止水铜片施工工艺优化及其成型设备的研究创新

止水铜片施工工艺优化及其成型设备的研究创新

凌 云 郑德喜

浙江省第一水电建设集团股份有限公司，浙江 杭州 310051

摘要：止水铜片是保证构造物伸缩缝不漏（渗）水的重要设施，特别是水利工程使用范围更广、质量要求更高。本文通过小溪滩水利枢纽、龙游沐尘水库、小溪滩船闸等多个项目止水铜片施工的实践经验，介绍了止水铜片制作、安装工艺的优化与创新，值得在今后工程的推广与应用。 关键词：止水铜片；工艺优化；设备研究 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)19-0206-01

1 概述

(1)小溪滩水利枢纽工程位于钱塘江中上游龙游境内，衢江与灵山港汇合口下游约6.5km的衢江上，工程以发电为主，改善水环境和灌溉条件等综合开发利用。水库正常蓄水位40m，电站装机18MW，多年平均发电量7478万kw²h。项目主要由发电厂房、泄洪闸及橡胶坝等水工建筑物组成，该工程共有止水铜片3850m。

(2)沐尘水库工程位于钱塘江上游衢江右岸支流—灵山港的干流上，工程任务是以防洪、供水灌溉为主，结合发电及改善水环境等综合利用。工程由拦河坝、溢洪道、放空洞、发电引水建筑物、发电厂及升压站等组成，拦河坝为混凝土面板堆石坝，该工程共有止水铜板4225m。

(3)小溪滩船闸位于小溪滩水利枢纽工程的右岸，船闸按四级航道通航标准设计，闸室有效尺度为：230³23³4.0m（有效长度³有效宽度³门槛最小水深）。单向年过闸的船舶总载重吨位和年过闸货运量设计值分别为1953万t和1050万t。工程由船闸主体（上下闸首与闸室）、上下游引航道、连接段航道等建筑物组成，该工程共有止水铜板1200m。

2 止水铜片制作工艺优化与创新

建筑物结构分缝止水是施工的一项重要内容，止水在结构分缝必不可缺，而止水铜片为最常见、最主要的一种材料，止水铜片一般根据设计图纸要求的结构尺寸，购买铜板自行加工，其加工质量的好坏，对分缝止水的效果影响很大。为此，改进止水铜片加工制作的工艺，是提高产品质量，消除工程质量隐患的重要措施。

在止水加工中，不断采用新工艺和新方法，保证止水加工质量。小溪滩水利枢纽及之前工程的施工，止水铜片的加工一般采用2m一段，利用一种简易设备用来压制止水铜片。其原理是：用型钢制成一台压模，以千斤顶为动力，配以人工压制止水铜片，压制长度一般在2m左右。

在沐尘水库面板堆石坝的施工中，考虑到面板单片的止水铜片长度较长（在100m左右），为了减少止水铜片的焊接接头，更有利于质量与成本的控制，我们制作的压模设备进行适当优化（两侧的端头加工成渐变的喇叭口），同时止水铜片选用卷材，可一次性加工任意长的止水铜片，使得此工艺在龙游沐尘水库中成功得以应用。此压模设备制作成本较低，制造简单易行，对于水利施工工程制作加工设备不齐全，加工工艺不完善的情况下，采用压模设备制作止水铜片，也是首选方法之一。

利用简易的压模设备加工制作止水铜片在平整度、线条等外观质量方面欠佳，且工作效率较低，为了改进简易压模存在的弊端，经在实践中探讨与摸索，研制了滚动式止水铜片成型机，并在小溪滩船闸中得到了应用。

该滚动式止水铜片成型机由槽钢构成的机架支撑5对滚轮，其中1对橡胶轮用于进料，置于机械的一端。4对凸凹不等的铸铁轮用于压制止水铜片的鼻子与铜片的两边，凹轮置于凸轮的上方。电动机、减速箱等置于机架的下部滚轮的下方。

206 2015年19期

采用连贯碾压分为两部分，包括碾压中间凸鼻与弯边，每级碾压滚轮逐级渐变，目的是在压中间凸鼻时，铜片在碾压轮中间可自由变形，不至因两边受到拘束而将铜片中间压破。由于采用多级碾压轮逐步碾压成型，设计时要考虑多对碾压轮的同步传动，要求度低碾压，故从电动机到碾压轮要实现多级减速。为保证各级碾压轮同步转动，选用链条传动。

本机械的使用非常简单。使用前将送料架与机械相连接，中线对准，接通电源，启动电机，将铜片放上料架，推进送料轮中，机械即自动将铜片加工成所需形状。该设备采用连续碾压成型的方法，能加工较长的止水铜片，并能减少焊接接头，对于提高止水的可靠性，提高劳动生产率，具有重大意义。

3 施工质量和效益评价

利用改进后的滚动式止水铜片成型机，其优化了止水铜片加工工艺及施工方法，不仅节约了材料、人工，减少止水焊接接头，同时也是消除工程质量隐患的一个重要举措。以沐尘水库工程为例，若采用改进传统的加工工艺，将止水片一次加工2m改进为100m并一次成型到位，减少焊缝49条，获得了良好的效果。以下将从质量和效益两个方面进行分析评价。

3.1从施工质量来讲：

①就材质而言，减少焊缝，有利于保持材料的性能。因铜焊接使焊缝金属塑形性能降低较大，延伸率只有30%左右，与母材相差较大；另一方面铜导热性强，焊接热影响区加宽、速度快、焊接时如加工件无防止变形的措施，必然会产生较大变形，影响质量。

②焊缝的质量好坏对止水效果影响非常大。按要求焊缝还需进行试验、检测，检测工作比较繁琐，若出现漏检，质量没有办法保证。

③焊接后影响了原来的平整度，给后期施工带来了困难。

4 结束语

通过多个工程实践，在止水铜片加工设备改进及工艺上的优化，使得铜止水片压制工艺提高到了一个新的水平和高度。特别是在混凝土面板坝与大型水闸结构缝间的止水，其长度通常长达几十米，甚至数百米，对整体安装止水铜片就显得特别重要，完全可在大、中型水利水电过程中以创新推广应用。

参考文献

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