引洮總干渠渡槽槽身外保溫系統工程設計與應運

焦小成

摘 要：引洮工程是為了解決和處理甘肅中部的一些自然氣候相對惡劣的、干旱少雨的貧困地區的現實問題，可以說是真正的體現出了以人民為中心的要求，該水利工程項目的建設直接關系到了該地區的經濟社會發展以及人民群眾的生活和生產，必須要加強整個工程項目的施工管理，強化工程項目的質量和安全，特別是確保渡槽結構的高質量建設。

關鍵詞：引洮工程;總干渠渡槽槽身外保溫;設計;應運

1 引洮工程

洮河是黃河上游較大的一級支流，全長673.1km，流域總面積25527km²，多年徑流量49.2億m³。甘肅省為解決中部地區水資源短缺問題進行了半個多世紀的努力，經多方案比選論證，在洮河中游九甸峽興建水利樞紐及跨流域調水工程。

該工程項目主要是通過洮河九甸峽水利樞紐作為水源地，預計每年可以調度5.5億噸的水，該工程項目的建設可以非常有效的給甘肅中西部地區的生活和工業用水的問題帶來解決方案，確保該地區的經濟社會的穩定、健康、可持續的發展。

2 引洮工程總干渠渡槽

引洮供水一期工程總干渠共有6座渡槽，總長度1.64km。渡槽屬于特殊的架空結構輸水建筑物，與隧洞及暗渠等輸水建筑物相比較具有其特殊性。根據相關的標準和要求，該干渠需要時時刻刻的進行水的運輸，因此在寒冷的冬季要想確保水槽正常運作就必須要強化渡槽的保溫性能。

2.1 外保溫系統材料選擇確定

按照導熱系數低、隔熱保溫性能高、防火與防水、安全可靠、高強度，重量輕、不較大幅度增加槽身總重量，以及施工簡便快捷，技術經濟合理等原則，結合總干渠渡槽工程特性等確定外保溫材料。

通過綜合技術經濟比較，并考慮工程現場氣候變化、環境溫度、濕度等實際情況，為確保施工質量，達到設計技術要求，確定總干渠渡槽槽身外保溫系統材料主材為“工廠化預制硬泡聚氨酯板”。

2.2 外保溫系統材料技術標準

總干渠渡槽槽身外保溫材料技術性能、檢測試驗要求、質量驗收要求等必須嚴格執行相關標準和規范的要求。

硬泡聚氨酯板設計要求必須盡可能采用整體大面積板材，以減少拼接縫。硬泡聚氨酯板允許尺寸偏差厚度+1.5～2.0mm，對角線差3.0mm，板邊平直+2.0mm，板面平整度1.0mm。

硬泡聚氨酯保溫板須符合國家相關技術標準，具有產品合格證書和性能檢測報告，須按照規定抽樣復驗，檢測實驗報告、抽樣數量、檢驗項目和方法等應符合國家產品標準級相關規范、規程和標準。

3 總干渠渡槽槽身外保溫系統工程設計

3.1 設計構造

總干渠渡槽槽身外保溫系統構造自里向外依次由基底層、粘結劑層、硬泡聚氨酯板層、抹面膠漿內嵌耐堿玻纖網格布組成的保護層等構成。

3.2 設計參數

3.2.1 硬泡聚氨酯板

依據熱工計算，硬泡聚氨酯板設計選用厚度σ=50mm，設計選用密度P=45～50kg/m?，硬泡聚氨酯板接縫寬度設計S≤5mm，以硬泡聚氨酯融化進行填縫，應符合《聚氨酯泡沫填縫劑》標準要求。

3.2.2 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耐堿玻纖網格布。抹面膠漿符合國家相關標準。

抹面膠漿為由高分子聚合物、水泥、沙為主要材料，并摻入增強纖維制成，所以說經過了膠漿的涂抹之后，整體的結構表面的強度和穩定性就會變得更好，而且具備較強的抗裂縫性能以及抗滲透的性能，可以始終保持結構主材料的安全穩定，不會受到外界氣候和其他因素變化對此造成的腐蝕和損害，提高了結構的整體壽命。

