管接口防渗漏处理新方案

任 为，屈高见

(中国水电三局有限公司勘测设计研究院，陕西西安，710032)

作者简介: 任为(1984—)，男，工程师，主要从事化学灌浆材料研究与施工。

【摘 要】 本文介绍一种SK手刮聚脲柔性防水材料结合SR塑性止水材料从PCCP管内部接口处防漏处理的施工方法和技术参数，通过对红墩子－上海庙能源化工基地供水工程的应用，SK手刮聚脲结合SR塑性止水材料的防漏止水方案在PCCP管接缝的防漏水处理应用上取得了成功，也使PCCP管接口漏水的这个难题有了全新的解决方案。

【关键词】 PCCP防渗; SK手刮聚脲; SR塑性止水材料

1 前言

PCCP管道是预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe)简称PCCP，是一种新型的钢性管材，具有合理的复合结构、承受内外压较高、抗震能力强、施工方便快捷、防腐性能好、维护方便等特性，现广泛应用于长距离输水干线、压力倒虹吸、城市供水工程、产业有压输水管线、电厂循环水工程下水管道、压力排污干管等，是钢板、混凝土、高强钢丝和水泥砂浆几种材料组成的复合结构，兼具钢材和混凝土各自的特性。它的接口采用钢制承插口，同钢筒焊在一起，承插口有凹槽和胶圈形成了滑动式胶圈的柔性接头，采用双层胶圈止水。

但在PCCP管道安装后的通水运行过程中，管道椭圆度、安装间隙、地基变化、止水胶圈、地下水位变化等不稳定因素使得PCCP管接口处经常出现渗漏情况，特别是现在运用较多的大口径PCCP管更容易受到以上因素影响出现渗漏，所以管接口的防渗漏处理也是困扰PCCP管道正常通水运行的一个工程难题，引起了PCCP管道业界的高度关注。

本文将介绍一种SK手刮聚脲材料结合SR塑性止水材料从PCCP管内部接缝处防漏处理的施工方法和技术参数。

2 工程简介

红墩子－上海庙能源化工基地供水工程，是为宁夏红墩子工业园区和内蒙古鄂尔多斯市上海庙能源化工基地提供生产、生活用水保障的基础性黄河引水工程，金水源泵站至红山石泵站压力管道工程由钢管段和PCCP管段组成。管段起始桩号K2+360，终点桩号K5+490，总长度3130m，管径2.4m，每段6m、重约24t，其中PCCP管接口共501道，管接口采用双胶圈承接密封接口，管顶最小覆土深度1.5m。2011年11月30日开始安装，至2012年6月上旬完成PCCP管段安装。在通水试运行后发现多处管道出现漏水情况，随即停水对PCCP管道进行堵漏处理，在尝试了多种堵漏方案后，漏水情况依然存在，业主向水电三局勘测设计研究院进行了咨询求助。

3 施工方案

水电三局勘测设计研究院专家对现场情况进行了仔细的实地勘察，因管道自重较大在通水后出现了不同程度的位移，导致接口受力而漏水。针对现场漏水的情况制定了使用SK单组分手刮聚脲结合SR塑性止水材料从PCCP管内部对接口处进行防漏处理的施工方案。

先施行内部处理，将管内水放空，施工人员进入，将PCCP接口处填充的水泥砂浆凿除。因为回填砂浆固化后为刚性材料，在管内通水后管接口出现活动时容易受到挤压出现破裂导致脱落。再用SR塑性止水材料进行填充，填充后对管接缝两侧300mm宽范围进行基面处理，对处理区域涂刷BE14界面剂，待表干后进行SK手刮聚脲涂刷，涂刷过程中以接缝为中心铺盖150mm宽的复合胎基布，然后再涂刷2～3遍SK手刮聚脲，达到2～3mm的设计要求，从内部做到了三重柔性止水。

其施工示意图见图1。

图1 施工示意图

4 施工材料

4．1 SR塑性止水材料

SR塑性止水材料是以非硫化丁基橡胶、有机硅等高分子材料为主要原料，经纳米材料改性而成，是一种已成功应用在国内大量面板坝等重点水电工程中混凝土接缝防渗的主要止水材料，耐老化性好、容易填充密实、防渗体系可靠。

本工程使用的是SR－2型(耐寒型)，保证冬季低温环境下，填充材料仍然具有柔性特点。技术指标见表1。

表1 SR－2型塑性止水材料技术指标

4．2 BE14界面剂

SK手刮聚脲涂层与基面的粘结采用BE14专用潮湿界面剂，这是一种100%固含量的环氧材料，界面剂分为A、B两组分，配比A B=10 7(质量比)。

4．3 SK单组分手刮聚脲

SK单组分手刮聚脲为脂肪族，有很好的耐老化性和耐化学腐蚀性，其分为“防渗型”和“抗冲磨型”两种。“抗冲磨型”材料强度高，硬度大，但延伸率相对较低(大于200%); “防渗型”材料延伸率大，硬度小，但强度相对较低(拉伸强度大于16 MPa、撕裂强度大于40k N/m)，因PCCP管道在通水运行后管内将会产生0.4～0.8MPa的压力，管内水流速为3m/s，并且黄河水含有大量的泥沙杂物会对管接缝处造成冲刷，所以此次防漏方案选用的是抗冲磨型手刮聚脲，主要技术指标见表2。

