龙湾水库输水隧洞渗漏处理技术

徐 健 ，张永先 ，高 仁 ，常春光

（1.沈阳建筑大学，沈阳 110168；2.辽宁省水利水电科学研究院，沈阳 110003；3.黑山县水利局，辽宁 黑山 121400）

龙湾水库输水隧洞渗漏处理技术

徐 健1，张永先2，高 仁3，常春光1

（1.沈阳建筑大学，沈阳 110168；2.辽宁省水利水电科学研究院，沈阳 110003；3.黑山县水利局，辽宁 黑山 121400）

通过化学灌浆+特种砂浆表面处理+灌浆料嵌填+手刮聚脲的方式处理龙湾水库输水洞现浇混凝土管道存在的缺陷，分析了关键工序，克服洞径小、施工难度大等难题，通过布置检查孔、压水试验、外观检查等多种方法检测、监督工程质量等，取得了预期效果。

化学灌浆；对策与措施；混凝土缺陷；修补

1 工程概况

辽宁省锦州市黑山县龙湾水库建于1958年，水库位于绕阳河水系东沙河西支流上，黑山县太和镇与芳山镇交界处，是一座以防洪灌溉为主，兼顾养鱼、旅游等综合利用的中型水利枢纽工程。主体工程由主坝、4座副坝、溢洪道及输水洞组成。龙湾水库流域为低山丘陵区，属北温带大陆性季风气候，流域面积321km2，多年平均气温7.9℃，多年平均降雨量514.4mm，多年平均风速4.3m/s，全年盛行西南风。龙湾水库流域多年平均径流深63mm，多年平均径流量2022.3万m3。

龙湾水库为混合坝，水库设计洪水标准100年一遇，校核洪水标准为1000年一遇，工程等别为Ⅲ等，地震基本烈度为6°，主要建筑物级别为3级。设计水位55.67m，总库容7019万m3，调节库容2195万m3，防洪库容4824万m3，兴利库容1988万m3。灌溉可用水量1299万m3，水库可灌溉农田0.33万hm2。

2 工程存在的问题

输水洞现浇混凝土管道运行后就存在部分渗漏，早期因各种原因，只做少量局部临时性修补处理；近20年以来，曾经使用聚合物砂浆对集中渗漏点作以封堵处理，但没有彻底根治渗漏问题。因为洞径较小，施工难度大，即使多次采用嵌填砂浆等措施来开展堵漏治理，但由于现场条件制约及施工工具简陋，修补处理后的效果并不理想。为了摸清缺陷具体情况，多次现场查勘发现，输水洞洞壁出现30余处浅层裂缝，并伴有渗水现象，施工缝和伸缩缝处出现集中渗漏，混凝土表面及缝里伴有白色析出物、黄色锈斑，有的渗漏点还出现冒泡现象。检测同时发现混凝土表面与内部缺陷较多，洞壁内部表观上出现了数量众多的蜂窝、麻面；混凝土内部多处出现孔洞、空隙集中、错台、点渗漏、集中渗漏、面渗漏等缺陷特征。闸门附近3m范围内混凝土表面基本全部潮湿，多处渗水，混凝土表面不平整，冲刷剥蚀严重。

3 处理措施

防护修补处理的重点为右侧输水洞内部洞体，包括：输水洞裂缝、伸缩缝；输水洞内部混凝土表面；集中渗漏点、渗漏区；散渗区。处理方案分为以下两种。

3.1 化学灌浆+特种砂浆表面处理+灌浆料嵌填+手刮聚脲表面封闭（方案1）

其工艺内容包括输水洞裂缝、伸缩缝内部化学灌浆；输水洞内壁混凝土表面整体性手刮聚脲表面封闭；集中渗漏及散渗部位化学灌浆+混凝土局部缺陷预处理+特种砂浆表面处理+手刮聚脲表面封闭；混凝土管道与钢管道结合面混凝土局部缺陷处理+灌浆料嵌填+手刮聚脲表面封闭；闸门闸室段接口处细部处理等。

3.2 不锈钢内衬+水泥灌浆（方案2）

其工艺内容包括分段焊接不锈钢内衬；连接通长薄壁钢管道；砂浆灌注不锈钢与混凝土间隙；薄壁管道分段锚固；不锈钢与外部钢管道连接；闸门闸室段接口处细部处理等。

结合水库现场工况，对比分析两种处理方案，方案2施工难度大，钢板振动，砂浆填充不密实，只处理输水洞内部混凝土表面，而没有处理输水洞裂缝、伸缩缝、集中渗漏点、渗漏区、散渗区等，最终选定方案1开展处理工程。

