丙凝注漿法在火力發電廠冷卻塔滲漏處理中的應用

【摘要】冷卻塔水池底板止水帶斷裂造成滲漏，采用丙凝注漿的堵漏方法，可以快速、高效、一次性地解決滲漏問題。

【關鍵字】冷卻塔；滲漏；丙凝注漿

1.工程概況

某大型火電廠冷卻塔淋水面積為5500平方米，塔筒為鋼筋混凝土結構，建筑高度為114.7m，環基直徑46.421m，環基底標高-4.2m，地基處理采用碎石樁。冷卻塔為該電廠中最大的水工構筑物，在灌水試驗期間，發現水池底板有比較嚴重的滲漏現象，日平均滲漏量達到150m3。

2.滲漏原因分析

通過檢查發現，冷卻塔發生不均勻沉降，造成環基與塔芯底板之間的水帶局部斷裂，是水池滲水的根本原因。

3.處理方案選擇

目前國內比較常用的堵漏材料有：丙凝注漿、聚氨酯堵漏劑、水泥基滲透結晶性防水材料、堵漏靈、防水卷材和防水涂料等。因為本工程滲漏點在伸縮縫位置，因此應選用柔性材料，即：丙凝注漿、聚氨酯堵漏劑、防水卷材等。這三種材料的主要特性如下：

3.1丙凝注漿

丙凝注漿是一種新型化學注漿堵漏技術，它采用雙液注漿。其原理為：按照表1中的5種原料【丙烯酰胺（主劑）﹑二甲基雙丙烯酰胺（交聯劑）、β-二甲胺基丙腈（還原劑）﹑過硫酸銨（氧化劑）和水】按所示比例（重量比）配制成A、B兩種溶液，當這兩種溶液按照一定比例混合后，即發生聚合反應，初凝時間為30秒鐘，2～3分鐘反應完畢，終凝成無色透明的膠體。初凝以前，溶液滲透性好、粘度低，經注漿機加壓后可注入到寬度0.1mm的裂縫中，初凝后的膠體具有抗滲性好、遇水膨脹、耐侵蝕等特點，可以達到良好的止水、堵漏的效果。適用于混凝土結構的裂縫漏水封堵和混凝土與止水帶之間結合不嚴，而形成的接觸面間漏水，耐久性良好（超過10年）。

3.2水溶性聚氨酯堵漏劑

水溶性聚氨酯堵漏劑是一種單液型高分子注漿堵漏防水材料，外觀為淡黃、琥珀色透明液體，遇水能自行分散、乳化、發泡，發生化學反應生成彈性膠狀固結體。該固結體有良好的延伸性、彈性及抗滲性、耐低溫性，在水中永久保持原形。適用于混凝土工程的裂縫、蜂窩、麻面、空洞、伸縮縫、施工縫、結構縫的堵漏密封。水溶性聚氨酯遇水膨脹的特性，使得它能夠有水的條件下施工，在壓力作用下能更好的滲透進混凝土內部的裂隙中，具有操作簡便，受環境因素影響較小，堵漏效果顯著，耐久性好等優點。根據筆者的施工經驗來看，水溶性聚氨酯堵漏劑對水池等水工構筑物的裂縫、水平施工縫的堵漏，有較為顯著的優勢，但是伸縮量較大部位（如伸縮縫等），堵漏施工質量不易保證。

3.3防水卷材

防水卷材是一種可卷曲的片狀防水材料。根據主要組成材料不同，分為瀝青防水卷材、高聚物改性瀝青防水卷材和合成高分子防水卷材。防水卷材對施工質量的要求較高，極易發生滲漏，而且漏點不易查找，一旦滲漏必須大面積返工。另一方面，防水卷材受到風吹、日曬、凍融等惡劣天氣的影響非常大，在惡劣環境下，壽命縮減尤為嚴重。