表2 SK手刮聚脲(抗冲磨型)主要技术指标

5 施工工艺及方法

5．1 SR塑性止水材料填充

首先清除承插接口缝内的修补砂浆，将残渣清理干净，在缝内均匀涂刷SR底胶，然后将SR柔性填料切割成和缝宽相适应的长条，填入缝内并挤压密实抹光。

5．2 基面处理

(1)在距PCCP管中心缝两侧各150mm处沿管壁一周画线，然后采用手持小型混凝土切割机沿线切缝，并注意控制切割深度不大于2.0mm，用角磨机将切割线内侧10mm范围打磨出倒三角凹陷; 以保证聚脲涂层边缘平顺过渡，和原混凝土基面齐平，无明显凸起，以减少水流的冲刷力。

(2)用安装钢丝刷的角磨机或手持钢丝刷对PCCP管接口320mm宽范围混凝土表面泥浆、浮尘等进行打磨清理，然后用干净湿抹布清除打磨后的表面浮灰，用热风机或汽油喷灯烘烤至基面干燥，达到表面平整(无孔洞和凸起)、干燥、洁净。

5．3 底漆涂刷

(1)BE14界面剂配比按A、B组分10 7(质量比)的比例进行均匀混合，一次混合量不宜多，用多少配置多少。

(2)用中号毛刷蘸取A、B混合后的BE14底胶均匀涂刷在接缝口320mm宽范围内混凝土基面上，无漏涂、无堆积，一定要大于刮涂SK手刮聚脲的面积。每圈参考用量为0.4～0.5kg(管径2.4m)。

(3)待底胶表干后(微沾手不拉丝)及时开始刮涂聚脲涂料(一般在4～12h内); 如间隔时间超过48h，或底胶表面被污染时，应先除去污染物，再涂一道底漆。

5．4 聚脲刮涂

(1)SK手刮聚脲为单组分，打开包装后直接刮涂，每桶SK手刮聚脲打开盖后必须在2h内施工完毕，参考用量为每圈5.5～6.0kg(管径2.4m)。

(2)使用专门手刮板刮涂SK手刮聚脲，刮涂一次成型，不要来回刮涂(易出现小包)，若用毛刷涂刷时要用力纵横涂刷。

(3)待BE14界面剂表干(沾手不拉丝)后直接刮涂第一层SK手刮聚脲，要薄而均匀，以保证PCCP管顶面及侧面刮涂的聚脲表面平整而不流挂为原则，随后在管接口部位15cm范围内铺盖胎基布，并将胎基布压实紧贴于基面，利用首层刮涂聚脲粘贴在基面上。

(4)分多遍刮涂至设计厚度(一般3～4遍，每遍约0.5mm厚，在保证顶面和侧面不流挂的情况下，每遍可尽量厚些，以加快进度)，每次刮涂SK手刮聚脲的间隔时间约在2～6h左右(环境温度较低时，则间隔时间较长)，一般以前一遍聚脲初凝不再流淌为原则。最终厚度达到2.0mm左右。

本次施工的工序间隔时间与温度的关系见表3。

表3 工序间隔时间表

5．5 注意事项

刮涂聚脲完成后，要注意防止后续使用过程中对聚脲涂层的破坏。尤其要注意以下几点:

(1)PCCP管内其他项目施工过程中，避免杂物、尖锐物直接堆放在聚脲涂层上而造成涂层破损;

(2)在聚脲涂层上禁止进行焊接操作，如不可避免时，应采取防护措施避免焊渣溅落，烫坏聚脲涂层。

6 结语

工程完工后，业主单位随即对处理过的泵站管段进行了通水试验，漏水情况再未出现。至笔者发文时，此段PCCP管引水工程已正式顺利通水运行一年，管接口漏水的问题已经得到了根本解决。通过本工程的应用，SK手刮聚脲与SR塑性止水材料两种柔性防水材料巧妙的结合，在PCCP管接口的防漏水处理应用上取得了成功，也使PCCP管接口从原来单一的胶圈止水变为“三重止水”，从而使PCCP管接口漏水的这个难题有了全新的解决方案。

参考文献

［1］姚宣德.大口径PCCP管道漏水风险分析［J］.水利水电技术，2009，(7).

［2］杜玉柱等.长输水管道接口维修的实践与总结［J］.给水排水，2008.