導語：薄層材料在水利工程降糙改造提升運用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:文章針對水利工程降糙改造，重點研究裸露型PVC防滲膜、SK單組分聚脲涂層、YEC環氧防護涂層等3種薄層材料在維修改造中的應用，通過對材料性能、技術指標，施工工藝、施工條件、降糙效果和造價等方面對比分析，提出不同工類型工程在不同環境下的降糙選材，為水利工程降糙改造方案選擇提供借鑒。

關鍵詞:薄層材料;降糙;應用

甘肅省已建成運行的疏勒河、景電、引大、引洮等諸多引調水工程，受水質、泥沙含量、氣候環境、工程地質等因素影響，部分工程存在混凝土表面侵蝕、磨損、糙率增大、過水能力不足等問題;在不改變原有結構和功能的基礎上，利用新型材料，投入少量的資金，通過技術處理，提高輸水能力，挖掘輸水潛力，最大化發揮工程效益將是今后輸調水工程改造的重要方向。

1水利工程降糙方法的應用

根據渠道流量計算公式———謝才公式，從流量計算公式可以看出，在相同縱坡、相同斷面下，渠道糙率與輸水能力成反比，降低渠道糙率是提升渠道輸水能力，提高渠系水利用系數的重要手段。式中，Q—流量，m3/s，A—過水斷面面積，m2;C—謝才系數;Ｒ—水力半徑，m;i—水力坡度;n—糙率。目前，水利工程主要通過鋼模板、機械化施工、增加添加劑等措施提高混凝土的密實度和面層光滑度，達到降糙的目的，用于表面降糙的薄層材料還處在探索、試驗階段。比較成功的有裸露型PVC防滲膜、SK單組分聚脲涂層材料和YEC環氧防護涂層材料降糙。

2薄層降糙材料的性能

2.1裸露型PVC防滲膜

裸露型PVC防滲膜是壓延的、厚度為1.5mm的彈性聚氯乙烯薄膜，是一種新材料，表面光滑，具有抗紫外線穩定性好、不起泡、耐腐蝕、耐老化、耐穿刺、抗凍性、延展性較佳等特點，技術屬水利部“948”計劃水利建筑工程防滲處理施工新技術，2002年通過水利部“948”項目管理辦公室批準立項引進，2007年被列為水利部科技成果重點推廣計劃項目。性能指標見表1。

2.2SK單組分聚脲涂層材料

SK單組分聚脲是一種新型高分子材料，屬于脂肪族，由含多異氰酸酯—NCO的高分子預聚體與經封端的多元胺(包括氨基聚醚)混合，并加入其它功能性助劑所構成，具有耐沖磨、耐老化、抗腐蝕、延展性好、無毒等特點，可用于飲用水工程。該技術被列入2015年度水利先進實用技術重點推廣指導目錄。性能指標見表2。

2.3YEC環氧防護涂層材料

YEC環氧防護涂層材料是采用環氧、醚氨酯雜合體系，對冷固化環氧樹脂進行內增塑，采用不同鏈段固化劑進行固化，具備適合的韌性的涂層材料，具有抗滲性、抗沖磨、抗凍裂、耐腐蝕、耐低溫和耐水性等特點，無毒，可用于飲用水工程。性能指標見表3。

3降糙施工

3.1裸露型PVC防滲膜施工

裸露型PVC防滲膜主在甘肅省疏勒河昌馬灌區總干渠、西干四支渠、引大朵家灣渡槽、民樂縣大黃草溝渡槽及寧夏固海揚水項目維修改造均有應用，降糙增流效果良好。3.1.1施工工序該方案主要包括施工準備、基面清理、缺陷修補、面層層施工等工序。流程如圖1所示:

