3.1.4. Должна быть обеспечена надежная работа уплотнений деформационных швов.
Массивные бетонные гидротехнические сооружения разрезаются на отдельные части (секции) сквозными деформационными швами для снятия высоких напряжений, которые могут возникать вследствие колебаний температуры наружного воздуха и неравномерных осадок. Швы создают возможность секциям свободно перемещаться одна относительно другой. Поскольку деформационные швы являются сквозными и находятся под напором воды со стороны верхнего и нижнего бьефов сооружения и грунтовой воды со стороны его подошвы, то внешний контур шва должен быть водонепроницаемым во избежание протекания воды по шву во внутренние помещения сооружения и их затопления либо прямого выхода воды по шву из верхнего бьефа в нижний. Водонепроницаемость деформационных швов обеспечивается устройством специальных уплотнений; швы оборудуются также дренажными Устройствами, смотровыми колодцами, некоторыми вспомогательными устройствами.
Для уплотнения деформационных швов устраиваются Щпонки различных конструкций; в ответственных сооружениях уплотнителем шпонок являются асфальтовые материалы, обладающие водонепроницаемостью, высокой деформативностью, экономичностью в производстве работ. Асфальтовым материалом заполняются специально предусмотренные уширения шва; во избежание утечек заполнителя в шпонке устраивается ограждающее устройство, перегораживающее шов вдоль границы шпонки. Особенностью шпонок, выполненных из асфальтовых материалов, является необходимость постоянного контроля за их состоянием и работой. Это вызвано тем, что свойства асфальтовых материалов, изготавливаемых на основе асфальтовых битумов и минеральных порошкообразных заполнителей (главным образом портландцемента) в значительной степени зависят от температурного режима. Летом при высоких температурах происходит разогревание материала уплотнителя и его утечка; зимой при низких температурах резко уменьшается вязкость материала, что снижает водонепроницаемость шпонки. Поэтому требуется периодическое восполнение асфальтового материала и прогрев заполнителя шпонок.
Рекомендации по уходу за шпонками можно свести к следующему:
—при появлении фильтрующей воды за шпонкой необходимо шпонку прогреть; это возможно в тех случаях, если в шпонке заложены соответствующие устройства для электрического, водяного или парового прогрева, не поврежденные во время строительства;
—прогрев шпонки следует производить систематически в морозный период, если этого требует температурный режим работы уплотнения; цель разогрева — добиться полного и пластичного заполнения асфальтовым материалом полости шпонки;
—если асфальтовый материал имеет малую плотность, то внешнее давление воды может превзойти давление со стороны шпонки и уплотнитель будет вытеснен водой с нарушением работы шпонки; в этих случаях необходимо принять меры к пригрузке уплотнителя сверху или решать вопрос об устройстве новой шпонки;
—при восполнении материала уплотнителя необходимо правильно подобрать состав заливаемой массы по плотности и вязкости: легкие битумные материалы не могут заполнить пустоты при прогреве и при заполнении шпонок, тяжелый материал может повредить ограждения шпонки; рекомендуемая плотность мастики 1,7-1,8 г/см3 , температура размягчения 60-7СГС, шахта шпонки перед заполнением должна быть тщательно очищена от сора.
Если водонепроницаемость шпонки восстановить не удается, следует устраивать новую шпонку. В некоторых случаях успешно применялась цементация шва. Такой способ может быть использован только тогда, когда полностью стабилизировались осадки сооружения и практически отсутствуют температурные деформации секций. В противном случае цементация вызовет концентрации напряжений и повреждение швов, уплотнение при этом достигнуто не будет.
На ряде сооружений в качестве уплотнений деформационных швов применены безбитумные шпонки с уплотнениями из металла, резины, пластмасс. Опыт их эксплуатации в большинстве случаев положителен, однако контроль за их водонепроницаемостью необходим. При повреждении таких шпонок их восстановление в первоначальном состоянии практически невозможно и требуется устройство нового уплотнения.