引洮工程總干渠渡槽槽身外保溫系統設計與施工技術要求

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設計與施工技術要求

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6座渡槽，為確保冬季輸水期槽內不結冰，須對槽身采取外保溫措施。經技術經濟比較，選用以硬泡聚氨酯板為主材、表層內嵌耐堿玻璃纖維網格布抹面膠漿保護的外保溫系統工程設計方案，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要求。

渡槽 外保溫系統 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1638.84m，分別跨越不同河（溝）道，均與隧洞進出口相銜接，槽身設計為全封閉箱形現澆C30鋼筋混凝土實體結構。根據總干渠運行特征和技術要求，需全年不間斷輸水運行。工程區位于西秦嶺山地及隴西黃土高原，海拔高于2100m，冬季寒冷且時段長，高寒陰濕溫差大，歷年平均最低氣溫-13.5℃，年有5個月時段氣溫處于0℃以下，極端最低氣溫-29.6℃，多年平均氣溫年有4個月時段處于0℃以下。因此，必須對槽身采取外保溫工程措施，以確保冬季槽內輸水不結冰而能夠正常運行。渡槽特征參數如表1所列。

2 槽身外保溫系統工程設計

2.1設計構造

槽身外保溫系統由內向外依次為基底缺陷修補及找平層、粘結劑層、硬泡聚氨酯板層、保護層（抹面膠漿內嵌耐堿玻纖網格布）等，兩側墻外保溫系統表面涂刷常規外墻漆裝飾，頂板及底板無需裝飾層。外保溫系統設計構造如圖1所示。

2.2設計參數

（1）硬泡聚氨酯板

依據熱工計算，硬泡聚氨酯板設計厚度50mm、密度45～50kg/m3，此兩項為重要控制參數，須嚴格執行。設計接縫寬度≤5mm，以硬泡聚氨酯熔化或單組分聚氨酯發泡填縫劑嵌填，應符合JC936《單組分聚氨酯泡沫填縫劑》標準要求。

（2）抹面膠漿

外保溫系統表層抹面保護層設計采用抹面膠漿內嵌標準型單層耐堿玻纖網格布。抹面膠漿為薄抹灰工藝，設計總厚度兩側墻及底板為5mm，頂板考慮上人加厚至10mm。抹面膠漿采用正規廠家生產，且符合國家相關技術標準的桶裝成品，不宜現場拌制。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、較強的抗裂性能及良好的粘結性能，起到對外保溫系統增強機械強度、抗沖擊、耐老化、防水及抗裂作用，與耐堿玻纖網格布配套使用。設計配合比如表2所列。

表1 渡槽特征參數

表2 抹面膠漿設計配合比

圖1 槽身外保溫系統構造

（3）標準型耐堿玻璃纖維網格布

槽身外保溫系統表面采用抹面膠漿保護，內嵌單層標準型耐堿玻璃纖維網格布增強，表面涂覆耐堿防水材料的玻璃纖維網格布埋入抹面膠漿中，形成薄抹灰增強保護層，用以提高保護層的機械強度和抗裂性。

2.3設計布置

槽身外保溫系統（包括硬泡聚氨酯板及抹面層）為槽身全長、全斷面布設，包括槽身頂板、兩側墻及底板等4個外表面，以及支座部位橫肋、兩側墻頂部和底部縱肋等特殊異形凸出外表面全部范圍布設。各跨槽身之間環向伸縮縫外側部位按照槽身結構設計填塞瀝青鋸沫板，不實施外保溫系統。設計外保溫系統表層抹面膠漿保護層中全長、全斷面滿鋪單層標準型耐堿玻纖網格布，應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，橫向錯縫”的設計要求拼接，接縫寬度不大于5mm；與之相反，表層保護層中耐堿玻纖網格布按照“沿槽身橫向通縫，縱向錯縫”拼接。

3 施工技術要求

3.1總體施工技術要求

（1）槽身外保溫系統施工應在槽身混凝土完全達到設計強度之后進行，以滿足槽身結構混凝土養護需求，以及在槽身結構變形穩定之后，能夠保證外保溫系統的施工質量。

（2）應進行全過程控制和質量檢查，并有完整的檢查記錄。由專業隊伍組織施工，每道工序完成后，經檢驗合格方可進入下道工序，并采取成品保護措施。

（3）施工期間及完工后24h內，基層與環境溫度不應低于5℃；硬泡聚氨酯板材在氣溫低于5℃時不得施工，雨天、雪天和風力5級以上時不得施工；若在施工時突遇降雨或降雪，應采取有效措施予以防護，確保施工質量。

