中国葛洲坝集团第六工程有限公司 云南昆明 650214
摘要：水电站厂房因受混凝土浇筑不密实、止水设计不尽合理等诸多因素影响，导致尾水蓄水后局部发生渗漏，给厂房的正常运行造成了严重的安全隐患，笔者主要以龙开口水电站发电厂房渗漏处理施工的成功应用，从厂房渗漏原因分析、渗漏处理原则及处理施工工艺等方面进行详尽的阐述，以期为类似工程提供参考。
关键词：厂房；龙开口水电站；渗漏处理；裂缝
1 工程概述
龙开口水电站枢纽位于云南省大理州鹤庆县朵美乡境内，是金沙江中游河段规划的第六级电站。电站装机容量1800MW，为一等大（1）型工程。水电站主厂房共安装5台立轴混流式水轮发电机组，机组间距33.0m，机组间结构缝宽4cm。EL.1207以下为大体积混凝土，下游副厂房下游墙为挡水墙。厂房上游侧EL.1204.3高程沿坝轴线方向布置有尾水管进人廊道，下部大体积基础混凝土下游侧在EL.1189高程分别布置有检修排水廊道和灌浆廊道。厂房止水布置情况详见图1。
图1 厂房止水布置示意图
2 渗漏检查及原因分析
厂房尾水进水后，经对厂房各个渗漏部位仔细进行检查并对其渗漏情况及其原因进行详细分析总结，经检查将厂房渗漏主要归为三类：下游副厂房墙体的点状、线状渗水；局部墙体的水平层间缝、施工缝、混凝土与钢衬接缝渗水以及尾水管进人廊道和下游副厂房各机组间结构缝处的渗水，漏水量较大。
2.1 渗漏情况
（1）厂房尾水管进人廊道（EL.1204.3）与下游副厂房（EL1207）人行门道的结构缝部位存在漏水现象，个别部位漏水以压力流方式，漏水量较大，渗水量30～40m3/h。
（2）检修廊道和灌浆廊道在1#～5#机组间的伸缩缝面多呈现局部线流和点滴状，渗水量较小，约4～5m3/h。
（3）厂房尾水下游挡水墙混凝土浇筑缝面局部产生渗水呈线流和点滴状，渗水量一般在0.2～0.5 m3/h。
（4）个别尾水管进人孔钢衬与混凝土接缝处无明显渗水，但有钙化质溢出。
2.2 原因分析
（1）厂房检修排水廊道和灌浆廊道排水孔出水量较小；结构缝渗水量很小，表明厂房固结、帷幕灌浆及廊道止水效果良好；
（2）EL.1205.5m结构缝水平止水以下层间缝、施工缝有渗水，说明PVC止水周边混凝土局部振捣不密实以及PVC止水局部受损所致；EL.1205.5m结构缝水平止水以上层间缝、施工缝有渗水，主要是由于结构缝局部发生渗漏后，水位上溢，且EL.1205.5m以上施工缝未设止水（除下副挡水墙外），从而导致结构缝内积水通过层间缝向外渗漏所致。
（3）尾水管进人孔处的渗漏和钙化质溢出主要由于钢衬与混凝土接缝浇筑干缩后结合不密实，且EL.1205.5m以上施工缝未设止水（除下副挡水墙外），结构缝发生渗漏后，水位上溢，从而导致结构缝内积水通过层间缝向外渗漏所致；
（4）下游副厂房各机组间伸缩缝处的漏水较大，初步断定为个别机组伸缩缝止水（EL.1205.5水平止水、副厂房垂直止水）局部破损或止水片附近混凝土浇筑不密实而发生绕渗所致。由于“充水区”止水片水平、垂直距离长，同时该止水封闭区内EL.1205.5以上各施工缝内未设层间止水（除下副挡水墙外），如止水有一处破损将会导致结构缝内充水位上溢并串漏至所有机组段，通过结构缝、施工缝等缝隙形成渗漏。
3 施工材料选择
3.1 LW/HW水溶性聚氨酯化学灌浆材料
LW型水溶性聚氨酯灌浆材料是一种快速高效的防渗堵漏化学灌浆材料。产品具有良好的亲水性能，浆液遇水后可以分散乳化，进而凝胶固结；固结体为弹性，可遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的双重功能。
