郭領(lǐng)兵

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)水利工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)較為完善，為農(nóng)業(yè)和航運(yùn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。渡槽作為灌溉、排洪排沙的重要渠道，其建設(shè)已經(jīng)成為水利工程中十分重要的部分。在實(shí)際施工中，它主要由鋼筋混凝土以及砌石等材料建成。然而，以往的渡槽難以滿足新時(shí)期的實(shí)際使用需求，需要對(duì)其進(jìn)行降糙增流改造，并且利用混凝土模板支撐加固技術(shù)，保證渡槽穩(wěn)定。結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)渡槽降糙增流及混凝土模板支撐加固技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析，以期為今后開展的相關(guān)工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：渡槽降糙增流;混凝土模板;支撐加固技術(shù)

中圖分類號(hào)：TV698 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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，保證流量、渡槽自身質(zhì)量均能達(dá)到較高要求，滿足當(dāng)前渡槽使用年限較久和各項(xiàng)要求提升所產(chǎn)生的需求?；炷聊０逯渭庸碳夹g(shù)作為現(xiàn)下降糙增流工程中應(yīng)用的主要技術(shù)手段，強(qiáng)度較好，可有效提高修復(fù)、施工質(zhì)量，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。因此，聯(lián)系實(shí)際分析渡槽降糙增流及混凝土模板支撐加固技術(shù)十分必要。

1 渡槽降糙增流概述

渡槽主要是指兩端與渠道相連接的橋梁式水槽，主要功能是灌溉輸水，還有排洪、排沙的重要作用。大型渡槽還能通航，是農(nóng)業(yè)灌溉與航運(yùn)發(fā)展的重要保障，如圖1所示。以往渡槽都是由鋼筋混凝土、砌石等材料建設(shè)而成。為了使其能夠更好地滿足當(dāng)代灌溉、輸水需求，可采用降糙增流防護(hù)技術(shù)，提升渡槽功能。灌溉區(qū)域渡槽隨著使用年限的增加，病害問題突出，導(dǎo)致輸水能力下降。而由于病害復(fù)雜，很難有效完成改造。此外，混凝土表面出現(xiàn)了大規(guī)模脫落情況，老化現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。在這種情況下，渡槽的原本功能無法充分發(fā)揮，必須通過降糙增流的方式改善渡槽功能，從而有效解決一系列老化問題。

渡槽內(nèi)壁降糙防護(hù)技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提高渡槽20%以上的輸水能力，增加水流量，提高渡槽使用效能。與此同時(shí)，渡槽伸縮縫涂覆型表層止水技術(shù)在變形程度達(dá)到5 cm以上的情況下仍然能夠起到穩(wěn)定止水作用，為北方渡槽伸縮縫處理提供了技術(shù)支撐，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。另外，槽身、排架碳纖維加固技術(shù)以及聚合物纖維水泥砂漿修復(fù)技術(shù)等有助于恢復(fù)渡槽的承載力與耐久性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用都具有較為鮮明的指標(biāo)，施工單位必須嚴(yán)格按照技術(shù)指標(biāo)中的有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行施工。

首先，SK刮涂聚脲防護(hù)涂料力學(xué)性能佳，在不受外力的影響下，能夠與混凝土較好黏接，相比混凝土糙率系數(shù)要低28%，具有較良好的降糙增流效果，且渡槽內(nèi)部混凝土滲透、凍融剝蝕等病害問題也能得到較好解決。其次，伸縮縫覆蓋技術(shù)。主要通過嵌入多種防水材料來實(shí)現(xiàn)止水，可適應(yīng)大跨度渡槽接縫位移，即使變形超過5 cm，也能有效防止?jié)B漏現(xiàn)象發(fā)生，且表面平滑、十分流暢，不會(huì)影響水流通過。最后，利用碳纖維加固技術(shù)，能使渡槽的整體承載力在原本的基礎(chǔ)上提高15%～20%，水泥砂漿能夠抵抗300次以上的凍融循環(huán)，在北方地區(qū)尤為適用。丙乳砂漿防風(fēng)化施工工藝可使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能持續(xù)15年，是性價(jià)比較高的一種施工手段[1]。

2 技術(shù)應(yīng)用的主要材料

從目前渡槽降糙增流及混凝土模板支撐加固技術(shù)的實(shí)施與應(yīng)用情況來看，大致涉及SK刮涂聚脲、PCS防碳化材料、聚合物水泥砂漿和碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固材料4種材料。

