第4期(总第193期)中国水直总及电气化No.4(TOTAL No.193) 2021年4月China Water Power&Electrification Apr.,2021
DOI：10.16617/jki.11-5543/TK.2021.04.01
阚俊"杨圣伟#
(1.昆山市水利建筑安装工程有限公司，江苏昆山215300；
2.苏州万成建设工程有限公司，江苏苏州215000)
【摘要】水利工程设计中，为了减少建筑物的伸缩变形、混凝土裂缝以及适应地基等因素引起的不均匀沉降，常设置各种作用缝。文章通过对水利工程中止水铜片的介绍，从规范、设计、检测、施工等各个方面进行了分析和总结，提出了目前水利工程建设中关于止水铜片存在的问题和不足，旨在提高水利工程中止水铜片的质量，从而提高水利工程的使用寿命，同时可供广大从事材料供应与采购、工程设计和施工、检测和管理的同行借鉴和参考。 【关键词】作用缝；止水铜片；质量
中图分类号：TV46文献标识码：&文章编号：1673*241(2021)04-001-04 Analysis on Quality Management of Water Stop Copper Sheet
KAN Jun1,YANG Shengwei2
(1.Kunshan Water Conservancy Construction and Installation Engineering Co.,Ltd.,Kunshan215300,China$
2.Suzhou Wancheng Construction Engineering Co.,Ltd.,Suzhou215000,China%
Abstract：A variety of action joints are set frequently in order to reduce the expansion deformation of buildings,concrete cracks and uneven settlement due to adapting to the factort such as foundation,etc.in hydraulic engineering design.It ie analyzed and summarized in the papea through the introduction of watea stop coppea sheet in watea conservancy projects from the aspects of specification,design,testing,construction and othea aspects.The existing problems and the insufficiency about wateo stop coppeo sheets in current construction of wateo conservancy projects aro proposed aiming at improving the quality of the watee stop coppee sheet in watee conservancy projects,and irnpoving the servico life of watee constoction projects.Meanwhile,the papee is provided foe the vast numbee of peers engaged in material supply and procurement, engineering design and
construction,detection and management as referenco.触控开关
Key words:action joint；water stop copper sheet；quality
水利工程水闸和泵站工程设计中，为了减少建筑的不均匀沉降，在水工混凝土常设置各种作用缝。缝物的伸缩变形、混凝土裂缝以及适应地基等因素引起根据布置方向有垂直和水平两种，缝宽一般为2.0cm
建设管理
Construction Management
火油草左右。缝中设止水材料和填缝材料。目前，江苏省水利工程中止水材料常采用紫铜片和橡胶带等，填充材料常采用聚乙烯高密度低发泡伸缩缝板和三毡两油沥青油毛毡板等。本文对止水铜片在规范标准、设计、施工、检测中遇到的问题等作相关分析总结。
1原材料规范要求
紫铜是铜含量很高的铜，铜含量大于99.7%，因呈紫红而得名，按照加工材料成分分为普通紫铜、无氧铜、磷脱氧铜等（铜合金本文不作描述）。紫铜 因具有良好的延展性和耐腐蚀性，常作为水利工程的止水材料。
