浅谈靖会工程渡槽加固处理

浅谈靖会工程渡槽加固处理

卫刚

甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司甘肃省兰州市730000

摘要：本文通过作者参建的甘肃省靖会电力提灌工程改扩建项目中甘沟渡槽加固处理施工，分析造成渡槽问题的原因，通过处理后明显提高了渡槽的强度，以充分发挥渡槽的作用，为同类项目的施工提供了参考。

关键词：渡槽；加固处理；措施

1.项目概述

白银市靖会电力提灌工程位于靖远县南部、会宁县北部，于1971年11月开始建设，于1973年8月完成。该工程从靖远县城西约2km的黄河右岸取水，提水级数17级，设计流量12m3/s，提水总高度529m，覆盖面积30.42万亩。现有总干渠一条，长57.2km，干渠5条，全长121.6km，总干渠及干渠设泵站38座，其它泵站13座，装机总容量为7.06万kw。

渡槽建于上世纪80年代初期，由于当时施工工艺等原因导致施工质量较差，到如今已运行30多年，槽身和伸缩缝均出现不同程度的老化，又因该渡槽地处较寒冷地区，同时灌溉集中在冬夏，温差对槽身结构产生不同程度破坏，进出口连接段和槽身出现滲水。致使渡糟槽身、底板和盖板出现不同程度缝，危及到渡槽运行安全。渡槽上覆盖砼板，原为人行通道，因常有载重架子车、摩托车等强行通过，致使栏杆扶手断裂甚至缺失严重，如果继续带病使用，会影响行人安全，甚至出现安全事故。

2.工程区水文、地质、气象条件

2.1水文气象

⑴水文

靖会工程位于大陆腹地，是陕西西部黄土高原的一部分。地形大致从东南向西北倾斜。海拔高程在1500～2400m之间。由于长期受河流切割，中部和南部有许多黄土梁和北部百草枯死。许多峡谷植被覆盖不良和土壤侵蚀较大。呈现中度半干旱气候，气候特征是盆地蒸发，而且平均年份达到1600mm，阳光强烈，风干，气象要素变化较大。

⑵气象

该项目行政区域属白银市会宁，据县统计为年平均气温7.1℃，7月平均气温最高，极端最高气温35.9℃，极端最低温度-26.5℃；年平均降雨量385.6mm，年平均蒸发量1600mm以上；年平均日照时数2477h，最大积雪深度15cm以上，冻土地面深度94cm，多年平均风速2.7m/s，通过地表最大风速可达23m/s，风向多为西北风，是中部地区最干旱的地区之一。

2.2工程地质

⑴地形、地貌

项目区位于黄土高原东北部，东部为曲武山，南部为华家岭。相对高度差为50到200m，地形破碎，高粱和排水沟散布在一起，有很多黄土高坡。地形的总体趋势是东南部低，西北部高。

⑵水文地质条件

项目区气候干燥、蒸发强烈、雨水稀疏、植被覆盖率低、土壤侵蚀严重，缺水地下水，主要发生在地下水覆盖下的黄土基础裂缝和第四纪松散沉积的孔隙中。在工程中，基岩以三级砂泥和砂岩为主，没有裂缝。

3.渡槽存在问题成因分析

3.1温度负荷对渡槽结构的影响

甘沟渡槽地处白银市会宁县甘沟镇，夏季极端最高气温为35.9℃，极端冬季最低气温为-26.5℃，气温变化较大，而冬季和夏季阶段影响最大的是温度，给渡槽造成的应力较大。混凝土的抗拉强度会导致空洞的产生并影响水泥的裂缝。硬化混凝土中的孔隙水冻结、膨胀、溶解和松弛。在反复冻融作用下，在力作用过程中产生疲劳应力。内部缺陷发生在局部应力集中，导致混凝土向外逐渐侵蚀，冻融侵蚀，重质碳化物，钢筋腐蚀，出现裂缝现象。可以引起不同程度的材料损坏，导致壳体内出现大量裂缝，造成导水管结构不安全。

3.2水渗透对渡槽结构的影响

渡槽初期在施工过程中，没有进行沟槽渗透处理，保护层很薄，使空气中的CO2和H2O容易渗透到混凝土中，水泥与氢氧化钙水合物发生化学反应直至碳酸化，碳化后一旦到达钢筋表面，致使钢筋表面的饨化膜遭到破坏而生锈。钢筋与混凝土保护层分离，保护层被水流冲击并逐渐下降，直到钢筋暴露出来。槽身接处采用652型橡胶止水带，橡胶止水完全暴露于空气中，受阳光照射、温度变化等影响，老化龟裂严重，伸率降低，导致渡槽行水过程中渗漏严重。

4.渡槽加固处理措施

4.1渡槽处理

由于渡槽本身符合技术操作的要求，裂缝处理主要包括渗透和腐蚀防护，主要分为内部处理和外部处理。内部处理主要是止水处理。渡槽底板的顶部和侧壁的内侧进行凿毛的，损坏的部分凿除，并进行清洗干净，并且槽身的两侧用环氧砂浆修复处理。并按设计高程调整纵坡(均通过水泥砂浆厚度进行调整，丙乳砂浆抹面厚度保持不变)。修复处理后对整个槽身采用10mm厚丙乳砂浆抹面，降低槽身糙率。

