一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法及结构与流程

1.本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法及结构。


背景技术：

2.混凝土闸坝底板在浇筑完成后，由于混凝土温控措施不到位、养护不到位等各种因素，可能会造成大坝上、下游迎水面混凝土或大坝闸墩墩墙混凝土出现劈头裂缝，尤其是位于闸底板廊道上游面高水头压力下出现劈头裂缝该劈头裂缝危害性极大，若补救措施处理不好，则可能会形成通往坝体廊道和坝后的渗漏水通道，甚至对闸坝结构造成影响，影响闸坝质量安全。
3.现有技术cn111472323a公开了一种大坝坝面及闸墩墩墙混凝土劈头缝处理方法，进行缝面灌浆处理之后，又在缝口设置止水模块、在缝面两侧充填化学灌浆材料，通过在两侧充填的化学灌浆材料中设置多组膨胀螺栓，每组的膨胀螺栓之间锚固有橡胶片，并通过橡胶条和钢条对橡胶片进行固定，通过回填砂浆填充物形成二次固定。膨胀螺栓和橡胶片的设置实现了对裂缝两侧混凝土的加强锚固，最后辅以表面喷涂，使得坝面/闸墩形成一个表面坚固且整体性好的耐久防渗体系结构。该专利的劈头缝处理方法主要采用化学灌浆的处理方式，然后使用止水胶条及回填砂浆的方式对缝头加固处理，但其主要适用于中低水头，止水防渗和耐久性能有限，难以应用于高水头中。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法及结构，用于解决现有技术中存在的上述问题。
5.为了实现上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，包括以下步骤：步骤a，对闸坝底板的迎水面进行凿槽处理，凿槽的宽度范围为裂缝两侧均外延至少50cm；步骤b，在凿槽内以裂缝为中心开设止水槽，在止水槽内填充止水材料至与止水槽齐平；步骤c，在闸坝底板开设多个膨胀螺栓孔，所述膨胀螺栓孔沿裂缝的深度方向延伸，多个膨胀螺栓孔对称设置于裂缝两侧，并在膨胀螺栓孔中埋设膨胀螺栓；步骤d，在凿槽内铺设橡胶片，橡胶片将止水材料完全覆盖；步骤e，在闸坝底板的凿槽两侧清理出密封区，在橡胶片表面铺设防渗盖片，防渗盖片通过膨胀螺栓锚固，防渗盖片将橡胶片覆盖，且防渗盖片的两端延伸至闸坝底板的密封区；步骤f，在防渗盖片的表面设置第一防水胶带，第一防水胶带通过膨胀螺栓锚固；步骤g，在第一防水胶带的表面设置防渗卷材，防渗卷材包括第一分幅、第二分幅
和第三分幅，第二分幅铺设在第一防水胶带的表面，在第二分幅的表面设置钢条将其压紧，第一分幅和第三分幅分别设置在第二分幅的两侧，第一分幅和第三分幅均用于将膨胀螺栓和钢条包裹密封。
6.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第一分幅、第二分幅和第三分幅依次搭接并采用热融焊接连成整体。
7.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述第一分幅与第二分幅之间以及第二分幅与第三分幅之间的搭接宽度不小于20cm。
8.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述闸坝底板的密封区外侧设有防渗区，第一分幅和第三分幅分别与防渗区之间设有第二防水胶带。
9.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述膨胀螺栓分别与第一分幅和第三分幅之间的空隙采用第一sr-2型塑性止水材料进行填充。
10.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述凿槽呈u形，橡胶片与凿槽之间的空隙采用第二sr-2型塑性止水材料进行填充。
11.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述止水槽呈u形，止水槽的深度为5cm，止水槽的宽度为8cm。
