一种在新老混凝土间固定铜止水的结构及方法与流程

本发明涉及混凝土止水领域，尤其是一种在新老混凝土间固定铜止水的结构及方法。

背景技术：

在水利水电工程的混凝土结构中，例如导流洞、挡水坝、水闸、输水隧道等，为实现结构防渗止漏、适应荷载变形、减震缓冲等设计需求，目前常用技术措施是在施工缝、变形缝等部位设置混凝土槽，槽内埋设铜止水片，然后再用新混凝土或沥青填充固定铜止水片。该方法一方面需要在老混凝土基面上开凿深槽，劳动强度大耗费工时长；另一方面新混凝土或沥青填充层与铜止水之间的粘接强度不高，在较高水头作用下有产生层间脱落破坏的风险。此外，在顶拱施工时，向开口向下的混凝土槽内填充新混凝土或沥青，施工较为繁琐。

对于老混凝土结构，因为钢筋的存在，开凿难度大，且在开凿深槽形成基面过程中，对老混凝土结构破坏严重；在混凝土深槽内填充新混凝土或沥青，质量无法保证，这是材料本身均有收缩特性决定的。

因此，如何在保证止水效果的前提下简化铜片止水结构及其施工工艺成为需要解决的关键问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种在新老混凝土间固定铜止水的结构及方法，在保证止水效果的前提下，可简化铜片止水结构及其施工工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种在新老混凝土间固定铜止水的结构,包括浅刻槽，浅刻槽内设有铜止水片，铜止水片置于下层环氧胶泥粘接层上并通过膨胀螺栓锁紧；所述铜止水片下部及膨胀螺栓通过上层环氧胶泥粘接层固封，上层环氧胶泥粘接层表面浇筑有新混凝土层。

所述铜止水片为l型结构、总宽度为30cm~60cm、厚度为1.2mm~2.5mm，铜止水一侧沿纵向设置于浅刻槽内、另一侧自老混凝土断面的中部向外伸出，伸出浅刻槽的长度为12cm~25cm。

一种在新老混凝土间固定铜止水的方法，包括以下步骤：

步骤（1）、在老混凝土面上设置浅刻槽（1）；

步骤（2）、在浅刻槽（1）底部阵列打孔并安装膨胀螺栓（4）孔；

步骤（3）、在浅刻槽（1）底部均匀涂刷环氧基液并自然风干一段时间；

步骤（4）、将环氧胶泥均匀涂刮在浅刻槽（1）底部并压实抹平，形成下层环氧胶泥粘接层（3）；

步骤（5）、在下层环氧胶泥粘接层（3）安装铜止水片（2），表面采用压扁钢条（7）并安装膨胀螺栓（4），上紧螺母（8），；

步骤（6）、铜止水片（2）安装后，在铜止水表面涂抹上层环氧胶泥层（5），形成上层环氧胶泥粘接层（5），上层环氧胶泥粘接层（5）将铜止水片（2）下部及膨胀螺栓（4）固封；

步骤（7）、在上层环氧胶泥粘接层（5）表面涂抹环氧基液，再采用干硬性砂浆（9）保护层封闭，自然养护3天～5天；

步骤（8）、在干硬性砂浆（9）保护层表面浇筑新混凝土层（6）。

步骤（1）中，浅刻槽横截面为梯形，浅刻槽的深度为2cm~10cm，底宽度为15cm~50cm。

步骤（1）中，对于尚未形成老混凝土面的施工项目，可采用预浇带浅刻槽的基面。

步骤（3）中，环氧基液的层厚为0.5mm～1.0mm，自然风干时间为40min～90min。

步骤（4）中，下层环氧胶泥粘接层厚度为5mm～3cm。

步骤（5）中，在下层环氧胶泥粘接层填充后的4h内需要完成铜止水片的安装，且铜止水片安装前，将铜止水片与新浇混凝土面相交部分进行平面凹凸处理，使铜止水片与新浇混凝土接触不易产生错位脱空。

步骤（6）中，上层环氧胶泥粘接层厚度为1.0cm～3cm。

步骤（7）中，干硬性砂浆保护层厚度为5.0cm～8.0cm。

环氧胶泥为cw系列环氧胶泥。

本发明一种在新老混凝土间固定铜止水的结构及方法，具有以下技术效果：

1）、通过采用环氧胶泥作为粘接材料，由于其粘接强度大（28d与混凝土干粘接＞4.0mpa或混凝土内聚破坏）、抗压强度高（28d抗压强度＞95mpa），因此可提高止水结构综合力学性能，保证止水效果。

2）、常用铜止水安装工艺需要开凿混凝土深槽（一般不小于宽40cm×深40cm），凿除难度大，施工效率低，损伤老混凝土，且后浇筑混凝土或砂浆振捣密实性差，特别是顶拱部位。而本申请通过开设浅刻槽（梯形浅刻槽宽15cm~40cm，深2.0cm～10cm），在浅刻槽内分层实施是环氧胶泥粘接层和预缩砂浆保护层，这样可降低施工难度，提高施工效率，减少对老混凝土的破坏，进一步简化了施工工艺流程。

