大伙房水庫輸水洞伸縮縫滲漏處理及分析

王秀紅

（遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧撫順113007）

大伙房水庫輸水洞伸縮縫滲漏處理及分析

王秀紅

（遼寧省大伙房水庫管理局，遼寧撫順113007）

針對輸水洞在伸縮縫處出現的滲漏問題，分析產生缺陷成因，找出處理問題的方法，選取縫內部采用化學灌漿，縫表面采用手刮聚脲封閉的方案進行裂縫處理，有效地阻截了滲漏通道，確保了輸水洞內混凝土的完整性，延長工程壽命。

伸縮縫滲漏；灌漿；處理方案

D OI：10.3969/j.i s s n.1008_1305.2015.06.029

1 工程概況及原因分析

大伙房水庫位于遼河最大支流渾河的中上游，坐落在撫順市東郊，是一座以防洪、灌溉和城市供水為主，兼顧發電、養魚、旅游等綜合利用的大型水利樞紐工程。1958年8月竣工，水庫樞紐主要由主壩、一副壩、二副壩、三副壩和主溢洪道、非常溢洪道和輸水洞組成，輸水洞位于主壩和一副壩之間的主壩左端，主要功能是排泄洪水、引水發電、灌溉，輸水洞主洞直徑6.5m，主洞長243.49m，最大泄量400m3/s，為圓形有壓隧洞。

輸水洞工程運行50余年來，發揮了重要作用。但近年來，在伸縮縫處出現滲水、漏水，影響襯砌混凝土質量和內部鋼筋的防護。滲水易引起伸縮縫周邊混凝土破碎，影響工程的正常運行。根據現場勘查，輸水洞樁號0+219、0+228、0+243、0+ 258、0+264等5個斷面的伸縮縫滲漏嚴重。1968年和1989年水庫曾進行過輸水洞裂縫處理，但因輸水洞長期在惡劣環境下運行，導致洞內伸縮縫處止水老化，止水效果降低，以致出現了伸縮縫處滲水、漏水等問題。在冬季反復凍融作用下，滲水已經引起伸縮縫周邊混凝土破碎，且損傷有逐年加劇跡象，給輸水洞運行帶來隱患。

2 伸縮縫滲漏處理目標

（1）處理方案必須能夠適應各種復雜工況，能夠適應該地區的冷熱溫度變化，適應凍脹、凍融環境。

（2）選擇的處理時間要結合水庫調度運行進行合理安排，不能影響輸水洞運行，4月底～5月初輸水洞要放水進行下游農灌。

（3）對于結構縫的處理，應選取適應較大變形的柔性材料進行內、外處理。處理前先做好查勘，對于有滲水的區域，先進行止水灌漿處理，選取能夠適應環境變化的柔性嵌填材料進行嵌縫填充處理，伸縮縫經過修補處理后，應不影響其正常使用功能。

（5）考慮修補后表面的抗沖磨性能。

3 伸縮縫滲漏處理方案

在修補施工開展前以及在施工過程中進行缺陷詳細勘察、檢測及探測。實時進行檢測、探測的項目包括滲水伸縮縫檢測（含測長度、寬度、位置分布），可能存在的裂縫檢測（含測長度、寬度、位置分布），運行情況調查（包含隧洞混凝土狀況、施工情況等調查）。

3.1 內部處理

裂縫及結構縫的內部進行化學灌漿，封口處布設柔性止水材料，縫口最外端設置燕尾槽型特種砂漿，打磨砂漿表面，使修補后外表面平整。

具體工藝為導流→布孔→化學灌漿→清理灌漿后表面→在裂縫、結構縫的開口部位開設開口寬度為5～6c m、深度為3～5c m的燕尾型溝槽→清理結構縫→深度修槽→嵌填柔性材料→布置橡膠棒→嵌填外層柔性材料→砂漿封閉→處理外表面→拆除導流管→二次化學灌漿止水→養護。

其中燕尾型溝槽的開鑿需要根據現場的具體環境和缺陷狀況來擬定，開鑿的梯形截面的尺寸需要經過初步估算。封閉砂漿為特種砂漿，根據工程的需求首先進行試驗室配比試驗，在工程進行期間，配合比以及其他輔助填料根據現場需求進行微調。特種砂漿具有抗沖磨性，持久高強度，較好的早期強度，具有補償收縮功能，具有抵抗微裂紋，較好的抗折性，使用后整體性好，施工中具有較好的保水性、防水性、易粘接等特點。

3.2 細部處理

要去除結構縫中失效的填充材料，用柔性填料重新填好。伸縮縫頂口與原基面齊平，結構縫止水失效的部位進行必要的灌漿和導流。對于結構縫與裂縫以及結構縫與其他缺陷交匯的部位，進行交匯處細部處理，同時在結構縫和裂縫的表面處理之前進行其他缺陷的預處理，等到處理過的部位具備相應施工條件再進行表面處理。

