淺談東干一支渠渡槽維修措施及施工工藝

夏宗亮

（陜西省石頭河水庫灌溉管理局 陜西 楊陵 712100）

1 工程概況

東干一支渠位于石頭河水庫灌區眉縣營頭鎮境內，控制灌溉面積1.69萬畝，渠道長9.8km，渠道為U型斷面，主要建筑物有煙霞村渡槽一座。建于上世紀八十年代初期，全長300m，屬于U型薄殼結構，設計流量1.0m3/s。加大流量1.3m3/s。

2 原因分析

煙霞村渡槽修建于上世紀80年代，由于受當時的設計、施工、財力等因素影響，工程建設標準較低，渡槽伸縮縫和槽身出現了不同程度的滲漏、碳化，直接影響到渡槽的安全運行。

（1）渡槽建成運行至今，沒有發生結構承載和輸水能力方面的問題。但是在少數伸縮縫和最后收口的一塊側墻，有泌水現象。雖未形成明顯滴漏，但也說明在伸縮縫口處理上工作做得不夠深入。尤其是止水橡膠，采用埋入砼的辦法，不像壓貼法那樣容易更換。應用于渡槽的填縫材料是瀝青松木板條和瀝青膠泥。

（2）槽身混凝土屬于剛性材料，抗拉強度遠小于抗壓強度，若養護不及時，加之水化熱的作用，會發生細微裂縫。同時，渡槽處在秦嶺山脈中，早晚溫度變化大，長期的冷熱變形過程中，伸縮縫橡膠老化開裂。因裝配縫或伸縮縫中的填縫材料柔性很差，不能適應溫度應力引起的變形和變化，從而導致槽角縫、裝配縫、伸縮縫的開裂，使渡槽發生滲漏。

（3）渡槽混凝土由于長期經受水流沖刷，導致表層混凝土出現磨損和剝落，部分混凝土在凍融破壞作用下出現了粗骨料裸露；由于氣候變化頻繁，風蝕、凍融、碳化破壞速度較快，加之當時施工精度不高等因素，槽箱不同程度出現裂縫、部分鋼筋裸露、銹蝕、砼脹落和伸縮縫漏水等現象。

3 渡槽維修處理措施

煙霞村渡槽因修建時間長，部分部位出現沖刷、汽蝕和碳化，原橡膠止水老化、撕裂，部分部位出現裂縫等問題。因此，對煙霞村渡槽應進行維修處理，本次維修采取綜合維修措施：①ARC聚合物砂漿修補；②滲漏處理；③防碳化處理。

3.1 ARC聚合物砂漿修補措施

煙霞村渡槽維修主要是對排架、槽箱等部位出現不同程度的鋼筋銹蝕進行除銹后，再進行阻銹，涂刷完阻銹劑后，再進行聚合物砂漿修補，以阻止鋼筋進一步的銹蝕。

（1）表面處理：裸露鋼筋銹蝕除銹和粉刷貼合面的處理，表面處理是關鍵的工序，應認真進行。首先原結構貼合面處理：剔除銹蝕鋼筋、外露鋼筋周邊脹裂或脹落、松動的砼，并清除灰塵、雜物，進行清理性打磨，徹底清除、鑿除表面松散無強度的混凝土，露出堅固的砼新鮮基底。其次鋼筋銹蝕處理：用角磨機配鋼絲輪打磨、直到露出金屬光澤，涂刷阻銹劑前用棉紗擦拭干凈。

在配碳比為1時，根據圖1的結果，計算了添加10%氧化硼、8%硼砂和10%碳酸鈉對鮞狀赤鐵礦還原的影響，如圖2所示。三種添加劑對還原后液相渣含量的影響是隨著溫度的升高而升高。添加10%氧化硼后，液相渣含量在700 ℃后增加明顯，900 ℃后緩慢增加，1 300 ℃后開始降低；添加8%硼砂后，對液相渣含量的影響呈現不規律性；添加10%碳酸鈉后，液相渣含量在1 100 ℃后增加明顯，在1 400 ℃后開始降低。添加10%氧化硼對液相渣含量的影響要大于其他兩種添加劑。

