尼那水电站渗水裂缝处理施工:流明渠廊道渗漏水处理

宫续丰

(南水北调中线干线建设管理局 河南直管建管局，郑州 450046)

1 概述

尼那水电站属于中型水电站，其导流明渠位于主河床偏左，紧临电站厂房左侧布置，左侧与左岸副坝相接，其坝段总长度72 m。尼那水电站导流明渠过水后，经相关人员在现场进行细致的勘察后，发现在明渠底部的灌浆廊道以及排水廊道等多处出现渗漏水现象。为保证水电站日后的安全运行，并实现“建精品工程，争创鲁班奖”的目标，有关部门必须采取相关的措施对导流明渠工程混凝土渗水裂缝进行处理，实现水电站的正常、安全、有序运行。渗水裂缝处理工作必须程序化、规范化，严格按照修建的管理条令和步骤来进行施工，采用加固型材料，做到结构上安全、牢固，而且外观上美观，并能与周围环境协调融合。

2 渗水裂缝的形式及渗漏原因

2.1 灌浆廊道出现渗水裂缝的表现形式

明渠底部灌浆廊道出现渗水裂缝主要表现为:①混凝土伸缩缝渗水;②混凝土施工缝渗水;③混凝土龟裂缝渗水。在3种渗水形式中，伸缩缝渗漏水量较大，应该做重点防护。

2.2 灌浆廊道出现渗漏现象的原因

1)在水电站的施工缝附近，通常会在混凝土施工过程中出现漏振现象，导致混凝土不密实，在长期的截流过程中易导致裂缝的出现。

2)在水电站混凝土施工的过程中，由于止水接头黏接不密实或者搭接长度不满足施工的规范要求。

3)施工过程中损坏了止水系统，或者止水材料本身质量差。

4)温度应力或干缩应力超过混凝土的极限抗拉强度。

5)基础约束力大。

6)施工出现间断，最主要原因就是尼那水电站导流明渠工程施工持续时间达4 a之久，在施工期间由于经费、材料等各种问题导致停工，并且这几次停工的时间都中途有2次较长时间的停工，造成前后期混凝土结合较差。

3 渗漏水处理

3.1 处理方法

3.1.1 混凝土龟裂缝及施工缝

在水电站混凝土施工的过程中，为有效做好混凝土龟裂缝及施工缝补救措施，常采用扣槽埋半合管后嵌缝，通过引出塑料管灌注化学浆液，浆液凝固后形成一道连续封闭的弹性防渗圈，凝固后的浆液始终保持与缝两侧的压性接触，能有效解决施工缝渗水漏水问题。

3.1.2 混凝土伸缩缝

施工方法采用扣槽埋半合管后嵌缝通过在渗漏水最低处钻斜孔灌注化学浆液，浆液凝固后形成一道连续封闭的弹性防渗圈，凝固后的浆液始终保持与缝两侧的压性接触。

3.2 原材料及设备

施工过程所需要的主要原材料包括:①力顿堵漏王;②水泥砂浆;③水;④丙酮;⑤LW聚胺脂;⑥乙酰氯;⑦灌浆管。主要设备包括:①计量泵;②手风钻;③空压机;④钢丝刷;⑤磨光机。

4 施工工艺及要点

在尼那水电站渗水裂缝进行灌浆施工的过程中采用扣槽嵌缝配合化学灌浆的方法。该工程总体施工流程为:扣槽→洗缝→埋管(半合管)→嵌缝→待凝48 h→压丙酮→化学灌浆→表面封口处理。

4.1 施工工艺

4.1.1 扣槽

对渗漏缝进行扣槽应遵守以下原则:

1)扣槽必须找准水源，只有这样才能使得施工的准确性更高，水源的判断迹象一般表现为:渗水集中，且其周围干燥无渗漏。

2)槽的形状应该设计成“v”型，并保证渗漏点、缝位位于“v”型槽子正底部。

3)“v”型槽尺寸一般为顶宽20 m，深15 m，通过对施工现场进行一系列勘察，从而计算出槽的准确长度。

4)若混凝土较松散，须经过专业人士的处理，将其松散部分全部清除干净，以排除安全隐患。

5)遇钢筋时应按钢筋的结构进行切除，若现场无条件，则加大其与混凝土接触部分深度。

6)缝面须凿毛成锯齿状，以保证混凝土面与混凝土砂浆结合密实，防止混凝土结构出现渗水裂缝。

4.1.2 洗缝

1)为有效清理水电站导流明渠廊道裂缝，应采用压力水及钢丝刷来清除裂缝内的残渣及杂物、积水，即通常所说的洗缝。

2)在清洗裂缝的过程中若遇钢筋，则将钢筋表面的锈渍进行清理，以保证缝面相对干净。

4.1.3 埋设半合管

1)对于水电站导流明渠廊道的龟裂缝和混凝土施工缝，将1.2″塑料管劈成两半，再将一半塑料管紧贴在漏水水源，即槽子正底部，然后每隔2.0 m用6'塑料管引出，用于排水及灌浆管。

对于混凝土伸缩缝渗漏水，应该采取更为严密的措施，除了按上述要求进行埋设半合管外，还要在渗漏水最低处，伸缩缝两侧的廊道边墙上距缝80 cm处，用手风钻各造一个孔，这两个孔间的间距应该为30 cm，孔径为¢42，与缝面所呈的夹角为45°，孔深以绕过止水打穿缝面10 cm控制，埋设1.2″钢管作为进浆管。造孔过程中要求相当严格，要控制好孔斜和孔深，当造孔至1.2 cm深(即过缝面)时，要密切注意造孔过程中是否出现的异常情况，并委派技术人员现场盯面，若有异常情况出现，应进行及时处理。