3.1.2施工工藝

基層清理:采用鏟除、打磨、沖洗等方式清理混凝土襯砌渠道內垃圾、淤泥、水銹等雜物，保持混凝土表面干凈。缺陷修補:專用砂漿修復渠道內變形、錯位、破損等不平整部位，采用纖維布填充伸縮縫，保持施工基層平整。面層施工:確定渠道鋪設裸露性PVC防滲膜的位置，周邊并采用機械方法進行固定，使用專用膠漿采用全粘或點粘方式將膜粘貼于渠道內，壓實壓緊，用專用設備對搭接部位進行焊接處理，保證膜的完整性。效果如圖2所示。

3.1.3注意事項

(1)施工前基面盡量保持干燥。(2)施工溫度不低于5℃。3.2SK單組分聚脲涂層施工SK單組分聚脲涂層材料在甘肅疏勒河昌馬總干渠渡槽、雙塔總干渠座槽和山西禹門口水利工程的14座渡槽中進行了應用。根據中國水利水電科學研究院對山西禹門渡槽的試驗結果，SK單組分聚脲涂層的糙率為0.0089～0.010，維修改造后渡槽壁面糙率降低21.98%，設計水深下的輸水能力提高3.204m3/s，提高幅度為28.28%。

3.2.1施工工序

該方案主要包括施工準備、基面清理、缺陷修補、膩子修補、養護、基面處理、界面劑施工、面層施工等工序。流程如圖3所示:

3.2.2施工工藝

基面清理:鏟除原混凝土表面水銹、水泥凈漿，剔除表面松動和剝蝕部分，保持表面堅硬，外露新鮮骨料，用水清洗干凈，使其處于飽和狀態，但無明水。缺陷修補:修補前在基面均勻涂刷改性聚合物凈漿，將按照配比拌制好的高性能改性聚合物修補砂漿對剝蝕深度≥5mm的部位進行分層修補，做到密實平整。膩子刮涂:將拌制好的環氧膩子攤鋪剝蝕深度＜5mm的部位，壓實抹光，做到平整光滑。養護:待缺陷修補和膩子刮涂施工完成后養護期5～7d。基層處理:再次對混凝土基面進行打磨，清除表面浮塵雜物，保證基面干凈。界面劑施工:將專用界面劑均勻涂刷在基面上，要求無漏點。面層施工:界面劑涂刷0.5h后，用塑料刮板將SK單組分聚脲防水涂料分兩次均勻刮涂基面上，一次刮涂表面干后再進行二次刮涂，兩次間隔時間不超過24h，最終保證聚脲涂層厚度為2mm，成品需要養護3～7d。效果如圖4所示。

3.2.3注意事項

(1)施工溫度須＞5℃。

(2)施工要保持面干燥，不得在雨天施工。

(3)該方案施工前需要對伸縮縫進行單獨處理。

3.2.4伸縮縫施工

(1)施工工序

伸縮縫處理施工流程圖和剖面如圖5示:

(2)施工工藝

縫面清理:剔除原伸縮縫內3cm深的原嵌填物，寬度保持原有伸縮縫寬度。基面打磨:采用小型打磨機械對混凝土基面及伸縮縫兩側打磨至露出新鮮堅硬的混凝土基面，將縫內粉塵、雜物清理干凈。界面劑施工:在伸縮縫兩側混凝土基面，均勻涂刷，要求無漏點。嵌填密封膠:界面劑涂刷0.3h后，用聚氨酯密封膠嵌填伸縮縫中，嵌縫深度3cm，并按壓密實，避免斷頭空洞，使其表面光滑飽滿。底層施工:在確保混凝土面基本平整，平順、干凈，相鄰斷面過渡平順的前提下，均勻無漏點的在伸縮縫兩側混凝土基面涂刷界面劑，0.3h后，開始均勻涂刷底層聚脲。鋪設臺基布:在聚脲底涂完成后，在其表面鋪設一層臺基布，攤鋪平整，按壓密實。面層施工:界面劑涂刷0.3h后，用塑料刮板將SK單組分聚脲防水涂料分2次或多次均勻刮涂基面上，上次刮涂表面干后再進行下次刮涂，間隔時間不超過24h，最終保證聚脲涂層厚度為2mm，表面修飾平整光滑。