1.1铜带和紫铜片
《水工混凝土施工规范》（DL/T5144—2001%中止水铜片的技术参数要求在附录D中，它分为铜带和紫铜片两种类型（见表1〜表2）。
表1铜带不同状态下特性
牌号状态厚度/mm 抗拉强度/
MPa
延伸率/
%
宽度/mm
铁水包T2、T3M（软）0.5〜1.0!196!32
"600 TP1、TU Y（半硬）0.5〜1.0245〜343!8
表2紫铜片物理力学指标
项目单位指标
抗拉强度MPa!240
延伸率%!30
冷弯
冷弯180。，不出现裂缝，在0。〜60。范围内连续张闭50次不出现裂缝
比重8.89
熔点1084.5
《水工混凝土施工规范》（DQT5144—2015）删除了附录D紫铜片的相关技术参数要求，在正文中新加入了止水片（带％的施工应符合《水工建筑物止水带技术规范》（DL/T5215）的要求的内容⑴。
《水工建筑物止水带技术规范》（DQT5215—2005）中对铜止水带的要求是：厚度宜为0$〜1.2mm，抗拉强度不小于205MPa，伸长率应不小于20%，其化学成分和物理力学性能应满足《铜和铜合金带材》（GB/T2059）的规定。其规范条文说明解释：目前工程中一般采用T2、T3软（M）态
铜材轧制铜止水。《混凝土面板堆石坝接缝止水技术规范》（DQT5115）中曾规定铜片的伸长率不小于20%，而《铜和铜合金带材》GB/T2059规定铜片的伸长率不小于30%。这里仍沿用DL/T5115的规定，但工程中应尽量满足GB/T2059中T2、T3软（M）态铜材的指标要求2。
1.2铜合金带材
《铜和铜合金带材》（GB/T2059—2017）中关于牌号、状态和规格、力学性能、弯曲试验的要求（见表3〜表5）+3,。 表3牌号、状态和规格
分类牌号代号状态厚度/mm宽度/mm 纯铜T2、T3
T11050
11090
软化退火态#060）
1/4硬（H01）
1/2硬（H02）
0.50-5.0"1200
表4带材力学性能
牌号状态
拉伸试验硬度试验
厚度/mm
抗拉强度/
MPa
断后伸长
率/%
维氏硬度/
HV
T2、T3
060
〉0.15
!195!30"70
H01215〜295!2560〜95
H02245〜345!880〜110
表5弯曲试验要求
牌号状态厚度/mm弯曲角度内侧半径要求
T2、T3
060
"2180。
0倍带厚弯曲处不应
有肉眼可见
的裂缝H02
1倍带厚
《铜和铜合金板材》（GB/T2040—2017）中关于牌号、状态和规格、板材的横向温室力学性能、弯曲试验的要求（见表6〜表8）+4,°
2
建设管理
Construction Management
表6牌号、状态和规格
牌号代号状态厚度/mm宽度/mm长度/mm
T2、T3T11050、
T11090alo
软化退火态
（060）、1/4
硬（H01）、1/2
硬（H02）
0.2-12"3000"6000
表7板材的力学性能
牌号状态
拉伸试验硬度试验
厚度/
mm
抗拉强度/
MPa
断后伸长
率/%
厚度/
mm
维氏硬度/
HV
T2、T3060
0.3〜
10
!205!30
!0.3
"70 H01215〜295!2560〜95 H02245〜345!880-110表8板材的弯曲试验
牌号状态厚度/mm弯曲角度内侧半径要求
T2、T3060"2
180。
紧密贴合弯曲处不应有肉
眼可见的裂缝>20.5倍板厚
1.3铜合金状态
《铜及铜合金状态表示方法》（GB/T29094—2012%附录中有新旧状态代号对照表（见表9）⑸。
表9新旧状态代号对照
旧代号旧状态名称新代号新状态名称M退火（炯火）060软化退火
2地方标准要求
江苏省地方标准《水利工程施工质量检验与评定规范》（DB32/T2334.2—2013）第2部分建筑工程附录中主要原材料常规检验相关内容见表10o
表10原材料常规检验
材料名称检验项目产品标准检验频次取样方法
止水铜片1.拉伸强度；
2.延伸率；
3.冷弯
1.GB/T2040
2.GB/T2059
投注系统
每批次至少
取样1组
每组4根，
拉伸2根，
冷弯2根
3材料米购与检验
3.1米购
施工单位应根据设计图纸关于止水铜片原材料的技术要求进行采购，如市场没有适用的产品，需向生产厂家进行订货，提出铜片的化学成分、牌号、强度、延伸率和弯曲试验等技术要求。
3.2进场检查
表面应平整光滑，有光泽，无浮皮、锈污、油渍，不得有砂眼、钉孔等外观缺陷。
每批应为同一牌号、状态和规格材料。每批重量应不大于4500kg。每批带材应进行力学性能和弯曲试验。拉伸试验每批任取2卷，每卷沿带材轧制方向任取1个试样；弯曲试验每批任取2卷，每卷沿垂直带材轧制方向任取1个试样。
