针对化学灌浆在白川水电站水工建筑物防渗堵漏中的应用

'广西水利水电GXWATERRISOURCES＆HYDROPOWERENGINEERING2012(3)·施工技术·化学灌浆在自川水电站水工建筑物防渗堵漏中的应用丁元国，方彩霞(中国水利水电第四工程局有限公司第六分局，青海西宁810007)[摘要]总结甘肃湟水白川水电站水工建筑物化学灌浆防渗堵漏处理经验，重点介绍针对变形缝、施工缝、不同材质结合面以及有压蜗壳流道等渗漏部位，采用聚氨酯类等不同化学材料进行化学灌浆的方法、工艺及效果。【关键词]水工建筑物；化学灌浆；防渗；堵漏[~1tt~-1TV543．2[文献标识码】B【文章编号】1003—15l0(2012)03—0049—03第一种判断是由于快速门下游方变圆混凝土1工程概况与压力钢管结合部位存在缝隙，在高水头的水压下沿缝隙形成漏水通道所致；第二种判断是由于排沙甘肃湟水白川水电站为引水式电站，电站装机道底板存在裂缝，有压水通过裂缝进入基岩与底板3台，单机容量12MW，总装机容量36MW。工程主结合部位，沿层面流出；第三种判断是由于前池底要由引水枢纽、引水系统、电站厂房等组成。电站板结构缝止水效果不佳造成渗漏水沿底板与基岩设计最大净水头27．05in，设计引水171Insn结合面流出。电站于2011年年底进行机组试运行时，发现厂2．4泄水渠挡墙左侧渗漏房前池左侧玻璃夹砂管处混凝土结构缝、排沙道压力箱涵与进水闸结合处、2与3压力管道间靠进水挡墙左侧护坡回填堆积物被渗漏水侵入润湿，泄水渠底板小流量漫流是主要渗水来源，通过对渗闸处等部位出现渗漏水情况。同时，发现厂房励磁漏处的现场考察和分析，初步判断渗漏原因是由伸变室和油务室墙面有少量渗水，水轮机层地板即蜗缩缝渗出，可能是止水施工时被破坏或是预埋错壳流道顶板地面出现小范围隆起并渗水的情况。位，导致止水失效，产生渗漏通道。针对以上情况，提出采用化学灌浆法进行防渗堵漏2．5水轮机层墙面渗漏处理，实际应用效果很好。厂房水轮机层混凝土侧墙渗漏主要水源来自下游尾水，渗漏主要通道为混凝土层问缝，浇筑施2渗漏原因分析工中基面凿毛及冲洗不净，使混凝土层间存在渗漏2．1前池左侧玻璃夹砂管及支撑所在结构缝渗漏可能；时值冬季，室外温度急剧下降，混凝土层间缝前池内玻璃夹砂管为临时供水管路，主要是为因受温度影响开裂，形成通道；尾水渠水面升高，对了保证施工阶段的拥宪渠灌溉供水，蓄水前未拆除厂房混凝土侧墙水压力增大，加速了渗漏。该管路，恰好管路支撑位于设计结构缝部位，导致2．6处理措施施工时该结构缝止水无法贯穿至前池底板，这是造尽管上述不同部位渗漏看似各有不同，但无外成渗漏的主要原因。渗漏水主要沿玻璃夹砂管与乎两种情况：一是通过变形缝渗漏；二是通过施工混凝土接触缝以及止水未封闭的结构缝渗漏。缝面或混凝土施工冷缝渗漏。通过现场分析，最终2．2排沙道压力箱涵与进水闸结合处渗漏判断主要为施工原因造成，为保证上述变形缝既满通过现场检查及该部位结构分析，初步判断该足变形要求又能止水的性能，结合现场渗漏部位的部位渗漏水主要因排沙道压力箱涵与进水闸结合实际情况以及工期紧迫的特点，最终确定对变形处伸缩缝止水效果不好所致。缝、施工冷缝处产生的渗漏情况采取柔性化学材料2．32与3压力管道间靠进水闸处渗漏【收稿日期】2012—04—17【修回日期】2012—05—08【作者简介】丁元国(1976一)，男，辽宁风城人，中国水利水电第四工程局有限公司第六分局工程师，学士，从事水利水电工程施工工作。49 丁元国，方彩霞：化学灌浆在白川水电站水工建筑物防渗堵漏中的应用灌浆处理，对压力钢管混凝土渐变段等重要部位采燕尾槽，裂缝开口位于槽子正底部。凿槽宽度5—8用刚性化学材料灌浆的方式处理。cm，凿槽深度8cm，凿槽向裂缝两端顺延50cm，并清洗干净。若混凝土较松散，则将其松散部分全部3渗漏处理程序及方法n】清除干净。缝面凿毛成锯齿状，以保证嵌缝材料与3．1变形缝及墙体施工冷缝渗漏处理混凝土面结合密实，对有浆皮或杂物封住缝口的地上述2．1，2．2，2．4，2．5分别涉及了沉降缝、伸缩方用薄刀片或其他器具挑开缝口，再用高压水冲洗缝以及施工冷缝引起的渗水，其处理方式基本相干净；同，因结构缝要随温度的变化而进行伸缩。因此，(2)钻孔及孔内冲洗：在结构缝两侧距缝优先选用弹性聚氨酯灌浆材料。通过比较各类材l5—20cm打斜孔作为灌浆孔，钻孔孑L径为28料在实际应用中的效果，此次处理选用LW水溶性聚mm，孔问距视裂缝开度而定，钻孔与裂缝成3O。