淺談沙牌水電站引水隧洞與2#施工支洞檢修門滲漏修復(fù)設(shè)計(jì)方案

王 勇 波，　楊 琳 雅

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 成都　610072)

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淺談沙牌水電站引水隧洞與2#施工支洞檢修門滲漏修復(fù)設(shè)計(jì)方案

王 勇 波，楊 琳 雅

(中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 成都610072)

摘要：沙牌水電站引水隧洞與2#施工支洞檢修門因灌漿孔未封堵、封堵質(zhì)量差或局部混凝土破壞而造成多處漏水。針對(duì)不同的滲漏形式，采取水泥灌漿、化學(xué)灌漿、環(huán)氧膠泥填筑、碳纖維布貼面、混凝土置換等修復(fù)措施處理后，安全運(yùn)行至今已達(dá)8 a。實(shí)踐證明，所設(shè)計(jì)并實(shí)施的滲漏修復(fù)方案是成功的。

關(guān)鍵詞：沙牌水電站;引水隧洞;環(huán)氧膠泥填筑;碳纖維布貼面;混凝土置換；滲漏修復(fù)

1概述

沙牌水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州汶川縣境內(nèi)，是岷江支流草坡河上游的梯級(jí)龍頭電站。電站采用蓄、引相結(jié)合的開(kāi)發(fā)方式，壩址位于草坡河沙牌村牛廠溝附近，廠址在其下游5km的克充臺(tái)地，電站尾水匯入已建成的草坡電站水庫(kù)。沙牌水電站水庫(kù)正常蓄水位高程為1 886m。 死水位高程為1 825m，總庫(kù)容0.18億m3,電站總裝機(jī)容量為36MW,年發(fā)電量1.79億kW·h,年利用小時(shí)數(shù)為4 791h。引水隧洞長(zhǎng)度為3 504.539m,斷面為城門洞型，2.8m×2.6m(寬×高)。全洞共設(shè)3個(gè)施工支洞，其中2#支洞設(shè)封堵與檢修門。沙牌水電站于1997年6月16日開(kāi)工建設(shè)，2003年12月全面竣工。

該電站在經(jīng)過(guò)近5a時(shí)間運(yùn)行后，于2007年初發(fā)現(xiàn)引水隧洞外側(cè)至河面高程的天然邊坡出現(xiàn)較多水流，并有大量的水從2#施工支洞洞口流出。

2檢查情況

設(shè)計(jì)人員會(huì)同電廠工作人員經(jīng)過(guò)三次現(xiàn)場(chǎng)洞內(nèi)、洞外踏勘，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象的有以下幾種情況。

2.1引水隧洞滲漏

引水隧洞洞壁多處出現(xiàn)點(diǎn)狀或面狀漏水，呈有壓流與無(wú)壓流兩種狀態(tài)，點(diǎn)狀滲水情況見(jiàn)圖1。

2.2壓力鋼管與隧洞混凝土襯砌連接處滲漏

壓力鋼管與隧洞襯砌混凝土連接處局部表面破損，并有施工期遺留的模板和腳手架鋼管出露。腳踩該處底板時(shí)明顯感覺(jué)到因混凝土局部破壞而出現(xiàn)的坑槽。混凝土襯砌與鋼襯連接處的破壞情況見(jiàn)圖2。

圖1　點(diǎn)狀滲水示意圖

圖2　混凝土襯砌與鋼襯連接處的破壞情況

2.32#施工支洞封堵檢修門底板混凝土破壞

2#施工支洞封堵檢修門外側(cè)底板混凝土已開(kāi)裂破壞，其表面混凝土呈塊狀被抬起并有大量水滲出。施工支洞底板與門槽交接處混凝土破壞，有股狀水冒出。2#施工支洞封堵檢修門底板混凝土破壞情況見(jiàn)圖3。

圖3　2#施工支洞檢修門底板混凝土破壞情況

3滲漏原因分析及處理方案的制定

設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘并結(jié)合沙牌水電站設(shè)計(jì)圖、相關(guān)報(bào)告、資料分析了滲漏產(chǎn)生的原因并提出了合理的處理方案。

3.1引水隧洞洞壁點(diǎn)狀及面狀滲漏

3.1.1滲漏原因分析

(2)灌漿孔未封堵或封堵質(zhì)量差造成漏水。

3.1.2處理方案

視滲漏水的壓力、流量大小分別進(jìn)行處理。

(1)無(wú)壓力且流量小的點(diǎn)狀或面狀滲水處理方式。

①沿滲漏點(diǎn)(面)周圍鉆孔，孔深至巖石面，視混凝土厚度確定；采用聚氨酯類化學(xué)材料灌漿、封孔；反復(fù)幾個(gè)循環(huán)，直至不出現(xiàn)滲水。

②用環(huán)氧膠泥對(duì)破損混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。

(2)有壓力或流量較大的點(diǎn)狀或面狀滲水處理方式。

①沿滲漏點(diǎn)(面)周圍鉆孔，孔深至巖石面，視混凝土厚度確定；采用聚氨酯類化學(xué)材料灌漿、封孔；反復(fù)幾個(gè)循環(huán)，直至不出現(xiàn)線狀滲水。