施工单位取样员按照要求进行取样，监理单位见证员对取样过程进行见证，并进行封样，送检测中心进行检测。
专职试验员按照《金属材料拉伸方法第1部分室温试验方法》（GB/T228.1—2010）和《金属材料弯曲 试验方法》（GB/T232—2010）的检测方法进行检测。3.3判定
当力学性能、弯曲试验结果中有试样不合格时，应从该批带材中再取双倍数量的试样进行重复试验，重复试验结果全部合格，则判定该批带材合格。若重复试验结果仍有试样不合格，则判定该批带材不合格。
3.4检测结果统计
对近几年的止水铜片原材料检测结果进行了统计, 40样次中，检测结果合格为33次，检测结果不合格为7次，占比为17.5%，主要出现在延伸率和抗拉强度指标上。其中延伸率不合格占绝大多数。主要原因是材料采购时只注意牌号要求，未注意对状态的要求。
牌号为T2的材料，如果没有进行软化退火处理的话，其力学性能是不能满足要求的。状态为软的铜止水是进行过软化退火处理后的产品。旧标准状态标注为M（软），新标准状态标注为060（软化退火％。4施工质量控制措施
a.止水铜片的十字形接头和T形接头应在工厂
3
建设管理
Construction Management
加工制作。
b.止水铜片现场连接接头的焊接应双面铜焊，搭接长度不小于20mm，焊缝无砂眼、裂纹°接头焊接后，除逐个进行外观检查外，还应做渗透试验，一般采用将煤油滴在焊缝上，另一侧撒上粉笔灰的方法进行检验。
c止水铜片接头必要时应进行强度检查，抗拉强度不应低于母材强度的75%。
d.止水铜片的安装应符合设计要求，止水铜片的中心变形部分安装时误差应小于5mm。止水铜片安装时应由模板夹紧定位，支撑牢固。模板安装时不得采用铁钉将铜片钉在模板上，这样会造成止水铜片出现钉孔，从而影响止水铜片的止水效果。在止水铜片定位后应在鼻子空腔内填满如建筑沥青等塑性材料。
e.混凝土浇筑过程中注意止水铜片周围混凝土的振捣和止水铜片的保护。止水铜片下的混凝土在初凝前要采取二次复振工艺，防止混凝土在凝结过程中泌水层形成渗水通道，影响止水效果。
5有关建议
5.1建议设计单位修改参数
建议设计单位将止水铜片的状态M（软）修改为060；将止水铜片力学性能中抗拉强度指标215MPa修改为195MPa。这是因为《铜和铜合金带材》（GB/T2059%标准升级时其力学性能指标已经进行了调整，已经将M的抗拉强度从205MPa调整为195MPa o综上所述，建议设计单位修改参数进行汇总（见表11%。
5.2进一步明确和强调软化退火处理工艺
软化退火处理工艺是一种热处理工艺，就是将紫铜缓慢加热到一定温度，保持足够的时间，然后以适
宜速度冷却。目的是细化晶粒，调整结构，提高材料的延伸率，降低材料硬度，改善材料的加工和使用性能，减少下料出现变形裂缝。060是一种满足力学性能的软化退火的加工方法，能保证延伸率能达到30%，抗拉强度达到195MPa以上的要求。
表11设计参数修改汇总
项目单位原设计建议变更
厚度mm 1.4 1.2
状态M（软）060
抗拉强度MPa!205!195
设计标准
机器人搬运
1.《铜和铜合金板材》
（GB/T2040%
2.《水工建筑物止水带
技术规范》（DL/T5215%
（铜和铜合金带材》
（GB/T2059%
5.3明确冷弯参数列为必检参数
国家标准中将弯曲试验列为选检参数，在江苏省地方标准《水利工程施工质量检验与评定规范》第2部分建筑工程中把止水铜片的冷弯列为检测参数，但是没有明确是否必检。由于紫铜片在牛鼻子加工过程中需要进行180。的弯曲，如果弯曲试验不合格的话，在加工过程中会出现裂纹等缺陷，会造成后期水工建筑物运行过程中出现渗漏涌水现象，所以建议在止水铜片原材料检测要求中列为必检参数。
5.4建议进行连接件试验
目前，止水铜片只进行原材料检测，未对紫铜片连接接头进行力学性能试验，而实际上，止水铜片接头焊接不严，出现渗透情况的频率还比较高，水工建筑物的接头漏水情况在工程完工验收过程中也多次出现，使建筑物安全存在隐患，建议在以后的工程中开展止水铜片连接接头的检测工作。#
参考文献
[1]DL/T5144—2015水工混凝土施工规范[S]•北京：中国电力
出版社，2015.
+2]DL/T5215—2005水工建筑物止水带技术规范+S]•北京：中国电力出版社，2005.
[3]GB/T2059—2017铜和铜合金带材+S]•北京：中国标准出版
社，2017.
[4]GB/T2040—2017铜和铜合金板材+S]•北京：中国标准出版
社，2017.
+5]GB/T29094—2012铜及铜合金状态表示方法+S]•北京：中国标准出版社,2012•
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