3.4方案選擇

通過對比，本工程的堵漏方案選用施工質量有保證，且耐候性與使用壽命都較長的丙凝注漿法。

4.施工范圍及工程量

冷卻塔環基與底板之間的伸縮縫、水池底板伸縮縫、中央豎井與水池底板之間的伸縮縫以及池壁滲漏點等滲水部位的封堵施工，總工程量約800米。

5.工期

總工期10天。其中，開槽施工2天，擴槽、清槽、暗槽（包括修補止水帶）以及丙凝注漿施工7天，清理現場1天。

6.滲漏處理

處理之前應對水池底板、池壁以及中央豎井等部位的止水帶進行檢查，如發現止水帶破損，應對破損部位進行專門處理，方可進行堵漏。堵漏施工的具體步驟如下：

6.1開槽

將伸縮縫部位的原密封材料（高密度泡沫板和聚硫密封膠）清理干凈，形成條形溝槽（深度約100mm，寬度約30mm），露出原有止水帶。

6.2擴槽

然后采用機械（電鎬）破除溝槽兩側表面的混凝土，使變形縫呈“V”字形。這樣做的目的是：增加混凝土表面的摩擦力，提高堵漏王與混凝土之間的粘接強度。

6.3清槽

用毛刷或吹風機將“V”形槽中的混凝土碎塊、灰塵等雜物清理干凈，然后用清水沖洗凹槽。

6.4暗槽制作

6.4.1封槽

將PVC軟管平放到“V”形槽中（其作用相當于“模板”），采用防水砂漿封槽并搗實、抹平。在施工過程中，可以根據實際情況，將暗槽劃分若干個獨立的注漿段。本工程所使用的防水砂漿配比為——堵漏靈粉料：細沙：水=2：1：0.3（體積比）。

6.4.2制槽

在每個注漿段的兩端各垂直埋入一個直徑20mm的PVC注漿螺帽，當PVC軟管抽出后，形成由一段暗槽和兩個注漿口組成的注漿段。由于防水砂漿初凝時間僅有3分鐘，因此要求砂漿拌制到填縫、抹平、埋入注漿螺帽、抽管一定要迅速，確保上述施工工序在砂漿初凝以前完成。

6.5注漿

防水砂漿終凝后（約5分鐘），方可進行注漿作業。

6.5.1將注漿機和放氣閥分別接到注漿段兩端的螺帽上，放氣閥應保持開啟狀態。

6.5.2將A、B兩種溶液按1：1的比例注入注漿機內，并開始注漿。注意：A、B溶液配置完成后，分別存放于單獨的容器中，避免互相接觸。每次配置A、B溶液時，應充分攪拌，使溶質能夠充分溶解，溶液配好以后，應進行混合試驗，即：取少許A、B溶液，按照比例混合，從初凝時間、凝固程度來判定溶液配置是否符合要求。

6.5.3當放氣閥位置有溶液溢出時，代表暗槽內空氣已被排空，關閉放氣閥。

6.5.4繼續注漿，直到壓力滿足要求為止。本工程采用手壓式注漿機，當操作人員壓動手柄困難時，停止加壓（壓力為0.05～0.1MPa）。

6.5.5停止注漿后，立即切斷注漿導管與注漿螺帽之間的連接，并向注漿機內注入清水，以沖洗注漿機和導管，避免溶液凝固堵塞設備。

6.6封口

注漿完畢后，采用堵漏靈對PVC注漿螺帽進行封口處理。

7.竣工驗收

采用丙凝注漿的方法處理以后，經過48小時的蓄水試驗，該冷卻塔未發現滲漏。目前，該電廠已順利完成168小時試運轉，正式投入運行，事實證明丙凝注漿的堵漏方法是可靠、高效、經濟的。

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作者簡介：林森（1983-）男，山東昌邑縣人，兗礦集團有限公司規劃發展部，工程師。主要研究方向：土木建筑施工、建筑施工項目管理。