夹氨酯。角，钻孔采用手持式回转钻进行造孔，钻孔完成后Lw是一种快速高效的防渗堵漏化学灌浆材进行孔内冲洗(或根据现场渗漏情况，钻14mm料，对于各类工程中的大量涌水、漏水等有独特的孔，安装特制灌浆嘴)；删勰5≤≥∞≥止水效果，现已在大量工程中得到广泛应用。其主(3)埋设灌浆管：钻孔完成后，在孑L内埋设4”镀要特点：锌铁管，铁管距孔底的距离为5—10cm，孔口外漏(1)具有良好的亲水性能，水既是稀释剂又是20—30cm，最后用快堵王进行封堵，防止浆液外漏；固化剂，浆液遇水后先分散乳化，进而凝胶固结；(4)填充“U”形槽：结构缝采用快堵王进行嵌(2)可在潮湿或者涌水的情况下进行灌浆，对缝，将拌制好的快堵王嵌填在槽内，一次嵌填厚度水质适应性强，在海水和PH值为3—13的水中均能不能太厚，每嵌填完一道后要抹平，嵌填必须密固化；实。槽内嵌填满后用抹子抹平，并与裂缝原有混凝(3)固结体经急性毒性试验属实际无毒类；土平齐，然后用JJ_T一61型环氧增厚涂料对U形槽(4)施工工艺简单，浆液无需繁杂配制，固结体表面进一步处理，其目的是在灌浆过程中为了防止为弹性，可遇水膨胀，具有弹性止水和以水止水的浆液外流、确保浆液在灌浆下将裂缝充填密实；双重功能，适应与变形裂缝的防水处理；(5)灌浆：待封缝材料达到一定强度后，连接灌(5)可与HW水溶性聚氨酯化学灌浆材料以任浆泵和灌浆管直接用纯压法灌注水溶性聚氨酯，灌何比例混合使用，以配制不同强度和不同水膨胀倍浆压力0．5MPa，灌浆过程中压力控制最为关键，压力控制一般在灌浆开始20min内应逐渐升压至0．5数的材料。HW水溶性聚氨酯的主要性能指标(见表1)。MPa。灌浆顺序采用由低到高，从一端到另一端，灌表1主要性能指标表浆时当相邻孔出现纯浆液后，暂停压浆，关闭进浆项目指标管阀门，将灌浆管移至邻孔，继续灌浆，直到规定压比重力达到灌浆结束标准；黏度(25℃)／MPa．s(6)待凝、封孔：灌浆结束后，待凝24h(根据灌凝胶时间(浆液：水：1：10)／rain浆材料的固化时间)，清除外露灌浆管，进行表面处理。包水量3．2关键部位不同材质结合面渗漏处理遇水膨胀率，％上述2与3压力管道间渗漏水最有可能原因为：压力钢管与方变圆混凝土之间有脱空，形成渗3．1．1施工工艺漏通道，脱空原因是该部位接缝处水泥灌浆后，水凿“u”形槽一钻孔一埋设灌浆管一填充“U”形泥浆液固化后干缩形成了裂隙。因该部位为关键槽一灌浆一闭浆封孔一表面打磨处理。部位且不同材质结合面需要加强处理，因而在进水3．1．2施工方法闸方变圆处采用刚性灌浆材料(JJ—G一200系列环氧(1)凿槽：用角磨机将渗水结构缝表面左右两灌浆材料)进行灌浆处理。具体工序如下：边各5cm宽的范围打磨后用高压水将缝面冲洗干(1)凿槽：先将渗漏部位以及渐变段与压力钢净，观察缝口状况。在裂缝两侧3cm用切割机切割管结合处进行凿槽，槽宽8—10cm，凿深8cm，然后两条诱导缝，便于凿槽。然后用电镐凿槽，凿型为50 广西水利水电GXWATERRISOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2012(3)用高压水(风)清洗；浆材料，灌浆从渗漏部位预埋灌浆管灌注。灌浆压(2)嵌缝：在渗漏部位布设灌浆孔，预埋4”镀锌力0．5MPa，或根据现场灌浆情况压力可以提高到铁管作为灌浆管，然后向槽内注入快堵王封缝。渐0．8MPa。灌浆顺序采用由低到高，从一端到另一变段与压力钢管的结合部位凿槽后，将4”塑料管劈端，灌浆时当相邻孔出现纯浆液后，暂停压浆，关闭成两半，倒扣在缝口(半圆管固定牢固)，每隔进浆管阀门，将灌浆管移至临孔，继续灌浆。当渐1．5—2．0in在半圆管的接口处预埋排气管，并用快堵变段与压力钢管的结合部位预埋的排气管返出纯王填满燕尾槽(见图1)；浆液后，绑扎排气管，直至灌浆孔在规定压力不吸浆时，结束灌浆；(4)灌浆结束后，待凝3d后(根据灌浆材料的固化时间)，清除外露灌浆管，进行表面处理。对渐变段与压力钢管部位涂上JJ—T一61型环氧增厚涂料，增加表面抗冲磨；(5)涂抹环氧胶泥24h后，通水。