3.2.3 耐堿玻纖網格布

渡槽身外保溫系統表面采用抹面膠漿保護，耐堿玻纖網格布內嵌增強，耐堿性玻璃纖維網格布有表面涂覆耐堿防水材料的玻璃纖維網格布制成，埋入抹面膠漿中。

3.3 設計布置

總干渠渡槽槽身外保溫系統設計為槽身全長、全斷面布設，包括槽身頂板、兩側墻及底板等四個外表面，各跨槽身之間伸縮縫外側部位按照槽身結構設計填塞瀝青據沫板，不實施外保溫系統。外保溫系統表層滿鋪單層耐堿玻纖網格布。耐堿玻纖網格布設計采用標準型，必須盡可能采用整體大面積，以減少拼接縫。

4 總干渠渡槽槽身外保溫系統工程施工技術要求

4.1 總體施工技術要求

4.1.1 總干渠渡槽槽身外保溫系統施工必須在槽身砼強度完全達到設計強度之后進行，嚴禁在槽身砼強度未達到設計強度之前提前進行施工，以滿足槽身結構砼養護需求，能夠保證外保溫系統的施工質量。

4.1.2 總干渠渡槽槽身外保溫系統工程施工必須進行過程控制和質量檢查，并有完整的檢查記錄。

4.1.3 總干渠渡槽槽身外保溫系統工程在施工的24小時之內必須要做好養護作業，確保養護的溫度適中保持在合適的溫度區間之內，而且如果存在雷雨和風暴的天氣，就不可以進行施工作業。

4.1.4 硬泡聚氨酯板粘貼后，表面不得長時間裸露，必須及早實施耐堿玻纖網格布及其抹面膠漿保護層。

4.1.5 渡槽槽身外保溫系統工程施工應嚴格遵守有關安全操作規程，實現安全生產和文明施工。

4.2 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。

4.2.1 槽面清洗

在對槽面整體進行清潔的時候，可以結合實際情況選擇高壓水槍的清洗方式，這樣可以盡可能的去除表面的污垢，此外還可以適當的選擇鋼絲刷以及打磨機械進行槽面的打磨，確保表面牢固粘連的污垢可以有效的被清除干凈。

4.2.2 基底缺陷修補及找平

把槽身清洗干凈之后需要對槽身上存在的基底缺陷進行有效的修補和填充，然后把水泥砂漿填充到基地缺陷的部位進行整體的找平，在這個過程中必須要確保基底缺陷修補和槽身的找平作業的叫高標準，槽身外表面和粘貼材料必須要緊密的粘貼在一起，如果說槽身基底存在比較大、明顯的深坑凹陷區域，那么填充的水泥砂漿的水灰比例在1：2，同事水泥砂漿里面還必須要加入充足的粘結劑，實現充分、穩定、牢固、緊實的黏貼。

4.2.3 粘貼硬泡聚氨酯板

硬泡聚氨酯板在進行粘貼作業之前必須結合工程項目的施工計劃和方案，按照標準的尺寸和規范進行硬泡聚氨酯板的切割尺寸和數量，當然還必須要確保硬泡聚氨酯板的搭接作業的時候的接縫尺寸和寬度，對于施工區域存在的一些不規則的異形區域來說，要繪制相應的形狀圖然后準確的進行硬泡聚氨酯板的切割。

粘貼作業開始的時候，需要注意到硬泡聚氨酯板的粘貼順序和方式，沿著一個方向進行平順的滑動粘貼，確保硬泡聚氨酯板內部的空氣可以順利的被排除，然后硬泡聚氨酯板和膠體可以更好地接觸和密實，粘貼完畢之后需要使用橡皮錘，在硬泡聚氨酯板上方輕輕敲擊，進一步的將內部存在的細小氣泡排除干凈，讓粘結更加結實和牢固。在完成粘結作業的24h之后再進行后續的填縫作業。

渡槽槽身支座部位橫肋、兩側墻頂部縱肋、兩側墻底部縱肋等特殊異型凸出部位外表面為硬泡聚氨酯板粘貼施工重點控制部位之一，應做到板塊布置合理，接縫平整密實，粘結牢固。

在粘貼完成硬泡聚氨酯板之后，需要進行養護管理，期間30分鐘之內上方是不可以有重物荷載的，放置物品堆放或者人員踩踏，粘貼完成的區域必須要做好養護管理，防止受到重物擠壓，粘而且做好的外保溫系統是不可以在計劃之外隨便進行孔洞的開挖的，需要注意的是在進行硬泡聚氨酯保溫工程施工作業的時候，必須要結合現場施工的實際情況采取有效的處理手段，避免聚氨酯泡沫在作業的時候到處飄散，這樣就有可能對現場施工作業的工人員身體健康產生危害，也會造成施工區域周邊的生態環境的破壞。

