渠道混凝土盖板底部面层脱落处理

王蕾，张祥吉

（淄博市太河水库管理局，山东　淄博　255178）

渠道混凝土盖板底部面层脱落处理

王蕾，张祥吉

（淄博市太河水库管理局，山东淄博255178）

针对淄博市同源同网饮水安全供水工程在供水期间出现的渠道盖板板底面层局部脱落现象，经过方案比对优选，确定使用凯顿（KT1）作为防渗加固处理材料，并对该材料特征、作用机理，施工工艺流程、数据监测情况做了介绍，以供水工建筑物实施防渗、抗冻融措施时参考。

渠道；冻融；凯顿；防渗；混凝土盖板

淄博市同源同网饮水安全供水工程暨“引太入张”供水工程是改善淄博市中心城区居民饮水质量的一项民生工程。工程运行以来，提高了居民饮水质量，确保了饮水安全。在工程维护运行过程中，发现渠道覆盖盖板板底面层出现局部脱落现象，且脱落程度有扩展的趋势。为保护盖板面层，延长盖板使用寿命，确保工程安全运行，经多方调查、比对，优选凯顿（KT1）作为防渗加固处理的最佳方案。

1　工程概况

2009年开工建设的淄博市同源同网饮水安全供水工程暨“引太入张”供水工程，利用太河水库总干渠进行供水，工程供水规模10万m3/d。渠道顶部采用预制梁板覆盖，预应力空心板厚120 mm，板宽0.5 m，板长4.5 m，板顶浇筑40 mm厚C25细石混凝土保温层。

本工程通过封闭预制盖板板底的渗水通道来彻底阻止预制盖板的冻融破坏，最终起到预制盖板加固的目的。

2　原因分析

从通水运行2年来的多次观测数据看，冬季渠内预制板底温度一般在-2℃左右，水体温度在4～10℃，由于渠内湿度大，板底表面会结冰。遇到晴好天气，中午气温升高，板底冰冻会融化，夜晚随着气温的降低板底又结冰。特别在南面向阳地段反复的冻融更加频繁，这也从南面向阳处比背面背阴处预制板底混凝土面层脱落更为严重得到了说明。

利用明渠覆盖加固后改为饮用水供水渠道，对工程项目各项指标的要求也随着提高。因此该类工程项目在进行设计和施工时，应提前考虑覆盖所用预制板的抗冻标号、预制板板底的抗渗标准、预制板的保温及渠道覆盖后渠内排风通气。

3　施工前期准备

为确保水质和人员安全，组织省内相关专家召开技术研讨会，协同有意向的施工材料生产厂家，在输水渠道内选取具有代表性的点做了多次实验。对材料及施工方案做了对比、分析和优化，最终决定对预制盖板底部做喷涂凯顿（KT1）防渗加固，并委托科研部门进行跟踪监测服务。因本项目施工条件及工艺特殊，工程开工前要求施工队进行了以下准备工作：

1）劳动人员组织。根据工程的施工专业特点、技术要求、进度控制、劳动力需要量等综合考虑，确定现场施工人员、后勤保障人员数量。现场施工人员根据专业性质分成板底清基专业组、成品养护专业组，喷射凯顿专业组。

2）材料准备。根据现场的施工进度和总体规模合理安排材料、机具及辅助材料数量。主材凯顿（KT1）由太河水库从加拿大凯顿国际公司采购，并负责接货和储存保管。

3）施工机具。施工设备包括：空压机、搅拌器、角向磨光机、喷水器、电锤、凿子、钢丝刷、电子秤及量水工具等。主要设备必须做到专人操作，责任分工到个人，保障设备和人员的安全。

