尼那水電站滲水裂縫處理施工:流明渠廊道滲漏水處理

宮續豐

(南水北調中線干線建設管理局 河南直管建管局，鄭州 450046)

1 概述

尼那水電站屬于中型水電站，其導流明渠位于主河床偏左，緊臨電站廠房左側布置，左側與左岸副壩相接，其壩段總長度72 m。尼那水電站導流明渠過水后，經相關人員在現場進行細致的勘察后，發現在明渠底部的灌漿廊道以及排水廊道等多處出現滲漏水現象。為保證水電站日后的安全運行，并實現“建精品工程，爭創魯班獎”的目標，有關部門必須采取相關的措施對導流明渠工程混凝土滲水裂縫進行處理，實現水電站的正常、安全、有序運行。滲水裂縫處理工作必須程序化、規范化，嚴格按照修建的管理條令和步驟來進行施工，采用加固型材料，做到結構上安全、牢固，而且外觀上美觀，并能與周圍環境協調融合。

2 滲水裂縫的形式及滲漏原因

2.1 灌漿廊道出現滲水裂縫的表現形式

明渠底部灌漿廊道出現滲水裂縫主要表現為:①混凝土伸縮縫滲水;②混凝土施工縫滲水;③混凝土龜裂縫滲水。在3種滲水形式中，伸縮縫滲漏水量較大，應該做重點防護。

2.2 灌漿廊道出現滲漏現象的原因

1)在水電站的施工縫附近，通常會在混凝土施工過程中出現漏振現象，導致混凝土不密實，在長期的截流過程中易導致裂縫的出現。

2)在水電站混凝土施工的過程中，由于止水接頭黏接不密實或者搭接長度不滿足施工的規范要求。

3)施工過程中損壞了止水系統，或者止水材料本身質量差。

4)溫度應力或干縮應力超過混凝土的極限抗拉強度。

5)基礎約束力大。

6)施工出現間斷，最主要原因就是尼那水電站導流明渠工程施工持續時間達4 a之久，在施工期間由于經費、材料等各種問題導致停工，并且這幾次停工的時間都中途有2次較長時間的停工，造成前后期混凝土結合較差。

3 滲漏水處理

3.1 處理方法

3.1.1 混凝土龜裂縫及施工縫

在水電站混凝土施工的過程中，為有效做好混凝土龜裂縫及施工縫補救措施，常采用扣槽埋半合管后嵌縫，通過引出塑料管灌注化學漿液，漿液凝固后形成一道連續封閉的彈性防滲圈，凝固后的漿液始終保持與縫兩側的壓性接觸，能有效解決施工縫滲水漏水問題。

3.1.2 混凝土伸縮縫

施工方法采用扣槽埋半合管后嵌縫通過在滲漏水最低處鉆斜孔灌注化學漿液，漿液凝固后形成一道連續封閉的彈性防滲圈，凝固后的漿液始終保持與縫兩側的壓性接觸。

3.2 原材料及設備

施工過程所需要的主要原材料包括:①力頓堵漏王;②水泥砂漿;③水;④丙酮;⑤LW聚胺脂;⑥乙酰氯;⑦灌漿管。主要設備包括:①計量泵;②手風鉆;③空壓機;④鋼絲刷;⑤磨光機。

4 施工工藝及要點

在尼那水電站滲水裂縫進行灌漿施工的過程中采用扣槽嵌縫配合化學灌漿的方法。該工程總體施工流程為:扣槽→洗縫→埋管(半合管)→嵌縫→待凝48 h→壓丙酮→化學灌漿→表面封口處理。

4.1 施工工藝

4.1.1 扣槽

對滲漏縫進行扣槽應遵守以下原則:

1)扣槽必須找準水源，只有這樣才能使得施工的準確性更高，水源的判斷跡象一般表現為:滲水集中，且其周圍干燥無滲漏。

2)槽的形狀應該設計成“v”型，并保證滲漏點、縫位位于“v”型槽子正底部。

3)“v”型槽尺寸一般為頂寬20 m，深15 m，通過對施工現場進行一系列勘察，從而計算出槽的準確長度。

4)若混凝土較松散，須經過專業人士的處理，將其松散部分全部清除干凈，以排除安全隱患。

5)遇鋼筋時應按鋼筋的結構進行切除，若現場無條件，則加大其與混凝土接觸部分深度。

6)縫面須鑿毛成鋸齒狀，以保證混凝土面與混凝土砂漿結合密實，防止混凝土結構出現滲水裂縫。

4.1.2 洗縫

1)為有效清理水電站導流明渠廊道裂縫，應采用壓力水及鋼絲刷來清除裂縫內的殘渣及雜物、積水，即通常所說的洗縫。

2)在清洗裂縫的過程中若遇鋼筋，則將鋼筋表面的銹漬進行清理，以保證縫面相對干凈。

4.1.3 埋設半合管

1)對于水電站導流明渠廊道的龜裂縫和混凝土施工縫，將1.2″塑料管劈成兩半，再將一半塑料管緊貼在漏水水源，即槽子正底部，然后每隔2.0 m用6'塑料管引出，用于排水及灌漿管。

對于混凝土伸縮縫滲漏水，應該采取更為嚴密的措施，除了按上述要求進行埋設半合管外，還要在滲漏水最低處，伸縮縫兩側的廊道邊墻上距縫80 cm處，用手風鉆各造一個孔，這兩個孔間的間距應該為30 cm，孔徑為￠42，與縫面所呈的夾角為45°，孔深以繞過止水打穿縫面10 cm控制，埋設1.2″鋼管作為進漿管。造孔過程中要求相當嚴格，要控制好孔斜和孔深，當造孔至1.2 cm深(即過縫面)時，要密切注意造孔過程中是否出現的異常情況，并委派技術人員現場盯面，若有異常情況出現，應進行及時處理。