總而言之，創(chuàng)造力存在于每個(gè)人身上，是一種尚待開(kāi)發(fā)的潛能。我們都應(yīng)當(dāng)意識(shí)到兒童畫創(chuàng)作的優(yōu)勢(shì)，保護(hù)兒童的稚拙與夸張，展現(xiàn)他們的純真與美好，以高度的責(zé)任感和使命感提高學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，促進(jìn)兒童的個(gè)性形成和全面發(fā)展。

②滲漏點(diǎn)(面)50cm范圍內(nèi)鉆孔(深入基巖2m，每處不少于4孔，對(duì)稱布置)，用水泥漿進(jìn)行固結(jié)灌漿，最大灌漿壓力為1.2MPa。

③待漿液達(dá)到齡期后，撤除灌漿管，用環(huán)氧膠泥對(duì)破損混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。

點(diǎn)狀、面狀滲水化學(xué)灌漿修補(bǔ)方案見(jiàn)圖4。

3.2壓力鋼管與引水隧洞混凝土襯砌連接處的破壞與滲漏

3.2.1滲漏原因分析

施工期所用的模板與鋼管遺留在混凝土內(nèi)未取出?；炷翝仓|(zhì)量未得到保證，從而導(dǎo)致水沿縫隙滲漏。

3.2.2處理方案

(1)取出留置在混凝土內(nèi)的模板與鋼管，清理混凝土表面。

(2)在混凝土表面鉆孔，孔深至巖石面(不小于60cm)，視混凝土厚度確定；采用聚氨酯類化學(xué)材料灌漿、封孔；反復(fù)幾個(gè)循環(huán)，直至不出現(xiàn)滲水。

(3)在鋼襯起點(diǎn)上游設(shè)置3排固結(jié)灌漿孔(每排10孔，梅花形布置，孔深入基巖2m)，用水泥漿進(jìn)行固結(jié)灌漿，最大灌漿壓力1.2MPa。

(4)待漿液達(dá)到齡期后，撤除灌漿管，用環(huán)氧膠泥對(duì)破損混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。

(5)清除混凝土襯砌與鋼襯連接處2m范圍內(nèi)表面的異物，露出新鮮干凈的鋼管，粘貼一層碳纖維布，并用環(huán)氧漿液在其表面涂刷2～3遍，形成0.1～0.2mm厚的增強(qiáng)保護(hù)層。

混凝土襯砌與鋼襯連接處滲漏處理方案見(jiàn)圖5。

3.32#施工支洞封堵檢修門底板混凝土破壞、滲漏

3.3.1滲漏原因分析

封堵檢修門門槽與混凝土連接處破壞，主要是因?yàn)榛炷翝仓|(zhì)量差，加之其滲徑較短，水頭較大，洞內(nèi)水的滲出導(dǎo)致施工支洞底板表面混凝土呈塊狀被抬起。

圖5　混凝土襯砌與鋼襯連接處的滲漏處理示意圖

3.3.2處理方案

(1)將封堵門外側(cè)2m范圍內(nèi)的底板混凝土鑿除并達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(2)門框下緣用角鋼補(bǔ)強(qiáng)，角鋼長(zhǎng)度為3m。

(3)在混凝土鑿除的底板范圍布置雙層受力鋼筋，鋼筋直徑為28mm，間距20cm。受力鋼筋插入邊墻腳內(nèi)的深度不少于50cm。

(4)用環(huán)氧漿液涂刷鑿除后的混凝土表面，旨在增強(qiáng)新舊混凝土的粘接力。

(5)在混凝土鑿除的底板范圍內(nèi)，用C30改性防水混凝土澆筑至高于原混凝土面20cm。

(6)新澆筑混凝土達(dá)到齡期后，設(shè)置2排固結(jié)灌漿孔(梅花形布置，深入基巖2m)，用純水泥漿進(jìn)行固結(jié)灌漿，最大灌漿壓力為1.2MPa。

(7)在檢修閘門內(nèi)側(cè)門框與混凝土接頭處兩邊各不小于30cm寬范圍內(nèi)粘貼一層碳纖維布，并用環(huán)氧漿液在其表面涂刷2～3次，形成厚度為0.1～0.2mm的增強(qiáng)保護(hù)層。

4結(jié)語(yǔ)

沙牌水電站引水隧洞與2#施工支洞檢修門出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象通過(guò)采用水泥灌漿、化學(xué)灌漿、環(huán)氧膠泥填筑、碳纖維布貼面、混凝土置換等多種修復(fù)措施處理后，安全運(yùn)行至今已達(dá)7a。實(shí)踐證明：所設(shè)計(jì)的滲漏修復(fù)方案是成功的。

王勇波(1981-)，男，湖北赤壁人，工程師，學(xué)士，從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作；

楊琳雅(1992-)，女，四川成都人，助理工程師，學(xué)士，從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作.

(責(zé)任編輯：李燕輝)

收稿日期:2015-07-07

文章編號(hào):1001-2184(2015)06-0153-03

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

中圖分類號(hào):TV22;TV554;TV7

作者簡(jiǎn)介: