引洮工程總干渠渡槽槽身外保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要求

鞏正璽

（甘肅省水利水電工程局 甘肅蘭州 730030）

引洮工程總干渠渡槽槽身外保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要求

鞏正璽

（甘肅省水利水電工程局 甘肅蘭州 730030）

引洮供水一期工程總干渠共布設(shè)6座渡槽，為確保冬季輸水期槽內(nèi)不結(jié)冰，須對(duì)槽身采取外保溫措施。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選用以硬泡聚氨酯板為主材、表層內(nèi)嵌耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布抹面膠漿保護(hù)的外保溫系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)方案，分別采取粘貼及涂刷施工，提出了施工流程及分層工藝施工技術(shù)要求。

渡槽 外保溫系統(tǒng) 硬泡聚氨酯板 引洮工程

1 工程概況

甘肅省引洮供水一期工程總干渠共布置6座渡槽，總長(zhǎng)1638.84m，分別跨越不同河（溝）道，均與隧洞進(jìn)出口相銜接，槽身設(shè)計(jì)為全封閉箱形現(xiàn)澆C30鋼筋混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)。根據(jù)總干渠運(yùn)行特征和技術(shù)要求，需全年不間斷輸水運(yùn)行。工程區(qū)位于西秦嶺山地及隴西黃土高原，海拔高于2100m，冬季寒冷且時(shí)段長(zhǎng)，高寒陰濕溫差大，歷年平均最低氣溫-13.5℃，年有5個(gè)月時(shí)段氣溫處于0℃以下，極端最低氣溫-29.6℃，多年平均氣溫年有4個(gè)月時(shí)段處于0℃以下。因此，必須對(duì)槽身采取外保溫工程措施，以確保冬季槽內(nèi)輸水不結(jié)冰而能夠正常運(yùn)行。渡槽特征參數(shù)如表1所列。

2 槽身外保溫系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)構(gòu)造

槽身外保溫系統(tǒng)由內(nèi)向外依次為基底缺陷修補(bǔ)及找平層、粘結(jié)劑層、硬泡聚氨酯板層、保護(hù)層（抹面膠漿內(nèi)嵌耐堿玻纖網(wǎng)格布）等，兩側(cè)墻外保溫系統(tǒng)表面涂刷常規(guī)外墻漆裝飾，頂板及底板無需裝飾層。外保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)造如圖1所示。

2.2設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）硬泡聚氨酯板

依據(jù)熱工計(jì)算，硬泡聚氨酯板設(shè)計(jì)厚度50mm、密度45～50kg/m3，此兩項(xiàng)為重要控制參數(shù)，須嚴(yán)格執(zhí)行。設(shè)計(jì)接縫寬度≤5mm，以硬泡聚氨酯熔化或單組分聚氨酯發(fā)泡填縫劑嵌填，應(yīng)符合JC936《單組分聚氨酯泡沫填縫劑》標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）抹面膠漿

外保溫系統(tǒng)表層抹面保護(hù)層設(shè)計(jì)采用抹面膠漿內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)型單層耐堿玻纖網(wǎng)格布。抹面膠漿為薄抹灰工藝，設(shè)計(jì)總厚度兩側(cè)墻及底板為5mm，頂板考慮上人加厚至10mm。抹面膠漿采用正規(guī)廠家生產(chǎn)，且符合國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的桶裝成品，不宜現(xiàn)場(chǎng)拌制。抹面膠漿以高分子聚合物、水泥、砂為主要材料，并摻入增強(qiáng)纖維（宜采用短切聚酯或聚丙烯等纖維）制成，固化后具有一定的變形能力、較強(qiáng)的抗裂性能及良好的粘結(jié)性能，起到對(duì)外保溫系統(tǒng)增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度、抗沖擊、耐老化、防水及抗裂作用，與耐堿玻纖網(wǎng)格布配套使用。設(shè)計(jì)配合比如表2所列。

表1 渡槽特征參數(shù)

表2 抹面膠漿設(shè)計(jì)配合比

圖1 槽身外保溫系統(tǒng)構(gòu)造

（3）標(biāo)準(zhǔn)型耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布

槽身外保溫系統(tǒng)表面采用抹面膠漿保護(hù)，內(nèi)嵌單層標(biāo)準(zhǔn)型耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng)，表面涂覆耐堿防水材料的玻璃纖維網(wǎng)格布埋入抹面膠漿中，形成薄抹灰增強(qiáng)保護(hù)層，用以提高保護(hù)層的機(jī)械強(qiáng)度和抗裂性。

2.3設(shè)計(jì)布置

槽身外保溫系統(tǒng)（包括硬泡聚氨酯板及抹面層）為槽身全長(zhǎng)、全斷面布設(shè)，包括槽身頂板、兩側(cè)墻及底板等4個(gè)外表面，以及支座部位橫肋、兩側(cè)墻頂部和底部縱肋等特殊異形凸出外表面全部范圍布設(shè)。各跨槽身之間環(huán)向伸縮縫外側(cè)部位按照槽身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)填塞瀝青鋸沫板，不實(shí)施外保溫系統(tǒng)。設(shè)計(jì)外保溫系統(tǒng)表層抹面膠漿保護(hù)層中全長(zhǎng)、全斷面滿鋪單層標(biāo)準(zhǔn)型耐堿玻纖網(wǎng)格布，應(yīng)盡可能采用整體大面積，宜大不宜小，以減少拼接縫，接縫必須采用搭接方式，搭接寬度不得小于100mm。