(2)在相同的監測點處5葉片攪拌槳的混合時間相比其他幾種葉片數的攪拌槳更小，混合速率更大，3葉片攪拌槳的混合時間最長。

3.3 裂縫封閉

裂縫經過內部化學灌漿后，表面粘貼手刮聚脲材料進行封閉，封閉層位于特種封閉砂漿的外部。最后在修補好的裂縫表面進行劃線、打磨、缺陷填補、涂刷界面劑等工作，為表面粘貼做準備。

4 化學灌漿

4.1 主要技術參數

孔徑：14m m；鉆孔深度：30～50c m；鉆孔角度：最小30°，最大45°；鉆孔間距：20～60c m，現場根據注水效果在20～60c m范圍內選取合適間距；灌漿壓力：最低0.3 MP a，最高0.5MP a（裂縫內部壓力）；穩壓時間：不少于10m i n，個別部位需要不少于30m i n。

4.2 結構縫化學灌漿工藝要點

嵌縫材料為鋼板等材料，需要在結構縫兩側同時進行布孔，嵌縫材料為木板等軟質材料，在單側布孔，鉆孔應穿透軟質材料。因為結構縫的嵌縫材料一般為防滲材料，因此灌漿孔的布置采用結構縫兩側均勻布置的原則，其鉆孔布置如圖1所示。

結構縫由下至上1次灌漿，灌漿壓力由底向高逐漸上升，先灌深孔，從下層進漿開始灌漿，待上層回漿管排出孔內水、氣后，封閉回漿管。根據吸漿量情況逐步升至設計壓力，當吸漿率小于1m L/ m i n時，保持壓力延續灌注3～5m i n即可結束灌漿，4～5h后檢查灌漿效果，對管口不飽滿的膠管進行2次灌漿直至飽滿。根據灌漿設備、混凝土厚度及灌漿工藝，選擇伸縮縫兩側同時進行單孔灌漿。每側單孔從下向上灌漿，灌漿順序為由下向上單孔逐一連續進行，當相鄰灌漿孔開始出漿，并且壓力達到0.5MP a后，保持壓力12～15m i n，即可停止該灌漿孔灌漿，移至相鄰灌漿孔灌漿，直至最上部位兩側灌漿孔同時灌漿完成。結構縫化學灌漿工藝如圖2所示。

圖1 結構縫化學灌漿布孔示意圖

4.3 鋼筋除銹、阻銹，植筋加固

因為混凝土發生缺陷損壞的部位同時伴有鋼筋等金屬材料的銹蝕和污損，因此需要對這些鋼筋等材料進行除銹、阻銹，同時對缺損嚴重的部位進行補筋和密植鋼筋。一般先對產生銹蝕的部位進行物理打磨，然后采用涂裝除銹劑（阻銹劑）的方法來做金屬保護層。

處理措施有以下幾點。

（1）用鋼絲刷清除出露鋼筋的銹跡，恢復被截斷的鋼筋，在鋼筋表面涂刷阻銹劑。

（2）按原結構尺寸采用改性環氧砂漿進行修補。必要時加設錨筋加強修補體與原結構的聯系。

（3）處理部位及周圍3～5m范圍內的裸露面，涂刷改性環氧樹脂涂料。

4.4 手刮聚脲表面修補

使用手刮聚脲材料進行裂縫表面粘貼，刮涂SK手刮聚脲要在2遍以上，固化后的涂膜平均厚度不小于2m m，一般性裂縫開口部位表面涂膜厚度在3～4m m，涂刮寬度不小于20c m，涂層邊緣與裂縫縫口距離不小于10c m。

涂刮SK手刮聚脲的混凝土區域同時存在凍融、剝蝕、蜂窩、麻面、脫空、孔洞、鋼筋銹蝕及鼓脹、凍脹破壞、局部缺失、局部振搗不實的，先進行這些缺陷的預處理，然后進行打磨，要求打磨平均深度為2～2.5m m，打磨后表面保持平整。

圖2 化學灌漿處理工藝示意圖

5 結語

2014年4月初開始的輸水洞伸縮縫滲漏處理，工程歷時1個月，5月初輸水洞農灌供水運行，9月6日農灌結束，關閘后進洞檢查，發現處理過的伸縮縫處已沒有滲水現象，成功的封堵了滲漏通道。從工程實踐來看，輸水洞伸縮縫滲漏采用縫內部化學灌漿，縫表面手刮聚脲封閉的方案效果明顯，通過處理有效地阻截了滲漏通道，確保了輸水洞內混凝土的完整性，有利于延長工程使用壽命。

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王秀紅（1969年—），女，高級工程師。