化學灌漿法在某水工泄洪建筑中的應用

白永昇

（甘肅土木工程科學研究院有限公司， 甘肅 蘭州 730020）

0 引言

基礎設施建筑物病害種類繁多，成因繁雜，診治困難。常見的病害有沖磨破壞、凍融破壞、風蝕破壞、腐蝕破壞、滲漏破壞等，這些破壞對建筑物的正常使用造成一定的影響，如不提前預防和及時診治，會危機到結構安全，那后果就不堪設想，進一步造成資源浪費。根據建筑物病害的不同類型，選擇不同的材料和施工工藝也是關鍵。通過材性的準確把握，不同材料的組合，同時施工工藝的擇優應用，最終達到一勞永逸的效果。

1 項目概況

該水電站右岸泄洪洞進口距壩軸線約200m，出口位于壩下游250m處，隧洞按照有壓洞設計。進口為引渠，進口底板高程2125.00m ,洞身為圓形斷面，洞徑6m，進口段設事故檢修門，孔寬度4.8m，孔高6.0m，采用高揚程卷揚式啟閉機操作。出口段為工作閘室，孔口尺寸5×5m，底板高程2110.00m，采用偏心鉸液壓啟閉機進行操作。采用挑流消能，鼻坎高程為2107.00m。泄洪洞在校核洪水位時的最大泄量為758.1m /s，設計洪水位時泄量為752.0 m/s，最大流速34.0m/s，最大挑距102m，最大沖坑深度28m。經專項檢查，該水電站泄洪洞流道檢查發現主要缺陷如下：

該水電站泄洪洞洞身段缺陷進水口方變圓段，頂部有刺水，現場檢查有4道混凝土伸縮縫頂部和側壁存在滲漏水，壓力管道發現8個灌漿孔封堵塞脫落，存在少量滲漏水。

圖1 洞身側壁壓力水

圖2 洞身拱頂壓力水

2 材料選用

根據現場踏勘選擇合適的材料進行堵漏和修復，經過反復的研究和分析，最終確定在洞身伸縮縫刺水處和洞身側壁噴水處采用化學注漿處理，處理完后采用高性能抗沖耐磨復合材料進行封閉。

2.1 單液性（疏水性）聚氨酯發泡止水劑

2.1.1 疏水性強，化學穩定性

2.1.2 耐酸、耐堿、耐有機溶劑、化學腐蝕性能好

2.1.3 膨脹率≥3000%

2.1.4 凝結時間4-5min

2.2 混凝土界面劑

混凝土界面劑可廣泛應用于冶金、化工、石油、等工業領域，也可在民用建筑中使用。混凝土界面劑適用于舊混凝土和砂漿的基層處理，以增強新舊混凝土或砂漿之間的粘結力，澆筑混凝土或涂抹砂漿前進行涂刷混凝土界面劑，需在界面劑未干之前完成混凝土的澆筑或涂抹砂漿。

2.3 高性能抗沖耐磨復合材料性能指標

高性能抗沖耐磨復合材料通過水泥、摻合料、石英砂及其它改性材料的復合，制備出一種無機修補復合材料，其具備較高的抗沖耐磨性能和較高的耐久性，同時兼具防凍、防腐、高抗疲勞等性能。

2.4 堵漏王

堵漏王是一種無機材料，它能在拌和后一分鐘開始凝固,三至四分鐘終凝.還可以在潮濕基面上直接進行施工，對微量的滲漏水和臨時堵漏具有較好的效果，具體的優點如下：

（1）迎、背水面均可施工，與基層粘接良好，有極強的耐水性，對鋼筋無腐蝕。

（2）凝結時間短，凝固時間可根據用戶需求任意調節。在潮濕環境環境下，可采用溫水來調整凝結時間。

（3）無毒、無味、環保、不燃，可用于飲用水工程。

3 施工工藝

根據工況選擇合適的材料，不同材料的相互組合，有機和無機材料的相互搭配對解決此類問題很關鍵，同時施工工藝的擇優極其重要。具體施工工序如下：

基面清理→封閉明水→進行化學注漿→涂刷專用界面劑→抗沖耐磨復合材料封閉→養護

3.1 基面清理

用鏨子清除原有基面上的殘渣和松散顆粒，再用毛刷將表面清理干凈后進行下一道工序。

3.2 封閉明水

該項目采用“以堵為主、以排為輔，排堵結合”的防水措施。清理基面后，為了避免堵漏時發生竄水現象，首先采用堵漏王將表面滲漏水進行封閉，將無組織滲漏水變為有組織滲漏水。待微量滲漏水部位表干后進行下一步工序。

3.3 化學注漿

（1）由于無組織滲漏水經過處理后，原有未處理的部位滲漏水的流水量變的更加嚴重，流速更大。在加之隧洞襯砌混凝土和巖層間充滿承壓水，無法在原混凝土收縮縫進行打孔。將選擇長20cm左右、直徑20mmPVC管若干，在每個漏水點安裝PVC導管，安裝數量根據伸縮縫中滲水量大小確定，并安裝牢固。PVC導管和混凝土交接部位采用堵漏王進行密封，將所有無組織滲漏水全引流至PVC導管中，待表干后進行下一步工序。

（2）將止水針頭用力插入PVC導管中。開始注漿工作，注漿時依次從縫隙端頭開始注漿，注漿作業至下一注漿管留出漿液時，停止注漿。封閉該注漿孔，重復該步驟至完成整條縫隙的注漿工作。具體示意圖如下：

圖3 PVC管布置圖

圖4 注漿詳圖

3.4 高性能抗沖耐磨復合材料修補

待注漿材料完全凝固后，清除表面上殘留物。將配置好的界面劑均勻涂刷至注漿處理后的部位。待界面劑微干后，再將配置好的抗沖耐磨復合材料均勻的涂抹在此表面上，將堵水材料進行封閉。

3.5 養護

由于高性能抗沖耐磨復合材料為水泥基材料，待復合材料終凝后，進行保濕養護即可，養護期為7—14d。

圖5 處理后

圖6 處理后

4 結論

此水電站泄洪流道伸縮縫和側壁滲漏水，采用“以堵為主，以排為輔，排堵結合”的方式，同時混凝土裂縫內部采用化學灌漿，表面采用抗沖耐磨復合材料進行表面封閉處理，有機材料和無機材料的完美結合。修復后經過反復的運行考驗，再次檢查時處理部位抗沖耐磨復合材料和混凝土基面粘接良好，修復表面無裂縫、脫落、滲漏水現象。提高了流道內混凝土的整體性和耐久性，延長了建筑物的使用壽命，為電站的安全運行提供了保障。同時對于工程技術人員而言材料的嚴選和施工工序的擇優以及施工的精益求精至關重要，