DB64_T_1777-2...降糙防护技术导则》要点解读_马文波.pdf

2023年第2期（上）/总第624期152标准评析DB64/T 1777-2021 灌区输水建筑物降糙防护技术导则要点解读 马文波（宁夏固海水利建设安装工程有限公司）摘 要：宁夏回族自治区地方标准DB64/T 1777-2021 灌区输水建筑物降糙防护技术导则 的发布实施为我国大型灌区老旧输水建筑物的降糙增流提供了借鉴。本文对该标准进行了解读，阐述了标准编制的背景，介绍了灌区输水建筑物现状和问题以及降糙防护技术发展，深入解读了标准的技术要点，以便相关技术人员更好地理解标准，加强标准的宣贯效果。关键词：标准，输水建筑物，降糙防护DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.03.028Interpretation of DB 64/T 1777-2021,Technical guidelines for roughness reduction and protection of water conveyance structures in irrigation areasMA Wen-bo（Ningxia Guhai Water Conservancy Construction and Installation Engineering Co.,Ltd.）Abstract:The promulgation of Ningxias local standard,DB 64/T 1777-2021,Technical guidelines for roughness reduction and protection of water conveyance structures in irrigation areas provides reference for the reduction of roughness and increase of fl ow of old water delivery structures in large irrigation areas.This paper interprets the standard,expounds the development background of the standard,introduces the current problems of water conveyance structures in irrigation areas and the development of roughness reduction protection technology.This paper explains the technical key points of the standard,which is convenient for relevant technicians to better understand the standard and strengthen the publicity and implementation effect of the standard.Keywords:standard,water conveyance structure,roughness reduction protection1 编制背景党的十九届五中全会决定实施国家水网重大工程，这是解决水安全问题的一项重大战略决策部署。灌区工程被誉为国家水网的“最后一公里”，是保障国家水安全和粮食安全的水利基础。随着灌区工程的运行，部分输水建筑物老化渗漏问题突出，导致水资源白白流失，与此同时随着地区经济的持续发展，各业用水需求呈刚性增长，水问题依然是制约农业生产和社会经济发展的主要瓶颈。因此，灌区输水建筑物的安全高效运行至关重要。宁夏在黄河流域具有承上启下、辐射周边的特殊重要地位，承担着维护西北乃至全国生态安全的重要使命，是国家水网建设的重点。