（4）硬泡聚氨酯板粘貼后，表面不得長時間裸露，必須盡快實施耐堿玻纖網格布及其抹面膠漿保護層。

（5）嚴格遵守有關安全操作規程，實現安全生產和文明施工。

3.2施工流程及工藝要求

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

（1）槽面清洗

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

（2）基底缺陷修補及找平

槽身混凝土外表面清洗后，對缺陷進行修補，并加固找平，基底缺陷修補及找平層必須與槽身外表面粘結牢固，不得有脫層、空鼓、裂縫等，面層不得有粉化、起皮、爆灰等現象。基底缺陷修補及找平一般部位采用水泥凈漿，對于較深坑凹處應采用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，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保證槽身外表面平整、干燥、清潔，正式施工前應先粘貼三塊平面尺寸不小于500mm×500mm的試塊，進行相關試驗與檢測，以確定施工方法與效果。按照設計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，確定異形板塊的規格與數量，從而設計出最合理的板塊布置，盡量減少異形塊及現場切割數量，并在槽身外表面基層畫出板塊布設位置圖。

粘貼硬泡聚氨酯板時，應將膠粘劑均勻涂抹在板材背面，粘結層厚度設計要求不得小于5mm。為保證板材粘結牢固，考慮到受風荷載作用、安全要求及現場施工的不確定性，設計要求膠粘劑的粘結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行，粘貼時應均勻擠壓滑動就位，使用橡皮錘墊上平整木板輕敲板面，使之排出空氣、準確就位并粘結牢固。粘貼24h后，以硬泡聚氨酯熔化或采用單組分聚氨酯發泡填縫劑填縫，發泡面低于板面6～8mm，外口在膠漿抹面時進行嵌縫。

硬泡聚氨酯板粘貼后半小時以內嚴禁承重或上人，對已粘貼部位應防止重物撞擊。對已做好的外保溫系統不得隨意開鑿孔洞，如確實需要，應對孔洞或損壞處進行妥善修補。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保護，不得損害施工人員身體健康，不得造成環境污染。

（4）膠漿抹面及耐堿玻纖網格布鋪設

表層保護層膠漿抹面施工應在硬泡聚氨酯板層檢驗合格并清理干凈，粘結牢固后（至少24h）進行。施工之前應檢查硬泡聚氨酯板是否粘結牢固，松動的應取下重貼，待粘結牢固后再進行抹面層施工。施工時嚴禁損壞已粘結硬泡聚氨酯板，抹面膠漿層采用耐堿玻纖網格布做增強

材料。鋪設耐堿玻纖網格布必須平整，接縫搭接不得有空鼓、扭曲、皺褶、外露等現象。

成品抹面膠漿使用前可能出現離析分離現象，需用手動攪拌器攪拌均勻后，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在2h內用完，施工中不得加水。抹面保護層應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，嚴禁將耐堿玻纖網格布直接鋪設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，再用抹子涂抹第二道抹面膠漿，槽身外側墻及外底板厚3mm，外頂板厚8mm，分步達到設計總厚度5mm及10mm，直至耐堿玻纖網格布全部被覆蓋。若二次涂抹仍然不能將耐堿玻纖網格布全部覆蓋，則繼續加厚涂抹，設計要求耐堿玻纖網格布必須全部均勻被完全覆蓋。膠漿抹面必須壓實，表面平整光潔，無褶皺及抹痕，達到一定強度后應適當噴灑水養護。

（5）兩側墻外保溫系統表面外墻漆涂刷

在上述4道外保溫系統工序施工完畢并驗收合格后，對槽身兩側墻外保溫系統表面涂刷常規外墻漆裝飾，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，為基底修補找平、硬泡聚氨酯板粘貼及抹面保護層施工的重點控制部位。

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10.3969/j.issn.1672-2469.2014.07.024

TV672

B

1672-2469(2014)07-0076-04

鞏正璽（1964年—），男，高級工程師。