浅谈混凝土防渗渠道的修复技术措施

浅谈混凝土防渗渠道的修复技术措施
【摘要】本文通过安哥拉Gandjelas农业灌溉渠道修复项目渠道修复工程施工技术进行总结，并结合当地气候特点，分析混凝土渠道面板的破坏类型、破坏原因、修复措施，以期对以后的类似渠道修复项目有所帮助。

【关键词】渠道;混凝土;修复;技术措施
Gandjelas灌区位于安哥拉HUILA省Chibia市边缘地区。

该灌区输水系统大概始建于20世纪70年代，为混凝土结构，梯形断面。

本文根据渠道混凝土面板的不同破坏程度提出不同的修复方案。

１．渠道混凝土面板的破坏类型
通过对该地区大量混凝土板防渗渠道的破坏现象分析，按其破坏程度可大致分为以下三种类型：
1.1大面积混凝土面板破裂、塌陷。

1.2混凝土面板小面积破坏或者裂缝。

1.3混凝土面板表面因剥蚀而露石露砂。

2.渠道混凝土面板破坏的原因
2．1渠道混凝土面板受力破坏的原因
渠道混凝土面板发生受力破坏的原因主要是基土遭受破坏使混凝土面板受力发生变化，根据勘察和施工总结其原因有如下几点：
2.1.1渠道边坡及基础处理不当，绿化遭到破坏，导致基土流失，使面板背部掏空而塌陷断裂。

2.1.2上游水库调节无度，以致旱季渠道内水流长期断流，边坡基土被蛇、蚂蚁等动物钻穴，筑巢等形式破坏。

雨季大量雨水灌入而造成渠道面板垮塌、翘起和不均匀沉降。

2.1.3部分渠道环山修筑未充分考虑排水挡土设施，雨季雨水夹杂大量泥沙涌入渠道，致使渠道淤塞，水流直接漫过渠道边坡泄流冲毁护坡，使整段渠道垮塌。

2.1.4渠道运行期维护管理不当。

没有制定有效的运行期管理措施，致使渠道和蓄水井淤积泥沙长时间无法清理，植被生长、根系膨胀致使混凝土面板破裂。

2．2渠道混凝土面板侵蚀破坏的原因
根据该地区现场勘察认为该渠道混凝土面板发生侵蚀破坏的主要原因有以下两点：
2.2.1施工时混凝土面板表面成型不好，如蜂窝麻面等情形。

在后面的运行期间因流水冲刷等原因越来越严重而导致露石露砂。

2.2.2通过对渠道混凝土面板毁坏面的观察，阳面的破损程度明显大于阴面，因此旱季强烈的日光照射，加上该地区昼夜温差变化较大，久而久之使混凝土的强度降低而变得酥松，再经水流冲刷等因素剥蚀而露石露砂。

3.渠道混凝土面板的修复措施
3．1修补材料的选择
针对该地区渠道混凝土面板的不同破损程度采取相应的修复措施。

本工程修补材料的选择要求其本身具有较好的物理力学性能及耐久性，其次与基底粘接性能良好，同时与基底材料的弹性模量、线性膨胀系数相近。

在众多的修补材料中本工程采用的硅粉剂配制的硅粉砂浆及丙烯酸酯共聚乳液（简称丙乳）用于混凝土结构薄层修补已得到广泛共识[1]，在很多工程中得到应用。

本工程使用界面剂为丙乳净浆；水泥采用P.O 32.5普通硅酸盐水泥；外加剂采用硅粉剂，南京水利科学研究院生产；砂子为中砂。

3．1．1硅粉剂
硅粉（也叫微硅粉）由于其具有微集料和火山灰反应的双重作用，将其掺入混凝土或砂浆中，可显著改善混凝土或砂浆的多种性能。

硅粉剂掺入混凝土（砂浆），有效改善了混凝土（砂浆）的微观结构，提高了水泥浆体和砂、石骨料界面的结合强度，增加了水泥浆体抗拉、抗冲击性能，因而大幅提高混凝土（砂浆）的抗冲磨、抗气蚀性能，并显著提高混凝土（砂浆）的力学性能、密实性、抗冻融性及其他耐久性。

硅粉剂主要技术指标见表（3-1）[2]。

表（3-1）硅粉剂主要技术指标
3．1．2丙乳
丙乳砂浆又叫丙乳防水防腐材料。

丙乳砂浆具有良好的耐候性，耐久性，抗渗性，密实性和极高的粘接力以及极强的防水防腐效果。

丙乳砂浆施工与普通砂浆相似，适合潮湿面粘结，无毒，与基础混凝土温度适应性好，耐大气老化，使用寿命同普通水泥砂浆，克服了环氧砂浆因膨胀系数大于基底混凝土而开裂脱落的缺点。