4）临时设施。在干渠内带水施工，需在渠内搭设供电线路及临时脚手架。为保障人员和设备安全，对电气设备做了专门的使用规定，防止和杜绝安全事故的发生。

5）劳保防护。在渠道内部施工，温度低，湿度大，必须配置相关的安全及劳保防护用品。

4　材料特征及作用机理

4.1材料特征

本工程所选材料具有抗裂、防裂、抗渗能力强等作用；具有自我修复性能；不影响混凝土呼吸，不怕植物根系穿刺，同其他材质的涂层相容；且无毒、无公害、防化学腐蚀、耐高低温、抗冻融循环、防氯离子和碱骨料对混凝土的破坏；在潮湿结构面施工，不需要找平层及保护层，可与结构同步施工，缩短施工周期；施工方法简单易行，迎水面、背水面均可施工。

4.2作用机理

混凝土经表面处理达到水饱和状态，防水材料活性化学物质与混凝土接触后，防水材料在混凝土表面形成较高的离子浓度，浓度梯度为渗透创造了条件，其离子从高浓度处向低浓度处迁移。随着离子的迁移，活性化学物质及其胶凝成分也迁移到水泥表面的孔隙中。该活性物质还能通过渗水或混凝土正常的毛细作用进入混凝土内部。

在有水的情况下，活性化学物质与混凝土中未水化的水泥颗粒发生水化反应，并促进水泥水化，形成水泥水化晶体，生成的大量晶体填充、封堵混凝土的孔隙和毛细管，使水无法进入混凝土从而达到防水的目的。混凝土干燥时，该活性化学物质处于休眠状态；有水渗入时，该物质继续水化生成新的结晶自动修补，从而达到永久防水作用。

5　施工方案及措施

5.1基面处理

凯顿（KT1）防水材料喷涂前，必须对基层混凝土表面进行预处理：用高压水枪除去基层表面的附着物。对于基层表面上的突起、疙瘩以及起壳、分层等疏松部位，应将其铲除，并用水冲洗干净，对于裂缝、缺陷等进行修补。为保障水质安全，表面预处理时，不得使用其他清理材料。基层混凝土表面预处理要求做到毛、潮、净。

5.2喷涂凯顿（KT1）施工

1）做好基面处理，用钢丝刷将混凝土表面修复部位清理干净。2）将5份凯顿与2份水混合成浆状进行喷涂。现场称量料物，专用搅拌桶拌制，喷涂时，喷枪的喷嘴与基面的距离不应大于0.5 m，且尽可能做到垂直于基面喷涂；喷涂完成后，尽可能再用大毛刷以圆形方法涂刷基面。3）如渠道内干燥时要做好喷水养护处理。

5.3养护

待表面涂层初凝后，立即进行喷水养护，并保证涂层处于润湿状态，但不得用水浸泡养护。每天向涂层喷水4～6次，并用毛毡或草帘子覆盖。冬季，养护时应加盖草包防冻。

6　数据检测

6.1温度检测

在板顶、紧贴板底和输水渠道内部及水下安设温度传感器22套，实时不间断传送数据。从一个冬季测得数据来看，渠内水温自水库放水洞至净水厂逐步升高，平均水体温度在4～10℃；板底温度在-2℃～14℃；板顶温度与室外温度相同，冬季最高温度16℃，最低温度-21℃。

6.2指标检测

在凯顿（KT1）喷涂完成后，采取随机取样和固定断面取样方法，选取25个断面，分温度和时间段进行钻孔取样，一个冬季共计取样75组。对试块进行抗渗、抗冻融、抗压强度等指标检测。检测数据（平均值）为抗渗压力（56 d）0.6 MPa；对钢筋无锈蚀；抗冻融循环F250次；抗压强度38.22 N/mm2；涂层未见脱落现象，凯顿（KT1）活性良好。

该工程项目的实施，为北方渠道供水提供了一个保护盖板底面表层的优选方案。从初步检测数据分析，预制板底喷涂凯顿（KT1）后效果良好，基本达到了预期目的。

（责任编辑赵其芬）

TV44

B

1009-6159（2016）-06-0046-02

2015-12-23

王蕾（1978—），女，助理工程师