引洮工程总干渠渡槽槽身外保温系统设计与施工技术要求

巩正玺

（甘肃省水利水电工程局 甘肃兰州 730030）

引洮工程总干渠渡槽槽身外保温系统设计与施工技术要求

巩正玺

（甘肃省水利水电工程局 甘肃兰州 730030）

引洮供水一期工程总干渠共布设6座渡槽，为确保冬季输水期槽内不结冰，须对槽身采取外保温措施。经技术经济比较，选用以硬泡聚氨酯板为主材、表层内嵌耐碱玻璃纤维网格布抹面胶浆保护的外保温系统工程设计方案，分别采取粘贴及涂刷施工，提出了施工流程及分层工艺施工技术要求。

渡槽 外保温系统 硬泡聚氨酯板 引洮工程

1 工程概况

甘肃省引洮供水一期工程总干渠共布置6座渡槽，总长1638.84m，分别跨越不同河（沟）道，均与隧洞进出口相衔接，槽身设计为全封闭箱形现浇C30钢筋混凝土实体结构。根据总干渠运行特征和技术要求，需全年不间断输水运行。工程区位于西秦岭山地及陇西黄土高原，海拔高于2100m，冬季寒冷且时段长，高寒阴湿温差大，历年平均最低气温-13.5℃，年有5个月时段气温处于0℃以下，极端最低气温-29.6℃，多年平均气温年有4个月时段处于0℃以下。因此，必须对槽身采取外保温工程措施，以确保冬季槽内输水不结冰而能够正常运行。渡槽特征参数如表1所列。

2 槽身外保温系统工程设计

2.1设计构造

槽身外保温系统由内向外依次为基底缺陷修补及找平层、粘结剂层、硬泡聚氨酯板层、保护层（抹面胶浆内嵌耐碱玻纤网格布）等，两侧墙外保温系统表面涂刷常规外墙漆装饰，顶板及底板无需装饰层。外保温系统设计构造如图1所示。

2.2设计参数

（1）硬泡聚氨酯板

依据热工计算，硬泡聚氨酯板设计厚度50mm、密度45～50kg/m3，此两项为重要控制参数，须严格执行。设计接缝宽度≤5mm，以硬泡聚氨酯熔化或单组分聚氨酯发泡填缝剂嵌填，应符合JC936《单组分聚氨酯泡沫填缝剂》标准要求。

（2）抹面胶浆

外保温系统表层抹面保护层设计采用抹面胶浆内嵌标准型单层耐碱玻纤网格布。抹面胶浆为薄抹灰工艺，设计总厚度两侧墙及底板为5mm，顶板考虑上人加厚至10mm。抹面胶浆采用正规厂家生产，且符合国家相关技术标准的桶装成品，不宜现场拌制。抹面胶浆以高分子聚合物、水泥、砂为主要材料，并掺入增强纤维（宜采用短切聚酯或聚丙烯等纤维）制成，固化后具有一定的变形能力、较强的抗裂性能及良好的粘结性能，起到对外保温系统增强机械强度、抗冲击、耐老化、防水及抗裂作用，与耐碱玻纤网格布配套使用。设计配合比如表2所列。

表1 渡槽特征参数

表2 抹面胶浆设计配合比

图1 槽身外保温系统构造

（3）标准型耐碱玻璃纤维网格布

槽身外保温系统表面采用抹面胶浆保护，内嵌单层标准型耐碱玻璃纤维网格布增强，表面涂覆耐碱防水材料的玻璃纤维网格布埋入抹面胶浆中，形成薄抹灰增强保护层，用以提高保护层的机械强度和抗裂性。

2.3设计布置

槽身外保温系统（包括硬泡聚氨酯板及抹面层）为槽身全长、全断面布设，包括槽身顶板、两侧墙及底板等4个外表面，以及支座部位横肋、两侧墙顶部和底部纵肋等特殊异形凸出外表面全部范围布设。各跨槽身之间环向伸缩缝外侧部位按照槽身结构设计填塞沥青锯沫板，不实施外保温系统。设计外保温系统表层抹面胶浆保护层中全长、全断面满铺单层标准型耐碱玻纤网格布，应尽可能采用整体大面积，宜大不宜小，以减少拼接缝，接缝必须采用搭接方式，搭接宽度不得小于100mm。

硬泡聚氨酯板按照“沿槽身纵向通缝，横向错缝”的设计要求拼接，接缝宽度不大于5mm；与之相反，表层保护层中耐碱玻纤网格布按照“沿槽身横向通缝，纵向错缝”拼接。

3 施工技术要求

3.1总体施工技术要求

（1）槽身外保温系统施工应在槽身混凝土完全达到设计强度之后进行，以满足槽身结构混凝土养护需求，以及在槽身结构变形稳定之后，能够保证外保温系统的施工质量。

（2）应进行全过程控制和质量检查，并有完整的检查记录。由专业队伍组织施工，每道工序完成后，经检验合格方可进入下道工序，并采取成品保护措施。

（3）施工期间及完工后24h内，基层与环境温度不应低于5℃；硬泡聚氨酯板材在气温低于5℃时不得施工，雨天、雪天和风力5级以上时不得施工；若在施工时突遇降雨或降雪，应采取有效措施予以防护，确保施工质量。