丙乳技术指标见表（3-2）CaCl2。

表（3-2）丙乳技术指标
3．2渠道混凝土面板的修复措施
根据混凝土面板遭受破坏程度的不同主要有以下几种修复措施：
3．2．1混凝土面板的拆除重建
对于损毁严重的混凝土面板，如破碎、坍塌、严重翘起和基土大部分流失的部位要进行拆除重建。

首先挖除破损的混凝土面板和松软的基土，取新土回填夯实，然后削坡铺筑新的混凝土，新的混凝土面板之间及新旧混凝土面板之间在施工时应注意预留伸缩缝,铺筑完毕后抹平、收光，注意保湿养护。

3．2．2大面积混凝土面板破坏的修复
大面积混凝土面板破坏的修复示意图如图（3-1），修复步骤方法如下：
图（3-1）大面积混凝土面板破坏修复示意图
（1）清除渠道内的淤积泥沙，杂草植被和已破坏的混凝土块体。

（2）对完全拆除的混凝土面板，土方回填采用粉质粘土，回填时应适当控制含水量。

如土料水分过多或不足时，应晾晒或洒水湿润。

分层填筑夯土机夯实，达到设计要求后方能进行下一步工序。

待全部符合设计要求后再进行削坡和混凝土面板的施工。

（3）按照设计铺设厚度进行放线，架设模板，浇筑混凝土，使新旧混凝土面板基本持平，待新混凝土达到一定强度后拆除模板、洒水养护至复合设计要求强度。

3．2．3小面积混凝土面板破坏及裂缝的修复小面积混凝土面板破坏及裂缝的修复示意图如图（3-2），修复步骤方法如下：
图（3-2）小面积混凝土面板破坏及裂缝的修复示意图
（1）清除渠道内的淤积泥沙，杂草植被和已破坏的混凝土块体。

（2）对混凝土面板长短不一的裂缝，沿裂缝方向凿成U形槽并冲洗干净。

槽的深度视裂缝的深度而定，一般3～5cm。

在槽内修补面上刷丙乳净浆界面剂，略干后填入硅粉砂浆或细石混凝土进行修补。

（3）待裂缝处修补的砂浆或细石混凝土达到一定强度后，用钢丝刷清除混凝土面板表面的污泥、青苔、灰尘和疏松层，露出新鲜的混凝土面并用水冲洗干
净。

（4）对于混凝土块体缺失较大的部位，先用混凝土填补与旧混凝土面板齐平，待新混凝土达到一定强度后再进行砂浆层施工。

（5）在进行砂浆施工之前先在湿润的混凝土面板上涂刷丙乳净浆界面剂，待界面剂略干后抹上硅粉砂浆，拍实然后用挂杠刮平表面，最后抹平、收光。

（6）待砂浆达到一定强度后拆除模板，进行洒水养护，直至到达设计强度，一般不少于14d。

3．2．4混凝土面板表面露石露砂的修复
混凝土面板表面露石露砂的修复示意图如图（3-3），修复步骤方法如下：
图（3-3）混凝土面板表面露石露砂的修复示意图
（1）清除渠道内的淤积泥沙，杂草植被和已破坏的混凝土块体。

（2）用钢丝刷将混凝土面板表面的污泥、青苔、灰尘和疏松层等清理干净，露出新鲜的混凝土面并用水冲洗干净。

（3）按照设计铺设厚度进行放线，架设模板。

（4）混凝土面板上涂刷丙乳净浆界面剂，待界面剂略干后抹上硅粉砂浆，拍实然后用挂杠刮平表面，最后用抹子抹平、收光；砂浆达到一定强度后拆除模板，进行洒水养护。

4.结束语
本文通过对渠道混凝土面板破坏程度和原因分析，对渠道混凝土面板修复措施的应用总结，表明采用丙乳净浆处理修补基面，硅粉砂浆作为主要修补材料的组合方案，技术能够满足修复施工要求；同时因其造价较低、运输方便、施工工艺简单，希望给以后类似工程施工提供借鉴作用。

【参考文献】
［１］林宝玉，吴绍章.混凝土工程新材料设计与施工[M].北京：中国水利水电出版社，1998:100-130.
［２］刘福凯，孙春雷.渠道修补用硅粉砂浆试验及其工程应用.新疆地质矿产勘查开发局，2009,1004-5716,09-0171-05.。