浅谈东干一支渠渡槽维修措施及施工工艺

2014-08-15夏宗亮

陕西水利 2014年5期

关键词：渡槽基面涂料

夏宗亮

（陕西省石头河水库灌溉管理局陕西杨陵 712100）

1 工程概况

东干一支渠位于石头河水库灌区眉县营头镇境内，控制灌溉面积1.69万亩，渠道长9.8km，渠道为U型断面，主要建筑物有烟霞村渡槽一座。建于上世纪八十年代初期，全长300m，属于U型薄壳结构，设计流量1.0m3/s。加大流量1.3m3/s。

2 原因分析

烟霞村渡槽修建于上世纪80年代，由于受当时的设计、施工、财力等因素影响，工程建设标准较低，渡槽伸缩缝和槽身出现了不同程度的渗漏、碳化，直接影响到渡槽的安全运行。

（1）渡槽建成运行至今，没有发生结构承载和输水能力方面的问题。但是在少数伸缩缝和最后收口的一块侧墙，有泌水现象。虽未形成明显滴漏，但也说明在伸缩缝口处理上工作做得不够深入。尤其是止水橡胶，采用埋入砼的办法，不像压贴法那样容易更换。应用于渡槽的填缝材料是沥青松木板条和沥青胶泥。

（2）槽身混凝土属于刚性材料，抗拉强度远小于抗压强度，若养护不及时，加之水化热的作用，会发生细微裂缝。同时，渡槽处在秦岭山脉中，早晚温度变化大，长期的冷热变形过程中，伸缩缝橡胶老化开裂。因装配缝或伸缩缝中的填缝材料柔性很差，不能适应温度应力引起的变形和变化，从而导致槽角缝、装配缝、伸缩缝的开裂，使渡槽发生渗漏。

（3）渡槽混凝土由于长期经受水流冲刷，导致表层混凝土出现磨损和剥落，部分混凝土在冻融破坏作用下出现了粗骨料裸露；由于气候变化频繁，风蚀、冻融、碳化破坏速度较快，加之当时施工精度不高等因素，槽箱不同程度出现裂缝、部分钢筋裸露、锈蚀、砼胀落和伸缩缝漏水等现象。

3 渡槽维修处理措施

烟霞村渡槽因修建时间长，部分部位出现冲刷、汽蚀和碳化，原橡胶止水老化、撕裂，部分部位出现裂缝等问题。因此，对烟霞村渡槽应进行维修处理，本次维修采取综合维修措施：①ARC聚合物砂浆修补；②渗漏处理；③防碳化处理。

3.1 ARC聚合物砂浆修补措施

烟霞村渡槽维修主要是对排架、槽箱等部位出现不同程度的钢筋锈蚀进行除锈后，再进行阻锈，涂刷完阻锈剂后，再进行聚合物砂浆修补，以阻止钢筋进一步的锈蚀。

（1）表面处理：裸露钢筋锈蚀除锈和粉刷贴合面的处理，表面处理是关键的工序，应认真进行。首先原结构贴合面处理：剔除锈蚀钢筋、外露钢筋周边胀裂或胀落、松动的砼，并清除灰尘、杂物，进行清理性打磨，彻底清除、凿除表面松散无强度的混凝土，露出坚固的砼新鲜基底。其次钢筋锈蚀处理：用角磨机配钢丝轮打磨、直到露出金属光泽，涂刷阻锈剂前用棉纱擦拭干净。

在配碳比为1时，根据图1的结果，计算了添加10%氧化硼、8%硼砂和10%碳酸钠对鲕状赤铁矿还原的影响，如图2所示。三种添加剂对还原后液相渣含量的影响是随着温度的升高而升高。添加10%氧化硼后，液相渣含量在700 ℃后增加明显，900 ℃后缓慢增加，1 300 ℃后开始降低；添加8%硼砂后，对液相渣含量的影响呈现不规律性；添加10%碳酸钠后，液相渣含量在1 100 ℃后增加明显，在1 400 ℃后开始降低。添加10%氧化硼对液相渣含量的影响要大于其他两种添加剂。

（2）钢筋阻锈处理：按产品配比要求进行，准确计量，采用搅拌器充分搅拌均匀，搅拌时间5min左右，拌制好的涂料应色泽均匀。阻锈剂应分层多遍涂刷完成，至少应包括底层1遍、面层1遍，后遍涂刷应待前遍涂层表干不粘手后方可进行。当前遍涂施工完毕后，应检查涂层是否厚薄均匀，严禁漏涂，合格后方可进行后遍涂刷施工。涂刷工具可采用刷子或绒毛辊筒。辊涂时应来回多辊几次，以使涂料与钢筋之间不留气泡，粘结牢固。每遍涂刷应交替改变涂层的涂刷方向。在使用中，涂料如有沉淀应，注意随时搅拌均匀。对支柱与渡槽接触部位的钢板，对锈蚀部分进行清理、打磨，将钢板表面清理干净后，直接涂刷水泥基钢筋阻锈剂进行保护。

（3）涂刷界面剂：钢筋阻锈处理完后，对凿毛的混凝土表面，采用高压水枪将碎屑、灰尘冲洗干净。画出每次涂刷的分割线，待用前，连续、均匀地洒水，使表层混凝土达到饱和面干状态，即保证表层混凝土呈充分润湿状态，但又无明水。涂抹水泥基聚合物修补砂浆前，在上述处理好的基面上，用毛刷涂刷界面剂两遍，涂刷时力求薄而均匀，不得有漏涂、流淌。

（4）ARC聚合物砂浆施工工艺。

调制聚合物砂浆：根据选用的原材料、设计要求及施工稠度事先进行试拌。现场应采用慢速的砂浆搅拌机拌和，其各组分的配比用量必须严格控制。将称好的水泥添加粉剂、砂料干拌均匀，再将称好的聚合物乳液和水混合后加入，慢速搅拌，充分搅拌均匀即可，一般搅拌时间为3min～5min。每次拌和砂浆的数量应根据砂浆施工的进度确定，配好的砂浆应在40min内使用完毕，若砂浆未及时使用而出现干硬现象，则不能再加水重新拌和，应舍弃不用。

涂抹：待聚合物水泥基界面剂指触似粘非粘时，用木抹子涂抹调制好的水泥基聚合物砂浆，多层施工时不必抹光，均匀即可。抹砂浆时必须用力挤压，使其与混凝土粘结紧密，操作速度要快，且朝一个方向，一次用力抹平，避免反复抹压。水泥基聚合物砂浆一次施工面积不宜过大，应分条或分块错开施工，条宽不宜大于1m，每块面积不宜大于10m2，错开施工的间隔时间不应小于24h。分层施工时，留缝位置应相互错开。立面或顶面的面层施工厚度超过10mm时，应分层施工。每层抹面厚度宜为5mm～10mm，待前一层触干时方可进行下一层施工。因为最后一层要求平整光滑，因此改用铁抹子。

（5）养护：聚合物砂浆表面触干后，立即用喷雾器进行喷雾养护或塑料薄膜覆盖进行养护，不可采用直接喷水养护或湿草袋覆盖等传统的养护方式，即养护表面不能见明水。

3.2 渗漏处理措施

恢复伸缩缝周围的破损混凝土，增加伸缩缝两侧一定范围内混凝土的抗渗性，填充伸缩缝，彻底解决伸缩缝的渗漏水问题。

（1）表面处理：清理伸缩缝及两侧各20cm的混凝土表面，采用电动角磨机配带金刚石磨片，将混凝土全部打磨干净，彻底清除表层的浮灰、松散的混凝土、破损部位、苔藓、污泥等，打磨到清洁、坚固的基层混凝土；采用自然风干或烘干设备将潮湿的混凝土基面干燥。对伸缩缝两侧各20cm的混凝土破损、缺陷部位采用UP2110顶立面修补砂浆进行修复。首先确保待修补部位的基层混凝土清洁、坚固，用水充分湿润。在清洁坚固、饱和面干的破损部位，采用抹刀涂抹UP2110顶立面修补砂浆，一次涂抹厚度不大于2cm，厚度较大部位，可分层涂抹。修补基层混凝土上的坑凹、破损、脱落部位，为后续工序提供一个平整的基面。