20世纪90年代，为解决宁夏中部干旱带贫困问题，建设了四大扬黄系统。同时，在南部山区，由于降雨量较大，形成了以2023年第2期（上）/总第624期153马文波：DB64/T 1777-2021 灌区输水建筑物降糙防护技术导则要点解读塘坝库等地表水为水源的灌溉系统。在北部引黄灌区，由于地下水位较高，形成了以机井组成的地下水灌溉系统1。但是，宁夏当地水资源严重缺乏，地区给供水矛盾依然突出。近几年，随着国家大力推动大中型灌区现代化改造工程建设，自治区先后对盐环定、红寺堡、固海、固海扩灌等扬水灌区工程进行了全面的提升改造，包括泵站老化机电设备更新、工程信息化建设等2，其中老旧输水建筑物的增流提效是实现灌区工程效益发挥和高质量发展的关键。为此，宁夏回族自治区水利厅组织编制单位开展了DB64/T 1777-2021 灌区输水建筑物降糙防护技术导则（以下简称 导则）的编制工作。2 灌区输水建筑物现状问题和降糙防护技术发展情况2.1 灌区输水建筑物概况大型灌区输调水工程包含渠道、渡槽、隧洞、暗涵等输水建筑物。水利工程中存在大量混凝土结构，很多工程结构已运行多年，受混凝土碳化、温度、干湿变化、不均匀沉降等因素影响，易出现钢筋锈蚀、冻融剥蚀、混凝土裂缝、伸缩缝止水破坏等现象。相当一部分存在严重病害缺陷，对工程结构的安全性和耐久性影响巨大。另外，由于工程结构老化失修，导致原输水建筑物的过流能力大幅降低，工程效益无法得到充分发挥。2.2 输水建筑物降糙防护技术与应用进展输水建筑物涂层降糙防护技术是通过降低输水建筑物混凝土表面粗糙程度、改变表面性质以降低过流表面糙率，提高输水能力，并防止或延缓过流表面再度糙化的表面防护技术和方法。利用低表面能涂层对输水建筑物混凝土进行表面防护，涂层固化后形成全封闭的柔性防护层，既可对输水建筑物混凝土进行整体保护，避免混凝土遭受外界碳化侵害和冻融剥蚀，还能有效降低混凝土糙率，大幅提高工程输水过流能力，已成为水利工程降糙防护技术的新趋势3。宁夏地处我国西北地区，具有高寒、高温差、高海拔、强紫外线等严酷环境特点，由于受黄河流域高泥沙水流冲蚀、严寒地区工程可施工期短、野外作业环境条件限制等多重因素影响，对输水建筑物降糙防护技术应用提出了更高的要求4。3 主要技术内容和要点导则按照GB/T 1.1-2020的规定起草，适用于宁夏地区灌区渡槽、渠涵、隧洞等混凝土输水建筑物降糙防护工程5。针对涂层降糙防护技术特点和适用性，导则共分9章，主要内容遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则，包括范围、规范性引用文件、术语和定义、总则、材料、降糙防护施工、涂层缺陷处理、质量控制与检验、安全与环境保护。3.1 总则导则重点围绕工程安全运行核心问题，紧扣输水建筑物防渗漏、抗冲磨、防冻融、防老化、增流提效等实际需求，规定了灌区输水建筑物降糙防护技术的总体实施要求，明确提出了降糙防护工程设计服役寿命和降糙防护工程使用材料类型。按照不同使用部位和运行条件确定了降糙防护涂层厚度的下限值。3.2 材料分类和技术要求3.2.1 材料分类降糙防护工程宜采用有机涂层材料，涂层材料按力学性能特点分为弹性涂层材料和强韧性涂层材料。其中，弹性涂层材料宜用于渡槽工程过流面的降糙防护及伸缩缝部位处理；强韧性涂层材料宜用于涵洞、隧洞等可能存在外水内渗工程过流面的降糙防护，也可用于渡槽工程的过流面降糙防护。弹性涂层材料宜采用高性能聚脲、聚氨酯涂层材料或其他黏接性能及耐水、耐冲刷性能好的有机涂层材料。强韧性涂层材料宜采用环氧树脂、改性环氧类2023年第2期（上）/总第624期154马文波：DB64/T 1777-2021 灌区输水建筑物降糙防护技术导则要点解读材料或其他粘接性能及耐水、耐冲刷性能好的有机涂层材料。3.2.2 技术要求导则结合宁夏地区工程实际，通过试验研究与现场应用6-9，针对混凝土表面降糙防护目的、环境和工程应用条件等方面给出了涂层材料各项性能指标的技术要求，如表1-表3所示。