硬泡聚氨酯板按照“沿槽身縱向通縫，橫向錯(cuò)縫”的設(shè)計(jì)要求拼接，接縫寬度不大于5mm；與之相反，表層保護(hù)層中耐堿玻纖網(wǎng)格布按照“沿槽身橫向通縫，縱向錯(cuò)縫”拼接。

3 施工技術(shù)要求

3.1總體施工技術(shù)要求

（1）槽身外保溫系統(tǒng)施工應(yīng)在槽身混凝土完全達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后進(jìn)行，以滿足槽身結(jié)構(gòu)混凝土養(yǎng)護(hù)需求，以及在槽身結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定之后，能夠保證外保溫系統(tǒng)的施工質(zhì)量。

（2）應(yīng)進(jìn)行全過程控制和質(zhì)量檢查，并有完整的檢查記錄。由專業(yè)隊(duì)伍組織施工，每道工序完成后，經(jīng)檢驗(yàn)合格方可進(jìn)入下道工序，并采取成品保護(hù)措施。

（3）施工期間及完工后24h內(nèi)，基層與環(huán)境溫度不應(yīng)低于5℃；硬泡聚氨酯板材在氣溫低于5℃時(shí)不得施工，雨天、雪天和風(fēng)力5級(jí)以上時(shí)不得施工；若在施工時(shí)突遇降雨或降雪，應(yīng)采取有效措施予以防護(hù)，確保施工質(zhì)量。

（4）硬泡聚氨酯板粘貼后，表面不得長(zhǎng)時(shí)間裸露，必須盡快實(shí)施耐堿玻纖網(wǎng)格布及其抹面膠漿保護(hù)層。

（5）嚴(yán)格遵守有關(guān)安全操作規(guī)程，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和文明施工。

3.2施工流程及工藝要求

施工流程：槽面清洗→基底缺陷修補(bǔ)及找平→粘貼硬泡聚氨酯板→膠漿抹面及耐堿玻纖網(wǎng)格布鋪設(shè)→兩側(cè)墻外保溫系統(tǒng)表面外墻漆涂刷。

（1）槽面清洗

采用高壓清洗槍沖洗渡槽槽身混凝土外表面，用鋼絲刷及磨光機(jī)刷磨去除表面松動(dòng)層，表面污垢用鏟刀鏟除，使槽身外表面混凝土平整、干燥、清潔，對(duì)基層不能保證與硬泡聚氨酯板牢固粘結(jié)的部分應(yīng)清除干凈，凸起、空鼓和疏松部位應(yīng)剔除。如果混凝土表面被有機(jī)物污染，為確保硬泡聚氨酯板與混凝土面有良好的附著力，必要時(shí)表面刷毛改為電錘鑿毛，同時(shí)，槽面清洗包括清除由于修補(bǔ)留下的老化物質(zhì)。

（2）基底缺陷修補(bǔ)及找平

槽身混凝土外表面清洗后，對(duì)缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，并加固找平，基底缺陷修補(bǔ)及找平層必須與槽身外表面粘結(jié)牢固，不得有脫層、空鼓、裂縫等，面層不得有粉化、起皮、爆灰等現(xiàn)象?；兹毕菪扪a(bǔ)及找平一般部位采用水泥凈漿，對(duì)于較深坑凹處應(yīng)采用1∶2水泥砂漿填塞，水泥凈漿與水泥砂漿中須摻加一定量的膠粘劑或膠水，以確保處理層與槽身外表面牢固粘結(jié)，處理層表面必須平整光潔。

（3）粘貼硬泡聚氨酯板

硬泡聚氨酯板粘貼之前應(yīng)保證槽身外表面平整、干燥、清潔，正式施工前應(yīng)先粘貼三塊平面尺寸不小于500mm×500mm的試塊，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)與檢測(cè)，以確定施工方法與效果。按照設(shè)計(jì)拼接接縫布置和接縫寬度要求，以及槽身外表面形狀與尺寸首先繪制排板圖，確定異形板塊的規(guī)格與數(shù)量，從而設(shè)計(jì)出最合理的板塊布置，盡量減少異形塊及現(xiàn)場(chǎng)切割數(shù)量，并在槽身外表面基層畫出板塊布設(shè)位置圖。