缝面的判断标准有以下几点:①孔内有涌水现象;②对打出的岩芯进行观察，从所取岩芯的状况判断有明显的施工面，并且施工面内夹有黑色的塑料泡沫板条;③出现孔内反水情况，并且孔内返水中夹带有黑色的泡沫塑料板条碎屑。

在铺设半合管时，必须沿着缝面从一端往另一端依次用堵漏王压抹在塑料管上，其具体操作步骤如下:将堵漏王按照(堵漏王:水=1 kg∶0.25～0.30 kg)的比例将其迅速拌和好，然后再将拌好的堵漏胶泥放在手上，感到胶泥烫手并且稍微发硬时，堵漏胶泥迅速压于半合管上，持续一定时间即可。

2)缝面干燥后用水泥混合砂浆嵌缝，并将其抹平。

水泥砂浆配比为:

水泥∶水∶砂∶氧化镁 =1∶0.45∶1∶0.03(重量比)

3)对于水泥砂浆须进行洒水养护，防止其在外界条件下干裂形成二次缺陷，避免不必要的麻烦。

4)在进行埋管处理时应严禁堵漏王及砂浆封堵管路，影响灌浆效果。

4.1.4 压丙酮

由于水在LW聚胺脂化学浆材中是良好的固化剂，浆材遇水后能够迅速固化，由于这种特性导致了其不能对整条缝子起到良好的封闭作用，因此在灌注LW浆材之前，必须保证裂缝内没有积水，一般情况下用丙酮将缝内的渗漏水赶出。具体操作如下:

1)伸缩缝压丙酮采用定量压入和有压压入相结合的方法，压力为0.6 MPa，具体操作要求如下:

施工人员必须根据现场实际情况进行具体的勘察和分析，当压力升至0.6 MPa时，压丙酮的注入率＜0.1 L/min时，则应该保持灌浆压力为0.6 MPa，持续灌注5 min即可结束。若此时孔内的注入量仍然较大，可采用定量法对其进行控制，每条缝压入量按200 L控制。

2)混凝土施工缝和混凝土龟裂缝压丙酮时，当压力升至0.6 MPa，注入率＜0.1 L/min时，则保持灌浆压力0.6 MPa，持续灌注5 min即可结束。

4.1.5 化学灌浆

采用化学灌浆方法对裂缝进行修补时，通常有2种形式的灌浆方式:①对于水平裂缝，灌浆时从一端往另一端依次赶排气进行;②而对于垂直裂缝和环缝，则按自下而上的顺序依次赶排气进行灌浆，一般采用的化学灌浆材料的具体指标、详细配方及在尼那水电站的渗水缝采用的具体灌浆参数见表1—表2。

表2 详细配方:环氧加固材料的配比常数(重量比)

该工程中的灌浆参数:

1)浆液配置:灌浆材料定为LW聚胺脂，浆液按IV期配制。

2)灌浆压力:最大压力控制在0.6 MPa。

3)灌浆设备:手压泵、计量泵。

4)灌浆结束标准:①龟裂缝和混凝土施工缝待回浆管出浆时，将其扎死，在设计压力下，当注入量＜0.1 L/min时，持续5 min即可结束灌浆;②伸缩缝灌浆采用定量灌浆和有压灌浆相结合的方法，最大灌浆压力0.6 MPa，具体操作要求:

根据现场实际情况，当灌浆压力升至0.6 MPa，若此时孔内基本不吃浆，即注入量 ＜0.1 L/min时，则保持灌浆压力0.6 MPa，持续灌注5 min即可结束。若此时孔内吃浆仍然较大，可采用定量法进行控制，每条缝灌注浆材按1 000 L控制。

5)待凝48 h后，割除灌浆管，进行二次抹面，并洒水养护。

5 质量保证措施

1)建立健全质量保证体系和质检机构，对工程进行严格地监控，随时掌握工程进度，确定整个过程在受控状态下进行，以确保其安全性。

2)在工程开工前，对施工地进行细致地考察，结合工程情况及施工技术要求，对施工人员进行全面的技术交底，选用技术合格的员工。

3)在工程中期或者后期，严格实行“三检一验”制度，对工程的质量进行检验，以达到预期的目的。

4)建立严格的质量管理制度，实行质量目标管理，并将质量目标分解到各级质检机构，落实责任和权限，确保工程的质量。

6 安全保证措施

1)现场需设专职安全员，对架子搭设及人员进行现场监督。施工脚手架必须搭设稳定，确保安全可靠。

2)加强化学灌浆材料的保管，按化管材料的性质不同，采取不同的储存方法，防爆晒、防潮、防泄漏。

3)施工现场必须配备足够的防火设施，不得在现场大量存放易燃品，施工现场严禁吸烟和使用明火，严禁非工作人员进入现场。

4)按环境保护的有关规定进行施工，施工中的废浆、废料及清洗设备、管路的废液应集中妥善处理，不得随意排放。

5)进行化学灌浆施工人员，应穿防护工作服。根据浆材的不同，酌情配戴橡胶手套、眼镜、防毒口罩等，以保证施工过程中的安全。

7 结论

尼那水电站的渗水裂缝问题引起了人们的高度重视，并对其进行了修护处理，采用以上混凝土渗水裂缝处理施工工艺既确保了工程进度，又保证尼那导流明渠工程的整体质量。该施工技术在尼那水电站导流明渠裂缝处理中的成功运用，表明该技术是可行的。

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