渡槽降糙增流及混凝土模板支撑加固技术分析

郭领兵

摘 要：随着时代的发展，当前我国水利工程等基础设施建设已经较为完善，为农业和航运业发展创造了有利条件。渡槽作为灌溉、排洪排沙的重要渠道，其建设已经成为水利工程中十分重要的部分。在实际施工中，它主要由钢筋混凝土以及砌石等材料建成。然而，以往的渡槽难以满足新时期的实际使用需求，需要对其进行降糙增流改造，并且利用混凝土模板支撑加固技术，保证渡槽稳定。结合实际情况，对渡槽降糙增流及混凝土模板支撑加固技术进行详细分析，以期为今后开展的相关工作提供借鉴。

关键词：渡槽降糙增流;混凝土模板;支撑加固技术

中图分类号：TV698 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）25-0071-03

Analysis on Reducing Roughness and Increasing Flow of Aqueduct and Strengthening Technology of Concrete Formwork Support

GUO Lingbing

（Gansu Water Resources and Hydropower Engineering Bureau Co.， Ltd.， Lanzhou Gansu 730000）

Abstract： With the development of the current era， China's infrastructure construction such as water conservancy projects has been relatively perfect， creating favorable conditions for the development of agriculture and shipping industry. As an important channel for irrigation， flood and sediment discharge， the construction of aqueduct has become a very important part of hydraulic engineering. In the actual construction， it is mainly made of reinforced concrete， masonry and other materials. However， in the new era， the previous aqueduct is difficult to meet the actual use needs， so it needs to be transformed to reduce roughness and increase flow， and the concrete formwork support and reinforcement technology is used to ensure the stability of the aqueduct. Combined with the actual situation， this paper will make a detailed analysis on the technology of reducing roughness and increasing flow of aqueduct and concrete formwork support and reinforcement， in order to provide reference for the relevant work in the future.

Keywords： reducing roughness and increasing flow of aqueduct;concrete formwork;support and reinforcement technology

渡槽降糙增流改造能夠在最大程度上提升渡槽的自身性能，保证流量、渡槽自身质量均能达到较高要求，满足当前渡槽使用年限较久和各项要求提升所产生的需求。混凝土模板支撑加固技术作为现下降糙增流工程中应用的主要技术手段，强度较好，可有效提高修复、施工质量，具有较高的应用价值。因此，联系实际分析渡槽降糙增流及混凝土模板支撑加固技术十分必要。

1 渡槽降糙增流概述

渡槽主要是指两端与渠道相连接的桥梁式水槽，主要功能是灌溉输水，还有排洪、排沙的重要作用。大型渡槽还能通航，是农业灌溉与航运发展的重要保障，如图1所示。以往渡槽都是由钢筋混凝土、砌石等材料建设而成。为了使其能够更好地满足当代灌溉、输水需求，可采用降糙增流防护技术，提升渡槽功能。灌溉区域渡槽随着使用年限的增加，病害问题突出，导致输水能力下降。而由于病害复杂，很难有效完成改造。此外，混凝土表面出现了大规模脱落情况，老化现象尤为严重。在这种情况下，渡槽的原本功能无法充分发挥，必须通过降糙增流的方式改善渡槽功能，从而有效解决一系列老化问题。

渡槽内壁降糙防护技术的应用能够有效提高渡槽20%以上的输水能力，增加水流量，提高渡槽使用效能。与此同时，渡槽伸缩缝涂覆型表层止水技术在变形程度达到5 cm以上的情况下仍然能够起到稳定止水作用，为北方渡槽伸缩缝处理提供了技术支撑，具有较高的应用价值。另外，槽身、排架碳纤维加固技术以及聚合物纤维水泥砂浆修复技术等有助于恢复渡槽的承载力与耐久性。在实际应用过程中，各项技术应用都具有较为鲜明的指标，施工单位必须严格按照技术指标中的有关内容进行施工。