（2）鋼筋阻銹處理：按產品配比要求進行，準確計量，采用攪拌器充分攪拌均勻，攪拌時間5min左右，拌制好的涂料應色澤均勻。阻銹劑應分層多遍涂刷完成，至少應包括底層1遍、面層1遍，后遍涂刷應待前遍涂層表干不粘手后方可進行。當前遍涂施工完畢后，應檢查涂層是否厚薄均勻，嚴禁漏涂，合格后方可進行后遍涂刷施工。涂刷工具可采用刷子或絨毛輥筒。輥涂時應來回多輥幾次，以使涂料與鋼筋之間不留氣泡，粘結牢固。每遍涂刷應交替改變涂層的涂刷方向。在使用中，涂料如有沉淀應，注意隨時攪拌均勻。對支柱與渡槽接觸部位的鋼板，對銹蝕部分進行清理、打磨，將鋼板表面清理干凈后，直接涂刷水泥基鋼筋阻銹劑進行保護。

（3）涂刷界面劑：鋼筋阻銹處理完后，對鑿毛的混凝土表面，采用高壓水槍將碎屑、灰塵沖洗干凈。畫出每次涂刷的分割線，待用前，連續、均勻地灑水，使表層混凝土達到飽和面干狀態，即保證表層混凝土呈充分潤濕狀態，但又無明水。涂抹水泥基聚合物修補砂漿前，在上述處理好的基面上，用毛刷涂刷界面劑兩遍，涂刷時力求薄而均勻，不得有漏涂、流淌。

（4）ARC聚合物砂漿施工工藝。

調制聚合物砂漿：根據選用的原材料、設計要求及施工稠度事先進行試拌。現場應采用慢速的砂漿攪拌機拌和，其各組分的配比用量必須嚴格控制。將稱好的水泥添加粉劑、砂料干拌均勻，再將稱好的聚合物乳液和水混合后加入，慢速攪拌，充分攪拌均勻即可，一般攪拌時間為3min～5min。每次拌和砂漿的數量應根據砂漿施工的進度確定，配好的砂漿應在40min內使用完畢，若砂漿未及時使用而出現干硬現象，則不能再加水重新拌和，應舍棄不用。

涂抹：待聚合物水泥基界面劑指觸似粘非粘時，用木抹子涂抹調制好的水泥基聚合物砂漿，多層施工時不必抹光，均勻即可。抹砂漿時必須用力擠壓，使其與混凝土粘結緊密，操作速度要快，且朝一個方向，一次用力抹平，避免反復抹壓。水泥基聚合物砂漿一次施工面積不宜過大，應分條或分塊錯開施工，條寬不宜大于1m，每塊面積不宜大于10m2，錯開施工的間隔時間不應小于24h。分層施工時，留縫位置應相互錯開。立面或頂面的面層施工厚度超過10mm時，應分層施工。每層抹面厚度宜為5mm～10mm，待前一層觸干時方可進行下一層施工。因為最后一層要求平整光滑，因此改用鐵抹子。

（5）養護：聚合物砂漿表面觸干后，立即用噴霧器進行噴霧養護或塑料薄膜覆蓋進行養護，不可采用直接噴水養護或濕草袋覆蓋等傳統的養護方式，即養護表面不能見明水。

3.2 滲漏處理措施

恢復伸縮縫周圍的破損混凝土，增加伸縮縫兩側一定范圍內混凝土的抗滲性，填充伸縮縫，徹底解決伸縮縫的滲漏水問題。

（1）表面處理：清理伸縮縫及兩側各20cm的混凝土表面，采用電動角磨機配帶金剛石磨片，將混凝土全部打磨干凈，徹底清除表層的浮灰、松散的混凝土、破損部位、苔蘚、污泥等，打磨到清潔、堅固的基層混凝土；采用自然風干或烘干設備將潮濕的混凝土基面干燥。對伸縮縫兩側各20cm的混凝土破損、缺陷部位采用UP2110頂立面修補砂漿進行修復。首先確保待修補部位的基層混凝土清潔、堅固，用水充分濕潤。在清潔堅固、飽和面干的破損部位，采用抹刀涂抹UP2110頂立面修補砂漿，一次涂抹厚度不大于2cm，厚度較大部位，可分層涂抹。修補基層混凝土上的坑凹、破損、脫落部位，為后續工序提供一個平整的基面。