这种细化的要求，可以指导技术应用单位根据不同厂家材料产品情况，对标相关技术参数，达到严酷环境下输水建筑物降糙防护工程应用效果。弹性涂层材料性能见表1。表1 弹性涂层材料性能要求序号项目技术指标试验方法1固体含量/%80GB/T 16777GB/T 234462表干时间/h43硬度/邵A504拉伸性能拉伸强度/MPa15断裂伸长率/%2805黏接强度/MPa2.56撕裂强度/（k Nm-1）407低温弯折性/-458不透水性（0.4MPa要求h）不透水9吸水率/%5强韧性涂层材料按性能分为型和型。型和型均宜用于涵洞、隧洞等工程，型也可用于渡槽等工程。型和型强韧性涂层材料的性能见表2和表3。表2 型强韧性涂层材料性能要求序号项目技术指标试验方法1固体含量/%95GB/T 167772表干时间/h63拉伸性能拉伸强度/MPa15GB/T 2567断裂伸长率/%54黏接强度干基面/MPa2.5DL/T 5193潮湿基面/MPa2.05抗渗压力/MPa（0.5 mm厚度）1.0JC/T 22176抗冻性（200次循环）涂层无开裂、起皮、剥落SL 352表3 型强韧性涂层材料性能要求序号项目技术指标试验方法1固体含量/%95GB/T 167772表干时间/h63拉伸性能拉伸强度/MPa12GB/T 2567断裂伸长率/%104黏接强度干基面/MPa2.5DL/T 5193潮湿基面/MPa2.05热相容性干热循环（30次）涂层无开裂、起皮、剥落湿热循环（30次）涂层无开裂、起皮、剥落6抗冻性（200次循环）涂层无开裂、起皮、剥落SL 3527耐冲击性（1000g钢球，1mm厚度）涂层无开裂、剥落GB/T 223743.3 降糙防护施工导则 对降糙防护作业环境温度、混凝土基层处理、降糙防护涂层施工、材料养护等方面作了详细说明，特别是输水建筑物伸缩缝关键部位的处理，分别针对渡槽、隧洞和涵洞等不同建筑物结构特点，提出了细化的处理方案。详见图1和图2。图1 渡槽伸缩缝降糙防渗结构示意图图2 隧洞、涵洞伸缩缝降糙防渗结构示意图3.4 涂层损伤缺陷处理根据涂层损伤缺陷的原因分类，可分为机械损伤和化学损伤两大类。机械损伤是指在涂层使用过程中，因为撞击、摩擦、割划、蹭伤等现象导致的破1-伸缩缝；2-砂浆找平；3-柔性防水板材或涂层；4-钢筋；5-界面剂；6-聚合物砂浆或聚合物水泥砂浆；7-柔性密封材料；8-弹性降糙防护涂层1-伸缩缝；2-混凝土基面；3-弹性降糙防护涂层；4-柔性密封材料；5-空隔层；6-胎基布2023年第2期（上）/总第624期155马文波：DB64/T 1777-2021 灌区输水建筑物降糙防护技术导则要点解读损、分层或脱落，致使降糙防护涂层的功能性和对基材的防护性能损伤。化学损伤主要是因为降糙防护涂层长期暴露于严酷环境下，因自然因素发生老化、化学侵蚀等作用，造成涂层表面起泡、脱落，或因自身的物理化学变化引起的粉化、龟裂、脱落等损伤涂层化学组分性能衰减，影响涂层的防护和降糙效果。另外，由于施工过程中施工质量控制不严、运行期遇意外焚烧等，均会出现不同程度的涂层分层、脱落、自身性能衰减等现象，影响涂层的使用寿命。在涂层施工或后期工程运行过程中，涂层损伤缺陷问题是难以完全避免的，故针对损伤缺陷部位的修复处理技术尤为重要。导则 对涂层损伤缺陷情况判定、处理范围划分和技术处理方法作了规定，明确涂层存在流挂、针孔、鼓包、开裂、剥落及损伤等缺陷时，应进行修复处理，修补时应首先确定缺陷部位并划定缺陷范围，割除表面涂层材料，并对露出的混凝土基面和割口周边15cm20cm范围内涂层进行打磨和清理，在修补范围内重新涂覆降糙防护材料。3.5 质量控制与检验导则 从基础处理、界面剂涂刷、降糙防护涂层等施工环节，提出了输水建筑物降糙防护施工质量控制标准，明确了现场检测的内容、方法和频次。技术人员可以依据标准中的检查指标，综合直观地对降糙防护施工质量和效果进行量化评判。4 结 语导则的制定，有针对性地对降糙防护工程中材料、施工、质控等方面提出了统一要求，为技术应用单位提供了强有力的技术