2.1 SK刮涂聚脲

SK刮涂聚脲屬于一種新型脂肪族聚脲，抗拉力、適應(yīng)能力以及抗沖擊力等力學(xué)性能較為良好，即使在長(zhǎng)期陽光照射的情況下，壽命也能達(dá)到20年。在-40 ℃的環(huán)境下，這種材料還具有較強(qiáng)的低溫柔軟度，能適應(yīng)高寒低溫環(huán)境。通常情況下，這種材料能夠較好地適用于水利水電工程中混凝土建筑物凍融剝蝕缺陷和表面碳化防護(hù)。

2.2 PCS防碳化材料

PCS防碳化乳液有較好的伸長(zhǎng)率，其防碳化能力比普通混凝土提高了10倍以上。

2.3 聚合物水泥砂漿

實(shí)際應(yīng)用中，主要是將膠料、石英砂、水泥以及膨脹劑等按照一定比例混合攪拌在一起，形成具有較強(qiáng)防水性、抗折性能、變形性能與較高強(qiáng)度的砂漿材料。這既能夠防止混凝土表面出現(xiàn)開裂的情況，也能夠延長(zhǎng)其使用壽命，整體工藝簡(jiǎn)單，有著較高的性價(jià)比。

2.4 碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固材料

碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固材料主要是指具有高彈性模量、高強(qiáng)度的連續(xù)碳纖維材料，需要將其單項(xiàng)排列成束，再利用環(huán)氧樹脂淹漬形成復(fù)合片材，減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力，具有修復(fù)結(jié)構(gòu)的重要作用。

為了充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，施工單位在技術(shù)實(shí)施期間還應(yīng)充分考慮不同材料的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于不同施工環(huán)節(jié)，以充分發(fā)揮材料自身特色，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撐加固技術(shù)的具體應(yīng)用

基于上述分析可以充分了解到，渡槽降糙增流能夠較好地改善渡槽的實(shí)際情況，顯著提升其功能性，從而進(jìn)一步加強(qiáng)水利工程建設(shè)?；炷聊０逯渭庸碳夹g(shù)的應(yīng)用能為最終施工效果提供保障，其應(yīng)用主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。

3.1 破損伸縮縫處理

渡槽伸縮縫破損是較為常見的一個(gè)問題。在針對(duì)這一問題進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)重視以下處理環(huán)節(jié)：①檢查伸縮縫老化、破損情況，將其中的止水帶、表面砂漿拆除，打磨、清理不規(guī)則破損表面;②清理結(jié)束后，應(yīng)將瀝青油膏麻絲嵌入縫隙內(nèi)，保證縫隙內(nèi)的密實(shí)度，同時(shí)麻絲上方位置應(yīng)預(yù)留3 cm的凹槽，用于嵌填GB柔性止水填料與閉孔泡沫板，與混凝土表面持平;③修復(fù)伸縮縫時(shí)，應(yīng)采用SK刮涂聚脲對(duì)表面止水結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，而后沿著伸縮縫表面刮涂厚4 mm、寬30 cm的涂層，保證SK刮涂聚脲能夠充分覆蓋伸縮縫。這一方案的運(yùn)用能夠較好地適應(yīng)伸縮縫變形情況，利用瀝青油膏麻絲、GB柔性止水填料、閉孔泡沫板材料做嵌入式處理。在保證伸縮縫密實(shí)度的基礎(chǔ)上，使用SK刮涂聚脲在外部做封閉處理，可起到雙重防滲效果。伸縮縫部位也不會(huì)阻擋水流，保證了降糙處理的有效性[3]。

3.2 槽內(nèi)上涂刷防護(hù)層

在渡槽內(nèi)部涂刷SK刮涂聚脲，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)混凝土渡槽的耐腐蝕性、防滲性，且渡槽的粗糙度會(huì)有所減少，提高渡槽的過流能力。當(dāng)在渡槽內(nèi)壁上涂刷一層SK刮涂聚脲后，內(nèi)部表面便會(huì)變得十分光滑。這種材料本身屬于憎水性材料，可以在不改變渡槽斷面的情況下，使渡槽具備更強(qiáng)的通水能力，可有效降低施工成本，提高渡槽的使用效率，具體指標(biāo)如表1所示。