（2）防水漿：伸縮縫兩側各20cm的混凝土表面，涂刷US-1130水泥基滲透結晶型防水漿料2遍。該產品應用于混凝土、砂漿表面后，其特有的活性化學物質利用混凝土本身固有的化學特性及多孔性，以水做載體，借助滲透作用，在混凝土微孔及毛細管中傳輸、充盈，發生多次水化反應，形成不溶性的結晶，與混凝土結構結合成為一體，從而阻擋任何方向的水進入結構內部，達到永久性防水效果，能有效保護各種混凝土結構免受地下水、污水、海水、以及其他有害化學物質的侵蝕。涂層不僅具有優異的防水性能，同時還能保證混凝土結構的呼吸，使結構有一定透氣性，達到透氣不透水的效果。

（3）伸縮縫：清理伸縮縫內部，采用雙組份聚硫密封膏填充伸縮縫。把攪拌好的聚硫密封膏用擠膠槍填入縫內，壓實填滿，再用膩子刀把膠刮平。

（4）密封涂料：伸縮縫部位兩側各涂刷10cm寬的防水密封涂料。HG203防水密封涂料涂覆前，將容器內的涂料攪拌均勻，不要使底部留有沉淀，然后再加入20%的清潔水攪拌均勻，即可進行涂刷，刮涂施工。涂覆時平面可一次成型，立面為了防止一次成型時出現流淌，先在基面上非常薄的涂一層，容器內涂料停留時間大約5min～10min后，再在基層上一次性施工。

3.3 防碳化處理措施

（1）施工工藝流程：渡槽基面處理-表面修補-CPC調配-CPC涂刷-養護、驗收。

（2）渡槽基面處理：基面應堅硬、平整、粗糙、干凈、潤濕。基面凸凹、不平之處，應先用角磨機打磨平整；基面浮塵、浮漿、油污等應用鋼絲刷除掉，疏松、空鼓部位應用鑿子除去并用角磨機將表面打磨，然后用清水沖洗干凈。

（3）表面修補：較大缺陷用ARC聚合物砂漿修補料找平，涂刷防碳化涂層之前，混凝土基面要預先噴水清洗和濕潤處理，并用干布擦去明水。

（4）CPC調配：每次涂料配制前，應先將液料組分攪拌均勻。液料與粉料的配比按本產品要求進行，準確計量，采用攪拌器充分攪拌均勻，攪拌時間5min左右，拌制好的涂料應色澤均勻，無粉團、沉淀。

（5）CPC涂刷：涂層應分層多遍涂刷完成，至少應包括底層1遍、中層1遍、面層1遍，后遍涂刷應待前遍涂層表干不粘手后方可進行（涂刷各遍間隔時間視混凝土表面及氣候干燥狀況而定，一般不低于1.5h）。當前遍涂施工完畢后，應檢查涂層是否厚薄均勻，嚴禁漏涂，合格后方可進行后遍涂刷施工。底層與面層的配比為：A組分∶B組分∶自來水=1∶1∶（0～0.2）；中層的配比為：A組分∶B組分∶自來水=1∶2∶（0.1～0.2）。涂刷工具可采用刷子或絨毛輥筒。輥涂時應來回多輥幾次，以使涂料與基層之間不留氣泡，粘結牢固。每遍涂刷應交替改變涂層的涂刷方向。在使用中，涂料如有沉淀，應注意隨時攪拌均勻。

（6）養護、驗收：面層充分干硬后，先用霧化水養護2d（不宜直接曬水養護），再自然干燥養護14d以上，才可接觸明水。潮濕環境施工時，還應加強通風排濕。

4 結語

在本次工程施工中，嚴格遵守施工規范和行業要求，遵循注意事項進行渡槽施工，取得了較好效果，順利完成了渡槽維修改造任務，為后續工程的施工積累了經驗。陜西水利