4.2.4 膠漿抹面及耐堿玻纖網格布鋪設

槽身外保溫系統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）方可進行抹面層施工。

在進行保護層的涂抹作業的時候，需要首先對硬泡聚氨酯板進行仔細的檢查，確保硬泡聚氨酯板是粘結的非常的可靠、穩定的，才可以進行后續的涂抹作業，而且在保護層涂抹的時候一定要注意保護好硬泡聚氨酯板，不可以損壞硬泡聚氨酯板，在保護層的施工環節，往往使用耐堿玻纖網格布做為保護層的一種必需施工材料。在使用這種材料的時候要首先確保材料的表面是平整的，無褶皺和扭曲變形的問題，同時按照標準和規范進行網格布的搭接鋪設。在保護層作業的時候抹面膠漿是很重要的一種原料，必須要結合實際的施工需要進行一定配合比例的混合制作，相關制作原料必須要充分的攪拌均勻，而且提前測算好使用量，現用現制，不可一次做太多，保證120min之內使用完畢。

在進行抹面保護層的施工過程中，需要注意采取合適的、科學的施工手段，通常情況下使用的都是兩道抹灰的辦法進行保護層的施工，第一道就是通過不銹鋼的抹子，在硬泡聚氨酯板的表面均勻的涂抹一層厚度大約在2毫米的涂料，涂抹完畢之后再把尺寸合適的耐堿玻纖網格布沿著防護層表面的方向拉緊，在通過不銹鋼的抹子把網格布抹平整，壓入膠體漿液當中，網格布在連接的時候必須要采用搭接法進行，兩塊網格布的搭接區域取藥大于10厘米，需要注意的是耐堿玻纖網格布的鋪設環節必須要首先涂抹涂料，不可以在網格布覆蓋之后再從上面涂抹，需要確保施工過程的標準、合規。

渡槽槽身支座部位橫肋，兩側墻頂部縱肋、兩側墻底部縱肋等特殊異性凸出部位為抹面保護層施工重點控制部位之一，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。

4.2.5 兩側墻外保溫系統表面外墻漆涂刷

在上述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裝飾，設計要求一般平整部位外墻漆涂刷不讀得少于2遍，異性凸出部位不得少于3遍。

5 質量檢查與驗收

5.1 總干渠渡槽槽身外保溫系統各分項工程須以每跨槽身劃分為一個檢驗批，每跨槽身至少抽查三處，細部構造全數檢查，支座外部橫肋、兩側墻頂部縱肋、兩側墻底部縱肋等特殊異性凸出部位屬于重點檢驗部位。

5.2 槽身外保溫系統及主要組成材料的性能必須符合設計要求和前述規范規定，系統的抗沖擊性符合前述規范要求，外保溫系統各層厚度必須符合設計要求和前述規范規定，硬泡聚氨酯板粘結面積必須符合設計要求。

5.3 一般項目檢驗須符合的規定包括外保溫層垂直度及尺寸允許偏差，抹面保護層分項工程施工質量必須符合《建筑裝飾修工程質量驗收規范》的規定

5.4 竣工驗收須提交設計文件、施工方案及施工工藝，外保溫系統的形式檢驗報告及其主要組成材料的產品合格證、出廠檢驗報告、進廠復檢報告和現場驗收記錄，施工工藝記錄及施工質量檢驗記錄，隱蔽工程驗收記錄，其他必須提供的資料等。

6 結語

根據引洮工程總干渠運行特征和技術要求，全年需要不間斷輸水運行，渡槽屬于特殊的架空結構輸水建筑物，與隧洞及暗渠等輸水建筑物相比較具有其特殊性。通過對槽身采取外保溫工程措施，保證了冬季槽內輸水不結冰能夠正常運行。

參考文獻：

[1]《甘肅省引洮供水一期工程初步設計報告的批復》（水利部，水總﹝2007﹞36號，2007.1）

[2]甘肅省水利水電勘測設計研究院，甘肅省引洮工程建設管理局，引洮供水一期工程修改概算報告[R]，2014

[3]甘肅省水利水電勘測設計研究院，《甘肅省引洮供水一期工程總干渠渡槽設計圖紙》[R]，2014

[4]陳曉東，渡槽槽身滲漏PTN接縫防滲材料處理技術[J]，施工技術，2018，47（3）

[5]甘肅省水利水電勘測設計研究院，中國科學院寒區環境與工程研究所，甘肅省引洮工程建設管理局，北方地區長距離引水工程無壓輸水渠道冬季低溫環境運行特性研究[R]，2014