3.3YEC環氧防護涂層施工

YEC環氧防護涂層應用在山西禹門口水利工程(暗涵隧洞工程)減糙處理，云南松山電站發電引水隧洞及調壓井防滲處理和引大濟湟引水隧洞工程減糙處理中，均取得了良好的效果。

3.3.1施工工序

該方案包括施工準備、基面清理、缺陷修補、膩子刮涂、面層施工等施工工序，流程如圖6所示:

3.3.2施工工藝

基面清理:鏟除原混凝土表面水銹、水泥凈漿，剔除表面松動和剝蝕部分，保持表面堅硬，外露新鮮骨料，用水清洗干凈，使其處于飽和狀態，但無明水。缺陷修補:修補前在基面均勻涂刷改性聚合物凈漿，將按照配比拌制好的高性能改性聚合物修補砂漿對缺陷部位進行分層修補，做到密實平整。膩子刮涂:將拌制好的環氧膩子攤鋪刮涂，壓實抹光，做到平整光滑。面層施工:用刮板將YEC環氧防護涂料分2次均勻刮涂混凝土表面，一次刮涂表面干后再進行二次刮涂，兩次間隔時間不超過24h，厚度達到1.5mm。成品需要養護3～7d。效果如圖7所示。

3.3.3注意事項

(1)配制好的膩子料應及時用完，放置時間不得超過0.5h。(2)施工和固化前期要做好防止嚴禁踩踏、雨淋等保護措施。(3)該方案需要對伸縮縫進行單獨處理。

4降糙效果

經實驗室測定，裸露型PVC防滲膜糙率為0.0107，SK單組分聚脲涂層糙率為0.0097，YEC環氧防護涂層率為0.0105。受混凝土基層平整都影響，維修后的糙率有所不同，在渠道工程維修改造中，設計糙率取值為0.011～0.012，經實測，增流比例達到4.00%～17.35%，增流效果明顯，能夠達到維修改造的目標。

5對比分析

3種薄層材料在水利工程維修改造中降糙效果良好。裸露型PVC防滲膜工廠化生產，質量可靠，能較好地適應變形和裂縫伸縮縫，施工簡便快捷，伸縮縫無需單獨處理，比較適應露天施工，施工工藝簡單，使用壽命長，綜合價格相對較高。SK單組分聚脲涂層強度高、延伸率大、抗沖磨，施工工藝復雜，適應基層變形較差，需要對伸縮縫單獨處理，施工環境要求較高，可用于嚴寒的環境，使用壽命較長，綜合價格高。YEC環氧防護涂層料具有較好的韌性，抗沖、抗磨、抗凍性能好、粘結強度高，施工工藝相對簡單，適應基層變形較差，施工環境要求較底，可用于嚴寒的環境，綜合價格低。綜合分析裸露型PVC防滲膜適用于暴露環境襯砌明渠、渡槽降糙;SK單組分聚脲涂層適用于暴露環境渡槽、渠系建筑物降糙(無反向水壓力);YEC環氧防護涂層更適用隧洞、暗涵等大面積防護降糙應用。同時應該注意到，材料基底質量好壞對減糙施工效果影響很大，包括混凝土襯砌、管道結構縫、管片拼接縫等重點部位，如混凝土裂縫、結構縫、拼接縫有破損或漏水的情況，需要預先止水和修復處理。

6結語

裸露型PVC防滲膜、SK單組分聚脲涂層、YEC環氧防護涂層等薄層材料在水利工程降糙改造中效果明顯、投資少、工藝簡單，但還處于研究推廣階段，多數性能指標來源于實驗室。我國地域廣闊，氣候環境多樣，自然條件差異大，還需進一步研究在不同地域、復雜環境工程中的應用。

作者：余淑紅 單位：甘肅省疏勒河流域水資源利用中心