農業灌溉渠道、引水渡槽及排洪溝等水利設施,長期輸水運行,混凝土結構容易因凍融、沖刷、滲漏而破壞。傳統防滲措施如現澆混凝土襯砌、土工膜鋪設,存在施工速度慢、接縫滲漏或易老化等問題。聚脲防水施工因其快干、高粘結和耐磨性,可顯著提高輸水效率并延長結構壽命。本文介紹其在明渠、暗渠及渡槽中的施工要點和適用條件。
渠道防滲要求。一般渠道水流速度0.5~3.0 m/s,水中可能攜帶泥沙和石礫,對涂層有磨蝕作用。聚脲防水層需滿足:抗沖刷性能(耐磨性,Taber磨耗≤50 mg),耐水浸泡(長期浸泡強度保持率≥90%),耐凍融循環(-20℃~+20℃,50次循環無開裂)。厚度設計:小型渠道1.0~1.5毫米,大型輸水干渠1.5~2.5毫米。對于渡槽(高出地面),還需考慮紫外線老化,應使用脂肪族面漆。
基層處理。舊混凝土渠道常存在剝落、蜂窩和裂縫。需先清除淤泥和附著物,高壓水槍清洗。然后鑿除松散混凝土,用聚合物砂漿修復,使表面平整。對于伸縮縫,應清除原有填縫料,重新填入閉孔泡沫板,再在縫面噴涂聚脲,縫兩側各300毫米范圍內加厚0.5毫米并鋪設聚酯布增強。新澆混凝土需養生28天,含水率低于8%。
底涂與噴涂。與常規混凝土防水類似,涂刷高滲透底漆,增強粘結。渠道噴涂采用移動式噴涂設備,可在渠道底部鋪設軌道或采用長臂噴槍。施工分段進行,每段長度根據設備供料管長度確定(一般50~100米)。噴槍應垂直于渠壁和渠底,距離保持60厘米。由于渠道截面狹窄,需注意漆霧反彈,操作人員應佩戴全面罩。噴涂順序為先渠底,后兩側渠壁,從下游向上游推進,避免踩踏未固化涂層。每道厚度0.5毫米,交叉噴涂2~4道達到設計厚度。
特殊部位。渡槽的支座、立柱與槽身連接處,以及進出口漸變段,需增設附加層。渡槽內壁常有爬梯、水位標尺等預埋件,周邊應涂刷密封膠后再噴涂。對于有蓋板的暗渠,內壁噴涂困難,可采用手工涂刷型聚脲或小型噴涂設備進入內部操作。
質量檢查。厚度檢測(超聲波測厚儀),每50米檢測一個斷面(底部、兩側中部)。電火花檢漏(每毫米3000V)需在水干狀態下進行。注水試驗:分段圍堵注水至設計水位,觀察48小時水位下降,滲漏量應小于設計允許值(通常≤0.1 L/(m2·d))。
工程案例。某大型灌區改造項目,總長35公里的混凝土明渠采用聚脲防水施工,厚度2.0毫米,完工后輸水損失由原來的25%降低至5%以內,且抵抗了當年冬季凍融,涂層完好。但需注意,聚脲施工環境溫度不宜低于5℃,渠道內通風較差時需強制排風。另外,聚脲材料費用較高,對于低水頭小渠道,經濟性不明顯,一般推薦用于骨干渠道或高寒地區。總之,聚脲防水施工為水利渠道提供了一種快速、可靠的防滲手段,尤其適合改造工程中的短工期要求。
