博斯騰湖東泵站水泵層墻壁滲漏水處理措施

尚喻

（塔里木河流域巴音郭楞管理局博斯騰湖管理處，新疆 巴音郭楞 841000）

1 概述

博斯騰湖東泵站位于博斯騰湖東南角，與博斯騰湖西泵站間相距650m，為大（2）型電力揚水泵站，主水泵為5臺直徑1.70m的立式軸流泵，配1100kW立式同步電動機，總裝機5500kW，泵站設計流量為45m3/s，主要建筑物主廠房、攔污橋、副廠房為2級建筑物，引水渠和護岸圍堤等次要建筑物為3級。主廠房為濕室塊基型廠房，肘型進水流道，虹吸式出水流道，在立面上分為電機層、聯軸層、水泵層和流道層。水泵層層面高程1042.20m，水泵葉輪中心安裝高程1041.90m；聯軸層層面高程1046.80m；電機層層面高程1051.60m；泵房水下高度14.90m。安裝間布置在主廠房順水流方向右側，基礎采用空箱式基礎，地面高程為1048.80m；底板高程1042.20m安裝間水下高度12.10m。

工程于2003年6月正式開工，2008年建成投入試運行，自2011年起發現安裝間上游側及東側墻壁出現滲漏水，逐年擴散至聯軸層和水泵層上游側墻面出現片滲和裂縫，2016年發現形成片滲面積累計135m2，裂縫累計長度53.70m，主廠房和安裝間之間的結構縫也出現明顯滲漏，并導致止水材料損壞。

2 滲漏水可能因素及后果

2.1 滲漏水可能因素分析

因滲漏情況呈現以下規律：春夏季多，秋冬季少；結構縫及安裝間滲漏量大，主廠房滲漏量與結構縫距離增大而減?。黄瑵B和結構縫滲漏量為主，裂縫的滲漏量較小。

判斷滲漏水主因是主廠房和安裝間之的結構縫止水結構存在缺陷，導致泵站周邊地下水滲入混凝土墻體，長期浸泡后對混凝土墻體內未處理的拉筋造成銹蝕，形成多條滲水通道。

2.2 后果分析

混凝土墻體長期漏、滲水會使混凝土墻內形成泵站前池外來水源內滲或者泵站集水井內部廢水外漏的滲透通道。由于形成過水通道會對砼墻面造成凍融破壞，會對墻面的承重結構造成破壞，會影響建筑物整體安全。同時致使東泵站水泵層原預埋照明線路受潮出現短路、漏電現象而無法使用。且泵站水泵層四面邊墻大量拉筋頭銹蝕未做處理，長期處于潮濕環境下，鋼筋大多發生銹蝕，會影響砼強度，并可能再次形成滲水通道，進一步加重滲漏。結構縫止水破損后將嚴重影響泵站安全。

3 處理方案

3.1 處理目標

通過化學灌漿提高泵房混凝土整體耐久性，達到防滲補強的雙重效果。

3.2 處理方案

針對不同的部位和狀況采取不同的處理措施的聯合方案：

對片滲、裂縫及結構縫漏水進行水溶性聚氨酯化學灌漿補強、加固；對邊墻拉筋進行切割,后用防水涂料進行防腐處理。最后對墻面整體打磨后涂刷聚脲作為防水涂層。

4 封堵材料簡介

4.1 化學灌漿材料

此次封堵選擇水溶性聚氨酯復合漿料，主要是用異氰酸酯同伯羥基聚醚等其他配合材料按照經一定比例配合，并進行相應處理拌合而成的，依照實際施工方案調和成數組單獨使用，每個作業面都需單獨配合待用。這種材料被灌入已經含有一定比例水分的混凝土裂縫的時候會立即同水發生反應，一部分會固化成為不溶于水同時不透水的凝膠狀固體，并且釋放出二氧化碳氣體推動凝膠體迅速膨脹，通過凝固同時膨脹，體積會變大幾倍，造成灌縫里出現二次滲透擴散(灌漿的壓力是第一次滲透擴散)，從而實現堵漏止水和加固補強的雙重功效。這種復合灌漿材料同時還具備可灌性好，無毒，固化強度高的優點，非常便于施工應用。這里介紹凝膠固結體遇水二次膨脹的具體指標如表1。