首先，SK刮涂聚脲防护涂料力学性能佳，在不受外力的影响下，能够与混凝土较好黏接，相比混凝土糙率系数要低28%，具有较良好的降糙增流效果，且渡槽内部混凝土渗透、冻融剥蚀等病害问题也能得到较好解决。其次，伸缩缝覆盖技术。主要通过嵌入多种防水材料来实现止水，可适应大跨度渡槽接缝位移，即使变形超过5 cm，也能有效防止渗漏现象发生，且表面平滑、十分流畅，不会影响水流通过。最后，利用碳纤维加固技术，能使渡槽的整体承载力在原本的基础上提高15%～20%，水泥砂浆能够抵抗300次以上的冻融循环，在北方地区尤为适用。丙乳砂浆防风化施工工艺可使结构的稳定性能持续15年，是性价比较高的一种施工手段[1]。

2 技术应用的主要材料

从目前渡槽降糙增流及混凝土模板支撑加固技术的实施与应用情况来看，大致涉及SK刮涂聚脲、PCS防碳化材料、聚合物水泥砂浆和碳纤维补强加固材料4种材料。

2.1 SK刮涂聚脲

SK刮涂聚脲属于一种新型脂肪族聚脲，抗拉力、适应能力以及抗冲击力等力学性能较为良好，即使在长期阳光照射的情况下，寿命也能达到20年。在-40 ℃的环境下，这种材料还具有较强的低温柔软度，能适应高寒低温环境。通常情况下，这种材料能够较好地适用于水利水电工程中混凝土建筑物冻融剥蚀缺陷和表面碳化防护。

2.2 PCS防碳化材料

PCS防碳化乳液有较好的伸长率，其防碳化能力比普通混凝土提高了10倍以上。

2.3 聚合物水泥砂浆

实际应用中，主要是将胶料、石英砂、水泥以及膨胀剂等按照一定比例混合搅拌在一起，形成具有较强防水性、抗折性能、变形性能与较高强度的砂浆材料。这既能够防止混凝土表面出现开裂的情况，也能够延长其使用寿命，整体工艺简单，有着较高的性价比。

2.4 碳纤维补强加固材料

碳纤维补强加固材料主要是指具有高弹性模量、高强度的连续碳纤维材料，需要将其单项排列成束，再利用环氧树脂淹渍形成复合片材，减少钢筋混凝土结构应力，具有修复结构的重要作用。

为了充分发挥技术优势，施工单位在技术实施期间还应充分考虑不同材料的特点，将其应用于不同施工环节，以充分发挥材料自身特色，提高渡槽降糙增流有效性[2]。

3 渡槽降糙增流及混凝土模板支撑加固技术的具体应用

基于上述分析可以充分了解到，渡槽降糙增流能够较好地改善渡槽的实际情况，显著提升其功能性，从而进一步加强水利工程建设。混凝土模板支撑加固技术的应用能为最终施工效果提供保障，其应用主要体现在4个方面。

3.1 破损伸缩缝处理

渡槽伸缩缝破损是较为常见的一个问题。在针对这一问题进行处理时，应重视以下处理环节：①检查伸缩缝老化、破损情况，将其中的止水带、表面砂浆拆除，打磨、清理不规则破损表面;②清理结束后，应将沥青油膏麻丝嵌入缝隙内，保证缝隙内的密实度，同时麻丝上方位置应预留3 cm的凹槽，用于嵌填GB柔性止水填料与闭孔泡沫板，与混凝土表面持平;③修复伸缩缝时，应采用SK刮涂聚脲对表面止水结构进行处理，而后沿着伸缩缝表面刮涂厚4 mm、宽30 cm的涂层，保证SK刮涂聚脲能够充分覆盖伸缩缝。这一方案的运用能够较好地适应伸缩缝变形情况，利用沥青油膏麻丝、GB柔性止水填料、闭孔泡沫板材料做嵌入式处理。在保证伸缩缝密实度的基础上，使用SK刮涂聚脲在外部做封闭处理，可起到双重防渗效果。伸缩缝部位也不会阻挡水流，保证了降糙处理的有效性[3]。

3.2 槽内上涂刷防护层

在渡槽内部涂刷SK刮涂聚脲，能够进一步增强混凝土渡槽的耐腐蚀性、防渗性，且渡槽的粗糙度会有所减少，提高渡槽的过流能力。当在渡槽内壁上涂刷一层SK刮涂聚脲后，内部表面便会变得十分光滑。这种材料本身属于憎水性材料，可以在不改变渡槽断面的情况下，使渡槽具备更强的通水能力，可有效降低施工成本，提高渡槽的使用效率，具体指标如表1所示。