图1排气管预埋图4效果评价白川水电站渗漏部位通过化学灌浆处理以后，(3)环氧材料灌浆：待封缝材料达到一定强度效果十分明显(见表2)：后，连接灌浆泵和灌浆管直接用纯压法灌注环氧灌表2渗漏部位处理效果对比表通过表2可以看出：混凝土蜗壳顶板渗水处理工程的裂缝、变形缝、施工缝的堵漏密封，不但提高效果一般，主要是因其只能安排在停机期间，由内了工程质量，减少了劳动强度，而且在工程实践中部观察处理，因时间紧迫所致，针对处理后的实际取得了较大的经济效益，但作为一种快捷高效的堵情况，已计划通过内外兼施的办法，即开机后由地漏材料，其耐久性和时效性有待进一步论证。对关面查找渗水点进行补漏，以达到更为理想的效果。键部位以及有特殊要求部位的处理，应分析选择适应该说，白川电站的渗漏处理，总体效果是比较好合的化学材料和灌浆方式，确保工程质量。的。根据不同部位的特点，采用聚氨酯类化学灌浆代替传统水泥灌浆，通过不同的堵漏方式，不但达参考文献到了防渗堵漏的效果，保证了质量，而且降低了施[1]DLT5406—2010，水工建筑物化学灌浆施工规范【s】．工难度，节约了资源，提高了施工进度。[2]DIJT5148-2001，水工建筑物水泥灌浆施工技术规范【s】．[3]Jc厂I’204l一2010，聚氨酯灌浆材料标准【s】．[4]JC／T1041-2007，混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料【s】．5结语聚氨酯化学灌浆作为一种新型的堵漏施工技(责任编辑：周群)术，目前已经广泛应用于各种建筑物和地下混凝土(英文摘要下转第55页)51 DROPOWERENGINEERING2012(3)广西水利水电GXWATERRISOURCES&HY——【2】GB50007—2002，建筑地基基础设计规范【s]【3】JGJ79—2002，建筑地基处理技术规范【s1·(责任编辑：周群)CFGpilef0吼dati0ndesignandc0nstructi0n0fShapuweiIdrainagepumpstationUANGWen—wufDinghuDistrictDrainageandIrrigati。nAdministrati。nstationofZhaoqingCity，Zhaoqing526070，china)Abstract：F。rcaseadeNo．1Shapuweidrainagepumpstation，CFGpilefoundati。nw。d。pteda±：(=he●。w。rec。mDaredc。mbinedwiththeengineeringge。1。gica1c。nditi。as．Abriefintroducti。nwmad。nth。d。gn，。on。stmctionandeffectsofCFGpilefoundation．Keywords：CFG(CementFly—ashGraye1)pile；foundation；treatmen；effec(上接第51页)Applicati0n0fchemicalgroutinginseepagepreventionandleak--I-A-ingofhydraulicstructuresforBaichuanHydropowerStati0nst0ppDINGYuan—guo，FANGCai—xiafN。．6BranchBureauofTheSinohydroEngineeringBureau4C。·Ltd·，Xinling8100O7，china)Abstract：Theauthorssummarizetheexperienceinchemicalgroutingforthehydraulicstructures。fBaichuanHydropowerStationwhichislocatedonHuangshuiRiverinGansuProvince．Forvariousleakpositionssuchasdefor-mationjoints，constructi。njoints，c。nnectionsurfacebetweendiflferentmaterialsandpressurespiralcase，differ-entp。lyurethanechemicalgroutingmaterialswereadopted·AnintIl0ductionwasmadeonthegroutingmethods，techniqueandeffects．KeywOrds：Hydraulicstructure；chemicalgrouting；seepagepreVention；1eakst叩ping55'