xing的de適shi當dang型xing式shi。基ji於yu經jing驗yan和he必bi要yao的de試shi驗yan驗yan證zheng，我wo們men選xuan用yong了le1 mm厚的不鏽鋼板作為剛性支撐材料，與其它常用金屬材料相比
，它不僅滿足支撐的強度要求，還具有耐久性更可靠
、延伸率更大、加工性更好的特點。
    剛性支撐勿需具備密封功能，則可以存在間隙，利用柔性密封材料可以容忍的間隙，提高支撐對剪切變形的適應能力。如圖2所示，將不鏽鋼板設計為波幅10 mm左右
、包(bao)含(han)多(duo)個(ge)波(bo)紋(wen)的(de)窄(zhai)波(bo)形(xing)條(tiao)帶(dai)

，由(you)多(duo)個(ge)這(zhe)種(zhong)波(bo)形(xing)條(tiao)帶(dai)以(yi)一(yi)定(ding)間(jian)隙(xi)排(pai)列(lie)


，兩(liang)端(duan)以(yi)螺(luo)栓(shuan)固(gu)定(ding)
，波(bo)形(xing)條(tiao)帶(dai)可(ke)以(yi)繞(rao)螺(luo)栓(shuan)轉(zhuan)動(dong)
，形(xing)成(cheng)螺(luo)栓(shuan)固(gu)定(ding)方(fang)式(shi)組(zu)裝(zhuang)的(de)連(lian)續(xu)剛(gang)性(xing)支(zhi)撐(cheng)。有(you)間(jian)隙(xi)、可分解的多波紋的條帶方案除有效控製剛性支撐的體積，還可回避剛性支撐的搭接問題。

圖2見第8頁  不鏽鋼板波形條帶及其排列效果圖

    經推導，可知波形條帶間隙、兩端固定孔中心距和波形條帶支撐能承受的剪切變形量關係計算公式如下：
x= ―1
式中：x為波形板間間隙與波形板寬度的比值，b為波形板兩端固定孔的中心距，c為以間隙比為x的整齊排列波形板能承受的剪切變形量。波形條帶寬度為 1 cm、止水寬度約20 cm時，如果剪切變形量按10 cm計算，則其間隙約為1．5 mm
，輔以墊板等保護措施後
，這一間隙不致引起聚硫橡膠在高水壓下被擠出。


3．3  新型獨立止水的基本型式設計及安裝工藝
    根據對柔性密封材料
、剛性支撐材料與型式的討論，我們提出了獨立止水基本型式
，見圖3。獨立止水采用製作、安裝分離的方式，接縫兩側混凝土在澆築前應預設止水安裝基座(見圖4中原始接縫)，聚硫橡膠澆注於不鏽鋼安裝架間 (見圖4中斷麵示意)，背水麵鋪設由不鏽鋼波形條帶組成的剛性支撐
，不鏽鋼架上預製了固定於接縫兩端安裝底座的螺栓孔。

圖3見第8頁  獨立止水的基本型式
圖4見第8頁  新型獨立止水安裝形式

    新型獨立止水的現場安裝簡單可靠，安裝前預設基座的原始接縫也勿需特別保護
，安裝的可靠性也有必要的保證。
    柔性填料止水與新型止水構造對比見圖5。新型獨立止水體積小巧，同時因其製作
、安裝分離
，不僅可以安裝於頂部
，還可安裝於接縫中部和底部，形成多道止水。

圖5見第8頁  柔性填料止水(左)與新型止水構造(右)對比

4  小結
    通過上述對高麵板壩周邊縫止水整體解決方案可行性的論證，得到以下幾點啟示：
    1)新型複合止水體現柔性密封、剛性支撐的設計思想
，高水壓、大變形條件下止水可靠
，且體積小巧、現場安裝簡單可靠，能設置為多道止水，是高水壓大變形接縫止水問題可能的解決方案。
2)現有麵板堆石壩止水規範所限定的設計原則應加以修訂

，以突破傳統止水的局限性；止水測試評價標準也應更加注重對止水效能和止水整體解決方案的全麵評價，使滿足標準的止水設計更加可靠實用。
tongshi，benwentichudegaomianbanbazhoubianfengzhishuizhengtijiejuefangan，jinjintongguoleyuanlixingpingjiaceshi

，rengrancunzaixuduoyoudaiyouhuadejubuxijie
，rumifengcailiaodeyouhua，baokuopeibi、型式以及其他室溫固化型密封材料的比選；gangxingzhichengdexingshijianhua
，rucaiyongbowengangsiwangqudaiboxingtiaodai，huanyongduocenggangsiwangzhichengyijijuyouhuidangongnengdezhicheng

，yitigaozhishuinaishoufanfubianxingdenenglideng。
　　參考文獻
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　　[2]熊澤斌
，王秘學.水布埡混凝土麵板堆石壩止水係統設計.人民長江，1998
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