縫面的判斷標準有以下幾點:①孔內有涌水現象;②對打出的巖芯進行觀察，從所取巖芯的狀況判斷有明顯的施工面，并且施工面內夾有黑色的塑料泡沫板條;③出現孔內反水情況，并且孔內返水中夾帶有黑色的泡沫塑料板條碎屑。

在鋪設半合管時，必須沿著縫面從一端往另一端依次用堵漏王壓抹在塑料管上，其具體操作步驟如下:將堵漏王按照(堵漏王:水=1 kg∶0.25～0.30 kg)的比例將其迅速拌和好，然后再將拌好的堵漏膠泥放在手上，感到膠泥燙手并且稍微發硬時，堵漏膠泥迅速壓于半合管上，持續一定時間即可。

2)縫面干燥后用水泥混合砂漿嵌縫，并將其抹平。

水泥砂漿配比為:

水泥∶水∶砂∶氧化鎂 =1∶0.45∶1∶0.03(重量比)

3)對于水泥砂漿須進行灑水養護，防止其在外界條件下干裂形成二次缺陷，避免不必要的麻煩。

4)在進行埋管處理時應嚴禁堵漏王及砂漿封堵管路，影響灌漿效果。

4.1.4 壓丙酮

由于水在LW聚胺脂化學漿材中是良好的固化劑，漿材遇水后能夠迅速固化，由于這種特性導致了其不能對整條縫子起到良好的封閉作用，因此在灌注LW漿材之前，必須保證裂縫內沒有積水，一般情況下用丙酮將縫內的滲漏水趕出。具體操作如下:

1)伸縮縫壓丙酮采用定量壓入和有壓壓入相結合的方法，壓力為0.6 MPa，具體操作要求如下:

施工人員必須根據現場實際情況進行具體的勘察和分析，當壓力升至0.6 MPa時，壓丙酮的注入率＜0.1 L/min時，則應該保持灌漿壓力為0.6 MPa，持續灌注5 min即可結束。若此時孔內的注入量仍然較大，可采用定量法對其進行控制，每條縫壓入量按200 L控制。

2)混凝土施工縫和混凝土龜裂縫壓丙酮時，當壓力升至0.6 MPa，注入率＜0.1 L/min時，則保持灌漿壓力0.6 MPa，持續灌注5 min即可結束。

4.1.5 化學灌漿

采用化學灌漿方法對裂縫進行修補時，通常有2種形式的灌漿方式:①對于水平裂縫，灌漿時從一端往另一端依次趕排氣進行;②而對于垂直裂縫和環縫，則按自下而上的順序依次趕排氣進行灌漿，一般采用的化學灌漿材料的具體指標、詳細配方及在尼那水電站的滲水縫采用的具體灌漿參數見表1—表2。

表2 詳細配方:環氧加固材料的配比常數(重量比)

該工程中的灌漿參數:

1)漿液配置:灌漿材料定為LW聚胺脂，漿液按IV期配制。

2)灌漿壓力:最大壓力控制在0.6 MPa。

3)灌漿設備:手壓泵、計量泵。

4)灌漿結束標準:①龜裂縫和混凝土施工縫待回漿管出漿時，將其扎死，在設計壓力下，當注入量＜0.1 L/min時，持續5 min即可結束灌漿;②伸縮縫灌漿采用定量灌漿和有壓灌漿相結合的方法，最大灌漿壓力0.6 MPa，具體操作要求:

根據現場實際情況，當灌漿壓力升至0.6 MPa，若此時孔內基本不吃漿，即注入量 ＜0.1 L/min時，則保持灌漿壓力0.6 MPa，持續灌注5 min即可結束。若此時孔內吃漿仍然較大，可采用定量法進行控制，每條縫灌注漿材按1 000 L控制。

5)待凝48 h后，割除灌漿管，進行二次抹面，并灑水養護。

5 質量保證措施

1)建立健全質量保證體系和質檢機構，對工程進行嚴格地監控，隨時掌握工程進度，確定整個過程在受控狀態下進行，以確保其安全性。

2)在工程開工前，對施工地進行細致地考察，結合工程情況及施工技術要求，對施工人員進行全面的技術交底，選用技術合格的員工。

3)在工程中期或者后期，嚴格實行“三檢一驗”制度，對工程的質量進行檢驗，以達到預期的目的。

4)建立嚴格的質量管理制度，實行質量目標管理，并將質量目標分解到各級質檢機構，落實責任和權限，確保工程的質量。

6 安全保證措施

1)現場需設專職安全員，對架子搭設及人員進行現場監督。施工腳手架必須搭設穩定，確保安全可靠。

2)加強化學灌漿材料的保管，按化管材料的性質不同，采取不同的儲存方法，防爆曬、防潮、防泄漏。

3)施工現場必須配備足夠的防火設施，不得在現場大量存放易燃品，施工現場嚴禁吸煙和使用明火，嚴禁非工作人員進入現場。

4)按環境保護的有關規定進行施工，施工中的廢漿、廢料及清洗設備、管路的廢液應集中妥善處理，不得隨意排放。

5)進行化學灌漿施工人員，應穿防護工作服。根據漿材的不同，酌情配戴橡膠手套、眼鏡、防毒口罩等，以保證施工過程中的安全。

7 結論

尼那水電站的滲水裂縫問題引起了人們的高度重視，并對其進行了修護處理，采用以上混凝土滲水裂縫處理施工工藝既確保了工程進度，又保證尼那導流明渠工程的整體質量。該施工技術在尼那水電站導流明渠裂縫處理中的成功運用，表明該技術是可行的。

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