粘貼硬泡聚氨酯板時(shí)，應(yīng)將膠粘劑均勻涂抹在板材背面，粘結(jié)層厚度設(shè)計(jì)要求不得小于5mm。為保證板材粘結(jié)牢固，考慮到受風(fēng)荷載作用、安全要求及現(xiàn)場(chǎng)施工的不確定性，設(shè)計(jì)要求膠粘劑的粘結(jié)面積不得小于硬泡聚氨酯板材面積的60%。硬泡聚氨酯板粘貼自下而上進(jìn)行，粘貼時(shí)應(yīng)均勻擠壓滑動(dòng)就位，使用橡皮錘墊上平整木板輕敲板面，使之排出空氣、準(zhǔn)確就位并粘結(jié)牢固。粘貼24h后，以硬泡聚氨酯熔化或采用單組分聚氨酯發(fā)泡填縫劑填縫，發(fā)泡面低于板面6～8mm，外口在膠漿抹面時(shí)進(jìn)行嵌縫。

硬泡聚氨酯板粘貼后半小時(shí)以內(nèi)嚴(yán)禁承重或上人，對(duì)已粘貼部位應(yīng)防止重物撞擊。對(duì)已做好的外保溫系統(tǒng)不得隨意開鑿孔洞，如確實(shí)需要，應(yīng)對(duì)孔洞或損壞處進(jìn)行妥善修補(bǔ)。硬泡聚氨酯保溫工程施工，需采取措施防止聚氨酯泡沫飛散，做好施工人員的勞動(dòng)保護(hù)，不得損害施工人員身體健康，不得造成環(huán)境污染。

（4）膠漿抹面及耐堿玻纖網(wǎng)格布鋪設(shè)

表層保護(hù)層膠漿抹面施工應(yīng)在硬泡聚氨酯板層檢驗(yàn)合格并清理干凈，粘結(jié)牢固后（至少24h）進(jìn)行。施工之前應(yīng)檢查硬泡聚氨酯板是否粘結(jié)牢固，松動(dòng)的應(yīng)取下重貼，待粘結(jié)牢固后再進(jìn)行抹面層施工。施工時(shí)嚴(yán)禁損壞已粘結(jié)硬泡聚氨酯板，抹面膠漿層采用耐堿玻纖網(wǎng)格布做增強(qiáng)

材料。鋪設(shè)耐堿玻纖網(wǎng)格布必須平整，接縫搭接不得有空鼓、扭曲、皺褶、外露等現(xiàn)象。

成品抹面膠漿使用前可能出現(xiàn)離析分離現(xiàn)象，需用手動(dòng)攪拌器攪拌均勻后，再按配合比混合攪拌均勻方可使用，一次拌料不宜過多，隨拌隨用，已拌好的抹面膠漿應(yīng)在2h內(nèi)用完，施工中不得加水。抹面保護(hù)層應(yīng)采用兩道抹灰法施工，首先使用不銹鋼抹子在已粘貼好的硬泡聚氨酯板表面均勻涂抹一層面積略大于一塊耐堿玻纖網(wǎng)格布的抹面膠漿，厚度為2mm，隨即將事先裁切好的耐堿玻纖網(wǎng)格布沿水平方向繃緊，用抹子由中間向上、下兩邊將耐堿玻纖網(wǎng)格布抹平壓入濕的抹面膠漿中，接縫必須采用搭接方式，搭接寬度不得小于100mm，嚴(yán)禁將耐堿玻纖網(wǎng)格布直接鋪設(shè)于硬泡聚氨酯板表面直接涂抹抹面膠漿；待首層膠漿稍干硬至可以碰觸時(shí)，再用抹子涂抹第二道抹面膠漿，槽身外側(cè)墻及外底板厚3mm，外頂板厚8mm，分步達(dá)到設(shè)計(jì)總厚度5mm及10mm，直至耐堿玻纖網(wǎng)格布全部被覆蓋。若二次涂抹仍然不能將耐堿玻纖網(wǎng)格布全部覆蓋，則繼續(xù)加厚涂抹，設(shè)計(jì)要求耐堿玻纖網(wǎng)格布必須全部均勻被完全覆蓋。膠漿抹面必須壓實(shí)，表面平整光潔，無褶皺及抹痕，達(dá)到一定強(qiáng)度后應(yīng)適當(dāng)噴灑水養(yǎng)護(hù)。

（5）兩側(cè)墻外保溫系統(tǒng)表面外墻漆涂刷

在上述4道外保溫系統(tǒng)工序施工完畢并驗(yàn)收合格后，對(duì)槽身兩側(cè)墻外保溫系統(tǒng)表面涂刷常規(guī)外墻漆裝飾，一般平整部位外墻漆涂刷不得少于2遍，異形凸出部位不得少于3遍。

（6）槽身支座部位橫肋、兩側(cè)墻頂部和墻底部縱肋等特殊異形凸出部位外表面，為基底修補(bǔ)找平、硬泡聚氨酯板粘貼及抹面保護(hù)層施工的重點(diǎn)控制部位。

1 劉德仁, 張東, 張世民. 北方寒冷地區(qū)封閉渡槽粘貼聚氨酯板提高保溫效果[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2013, 29(9):70-75.

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10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.024

TV672

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1672-2469(2014)07-0076-04

鞏正璽（1964年—），男，高級(jí)工程師。