12.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述止水材料为sr-2型塑性止水材料。
13.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述橡胶片为氯丁橡胶片。
14.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述防渗盖片为三元乙丙增强型sr防渗盖片。
15.作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述防渗卷材为pvc卷材。
16.另一方面，本发明采用以下技术方案：一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理结构，包括设置于闸坝底板的迎水面上的凿槽，所述凿槽内以裂缝为中心开设有止水槽，止水槽内填充有与止水槽齐平的止水材料；所述闸坝底板开设多个膨胀螺栓孔，多个膨胀螺栓孔对称设置于裂缝两侧，所述膨胀螺栓孔沿裂缝的深度方向延伸，膨胀螺栓孔中埋设有膨胀螺栓；凿槽内铺设有橡胶片，橡胶片将止水材料完全覆盖；所述橡胶片表面铺设有防渗盖片，且防渗盖片的两端延伸至闸坝底板上的密封区，防渗盖片通过膨胀螺栓锚固；所述防渗盖片的表面设置有第一防水胶带，第一防水胶带通过膨胀螺栓锚固；所述第一防水胶带的表面设置防渗卷材，防渗卷材包括第一分幅、第二分幅和第三分幅，第二分幅铺设在第一防水胶带的表面，第二分幅的表面设有用于将其压紧的钢条，第一分幅和第三分幅分别设置在第二分幅的两侧，第一分幅和第三分幅均用于将膨胀螺栓和钢条包裹密封。
17.本发明的有益效果为：本发明使用防渗卷材对膨胀螺栓和钢条进行防锈保护，使整个防渗体系结构均处在防渗卷材的包裹内，可有效防止高水头下劈头裂缝的发展引起的渗透破坏，该处理方案简单、裂缝处理止水效果好、能够适应高水头压力、可靠性和耐久性较高，能够为高水头裂缝处理提供借鉴经验。相较于劈头裂缝的其它处理方式能够适用各种水头，尤其是高水头下，有效解决了劈头裂缝的止水防渗和耐久性能等难题。此外，本发明经过了工程验证，其可靠性高，耐久性强。
附图说明
18.图1是本发明一种实施方式的结构示意图。
19.图2是图1中a部放大图。
20.图中：1-闸坝底板；2-凿槽；3-裂缝；4-止水槽；5-止水材料；6-膨胀螺栓；7-氯丁橡胶片；8-三元乙丙增强型sr防渗盖片；9-第一防水胶带；10-第一分幅；11-第二分幅；12-第三分幅；13-不锈钢条；14-第二防水胶带；15-第一sr-2型塑性止水材料；16-第二sr-2型塑性止水材料。
具体实施方式
21.实施例1如图1和图2所示，本实施例提供了一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，在处理前需查明劈头裂缝3的位置，确定裂缝3的长度及深度，对裂缝3采用cw环氧材料进行化学灌浆，裂缝3在上游迎水面按如下方式加强防渗处理。
22.步骤a，对闸坝底板1的迎水面进行凿槽2处理，凿槽2处理的宽度范围为裂缝3两侧均外延至少50cm。
23.步骤b，在凿槽2内以裂缝3为中心开设止水槽4，在止水槽4内填充止水材料5至与止水槽4齐平。优选地，止水槽4呈u形，止水槽4的深度为5cm，止水槽4的宽度为8cm。止水材料5的类型可根据具体需求选用，在本实施例中，所使用的止水材料5为sr-2型塑性止水材料，填充sr-2型塑性止水材料时，先将sr-2型塑性止水材料搓成细条状，再由里向外分层嵌填至表面与止水槽4的槽口齐平，最后锤击密实。
24.步骤c，在闸坝底板1开设多个膨胀螺栓6孔，膨胀螺栓6孔沿裂缝3的深度方向延伸，多个膨胀螺栓6孔对称设置于裂缝3两侧，并在膨胀螺栓6孔中埋设膨胀螺栓6。需要说明的是，多个膨胀螺栓6孔是指两个及以上的膨胀螺栓6孔，每个膨胀螺栓6孔内均设有膨胀螺栓6。膨胀螺栓6采用不锈钢螺栓，两膨胀螺栓6之间的间距为300mm。
25.步骤d，在凿槽2内铺设橡胶片，橡胶片为氯丁橡胶片7，氯丁橡胶片7通过氯丁胶粘贴在凿槽2内，氯丁橡胶片7将止水材料5完全覆盖，提高防渗效果。凿槽2呈u形，橡胶片与凿槽2之间的空隙采用第二sr-2型塑性止水材料16进行填充。
