河床式发电厂房墙体渗漏处理
2017-04-13
(嫩江尼尔基水利水电有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔161005)
河床式发电厂房墙体渗漏处理
刘亮
(嫩江尼尔基水利水电有限责任公司,黑龙江齐齐哈尔161005)
发电厂房在持续高水位作用下,厂房墙体裂缝及渗漏问题逐渐产生,导致厂内空气潮湿和地面积水,危及厂房混凝土结构的稳定性和耐久性,更影响机电设备正常工作,存在诸多安全隐患。工程施工过程中,均严格按照《水工建筑物化学灌浆施工规范》标准及施工方案执行,取得了较好的效果。原潮湿部位经过处理后变得干爽,墙体裂缝处理后基本再无渗水,结构缝通过埋设排水管使渗漏水有序流进排水沟,减少了渗水阴湿墙体的情况。
发电厂房;墙体渗漏;化学灌浆
1 工程概况
工程为河床式发电厂房,位于内蒙古自治区与黑龙江省交界的嫩江干流中游,工程规模属大(Ⅰ)型,建筑为1级建筑物。由进水渠、挡水坝段、主厂房(主机间、安装间)、尾水副厂房及中控楼、尾水闸墩、尾水渠、左右翼墙建筑物组成。厂房布置在厂房坝段下游侧,主机间布置在厂房右侧,安装间布于厂房左侧,导流底孔由安装间底部通过,主厂房平面尺寸(长×宽×高)为149.00 m×26.10 m×60.64 m;厂内安装4台发电机组,单机容量6.25万kW,左侧安装间段总长46.50 m。厂房总跨度为26.10 m。厂房坝段按重力坝设计,并设置了帷幕灌浆和坝基排水。副厂房位于主厂房下游侧、尾水平台底部;中控楼位于安装间下游侧、尾水平台顶部。
2 问题综述
水库下闸蓄水以来,库区水位持续上升,在持续高水位作用下,发电厂房墙体裂缝渗漏问题逐渐产生,墙体渗水并产生钙化析出物,导致厂内空气潮湿和地面积水,危及厂房混凝土结构的稳定性和耐久性,更影响机电设备正常工作,存在诸多安全隐患。
3 原因分析
厂房渗漏通道为混凝土裂缝,其形式主要为结构缝、施工缝以及其它贯穿性裂缝。库区水位升高,水压力增大,产生的渗漏破坏越大;裂缝受库水侵蚀时间越长,裂缝越发展,产生的渗漏通道则越多。
混凝土渗水会使钙质流失,导致强度降低。在水泥结石中,无论硅酸钙水化物或铝酸钙水化物都必须保持在一定浓度的氧化钙溶液中才能稳定存在,通常,不论是拌合混凝土、水泥砂浆或净水灌浆时用水量如何多,水中总可以达到足够的氧化钙浓度,使最初产生的水解处于平衡状态,并阻止其进一步水解,但当作用于混凝土的水大量存在且渗过混凝土内部时,情况就不同了,首先是存在于水泥结石中的游石灰溶解和被渗水带出,此时水中氧化钙浓度降低,硅酸钙水化物和铝酸钙水化物水解出氢氧化钙,在硬化的水泥结石中,氢氧化钙晶体是具有高强度的主要结构部分,但在渗水的作用下,可溶于水的氢氧化钙不断被溶出和流失,同时,水泥结石中的其它化合物也被逐次分解为非结合性的产物——硅酸氢氧化铝和氢氧化铁,因此就会导致水泥结石结构的逐渐破坏和强度的相应降低。
在实际施工中,大体积混凝土在浇筑过程中温度控制效果直接关系到混凝土结构裂缝的危害程度,如果产生了贯穿性裂缝,在高水位的作用下,混凝土结构渗水将不可避免。但各个部位所使用的水泥和配合比都不尽相同,实际被腐蚀的程度和进度都有区别,另外,渗透过混凝土内部水的水质也较大程度地影响混凝土腐蚀的进程,特别是酸性水质,会对混凝土结构造成严重的破坏。
