Асфальтовые уплотнения и способы их разогрева

В связи с тем, что существующий метод устройства асфальтовых уплотнений является дорогим и трудоемким элементом гидросооружения, необходимо сократить область применения асфальтовых шпонок большого сечения. Следует для осадочного шва переходить к применению шпонок среднего (40x40 - 60x60 см) сечения и для температурного шва - шпонок малого (15x15 - 30x30 см) сечения.

Рациональными способами образования шахты асфальтовых шпонок являются: а) использование вставного клиновидного щита-опалубки и б) установка сборных железобетонных коробов с наружными ограждающими элементами.

Полость шва при бетонировании следует образовывать не путем установки опалубки из досок и плит-оболочек, а методом вставного клиновидного щита-опалубки, при котором ширина шва может достигать минимальных размеров (2,5 см) с образованием гладких поверхностей, а стоимость опалубочных работ уменьшается в несколько раз.

Наиболее надежной конструкцией ограждения асфальтовых шпонок следует считать ограждения из металлических диафрагм с компенсаторами, устанавливаемыми за пределами полости шпонки и жестко заделанными обоими отогнутыми концами в бетон блоков первой и второй очереди бетонирования.

Встречающиеся в практике ограждения шпонок в виде просмоленных канатов, металлических диафрагм с жестко заделанным одним концом, а также металлических диафрагм внутри полости шпонки не обеспечивают герметизации шпонки, а также значительно затрудняют условия производства работ. В связи с этим от указанных типов ограждений следует отказаться.

Следует отказаться от применения ограждающих металлических диафрагм внутри асфальтовых шпонок (Кременчугская ГЭС, ДнепроГЭС, Нижне-Свирская, Камская и другие гидроэлектростанции). Асфальтовые шпонки с внутренними ограждающими металлическими листами, устанавливаемыми с верховой или низовой стороны шва, не обеспечивают плотного прилегания листа к шву; при установке листа по середине шахты шпонки трудно обеспечить правильную форму и стыковку, а также установку корыт во вторую очередь бетонирования.

Полости и ограждения горизонтальных асфальтовых шпонок должны соединяться с полостями и ограждениями вертикальных асфальтовых шпонок. Сопряжение горизонтальных и вертикальных асфальтовых шпонок необходимо производить под прямым углом.

Такая увязка необходима в целях получения надежного сопряжения отдельных элементов уплотнений при их пересечении. Нельзя устраивать ограждения горизонтальных и вертикальных асфальтовых шпонок из разных материалов, имеющих неодинаковые физико-технические характеристики.

Для заполнения шпонок, вместо обычных горячих асфальтовых мастик, рекомендуется применять пластифицированные асфальтовые мастики повышенной морозостойкости, теплоустойчивости и эластичности. Заполнение асфальтовых шпонок горячей пластифицированной мастикой, изготовленной на основе битума БНД-90/130 (ГОСТ 119 54-66), позволит уменьшить размеры поперечного сечения шпонок по сравнению с заполнением их мастикой составов № 1 и № 2 в 1,35-1,6 раза.

Чтобы избежать образования в асфальтовых шпонках цементной пробки на ранее залитой мастике, необходимо перед бетонированием стык между железобетонными коробами (корытами) в полости шпонки заклеить битумматами, рулонным полимерным материалом или армостеклотканным.

Вместо стационарного электронагрева асфальтовых шпонок, не оправдавшего себя в практике, целесообразно применять сборно-разборную установку электронагрева, легко переносимую краном в любой шпонке. В этом случае асфальтовые шпонки сдаются дирекции эксплуатируемого гидроузла поярусно заполненные мастикой без системы электронагрева. Если же по каким-либо причинам применение указанной установки невозможно, то при устройстве стационарного электронагрева необходимо выполнять следующие требования:

а) обращать особое внимание на соединение звеньев системы электронагрева между собой и на изоляцию их от держателей, крепящихся к закладным частям и связанных с арматурой;

б) заливку шпонки необходимо производить до бетонирования следующего по высоте блока.

При сопряжении горизонтальной асфальтовой шпонки с вертикальной электронагрев следует предусматривать только на вертикальном участке.

Разогрев материала, заполняющего шпонки, следует обязательно выполнять до затопления котлована. В этом случае на участках напорной грани, расположенных ниже минимального зимнего уровня воды верхнего бьефа, температура асфальтовой мастики будет оставаться всегда положительной, и ее нагрев в период эксплуатации не потребуется.

Групповое последовательное присоединение электродов нагрева шпонок к системе питания не следует применять, так как в подобных случаях нарушение электронагрева в одной шпонке влечет за собой отключение всей группы нагрева.

Наружные контурные уплотнения со стороны верховой и низовой граней сооружения в виде железобетонных, бетонных или деревянных брусьев с гидроизоляционными прокладками не следует применять. Эти конструкции трудоемки в производстве. При температурных деформациях на грани контура шва сооружения неизбежно образуются щели, ведущие к фильтрации по контакту уплотнения с бетоном массива. При наличии противодавления брус не выполняет функции прижимного устройства.

В районах с тепловым и умеренным климатом в межсекционных температурных швах сооружений, расположенных на скальных основаниях, и в сейсмическом районе, для повышения сейсмостойкости массивных гравитационных плотин необходимо производить цементацию всей полости шва от верхового до низового уплотнения. Б этом случае на участке, предназначенном для цементации, поверхность бетона первой и второй очередей бетонирования должна иметь штрабы; наличие таких штраб будет также увеличивать сейсмостойкость сооружения. Подлежащий цементации участок полости температурного шва не требует насечки.

А.Б. Гаджиев, Деформационные швы гидротехнических сооружений, Л., Энергия, 1975