4 施工工艺流程及面临问题

施工重点在于处理输水洞裂缝、伸缩缝、集中渗漏点、渗漏区、散渗区。

4.1 化学灌浆施工工艺流程

施工准备→查缝定位→布孔→钻孔→钻孔清理→安装检查嘴→压水、压气检查→安装灌浆嘴→裂缝表面临时性封堵→浆液配制→灌注浆液→质量检查（压水检测、取芯检测）→去除表面临时性封堵并打磨混凝土表面和验收。

4.2 手刮聚脲材料进行表面全封闭工艺流程

混凝土表面打磨→混凝土清洗→刷涂界面剂→刮涂SK手刮聚脲一遍，布置胎基布→刮涂SK手刮聚脲两遍以上。

4.3 存在的主要问题

（1）设计、施工资料缺失；混凝土缺陷发生、分布具有较大的随机性。

（2）两座钢闸门均存在止水不严，螺杆式启闭机老化，限位机构不灵敏。

（3）洞体较长，作业出口、物料搬运、施工残渣清运困难。

（4）施工操作难度大，扬尘及水雾聚集在原处或附着于洞壁，很难及时排出。

（5）洞中作业面狭窄，没有通风条件，施工区供氧不足。

（6）洞中湿度大，温度略高，界面剂和表面涂层材料不易固化、干燥。

（7）隧洞上游段底面略低，施工导流路径长，渗漏水引排困难。

5 采取对策与措施

5.1 钢闸门进口段

采取上游止水措施，从启闭机室向闸门面板以上水域多次投放累计16m3膨润土原料，反复轻微提升、关闭闸门多次，直至闸门槽部位只有微小渗漏。在闸门下游1.5m处使用膨润土砌筑小型围堰，将闸室段渗漏水截流，定期排出渗漏集水。

5.2 通风措施

现场使用4台5.5kW高压风机24h联合送风，送风带采用消防水带，起到耐磨、消声、防水的作用。每两台风机进风口相对平行布置，在进风口设置加热装置和过滤网，保证通风干燥，有利于涂层快速固化、养护。

5.3 引排渗漏水

使用长乳胶管将导流水引排至输水洞调流池闸门出口下游斜坡以下位置，利用高差产生虹吸作用引排渗漏水。

6 施工质量控制

6.1 灌浆效果质量

综合检查成果，在有效的4000个检查孔中，压水试验合格达98%；在有效的3组芯样中，芯样裂缝充填、黏结、混凝土内部缺陷化学灌浆浆液充填较好，满足了设计要求。

6.2 表面封闭质量

（1）外观检查。对修补后的混凝土质量检查采取了现场目视、橡皮锤锤击试验等外观检查，表明修补材料与混凝土结合密实无施工缺陷。

（2）涂层黏接强度平均值在2.5MPa以上，涂层与基层黏接良好。

7 结语

（1）化学灌浆可有效填充裂缝、提高裂缝面强度、消除裂缝不利影响、防水防渗，对恢复输水洞的整体安全性有重要作用，输水洞改造为供水压力管道，防护处理后工程满足安全运行需要。

（2）涂层正拉黏接强度试验结果表明，涂层与混凝土基面黏接强度均在2.5MPa以上，涂层与基层黏接良好，可有效抵抗承压水带来的磨损（冲磨）破坏。优化处理的混凝土基面和光滑涂层同时还降低了压力管道糙率，提高了过流能力和供水保障能力。

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The application and demonstration of reconstruction（leakage）processing technology of water conveyance tunnel in Longwan Reservoir

XU Jian1，ZHANG Yong-xian2，GAO Ren3，CHANG Chun-guang1
（1.Shenyang Jianzhu University，Shenyang 110168，China；2.Liaoning Province Institute of Water Resource and Hydropower Research ，Shenyang 110003，China；3.Water Authority of Heishan ， Heishan 121400，China）

The chemical grouting ，special mortar surface treatment，grouting material filling methord， hand polyurea way is selected to deal with defects of cast-in-site concrete pipe of Longwan reservoir water conveyance tunnel.The key working procedure is analyzed to overcome the small hole diameter and construction difficulty.Through inspection hole，pressure water test and apperance inspection，the project quality is tested，and the project has obtained the expected effect.

chemical grouting；countermeasures and measures；concrete defects；repair

TV672；TV543 文献标识码：B 文章编号：1672-9900（2017）06-0039-03

2017-09-08

徐 健（1981－），女（汉族），辽宁灯塔市人，工程师，主要从事房地产开发管理、工程管理、工程概预算及混凝土缺陷治理、修补防护、补强加固技术等工作，（Tel）13032450189。

王艳肖）