HW型水溶性聚氨酯灌浆材料是一种快速高效的防渗堵漏补强加固化学灌浆材料。产品具有具有良好的亲水性能，浆液遇水后可以分散乳化，进而凝胶固结；粘度低，可灌性好；有较高的力学性能；可与LW型灌浆材料以任何比例混合使用，以配制不同强度和不同水膨胀倍数的材料。
3.2 903聚合物水泥砂浆
HK-903聚合物水泥砂浆防水胶由高分子乳液和有关的助剂组成。该材料与普通硅酸盐水泥、砂等配制成聚合物水泥砂浆，可采用喷涂或涂抹的工艺在混凝土表面形成完整、致密的防渗层。
3.3 防水宝
抗渗回填材料采用防水宝砂浆。它具有耐低温、耐碱性、抗冻融、与混凝土基面粘接力强、抗渗压力高、耐老化、无毒性等特点。
4 厂房渗漏处理方案
现针对以上各渗漏类别分别采取的处理措施为：①点、线状渗漏及层间缝、施工缝渗漏采用常规堵漏措施即可，即在裂缝、点处凿槽，并在缝两侧或点中间打孔灌浆的措施；②结构缝内的渗漏采用恢复现有止水的封堵方案，即采取在尾水管进人廊道、下副1207通道的上下游侧结构缝、尾水平台垂直止水间结构缝打骑缝孔在两止水间进行化学灌浆的措施。
4.1结构缝渗漏水处理
4.1.1廊道内止水修复处理工艺
廊道内止水修复漏水处理按以下步骤进行：
（1）漏水结构缝骑缝切V型槽（宽8cm深10cm），全面封闭下副EL.1207与EL.1204 廊道内结构缝，并在廊道内骑缝钻孔埋设测压管，设置压力表观测并判断止水结构漏水部位；
（2）在对漏水部位判断的基础上，在下副EL.1207廊道上下游侧EL.1208.5高程左右与EL.1204廊道上下游侧EL.1205.5高程左右骑缝钻止浆孔，孔径60mm左右，孔深接近橡胶止水片，但不得破坏止水结构；
（3）止浆孔灌填LW水溶性聚氨酯；
（4）在EL.1204廊道与下副 EL.1207通道结构缝处漏水较大部位各设置2个骑缝灌浆孔，灌浆孔孔径φ75mm，孔深至二道止水片之间，钻孔确保不得将止水铜片穿透；
（5）埋设灌浆管并安装控制阀门，封闭缝口后试压确认；
（6）灌浆选用大流量灌浆泵纯压式灌浆。连接上下游侧灌浆管至化学灌浆泵，同时注入LW水溶性聚氨酯化学浆液。灌浆压力0.60MPa左右，具体可视实际调整。开灌后尽快将灌浆压力升至预设压力，连续灌注，直至灌浆结束。灌浆时需及时观察横缝上下游位置等情况，若发现漏浆，可改为间歇灌注；
（7）在规定灌浆压力下，注入率不大于0.2L/min时，继续灌注15min，即可结束并修复混凝土面；
4.1.2尾水平台骑缝钻孔处理工艺
结构缝漏水处理（止水失效修复与重置一道止水）按以下步骤进行：
（1）在各机组尾水平台结构缝间处二道止水间布置骑缝孔，尾水平台孔位中心线距止水铜片30cm；
（2）在尾水平台布置的骑缝灌浆孔处安装好地质钻机，孔径110mm，并确保骑缝与不破坏下游侧止水铜片，孔底高程EL.1216左右；
（3）埋设灌浆管（进浆管伸入孔底，距离孔底20cm左右，孔口设一个出浆管）并安装控制阀门，封闭缝口后试压确认；
（4）采用大流量灌浆泵纯压式灌浆，孔口灌浆压力控制在0.4MPa左右。灌浆材料选用LW水溶性聚氨酯，开灌后尽快升压至预设压力，连续灌注直至灌浆结束。灌浆时需及时观察横缝上下游位置等情况，若发现漏浆，可改为间歇灌注；后续处理同廊道。
4.2 施工缝、裂缝渗漏处理
施工缝、裂缝处理的基本步骤：