在實(shí)際施工過程中，應(yīng)遵循以下施工順序。

①清理打磨混凝土表面，主要是為了更好地涂抹材料。若是混凝土表面過于粗糙，涂料的附著能力就會(huì)明顯減弱，難以保證涂層效果。

②將混凝土上的灰塵、雜質(zhì)、污垢清理干凈，保證混凝土表面干凈整潔。

③若是混凝土表面存在缺陷、漏洞，則應(yīng)該修復(fù)，而后進(jìn)行打磨、清理，保證整合混凝土表面的干凈整潔。

④涂刷底涂，然后涂刷SK刮涂聚脲。

⑤涂刷結(jié)束后，應(yīng)該根據(jù)相關(guān)要求做好養(yǎng)護(hù)工作，保證涂層能夠充分發(fā)揮自身作用。

3.3 混凝土缺陷處理

在渡槽使用期間，混凝土缺陷、剝蝕等病害問題十分常見，需根據(jù)實(shí)際需要采取有效辦法加以應(yīng)對(duì)。在混凝土缺陷處理方面，應(yīng)將原有的槽身內(nèi)壁原砂漿清理干凈，或者將凍融剝蝕、被破壞區(qū)域采取有效方法修復(fù)，做好表面處理工作。需要注意，所有松動(dòng)、混凝土剝蝕部位都需要進(jìn)行有效處理，避免在處理過后出現(xiàn)不牢固情況。修復(fù)內(nèi)容通常包括鋼筋銹蝕、0.5 cm深度以上的剝蝕部位、0.5 cm深度以下的剝蝕部位等，具有全面性。在處理0.5 cm深度以上的剝蝕部位時(shí)，應(yīng)將這一部分全部鑿除，鑿除深度在1 cm以上，然后將基面打掃、清理干凈，再涂刷界面劑，利用聚合物水泥砂漿完成修復(fù)。在處理0.5 cm深度以下的剝蝕部位時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行打磨，保證處理后的基面能夠滿足各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證后續(xù)防護(hù)涂層涂抹也能順利進(jìn)行。從整體施工情況來看，施工工藝流程大致為“剝蝕混凝土鑿除→鋼筋的打磨除銹→聚合物水泥砂漿的施工→養(yǎng)護(hù)”。為防止出現(xiàn)工作失誤，施工人員必須嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)，減少人為因素對(duì)混凝土缺陷處理造成的負(fù)面影響[4]。

3.4 混凝土結(jié)構(gòu)加固處理

在針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，可采用碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固方法。針對(duì)排架混凝土順筋裂縫、承載力降低部位，可采用粘貼單層碳纖維加固的方法來實(shí)現(xiàn)。加固范圍是按照裂縫長(zhǎng)度走向來判斷和確定的。在排架全斷面應(yīng)該連續(xù)粘貼單層碳纖維布，具體步驟為“混凝土基面清理→用環(huán)氧膩?zhàn)舆M(jìn)行殘缺修補(bǔ)找平→涂底層涂料→粘貼碳纖維片→養(yǎng)護(hù)”。除此之外，為了防止表面出現(xiàn)碳化情況，渡槽外壁也需要進(jìn)行處理。具體而言，施工中應(yīng)當(dāng)利用聚合物水泥砂漿修復(fù)排架表面的各種缺陷。在順利終凝后，采用柔性聚合物水泥防碳化涂料，按照一定比例、一定規(guī)格涂抹至表面。通常情況下，土層的厚度應(yīng)該控制在1 mm，借此提高混凝土的耐久性，延長(zhǎng)渡槽的使用壽命[5]。

4 結(jié)語

目前，不管是灌溉還是排洪排查，對(duì)渡槽都十分依賴。為了進(jìn)一步修復(fù)渡槽，提高渡槽流量、功能性，必須及時(shí)采取有效辦法加以改造。降糙增流、混凝土模板支撐加固技術(shù)是主要的技術(shù)手段，涉及的應(yīng)用材料主要有SK刮涂聚脲、PCS防碳化材料、聚合物水泥砂漿以及碳纖維補(bǔ)強(qiáng)加固材料等，需要根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)選擇，切實(shí)保證施工質(zhì)量。另外，渡槽降糙增流及混凝土模板支撐加固技術(shù)主要應(yīng)用在破損伸縮縫處理、槽內(nèi)上涂刷防護(hù)層、混凝土缺陷處理以及混凝土結(jié)構(gòu)加固處理幾個(gè)方面，需對(duì)各個(gè)施工過程加以有效控制，切實(shí)提高渡槽修復(fù)質(zhì)量，以達(dá)到渡槽降糙增流的效果。

參考文獻(xiàn)：

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