（2）防水浆：伸缩缝两侧各20cm的混凝土表面，涂刷US-1130水泥基渗透结晶型防水浆料2遍。该产品应用于混凝土、砂浆表面后，其特有的活性化学物质利用混凝土本身固有的化学特性及多孔性，以水做载体，借助渗透作用，在混凝土微孔及毛细管中传输、充盈，发生多次水化反应，形成不溶性的结晶，与混凝土结构结合成为一体，从而阻挡任何方向的水进入结构内部，达到永久性防水效果，能有效保护各种混凝土结构免受地下水、污水、海水、以及其他有害化学物质的侵蚀。涂层不仅具有优异的防水性能，同时还能保证混凝土结构的呼吸，使结构有一定透气性，达到透气不透水的效果。

（3）伸缩缝：清理伸缩缝内部，采用双组份聚硫密封膏填充伸缩缝。把搅拌好的聚硫密封膏用挤胶枪填入缝内，压实填满，再用腻子刀把胶刮平。

（4）密封涂料：伸缩缝部位两侧各涂刷10cm宽的防水密封涂料。HG203防水密封涂料涂覆前，将容器内的涂料搅拌均匀，不要使底部留有沉淀，然后再加入20%的清洁水搅拌均匀，即可进行涂刷，刮涂施工。涂覆时平面可一次成型，立面为了防止一次成型时出现流淌，先在基面上非常薄的涂一层，容器内涂料停留时间大约5min～10min后，再在基层上一次性施工。

3.3 防碳化处理措施

（1）施工工艺流程：渡槽基面处理-表面修补-CPC调配-CPC涂刷-养护、验收。

（2）渡槽基面处理：基面应坚硬、平整、粗糙、干净、润湿。基面凸凹、不平之处，应先用角磨机打磨平整；基面浮尘、浮浆、油污等应用钢丝刷除掉，疏松、空鼓部位应用凿子除去并用角磨机将表面打磨，然后用清水冲洗干净。

（3）表面修补：较大缺陷用ARC聚合物砂浆修补料找平，涂刷防碳化涂层之前，混凝土基面要预先喷水清洗和湿润处理，并用干布擦去明水。

（4）CPC调配：每次涂料配制前，应先将液料组分搅拌均匀。液料与粉料的配比按本产品要求进行，准确计量，采用搅拌器充分搅拌均匀，搅拌时间5min左右，拌制好的涂料应色泽均匀，无粉团、沉淀。

（5）CPC涂刷：涂层应分层多遍涂刷完成，至少应包括底层1遍、中层1遍、面层1遍，后遍涂刷应待前遍涂层表干不粘手后方可进行（涂刷各遍间隔时间视混凝土表面及气候干燥状况而定，一般不低于1.5h）。当前遍涂施工完毕后，应检查涂层是否厚薄均匀，严禁漏涂，合格后方可进行后遍涂刷施工。底层与面层的配比为：A组分∶B组分∶自来水=1∶1∶（0～0.2）；中层的配比为：A组分∶B组分∶自来水=1∶2∶（0.1～0.2）。涂刷工具可采用刷子或绒毛辊筒。辊涂时应来回多辊几次，以使涂料与基层之间不留气泡，粘结牢固。每遍涂刷应交替改变涂层的涂刷方向。在使用中，涂料如有沉淀，应注意随时搅拌均匀。

（6）养护、验收：面层充分干硬后，先用雾化水养护2d（不宜直接晒水养护），再自然干燥养护14d以上，才可接触明水。潮湿环境施工时，还应加强通风排湿。