（1）骑缝凿“U” 形槽（宽100～140mm，深100～120mm）；
（2）在缝的两侧钻斜孔斜穿缝面引流，钻孔必须穿过缝面，斜孔角度45°～60°，孔径 14～22mm，孔距按0.3～0.8m布置；
（3）孔内清洗干净后在钻孔内用TS堵漏宝埋设 8mm 紫铜管或PPR注浆管，以灌浆管能埋入和稳固为原则，埋管埋入孔深2／3左右，防止砂浆堵孔，整个外露缝口全部封堵密实。1小时后开始养护，直至强度达标；
（4）灌浆前应采用压水（或压风）的方式对缝面封闭情况和注浆口串通情况进行检查，压水（或压风）检查需等伸缩缝缝口材料有一定强度后进行，采用单孔压水（或压风），接入压力为0.1～0.2Mpa，逐孔检查，发现外漏应予以修补；
（5）把灌浆泵接入起始灌浆管灌注LW、HW 聚氨酯浆材，混合比例根据缝宽和漏水情况调节，灌浆次序按照自下而上，从一端向另一端的顺序逐孔依次灌注，首先从起始孔进行灌浆，其余孔口全部敞开，待相邻孔冒浓浆后扎管或并联灌注，如此类推，将灌浆压力逐步提升至结束灌浆压力，灌浆压力控制在0.2～0.5Mpa，灌浆压力要求大于该处漏水压力0.20Mpa左右。缝宽大，贯通性好，灌浆压力宜选低些；缝宽小，贯通性差，灌浆压力宜选高些。既要保证缝面内浆液饱满密实，又要防止缝面内过高灌浆压力对缝面两侧的劈裂破坏；进浆速度小于5mL／min时，稳压10～15min，扎管封闭。如出现灌浆压力无法稳压或并联灌注60min后进浆速度无变小趋势，当累计进浆量大于10L／m 时，可以结束灌浆；
（6）灌浆结束，待浆液完全固化后，铲除注浆嘴；
（7）以缝为中心线安装止水片；
（8）在伸缩缝的中心位置安装泡沫板，泡沫板；
（9）用角磨机打磨防水砂浆回填层，使与原混凝土面在伸缩缝内起伸缩作用。用防水宝砂浆填平至表面，保持平整。
4.3 点漏渗漏水处理
（1）在蜂窝孔洞部位人工开凿出一定范围和一定深度（不低于180mm）的圆锥形槽；
（2）在集中漏水部位钻孔，钻孔贯穿漏水通道，孔深一般0.2～0.5m，孔径20mm 左右；孔距视现场具体情况布置。具体布孔的孔径、孔距、孔深等由工艺试验确定，以保证浆液均匀填满漏水通道。钻孔经验收合格后，进行孔内和漏水通道冲洗，采用压水冲洗，水压0.2MPa。冲洗时孔口敞开，将水管插入孔底，等回清水后即可结束；
3）灌浆：把灌浆泵接入起始灌浆管灌注Lw、HW 聚氨酯浆材，混合比例根据缝宽和漏水情况调节，灌浆程序同上；
后续步骤同施工缝不再赘述。
5 主要施工设备配置
HY-2型灌浆泵2台；HY-1型手动灌浆泵2台，地质钻1台；喜得利潜孔钻2台；JZ350型搅拌机1台。
6 结语
厂房渗漏处理施工技术通过在本工程的成功应用，为类似工程提供了一种可选择的方案，利用在没有损害原止水的条件下通过弥补和增强原止水效果的处理原则有效解决了水电站厂房渗漏问题，其特点主要为快速、高效、成本相对较低，但堵漏的耐久性尚未得到准确的数据；另外由于目前市场化学灌浆堵漏材料五花八门，故在选用堵漏方案及材料时应综合考虑工程的实际情况，包括结构物部位，裂缝成因等及施工条件等，选用合理的技术方案及耐久性好、稳定性强、价格合理、绿色环保的材料，以确保工程的安全运行、耐久性及环保要求。
论文作者:王永祥
论文发表刊物:《基层建设》2016年20期
论文发表时间:2016/12/12
标签：廊道论文; 厂房论文; 结构论文; 骑缝论文; 下游论文; 压力论文; 混凝土论文; 《基层建设》2016年20期论文;