26.步骤e，在闸坝底板1的凿槽2两侧清理出密封区，密封区的宽度为50cm，在橡胶片表面铺设防渗盖片，防渗盖片通过膨胀螺栓6锚固，防渗盖片将橡胶片覆盖，且防渗盖片的两端延伸至闸坝底板1的密封区。防渗盖片为三元乙丙增强型sr防渗盖片8，三元乙丙增强型sr防渗盖片8采用氯丁胶粘贴在氯丁橡胶片7以及密封区上。
27.步骤f，在防渗盖片的表面设置第一防水胶带9，第一防水胶带9通过膨胀螺栓6锚固，第一防水胶带9采用厚度为1mm的丁基胶带。
28.步骤g，在第一防水胶带9的外侧设置2mm厚的防渗卷材，防渗卷材包括第一分幅10、第二分幅11和第三分幅12，第二分幅11铺设在第一防水胶带9的表面，在第二分幅11的表面设置不锈钢条13将其压紧，第一分幅10和第三分幅12分别设置在第二分幅11的两侧，第一分幅10和第三分幅12均用于将膨胀螺栓6和不锈钢条13密封。不锈钢条13宽度为60mm，厚度为5mm，相邻两不锈钢条13的纵、横向间距一般均为1m。防渗卷材为pvc卷材，pvc卷材对第一防水胶带9、膨胀螺栓6和不锈钢条13进行密封，提高裂缝3的防渗效果。
29.其中，第一分幅10、第二分幅11和第三分幅12依次搭接并采用热融焊接连成整体，第一分幅10与第二分幅11之间以及第二分幅11与第三分幅12之间的搭接宽度不小于20cm。闸坝底板1的密封区外侧设有防渗区，防渗区的宽度为300mm，第一分幅10和第三分幅12分别与防渗区之间设有第二防水胶带14，第二防水胶带14采用厚度为1mm的丁基胶带，第二防水胶带14可增加pvc卷材与防渗区之间的防水密封效果。
30.膨胀螺栓6分别与第一分幅10和第三分幅12之间的空隙采用第一sr-2型塑性止水材料15进行填充，第一sr-2型塑性止水材料15对膨胀螺栓6进行封口处理，再盖上宽度不小于500mm的2mm厚pvc卷材，该pvc卷材的条带之间采用热融焊接连成整体，热融焊接的搭接宽度不小于20cm，该pvc卷材两端外各延长300mm与底板的防渗区采用丁基胶带粘结，防渗区四周边缘均采用丁基胶带封边处理。
31.本发明使用防渗卷材对膨胀螺栓6和钢条进行防锈保护，使整个防渗体系结构均处在防渗卷材的包裹内，可有效防止高水头下裂缝3的发展引起的渗透破坏，该处理方案简单、裂缝3处理止水效果好、能够适应高水头压力、可靠性和耐久性较高，能够为高水头裂缝3处理提供借鉴经验。相较于劈头裂缝的其它处理方式能够适用各种水头，尤其是高水头下，有效解决了劈头裂缝的止水防渗和耐久性能等难题。此外，本发明经过了工程验证，其可靠性高，耐久性强。
32.实施例2如图1和图2所示，本实施例提供了一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理结构，包括设置于闸坝底板1的迎水面上的凿槽2，凿槽2处理的宽度范围为裂缝3两侧均外延至少50cm。凿槽2内以裂缝3为中心开设有止水槽4，止水槽4内填充有与止水槽4齐平的止水材料5。优选地，止水槽4呈u形，止水槽4的深度为5cm，止水槽4的宽度为8cm。止水材料5的类型可根据具体需求选用，在本实施例中，所使用的止水材料5为sr-2型塑性止水材料，填充sr-2型塑性止水材料时，先将sr-2型塑性止水材料搓成细条状，再由里向外分层嵌填至表面与止水槽4的槽口齐平，最后锤击密实。
33.闸坝底板1开设多个膨胀螺栓6孔，多个膨胀螺栓6孔对称设置于裂缝3两侧，膨胀螺栓6孔沿裂缝3的深度方向延伸，膨胀螺栓6孔中埋设有膨胀螺栓6。多个膨胀螺栓6孔是指两个及以上的膨胀螺栓6孔，每个膨胀螺栓6孔内均设有膨胀螺栓6。膨胀螺栓6采用不锈钢螺栓，两膨胀螺栓6之间的间距为300mm。
34.凿槽2内铺设有橡胶片，橡胶片为氯丁橡胶片7，氯丁橡胶片7通过氯丁胶粘贴在凿槽2内，氯丁橡胶片7将止水材料5完全覆盖，提高防渗效果。凿槽2呈u形，橡胶片与凿槽2之间的空隙采用第二sr-2型塑性止水材料16进行填充。