4 修复处理
墙体渗漏修复处理即是对混凝土结构缝和施工缝等渗漏通道进行堵截或引流。依据各渗漏处结构特征的区别,拟采用几种不同的处理工艺分别予以处理。
4.1 结构缝处理
结构缝是结构体间预留的伸缩变形缝,结构体浇注施工时在结构缝中间安装了止水材料,但是在浇注或不均匀沉降过程中有少部分止水材料出现移位、断裂等情况都会造成结构缝的渗漏,经过对现场漏水结构缝察看,结构缝纵向垂直贯通厂房上下几层,横向贯通主副厂房。鉴于这种情况,结合以往施工经验,强行完全把水堵住的工艺是不可行的,决定采用堵、导相结合的工艺,设计将渗漏水堵到几处集中点,然后导入排水沟内的工艺予以处理,这样渗漏水被有序引导至排水沟,既解决了结构缝漏水浸泡周围墙面的问题,又保证了附近机电设备运行安全。其施工步骤如下:
1)骑缝开“V”型槽,槽宽15~20 cm,深10~20 cm(现场可根据结构体钢筋分布情况适当调整)。
2)用高压水或带水钢刷将“V”型槽清洗干净。
3)漏水轻微的结构缝处理。①埋置灌浆管;②防水宝砂浆分三层进行三次封堵,预留伸缩缝;③止水嵌缝胶闭缝;④灌注化学止水浆液(浆液主要有水玻璃、丙烯酸盐、水溶性聚氨酯、弹性聚氨酯等,目前应用较多的是聚氨酯类)。
4)漏水严重的结构缝处理。①在槽底部埋置直径6~10 cm的一半PVC管至排水沟;②安装止水橡胶板;③防水宝砂浆封堵,预留伸缩缝;④止水嵌缝胶闭缝。
4.2 施工缝、裂缝处理
施工缝是混凝土浇注过程中分层浇注的接缝,可能由于结合面处理不当造成接缝不严产生缝隙。裂缝是大型混凝土工程在施工过程中难以避免,如果是浅表裂缝,在不影响强度、不发生渗漏的情况下,可进行简单的表面处理;如果发展成为贯穿性裂缝则可能影响结构强度和稳定,必须进行修复处理。对施工缝、裂缝采用化学灌浆封堵法最为合适,其工艺详情如下:
1)骑缝开“V”型槽,槽宽15~20 cm,槽深10~15 cm(现场可根据结构体钢筋分布情况适当调整)。
2)用高压水或带水钢刷将“V”型槽清洗干净。
3)钻孔、埋置灌浆管。
4)用防水宝砂浆分三层进行三次封堵。
5)灌注化学止水浆液。
4.3 蜂窝孔洞处理
蜂窝孔洞的产生主要是混凝土浇注时振捣不到位产生的,处理蜂窝孔洞宜采用如下工艺:
1)凿开蜂窝墙面表层,深度5~8 cm。
2)在蜂窝孔洞较严重部位埋设灌浆管。
3)用防水宝砂浆分三次封堵。
4)灌注化学止水浆液。
5 结语
工程施工过程中,均严格按照(DL/T 5406-2010)《水工建筑物化学灌浆施工规范》标准及施工方案执行,取得了较好的效果,原潮湿部位经过处理后变得干爽,墙体裂缝处理后基本无再渗水,结构缝通过埋设排水管,使渗漏水有序流进排水沟,减少了渗水阴湿墙体的情况。由于墙体内部有贯穿缝,裂缝经封堵后,渗水在水压作用下会从附近墙体裂缝继续产生渗漏,经过多年的维修处理,厂内渗漏情况得到明显改善,堵漏工程量逐年减小,渗漏已得到有效控制。
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2016-11-24