（4）硬泡聚氨酯板粘贴后，表面不得长时间裸露，必须尽快实施耐碱玻纤网格布及其抹面胶浆保护层。

（5）严格遵守有关安全操作规程，实现安全生产和文明施工。

3.2施工流程及工艺要求

施工流程：槽面清洗→基底缺陷修补及找平→粘贴硬泡聚氨酯板→胶浆抹面及耐碱玻纤网格布铺设→两侧墙外保温系统表面外墙漆涂刷。

（1）槽面清洗

采用高压清洗枪冲洗渡槽槽身混凝土外表面，用钢丝刷及磨光机刷磨去除表面松动层，表面污垢用铲刀铲除，使槽身外表面混凝土平整、干燥、清洁，对基层不能保证与硬泡聚氨酯板牢固粘结的部分应清除干净，凸起、空鼓和疏松部位应剔除。如果混凝土表面被有机物污染，为确保硬泡聚氨酯板与混凝土面有良好的附着力，必要时表面刷毛改为电锤凿毛，同时，槽面清洗包括清除由于修补留下的老化物质。

（2）基底缺陷修补及找平

槽身混凝土外表面清洗后，对缺陷进行修补，并加固找平，基底缺陷修补及找平层必须与槽身外表面粘结牢固，不得有脱层、空鼓、裂缝等，面层不得有粉化、起皮、爆灰等现象。基底缺陷修补及找平一般部位采用水泥净浆，对于较深坑凹处应采用1∶2水泥砂浆填塞，水泥净浆与水泥砂浆中须掺加一定量的胶粘剂或胶水，以确保处理层与槽身外表面牢固粘结，处理层表面必须平整光洁。

（3）粘贴硬泡聚氨酯板

硬泡聚氨酯板粘贴之前应保证槽身外表面平整、干燥、清洁，正式施工前应先粘贴三块平面尺寸不小于500mm×500mm的试块，进行相关试验与检测，以确定施工方法与效果。按照设计拼接接缝布置和接缝宽度要求，以及槽身外表面形状与尺寸首先绘制排板图，确定异形板块的规格与数量，从而设计出最合理的板块布置，尽量减少异形块及现场切割数量，并在槽身外表面基层画出板块布设位置图。

粘贴硬泡聚氨酯板时，应将胶粘剂均匀涂抹在板材背面，粘结层厚度设计要求不得小于5mm。为保证板材粘结牢固，考虑到受风荷载作用、安全要求及现场施工的不确定性，设计要求胶粘剂的粘结面积不得小于硬泡聚氨酯板材面积的60%。硬泡聚氨酯板粘贴自下而上进行，粘贴时应均匀挤压滑动就位，使用橡皮锤垫上平整木板轻敲板面，使之排出空气、准确就位并粘结牢固。粘贴24h后，以硬泡聚氨酯熔化或采用单组分聚氨酯发泡填缝剂填缝，发泡面低于板面6～8mm，外口在胶浆抹面时进行嵌缝。

硬泡聚氨酯板粘贴后半小时以内严禁承重或上人，对已粘贴部位应防止重物撞击。对已做好的外保温系统不得随意开凿孔洞，如确实需要，应对孔洞或损坏处进行妥善修补。硬泡聚氨酯保温工程施工，需采取措施防止聚氨酯泡沫飞散，做好施工人员的劳动保护，不得损害施工人员身体健康，不得造成环境污染。

（4）胶浆抹面及耐碱玻纤网格布铺设

表层保护层胶浆抹面施工应在硬泡聚氨酯板层检验合格并清理干净，粘结牢固后（至少24h）进行。施工之前应检查硬泡聚氨酯板是否粘结牢固，松动的应取下重贴，待粘结牢固后再进行抹面层施工。施工时严禁损坏已粘结硬泡聚氨酯板，抹面胶浆层采用耐碱玻纤网格布做增强

材料。铺设耐碱玻纤网格布必须平整，接缝搭接不得有空鼓、扭曲、皱褶、外露等现象。

成品抹面胶浆使用前可能出现离析分离现象，需用手动搅拌器搅拌均匀后，再按配合比混合搅拌均匀方可使用，一次拌料不宜过多，随拌随用，已拌好的抹面胶浆应在2h内用完，施工中不得加水。抹面保护层应采用两道抹灰法施工，首先使用不锈钢抹子在已粘贴好的硬泡聚氨酯板表面均匀涂抹一层面积略大于一块耐碱玻纤网格布的抹面胶浆，厚度为2mm，随即将事先裁切好的耐碱玻纤网格布沿水平方向绷紧，用抹子由中间向上、下两边将耐碱玻纤网格布抹平压入湿的抹面胶浆中，接缝必须采用搭接方式，搭接宽度不得小于100mm，严禁将耐碱玻纤网格布直接铺设于硬泡聚氨酯板表面直接涂抹抹面胶浆；待首层胶浆稍干硬至可以碰触时，再用抹子涂抹第二道抹面胶浆，槽身外侧墙及外底板厚3mm，外顶板厚8mm，分步达到设计总厚度5mm及10mm，直至耐碱玻纤网格布全部被覆盖。若二次涂抹仍然不能将耐碱玻纤网格布全部覆盖，则继续加厚涂抹，设计要求耐碱玻纤网格布必须全部均匀被完全覆盖。胶浆抹面必须压实，表面平整光洁，无褶皱及抹痕，达到一定强度后应适当喷洒水养护。

（5）两侧墙外保温系统表面外墙漆涂刷

在上述4道外保温系统工序施工完毕并验收合格后，对槽身两侧墙外保温系统表面涂刷常规外墙漆装饰，一般平整部位外墙漆涂刷不得少于2遍，异形凸出部位不得少于3遍。

（6）槽身支座部位横肋、两侧墙顶部和墙底部纵肋等特殊异形凸出部位外表面，为基底修补找平、硬泡聚氨酯板粘贴及抹面保护层施工的重点控制部位。

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10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.024

TV672

B

1672-2469(2014)07-0076-04

巩正玺（1964年—），男，高级工程师。