3）、针对顶拱部位，预缩砂浆与环氧胶泥的配合使用，可弯曲避免后浇筑混凝土或砂浆振捣密实性差的技术问题，保证顶拱施工时不流挂，能够填充密实，便于操作。

4）、采用压扁钢条和螺栓对铜止水片的安装固定，满足铜止水片任意工作面的施工，大大减小了顶部止水结构施工难度，同时确保了止水结构受混凝土结构应力应变变化带来的剪切错位发生混凝土与止水片脱离，带来的止水效果减弱的技术问题。这样不仅方便施工的同时，还可达到增强止水效果的目的。

5）、采用防渗等级和抗冻等级高的环氧胶泥粘接固定铜止水片，相对于常规采用的混凝土和沥青材料，可以提高止水结构的完整性及使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图中：浅刻槽1，铜止水片2，下层环氧胶泥粘接层3，膨胀螺栓4，上层环氧胶泥粘接层5，新混凝土层6，压扁钢条7，螺母8，干硬性砂浆9。

具体实施方式

如图1所示，一种在新老混凝土间固定铜止水的结构,包括横截面为梯形的浅刻槽1，浅刻槽1内设有l型的铜止水片2，铜止水片2置于下层环氧胶泥粘接层3上并通过膨胀螺栓4、压扁钢条7及螺母8锁紧、干硬性砂浆9将上层环氧胶泥粘接层5封闭；所述铜止水片2下水平部及膨胀螺栓4通过上层环氧胶泥粘接层5固封，上层环氧胶泥粘接层5表面采用干硬性砂浆9封闭，干硬性砂浆9表面浇筑有新混凝土层6。

一种在新老混凝土间固定铜止水的方法，包括以下步骤：

（1）基面处理：对于已形成的老混凝土面，采取面上设置浅刻槽1，梯形浅刻槽1的深度h1为2cm~10cm，底宽度l1为15cm~50cm；刻槽完成后，用高压水清理刻槽表面浮尘和碎块，使基面基本平整；对于尚未形成的老混凝土面，可采取在老混凝土浇筑过程中，预浇带浅槽标准基面，其尺寸如上，相应的钢筋布置和浇筑模板结构需要进行相应的调整，可有效保证老混凝土面不受铜止水施工带来的扰动与破坏。

（2）放线打孔：按两列多行进行矩形分布放线打孔，列间距l2=5cm~10cm、行间距1m。打孔完毕后，清理浮灰，安装膨胀螺栓4，膨胀螺栓4的规格：m12、长度5cm~9cm。

（3）涂刷环氧基液：将环氧基液a、b(cw710系环氧胶泥)两组分按质量比为1：0.4混合并机械搅拌2min～4min。待搅拌均匀后，在梯形槽底均匀涂刷，涂层厚0.5mm～1.0mm。

（4）填充环氧胶泥粘接层：环氧基液涂刷完40min～90min后，将环氧胶泥a、b两组分按质量比为1：（0.2~0.5）混合搅拌，3min～5min后将环氧胶泥均匀涂刮在梯形槽底，并压实抹平，下层环氧胶泥粘接层3的层厚为5mm～3cm。

（5）铜止水片安装：下层环氧胶泥粘接层3抹平后，在4h内采用压扁钢条并上紧螺栓，完成铜止水片2在老混凝土面上的安装固定，要求铜止水片2安装前，将铜止水片2与新浇混凝土面相交部分进行平面凹凸处理，使铜止水片2与新浇混凝土接触不易产生错位脱空等。

（6）涂抹环氧胶泥外涂层：铜止水片2安装后，涂抹环氧胶泥，形成上层环氧胶泥粘接层5，上层环氧胶泥粘接层5层厚为1.0cm～3cm。

（7）封闭和养护：在上层环氧胶泥粘接层5表面涂抹环氧基液，再采用干硬性砂浆9（水泥：中砂：水的质量比为1：1~3:0.3~0.4）保护层封闭，干硬性砂浆保护层9厚为5.0cm～8.0cm，自然养护3天～5天。

（8）新混凝土浇筑：在干硬性砂浆表面浇筑新混凝土。

环氧胶泥为cw系列环氧胶泥，其主要性能为：28d抗压强度＞90mpa、28d抗拉强度＞13mpa、28d与混凝土干粘接强度＞4.0mpa（或混凝土破坏），可提高止水结构综合力学性能及耐久性。

铜止水片为t2型紫铜、l型结构、总宽度30cm~60cm、厚度1.2mm~2.5mm，铜止水一侧沿纵向设置于所刻梯形槽断面的中间，由环氧胶泥内粘接、外螺栓锚接安装固定，另一侧自老混凝土断面的中部向外伸出，长度l3为12cm~25cm。

传统的止水方式，是刻深槽，将止水片埋进去，然后回填混凝土。同样存在新老混凝土接触问题，与l型止水结构相比，仅仅是改变了渗透通道（延长了），不能起到很好的止水效果。我们采用了的这种浅刻槽，然后通过环氧胶泥这种材料，分层铺设这种工地，保证了新老混凝土之间有个很好的过度和弹性变形缓冲，新老混凝土之间的接触不是硬接触，这种填充保证了渗水通道的密封性、减少了现场刻槽工艺带来的工期需求。