35.橡胶片表面铺设有防渗盖片，且防渗盖片的两端延伸至闸坝底板1上的密封区，防渗盖片通过膨胀螺栓6锚固。防渗盖片将橡胶片覆盖，且防渗盖片的两端延伸至闸坝底板1的密封区。防渗盖片为三元乙丙增强型sr防渗盖片8，三元乙丙增强型sr防渗盖片8采用氯丁胶粘贴在氯丁橡胶片7以及密封区上。
36.防渗盖片的表面设置有第一防水胶带9，第一防水胶带9通过膨胀螺栓6锚固，第一防水胶带9采用厚度为1mm的丁基胶带。
37.第一防水胶带9的表面设置防渗卷材，防渗卷材包括第一分幅10、第二分幅11和第三分幅12，第二分幅11铺设在第一防水胶带9的表面，第二分幅11的表面设有用于将其压紧
的钢条，第一分幅10和第三分幅12分别设置在第二分幅11的两侧，第一分幅10和第三分幅12均用于将膨胀螺栓6和钢条包裹密封。
38.不锈钢条13宽度为60mm，厚度为5mm，相邻两不锈钢条13的纵、横向间距一般均为1m。防渗卷材为pvc卷材，pvc卷材对第一防水胶带9、膨胀螺栓6和不锈钢条13进行密封，提高劈头裂缝的防渗效果。
39.其中，第一分幅10、第二分幅11和第三分幅12依次搭接并采用热融焊接连成整体，第一分幅10与第二分幅11之间以及第二分幅11与第三分幅12之间的搭接宽度不小于20cm。闸坝底板1的密封区外侧设有防渗区，防渗区的宽度为300mm，第一分幅10和第三分幅12分别与防渗区之间设有第二防水胶带14，第二防水胶带14采用厚度为1mm的丁基胶带，第二防水胶带14可增加pvc卷材与防渗区之间的防水密封效果。
40.膨胀螺栓6分别与第一分幅10和第三分幅12之间的空隙采用第一sr-2型塑性止水材料15进行填充，第一sr-2型塑性止水材料15对膨胀螺栓6进行封口处理，再盖上宽度不小于500mm的2mm厚pvc卷材，该pvc卷材的条带之间采用热融焊接连成整体，热融焊接的搭接宽度不小于20cm，该pvc卷材两端外各延长300mm与底板的防渗区采用丁基胶带粘结，防渗区四周边缘均采用丁基胶带封边处理。
41.在本发明描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对本领域技术人员而言，可以理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中，在不相互矛盾的情况下，本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本发明的保护范围并不局限于上述具体实施方式，根据本发明的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，对闸坝底板（1）的迎水面进行凿槽（2）处理，凿槽（2）的宽度范围为裂缝（3）两侧均外延至少50cm；步骤b，在凿槽（2）内以裂缝（3）为中心开设止水槽（4），在止水槽（4）内填充止水材料（5）至与止水槽（4）齐平；步骤c，在闸坝底板（1）开设多个膨胀螺栓（6）孔，所述膨胀螺栓（6）孔沿裂缝（3）的深度方向延伸，多个膨胀螺栓（6）孔对称设置于裂缝（3）两侧，并在膨胀螺栓（6）孔中埋设膨胀螺栓（6）；步骤d，在凿槽（2）内铺设橡胶片，橡胶片将止水材料（5）完全覆盖；步骤e，在闸坝底板（1）的凿槽（2）两侧清理出密封区，在橡胶片表面铺设防渗盖片，防渗盖片通过膨胀螺栓（6）锚固，防渗盖片将橡胶片覆盖，且防渗盖片的两端延伸至闸坝底板（1）的密封区；步骤f，在防渗盖片的表面设置第一防水胶带（9），第一防水胶带（9）通过膨胀螺栓（6）锚固；步骤g，在第一防水胶带（9）的表面设置防渗卷材，防渗卷材包括第一分幅（10）、第二分幅（11）和第三分幅（12），第二分幅（11）铺设在第一防水胶带（9）的表面，在第二分幅（11）的表面设置钢条将其压紧，第一分幅（10）和第三分幅（12）分别设置在第二分幅（11）的两侧，第一分幅（10）和第三分幅（12）均用于将膨胀螺栓（6）和钢条包裹密封。2.根据权利要求1所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述第一分幅（10）、第二分幅（11）和第三分幅（12）依次搭接并采用热融焊接连成整体。3.