鄧宜福
(常德市鼎城區沙河口電力排灌站 湖南 常德 415000)
分析水利樞紐水機廊道滲漏處理技術
鄧宜福
(常德市鼎城區沙河口電力排灌站 湖南 常德 415000)
結合水電站樞紐工程防滲漏方面積累的經驗,以某水利樞紐為例,對水機廊道滲漏問題進行了闡述,并提出了合理的滲漏處理技術。希望可以對其他水利工程防滲漏工作提供一定的參考借鑒。
水利樞紐;水機廊道;滲漏
通過對水利樞紐水機廊道滲漏原因的分析,提出了相應的處理技術措施,現分析如下。
某水利樞紐的水機廊道頂部的高程是14.6m,底部是-6.9m,廊道樓梯之間以及伸縮縫是產生滲水的原因之一。這些部位的滲水量比較大,而且帶有白色鈣質。它對于鋼筋的侵蝕,極大加快了混凝土產生碳化的速度,進而會引發混凝土的膨化,極大減弱了混凝土的使用壽命,對水工建筑物的安全也會產生一定的危害,另外,由于長期處于滲水的狀態,使水機廊道濕度不斷增大,進而對廊道電氣設備安全運行產生了一定的影響。
水機廊道的結構與環境條件比較復雜,因此,產生滲漏原因也是多方面的,主要有水力的作用、伸縮縫充填物出現老化以及機組運行微震等方面的影響。水機廊道處在水的下面,混凝土壁長期受到尾水浸泡以及水浪的沖擊,會使混凝土的表面產生剝蝕,尤其是混凝土壁出現蜂窩、砂眼與裂縫的時候,便會出現集中快速滲水的通道,進而使滲水量大大增加。另外,沿伸縮縫出現了滲漏,混凝土壩伸縮縫以木板、塑料泡沫等作為填充物的,由于長期運行,特別是濕度較大并帶有微震機組廊道的伸縮縫中,這些填充物極更出現老化現象,進而會產生部分腐爛和破壞,成了滲水中比較薄弱的環節。
按照管型殼滲水原因分析,伸縮縫、裂縫、蜂窩孔洞產生滲漏水的時候,對新鮮混凝土與原混凝土壁結合密度與強度進行解決,又要對伸縮性和微震所產生的影響進行解決,因此在防滲處理過程中,排除了一些脆性的材料,選擇了那些耐潮濕、抗震的彈性材料。
(一)KGM化灌材料。它是一種粘度較低、可灌性非常好的材料,分為A料和B料兩種,A料和B料按照1:1的比例進行混合,固化以后抗壓強度非常高,因此,具有防滲堵漏和結構補強的雙重功能。在加入催化劑,遇到水以后便可以分散乳化,在縫隙內,可以隨著水壓進行變化,水流方向出現了改變,滲透到縫隙深部,在30min~24h內聚合固化,膨脹止水,固化速度由催化劑摻入比例進行控制的。
(二)821BF膨脹止水條。這是一種高膨脹倍率橡膠止水條,它有多種形狀與規格,對混凝土的規則性伸縮及沉陷位移5-50mm的范圍,具有較好的止水性能,是目前抗滲指標比較高的一種材料。
(三)BWⅡ型止水條。這是為了可以滿足水建筑條件與其特殊要求,以無機材料為主,并與高分子膠合材料復合而成的。遇到水以后,體積的膨脹堵在施工縫隙及周圍毛細孔,進而起到止水或止漿作用。其優點是:浸水膨脹,性能比較穩定,無毒無污染。
(四)密封膠。它具有比較好的粘附力與延展性,密封性比較好,還具有抗老化,對各種伸縮縫、施工縫等具有比較好的密封粘結。
(五)防水寶。防水寶是一種粉末狀無機防水的材料。它具有幾個比較明顯的特點:在水下操作,加入催化料,能在水下凝結;與基面粘結性好,在背水面進行施工;穩定性比較好,耐鹽、堿、油等,壽命與混凝土比較相近;無毒、無味。
(六)堵漏寶。這是一種水硬性緊急的堵漏材料,其特性是堵漏以后,形成了固結體,并具有一定的彈性,完全適應一般溫度的裂縫、應力裂縫的變形,在某種意義上分析,它既具有無機材料的強度、穩定性,同時又具有有機材料彈性變形等優點。
(一)墻壁裂縫的處理