而现有的工艺虽然有的采用环氧胶，但他们还是深刻槽的，且没有环氧胶没有分层处理。新老混凝土之间的分层递进式过度，给新旧材料间的适应性创造了空间，即过渡层，允许的弹性变形空间就大了。

实施例1：

选择某水电站灌浆平洞侧墙部位，老混凝土凿除深度为4.0cm、长度为2.0m、表面宽度为50cm、底部宽度为40cm的浅刻槽1；凿除老混凝土后用高压水清理表面浮尘和疏松覆盖物，确保浅刻槽1基面平整，然后晾干。按矩形分布放线打孔，孔为两列多行，列间距10cm、行间距1m。打孔后清理浮灰，安装长度9cm的m12膨胀螺栓4。将环氧基液a、b两组分按质量比为10：4混合并机械搅拌3min，然后在老混凝土上均匀涂刷0.5mm厚的环氧基液。环氧基液涂刷完50min后，将环氧胶泥a、b两组分按质量比为10：3混合并机械搅拌4.0min，然后将环氧胶泥均匀涂刮填充于老混凝土基面，压实抹平，环氧胶泥粘接层厚度为1.5cm。环氧胶泥粘接层填充后，立即安装固定铜止水片2，采用长2.0m×厚4mm扁钢条并在膨胀螺栓4上上紧螺栓，安装过程在3h内完成。铜止水片2安装后，立即填充环氧胶泥覆盖层，环氧胶泥覆盖层厚度为2.5cm。自然养护3d。

本发明制备的新老混凝土，其技术参数为：c25w12f200。

本发明制备的环氧胶泥，其技术参数为：28d抗压强度98.6mpa、28d抗拉强度14.8mpa、28d与混凝土干粘接强度4.7mpa、28d与混凝土湿粘接强度3.5mpa。

实施例2：

选择某水电站灌浆平洞底板部位，老混凝土凿除深度为3.5cm、长度为2.0m、表面宽度为50cm、底部宽度为40cm的浅刻槽1；凿除老混凝土后用高压水清理表面浮尘和疏松覆盖物，确保浅刻槽1基面平整，然后晾干。按矩形分布放线打孔，孔为两列多行，列间距10cm、行间距1m。打孔后清理浮灰，安装长度9cm的m12膨胀螺栓4。将环氧基液a、b两组分按质量比为10：4混合并机械搅拌3min，然后在老混凝土上均匀涂刷0.5mm环氧基液。环氧基液涂刷完50min后，将环氧胶泥a、b两组分按质量比为10：3混合并机械搅拌4.0min，然后将环氧胶泥均匀涂刮填充于老混凝土基面，压实抹平，环氧胶泥粘接层厚度为1.0cm。环氧胶泥粘接层填充后，立即安装固定铜止水片。采用长2.0m×厚4mm扁钢条并在膨胀螺栓4上上紧螺栓，安装过程在2.5h内完成。铜止水片2安装后，立即填充环氧胶泥覆盖层，环氧胶泥覆盖层厚度为2.5cm。自然养护3d，然后洒水养护4d。

本发明制备的新老混凝土，其技术参数为：c25w12f200。

本发明制备的环氧胶泥，其技术参数为：28d抗压强度98.6mpa、28d抗拉强度14.8mpa、28d与混凝土干粘接强度4.7mpa、28d与混凝土湿粘接强度3.5mpa、抗冻等级f250。

实施例3：

选择某水电站灌浆平洞顶拱部位，老混凝土凿除深度为3.0cm、长度为1.0m、表面宽度为50cm、底部宽度为40cm的浅刻槽1；凿除老混凝土后用高压水清理表面浮尘和疏松覆盖物，确保浅刻槽1基面平整，然后晾干。按矩形分布放线打孔，孔为两列多行，列间距10cm、行间距50cm。打孔后清理浮灰，安装长度9cm的m12膨胀螺栓4。将环氧基液a、b两组分按质量比为10：4混合并机械搅拌3min，然后在老混凝土上均匀涂刷0.7mm环氧基液。环氧基液涂刷完45min后，将环氧胶泥a、b两组分按质量比为10：3混合并机械搅拌3.5min，然后将环氧胶泥均匀涂刮填充于老混凝土基面，压实抹平，环氧胶泥粘接层厚度为1.0cm。环氧胶泥粘接层填充后，立即安装固定铜止水片，采用长2.0m×厚4mm扁钢条并在膨胀螺栓4上上紧螺栓，安装过程在2.5h内完成。铜止水安装后，立即填充环氧胶泥覆盖层，环氧胶泥覆盖层厚度为2.0cm。自然养护3d，然后洒水养护25d。

本发明制备的新老混凝土，其技术参数为：c25w12f200。

本发明制备的环氧胶泥，其技术参数为：28d抗压强度98.6mpa、28d抗拉强度14.8mpa、28d与混凝土干粘接强度4.7mpa、28d与混凝土湿粘接强度3.5mpa、抗冻等级f250。