根据权利要求2所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述第一分幅（10）与第二分幅（11）之间以及第二分幅（11）与第三分幅（12）之间的搭接宽度不小于20cm。4.根据权利要求2所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述闸坝底板（1）的密封区外侧设有防渗区，第一分幅（10）和第三分幅（12）分别与防渗区之间设有第二防水胶带（14）。5.根据权利要求1所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述膨胀螺栓（6）分别与第一分幅（10）和第三分幅（12）之间的空隙采用第一sr-2型塑性止水材料（15）进行填充。6.根据权利要求1所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述凿槽（2）呈u形，橡胶片与凿槽（2）之间的空隙采用第二sr-2型塑性止水材料（16）进行填充。7.根据权利要求1所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述止水槽（4）呈u形，止水槽（4）的深度为5cm，止水槽（4）的宽度为8cm。8.根据权利要求1所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述止水材料（5）为sr-2型塑性止水材料。9.根据权利要求1所述的适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法，其特征在于，所述橡胶片为氯丁橡胶片（7）；所述防渗盖片为三元乙丙增强型sr防渗盖片（8）；所述防渗卷材为pvc卷材。10.一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理结构，采用权利要求1-9任一项所述的处
理方法，其特征在于，包括设置于闸坝底板（1）的迎水面上的凿槽（2），所述凿槽（2）内以裂缝（3）为中心开设有止水槽（4），止水槽（4）内填充有与止水槽（4）齐平的止水材料（5）；所述闸坝底板（1）开设多个膨胀螺栓（6）孔，多个膨胀螺栓（6）孔对称设置于裂缝（3）两侧，所述膨胀螺栓（6）孔沿裂缝（3）的深度方向延伸，膨胀螺栓（6）孔中埋设有膨胀螺栓（6）；凿槽（2）内铺设有橡胶片，橡胶片将止水材料（5）完全覆盖；所述橡胶片表面铺设有防渗盖片，且防渗盖片的两端延伸至闸坝底板（1）上的密封区，防渗盖片通过膨胀螺栓（6）锚固；所述防渗盖片的表面设置有第一防水胶带（9），第一防水胶带（9）通过膨胀螺栓（6）锚固；所述第一防水胶带（9）的表面设置防渗卷材，防渗卷材包括第一分幅（10）、第二分幅（11）和第三分幅（12），第二分幅（11）铺设在第一防水胶带（9）的表面，第二分幅（11）的表面设有用于将其压紧的钢条，第一分幅（10）和第三分幅（12）分别设置在第二分幅（11）的两侧，第一分幅（10）和第三分幅（12）均用于将膨胀螺栓（6）和钢条包裹密封。

技术总结
本发明公开了一种适用高水头的闸坝底板劈头裂缝处理方法及结构，该处理方法包括：对闸坝底板进行凿槽处理；在凿槽内开设止水槽，在止水槽内填充止水材料；在凿槽内铺设橡胶片；在闸坝底板的凿槽两侧清理出密封区，在橡胶片表面铺设防渗盖片；在防渗盖片的表面设置第一防水胶带；在第一防水胶带的表面设置防渗卷材，防渗卷材包括第一分幅、第二分幅和第三分幅，在第二分幅的表面设置钢条将其压紧，第一分幅和第三分幅均用于将膨胀螺栓和钢条包裹密封。整个防渗体系结构均处在防渗卷材的包裹内，可有效防止高水头下劈头裂缝的发展引起的渗透破坏，该处理方案简单、裂缝处理止水效果好、能够适应高水头压力、可靠性和耐久性较高。高。高。


技术研发人员：辛立光 高希章 杨智 王静 孟勇 周昀 吴逢祥 周祥志 覃克非 李天翔 张倩
受保护的技术使用者：四川水发勘测设计研究有限公司
技术研发日：2023.08.07
技术公布日：2023/9/9