(1)開鑿“U”形槽。(2)清理開鑿處后,徹底清理干凈,特別要注意的是,對主縫兩邊滲漏源的清理。(3)沿主縫兩側15cm處,按照30cm的距離進行鉆孔,孔的深度是5cm,孔徑是10mm。(4)用ZG瞬間堵漏膠沿著縫的中線進行半圓灌漿管的埋設,它的開口要對準漏水縫的中心線,其兩端是灌漿管或者導氣管。(5)沿著中縫線安裝可以抵抗較高水壓的止水條,有效防止變形縫或者施工縫在進行堵漏后,再產生漏水。(6)用堵漏寶把開鑿槽回填到10cm的高度。(7)沿著中縫安裝一條止水條。(8)縫面封閉材料的強度達到一定的標準以后,也就是7d以后,便能夠進行壓水試驗了。其壓力是化灌壓力的80%。(9)壓水試驗完成以后,可以采用0.4MPa的高壓空氣吹干管路及其縫面的水分。或者灌入適量丙酮,起到排積水的效果。然后再采用純壓法,自上而下化學灌漿。(10)灌漿機具使用手搖泵,材料是混合料和催化劑,配合比是l∶l,若出現了明顯的串漏,可以摻入0.5%的催化劑,水平式的埋管可以由一端進漿,另外一端作為導氣管。上下式的埋管要以下端作為進漿口,上端作為導氣管。開始灌漿的壓力在0.2-0.3MPa,待導氣管滿漿以后,對導氣管進行封閉,然后繼續加壓,直到0.7MPa,時間不能低于10min。若發現零星的漏漿問題,可以采用堵汛寶緊急進行處理,處理合格以后再補灌。若串漏比較嚴重,那么采取間歇法進行處理,或者提前終結灌漿。(11)化灌完成以后,一般3d可以進行割管了,再使用堵漏寶把管口進行封堵。
(二)伸縮縫防水技術
(1)開鑿“U”形槽。(2)對開鑿部位進行清理,徹底將其沖刷干凈。(3)對縫周邊的裂隙、孔洞等比較明顯的部位,要開鑿到密實部位。(4)沿著縫的中心線安裝一根半圓形的灌漿管,管口要與縫的中線對準,然后用瞬間堵漏膠把管兩邊的漏水進行封堵。等注漿管全部埋好了以后,再把導氣管與進漿管各自留出60cm,沿著槽底進行埋設,直到槽的外面。(5)在伸縮縫中心線處放置一個20mm的厚木模板,用堵漏寶把“U”形槽下半部抹平。(6)30分鐘以后,便可以把木模板拆出,中間形成了一條規則槽,在槽中鋪設止水條,并涂刮密封膠,再鋪上止水條。(7)24小時以后,再安裝全封閉橡膠止水帶,并抒其固定在結構縫的上面。(8)在膨脹螺栓上進行布筋。(9)沿著結構縫的中線安放復合止水板,兩邊均用防水寶進行防水。(10)保持不間斷水的養護,要在14小時。(11)化學灌漿,由于伸縮縫迎水面無封閉,因此,要對化學灌漿進行控制,灌漿的材料選擇B料,壓力是0.2MPa。采取低壓慢灌的方式,其擴散范圍是頂部1.0m,兩邊墻1.5m,底部2-5m。具體的范圍還要按照所提供的技術資料現場進行修改。初始的壓力是0.1MPa,并加入0.5%的催化劑,緩慢的升到0.2MPa,現場計算漿液的擴散范圍以后,停止進行灌漿。待24小時以后,再用同樣的方法進行。如果在復灌的時候,產生了串漏,就要提前停止,再待24小時以后,再進行補灌。
綜上所述,通過防滲處理分析,水利樞紐水機廊道杜絕混凝土壁白色鈣質析出,消除了滲漏的現象,并提高了防滲的能力,并取得以下幾方面的經驗。
(1)先要找準滲漏的源頭,“標本兼治”。水工建筑物滲漏中,一個水源就會導致多處發生漏水的現象,漏水的部位也會增大。哪里發生了漏水就治理哪里。
(2)“注堵結合”原則。對樓梯間墻面的裂縫、水輪機層的裂縫,采取注漿的方法,把主縫周邊的薄弱環節先進行治理,然后再提高密實度,才能把主縫治理好。
(3)“剛柔結合”原則。在防水材料、結構中,要做到剛性和柔性材料相結合,既能夠達到止水的目的,又保持了原結構的伸縮能力,特別是要準確計算出各伸縮縫的伸縮,以便于更好的進行設計與施工。
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鄧宜福(1970.12-),男,中專,助理工程師,主要從事機電運行工作。