4.2环氧砂浆修补处理

在施工过程中，环氧砂浆应严格按产品使用量配置，以确保足够的损坏持续时间并搅拌均匀。维修的基本设计顺序是：清理-凿毛-冲洗-干燥表面、刷涂环氧基液-环氧砂浆修复

⑴清理过程中必须彻底清理受到剥蚀作用疏松混凝土，以确保修补材料能很好地与混凝土表面完好结合，原始混凝土表面凿除应均匀且不小于8mm，以避免出现薄弱断面。

⑵通过高压水冲洗或吸尘设备除去在表面浮渣或灰尘，使基面应清洁无油脂，并应进行表面干燥，这对水分要求的修补材料是有严格要求的。

⑶环氧砂浆配制：环氧树脂加热至60℃，先加入二丁脂拌匀，然后加入乙二胺拌匀，再将已经加热的水泥及砂加入拌匀，配合比为（环氧树脂：二丁脂：乙二胺：水泥：砂）10:1:0.7:0.8:1.2，配制时采用铁制或瓷质容器，不得使用塑料容器，搅拌时要匀速沿一个方向进行搅拌。

⑷环氧砂浆修补，基面必须首先涂层不超过1mm厚的环氧液体，液体基液要求薄而均匀，涂层消除气泡后约30分钟用手触摸不粘手时填充环氧砂浆。

⑸修补环氧砂浆时，砂浆应均匀分布。每层的厚度不应超过1厘米。如果厚度超过1厘米，则应分层并涂抹。确保坚固并最终使导水管表面光滑。

⑹养护：环氧砂浆修复后，固化温度设定为20℃±5℃，固化时间为5至7天。

4.3丙乳水泥砂浆施工

⑴首先在水泥中加入一定比例的丙乳基液，制备丙乳水泥砂浆，其次胶乳混合水结构的混合比例应在现场试验混合后按照项目的相关要求确定。

预先测定：水泥：砂：丙乳=1:（1～2）:（0.25～0.35），用水量由稠度决定，丙乳净浆的配合比为：水泥：丙乳=1:0.5

⑵丙乳水泥砂浆或砂浆搅拌机由立式搅拌，搅拌器皿清洗干净，先将浸没水泥干燥均匀混合均匀，边搅拌边再倒入混有水的乳液中重新测定，搅拌3分钟左右尽快运送到施工现场。准备好的水泥砂浆应在30至40分钟内使用。混合量应根据设计容量确定。

⑶直壁、底板底面处理：必须清除基面上的松散层，油污，灰尘等杂质，然后用高压水去除浮浆，冲洗干净。另外划出每次摊铺的界线，保证每段摊铺前24小时保持潮湿但不积水，在涂抹丙乳砂浆前先用水泥：丙乳=0.5:1配合制成丙乳水泥浆进行打底，涂刷力求薄而均匀，紧接着开始丙乳砂浆摊铺。

⑷施工养护：丙乳砂浆施工及养护温度最好为5～30℃，在冷或雪施工停止的情况下。在摊铺乳胶砂浆之前，检查基面是否符合要求以及丙乳水泥浆涂刷是否适合要求。当表面处理符合要求时，即在分割线内摊铺，厚度10mm，摊铺完成后要立即压抹，要求快速一次抹平，避免重复抹面，如有气泡要刺破压紧，保证表面密实，抹面收光后，表面触干即喷雾养护，或覆盖塑料薄膜、草袋养护7天，然后自然养护21天方可承受荷载。在潮湿的养护期间如遇寒流或雨雪天要加以保温覆盖，使砂浆温度高于5℃且不会被雨淋。养护结束达到标准后在其表面均匀涂抹一层丙乳水泥浆。

4.4渡槽密封处理

止水处理采用环氧树脂贴橡胶止水带，对止水带两侧渡槽接头之间的缝隙采用高强度水泥砂浆填实，防止橡胶止水带老化，延长其使用寿命。在具体施工中，清除原有老化橡胶止水带，将其基面清洗晾干，在基面上涂刷环氧树脂并粘上652型止水橡胶带，此类橡胶止水带中部有空心管胶，能很好适应基础不均匀沉降，确保其使用寿命。

4.5人行道栏杆的修理

渡槽顶部两侧栏杆原为砼柱，这次加固，栏杆柱仍用原结构，对个别破坏的栏杆柱进行修复，缺少栏杆柱全部重新预制更换，扶手改为φ50钢管和钢筋焊接，毎节钢管长度取两跨扶手长即5m。扶手为上下两排，间距为0.5m。扶手孔钢管周围用M10水泥砂浆填实，外缘抹平，并对全部栏杆用M10水泥砂浆抹面，同时对盖板缺损部位进行补缺加强。

5.结论

在靖会工程渡槽加固处理后，通过近两年的观察没有渗漏和异常现象，渡槽运行安全。从而满足了渡槽下游供水需求，实现了加固处理的目的。

参考文献

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[2]程勇，山区小型径流式水电站增容改造及防渗加固处理[J].科技传播，2011(8)：169-170.

[3]储忠振，王鸿鹏，吴泽仁，唐王渡槽防渗工程中的设计和应用处理[J]，水利建设与管理，2011(11):12-14.