在实际施工过程中，应遵循以下施工顺序。

①清理打磨混凝土表面，主要是为了更好地涂抹材料。若是混凝土表面過于粗糙，涂料的附着能力就会明显减弱，难以保证涂层效果。

②将混凝土上的灰尘、杂质、污垢清理干净，保证混凝土表面干净整洁。

③若是混凝土表面存在缺陷、漏洞，则应该修复，而后进行打磨、清理，保证整合混凝土表面的干净整洁。

④涂刷底涂，然后涂刷SK刮涂聚脲。

⑤涂刷结束后，应该根据相关要求做好养护工作，保证涂层能够充分发挥自身作用。

3.3 混凝土缺陷处理

在渡槽使用期间，混凝土缺陷、剥蚀等病害问题十分常见，需根据实际需要采取有效办法加以应对。在混凝土缺陷处理方面，应将原有的槽身内壁原砂浆清理干净，或者将冻融剥蚀、被破坏区域采取有效方法修复，做好表面处理工作。需要注意，所有松动、混凝土剥蚀部位都需要进行有效处理，避免在处理过后出现不牢固情况。修复内容通常包括钢筋锈蚀、0.5 cm深度以上的剥蚀部位、0.5 cm深度以下的剥蚀部位等，具有全面性。在处理0.5 cm深度以上的剥蚀部位时，应将这一部分全部凿除，凿除深度在1 cm以上，然后将基面打扫、清理干净，再涂刷界面剂，利用聚合物水泥砂浆完成修复。在处理0.5 cm深度以下的剥蚀部位时，应先进行打磨，保证处理后的基面能够满足各项标准要求，保证后续防护涂层涂抹也能顺利进行。从整体施工情况来看，施工工艺流程大致为“剥蚀混凝土凿除→钢筋的打磨除锈→聚合物水泥砂浆的施工→养护”。为防止出现工作失误，施工人员必须严格控制各个环节，减少人为因素对混凝土缺陷处理造成的负面影响[4]。

3.4 混凝土结构加固处理

在针对混凝土结构进行加固时，可采用碳纤维补强加固方法。针对排架混凝土顺筋裂缝、承载力降低部位，可采用粘贴单层碳纤维加固的方法来实现。加固范围是按照裂缝长度走向来判断和确定的。在排架全断面应该连续粘贴单层碳纤维布，具体步骤为“混凝土基面清理→用环氧腻子进行残缺修补找平→涂底层涂料→粘贴碳纤维片→养护”。除此之外，为了防止表面出现碳化情况，渡槽外壁也需要进行处理。具体而言，施工中应当利用聚合物水泥砂浆修复排架表面的各种缺陷。在顺利终凝后，采用柔性聚合物水泥防碳化涂料，按照一定比例、一定规格涂抹至表面。通常情况下，土层的厚度应该控制在1 mm，借此提高混凝土的耐久性，延长渡槽的使用寿命[5]。

4 结语

目前，不管是灌溉还是排洪排查，对渡槽都十分依赖。为了进一步修复渡槽，提高渡槽流量、功能性，必须及时采取有效办法加以改造。降糙增流、混凝土模板支撑加固技术是主要的技术手段，涉及的应用材料主要有SK刮涂聚脲、PCS防碳化材料、聚合物水泥砂浆以及碳纤维补强加固材料等，需要根据实际情况科学选择，切实保证施工质量。另外，渡槽降糙增流及混凝土模板支撑加固技术主要应用在破损伸缩缝处理、槽内上涂刷防护层、混凝土缺陷处理以及混凝土结构加固处理几个方面，需对各个施工过程加以有效控制，切实提高渡槽修复质量，以达到渡槽降糙增流的效果。

参考文献：

[1]张会梅.渡槽降糙增流及混凝土加固防护技术[J].中小企业管理与科技，2021（12）：156-157.

[2]吕长涛.渡槽槽身混凝土底模板碗扣式支撑架施工技术[J].河南水利与南水北调，2016（4）：66-67.

[3]熊建武，田秋芬，喻玥，等.矩形预制渡槽阴角模板支撑拆除装置：CN206581152U[P].2017-03-07.

[4]张人坚.建筑混凝土模板支撑体系施工技术[J].建材发展导向，2017（4）：1672-1675.

[5]王绪存.刮涂聚脲对输水渡槽降糙增流的试验研究[J].人民黄河，2020（2）：257-259.

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