防滲堵漏施工技術在水工建筑物中的應用

【摘要】針對水工建筑物的滲漏問題，結合某引水式電站實際情況，以該電站三處滲漏部位特點為依據，采取防滲堵漏施工技術——聚氨酯類化學灌漿法處理滲漏，著重分析該技術的具體應用方法，最后通過對防滲堵漏效果的評價得出本電站三處滲漏部位在應用聚氨酯類化學灌漿法后均得到有效處理的結論，旨在為類似電站處理滲漏問題和新型防滲堵漏施工技術的推廣應用提供參考。

【關鍵詞】水工建筑物滲漏；防滲堵漏施工技術；技術應用

滲漏是水工建筑物常見問題，滲漏一旦發生，不僅影響正常生產，甚至還會造成設備、結構損壞等現象，危害較大。因此，在發現滲漏問題后，必須采取有效防滲堵漏施工技術予以處理，以達到控制滲漏發展和消除滲漏影響的目的。

1、工程概況

某引水式電站的總裝機數量為3臺，容量為36MW。工程由廠房、引水樞紐和引水系統構成。電站凈水頭的最大設計值為27.05m，引水量設計值為171m3s。該電站在實施機組試運行過程中，發現廠房前池的左側出現結構縫，在壓力箱涵和進水閘的結合位置，以及相鄰兩個壓力管道之間有滲漏水問題。針對此類問題，工程決定采用防滲堵漏施工技術進行處理，具體技術措施為化學灌漿法。

2、滲漏產生原因

2.1 結構縫滲漏

前池中的管道主要起到臨時供水的作用，確保施工過程中擁憲渠保持良好充水狀態，蓄水以前沒有對這一管路進行拆除，而且恰好支撐在結構縫上，致使結構縫的止水作用無法得到充分發揮，導致滲漏產生。

2.2 壓力箱涵和進水閘的結合位置滲漏

通過對現場的檢查和結構分析可知，該部位產生滲漏的主要原因是排沙道的壓力箱涵和進水閘之間的結合位置缺乏有效止水，所用伸縮止水失去效用。

2.3 相鄰壓力管道間滲漏

此部分滲漏原因有三種：其一，快速門混凝土和壓力管的結合位置留有縫隙，受到高水頭壓力作用出現漏水通道。其二，排沙道的底部出現裂縫，水在壓力作用下會滲入裂縫到達基巖和底板間的結合位置，并從層面上流出。其三，因前池底板上設置的結構縫失去止水效果，使得滲漏水從底板和基巖間的結合面上流出。

3、滲漏處理方法

3.1 變形縫與施工冷縫的處理

以上內容分析了由沉降縫、伸縮縫和施工冷縫等原因造成的滲水現象，這些原因引起的滲漏可采取相同的處理方式，因為結構縫的伸縮作用主要取決于溫度變化。基于此，本工程灌漿材料優先使用彈性聚氨酯。通過對不同灌漿材料的對比，確定主要灌漿材料為LW水溶性聚氨酯（以下簡稱LW）。

LW作為高效、快速防滲堵漏材料，在很多工程都能發揮優異的止水作用，現階段以被大量工程使用，其主要具有以下特征：

（1）親水性良好，水不僅是稀釋劑還是材料固化劑，漿液在遇水以后先發生分解乳化，然后再進行凝膠固結；

（2）可以在涌水等不利條件下進行灌漿，且灌漿質量不會因此受到影響，具有很強水質適應能力，可有效固化的水體PH值為3-13；

（3）固結體無毒無害；

（4）施工方法較為簡單，漿液配制程序方便，灌漿后形成彈性固結體，遇水后膨脹，兼具以水止水及彈性止水，而且不會和變形裂縫處理發生沖突。

3.1.1 工藝流程

鑿槽→鉆孔→埋管→填槽→灌漿→封孔→打磨。

3.1.2 工藝方法

（1）鑿槽。使用角磨機打磨滲水結構表層左側5cm和右側5cm寬度的范圍，打磨后利用高壓水進行清洗。為方便鑿槽，可在裂縫的兩側切割出誘導縫。準備工作結束后使用電鎬進行鑿槽，槽型選用燕尾槽，槽底部覆蓋裂縫的開口。槽寬5-8cm，深8cm，兩端各按裂縫方向順延不少于50cm；

（2）鉆孔。在結構縫的兩邊距離縫隙15-20cm的位置打上斜孔，以此為灌漿孔，孔徑28mm，相鄰灌漿孔的間距根據裂縫情況確定，裂縫和灌漿孔之間要保持30°的夾角，鉆孔器械為手持回轉鉆，成孔后及時清理，并按要求設置灌漿嘴；

（3）埋管。成孔且清理干凈后，在鉆孔中埋設鍍鋅鐵管，埋設位置為孔底上方5-10cm到孔口外20-30cm，埋設完畢后立即封堵；

（4）填槽。利用快堵王嵌縫，在槽中填入預制快堵王，分層填入，每一層的厚度不能太大，每層充填后要進行抹平，確保充填密實性。填滿槽以后使用抹子整平，同時和裂縫原表面持平，再用環氧增厚涂料實施處理，以此避免漿液外露；

3.2 結合面的滲漏處理

通過現場調查，相鄰壓力管道間滲漏的主要原因為快速門混凝土和壓力管的結合位置留有縫隙，受到高水頭壓力作用出現漏水通道。其中，裂縫是由灌漿后的固化作用產生的。對此，需重點處理結合面，采用環氧灌漿材料。

3.2.1 工藝流程

鑿槽→嵌縫→灌漿→涂膠→通水。

3.2.2 工藝方法

（1）鑿槽。先對滲漏位置與漸變段和壓力鋼管之間的結合部位進行鑿槽，槽寬為8-10cm，深8cm，鑿槽后使用高壓水進行清洗；

（2）嵌縫。在滲漏位置設置灌漿孔，埋入鍍鋅鐵管后封縫。在漸變段和壓力鋼管結合位置完成鑿槽后，在縫口倒扣被劈成兩部分的塑料管，然后按照1.5-2.0m的間隔于接口位置安裝排氣管，最后在槽中注滿快堵王，如圖1所示。

（3）灌漿。在封縫材料強度達到指定要求后，對灌漿泵與導管進行連接，采取純壓法壓入環氧灌漿材料，灌漿的壓力需控制在0.5MPa左右，要求在20min以內緩慢提高灌漿壓力到0.5MPa，特殊情況下可提高到0.8MPa。按從低至高的順序進行灌漿，在灌漿過程中若發現鄰孔有純泥漿，需暫時停止灌漿，將管口移至下一個鉆孔繼續灌漿。在排氣管出現純漿液以后，對其進行綁扎，直到孔內在規定壓力條件下不再吸漿后結束灌漿；

（4）涂膠。漿液凝固3d后，截去外留的灌漿管，并對表面進行處理。在漸變段和壓力鋼管結合位置均勻涂抹一層環氧增厚涂料，以此確保表面的抗沖磨性；

4、防滲堵漏處理效果

本工程各個滲漏部位的防滲堵漏處理效果如表2所示。

由表2可知，本電站三處滲漏部位均得到有效處理。根據不同滲漏部位實際特點，使用聚氨酯材料替代傳統的水泥材料，并借助適宜的堵漏方法，不僅能達到良好防滲堵漏效果，確保施工質量，還能降低防滲堵漏的施工難度，節省資源，減小滲漏現象對電站正常運行造成的不利影響。

結束語

綜上所述，作為全新的防滲堵漏施工技術，聚氨酯類灌漿當前已在多種類型的建筑物和工程中應用，其防滲堵漏效果十分明顯，不僅可以確保防滲堵漏施工質量，降低施工量，還能為工程創造更大經濟效益。然而，該防滲堵漏施工技術的時效性與耐久性還需得到更為深入的探究。對水工建筑物滲漏問題，應根據滲漏部位實際情況采取適宜的防滲堵漏施工技術，確保工藝合理性，以此達到有效防滲堵漏的目的，為水電站穩定、安全運行奠定良好基礎。

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