表1 材料指標表

4.2 封孔材料

封孔材料使用丙乳水泥砂漿，是在普通的水泥砂漿內摻入一定比例的高分子聚合物乳液的一種復合材料，相比普通水泥砂漿，具有優異的耐磨損、抗斷裂、防水、防氯離子滲透腐蝕、耐老化等性能，相對普通水泥砂漿有極強大的黏結性，是用于砼建筑物水泥基護面修補的一種新型復合材料，非常適合用于修補水利、工業及民用建筑等鋼筋混凝土結構的防滲層以及耐磨護面。一般在實際應用中所用的砂選擇特細砂，細度模數為1.50 ～0.70 ，平均粒徑為0.25mm以下，水泥則使用42.5 普通硅酸鹽水泥即可。在本次施工中因為防滲要求比較高經比選決定使用拌合比是水泥：砂子：丙乳=1:2:0.3，水灰比在施工現場通過試驗進行確定為根據工作面的情況不超過35%，在施工中可靈活掌握進行微調。

與普通水泥砂漿相比本復合材料具有以下主要優點：①抗拉伸性能提高35%，抗彎折的強度增強50%；②彈性模量大幅降低、成形的砂漿收縮減小，極限引伸率大致提高了1～3倍，抗裂性能也得到顯著提高；③與作業面基礎上的老砂漿及鋼筋等材料粘結強度提高至4倍以上；④砂漿密實性大幅度提高，可2d吸水率降低為1/10，提高1.50 倍的抗滲性能；⑤抗凍性能提升至〉F300；⑥該復合材料施工工藝簡單、成本比高，基本無毒，能防止碳化現象繼續發展，減慢銹蝕鋼筋的速度，起到對抗缺陷點被剝蝕破壞的目的。具體見表2。

表2 材料特性表

4.3 結構縫填補材料

針對東泵站結構縫出現的塌陷，缺失情況，選擇水不漏來灌漿回填封堵。該材料具有以下優點：①無論迎水還是背水面的都可以直接使用，可帶水施工無需排水。自身防潮性、抗滲性較為優異，可實現快速堵漏；②材料無毒、無害、無污染方便施工，同時通過采取一定措施可任意調節材料的凝固時間；③材料的抗滲性能很高高，同時黏結力強，所以防水、粘貼兩道工序能一次完成，減少施工步驟；④在與基層黏結形成整體，顯著提高基層的抗老化性能以及耐水性。具體見表3。

表3 水不漏技術指標

4.4 涂刷材料

封孔后的墻面使用高固體份天冬聚脲彈性涂料進行涂刷補強。高固體份天冬聚脲彈性涂料作為一種高級涂料，由A、B兩種組分組成，A組份由天門冬氨酸酯樹脂及多種顏填料、助劑混合而成，B組分為脂肪族異氰酸酯固化劑。該材料在綜合力學性能、耐老化、耐黃變，耐酸、堿、鹽腐蝕方面性能優異。可廣泛用于要求暴露、抗沖磨、防水防腐、耐久性要求高的工程，具體見表4。

表4 高固體份天冬聚脲彈性涂料主要技術指標表

5 施工工藝

5.1 化學灌漿

5.1.1 結構縫封縫

布孔前先用臨時封堵材料-水不漏對結構縫進行封縫。

5.1.2 布孔此項目中的結構縫灌漿計劃采用斜孔交叉布置的采用布孔方案，孔的間距應當由封堵裂縫的深度、寬度而定，但是為便于施工單邊布孔間距應在20～30cm之間，孔深根據現場實際定為40cm，不大于混凝土厚度1/2。墻面裂縫灌漿計劃同樣采用斜孔交叉布置的采用布孔方案，孔的間距應當由封堵裂縫的深度、寬度而定，但是為便于施工單邊布孔間距應在20～25cm之間，孔深根據現場實際定為40cm，不大于混凝土厚度1/2。片滲化學灌漿布孔采用梅花式布置，布孔的水平間距20～25cm，垂直間距以20～25cm布置，孔深根據現場實際定為40cm，不大于混凝土厚度1/2。

5.1.3 洗孔

鉆孔后，用噴壺將孔內的粉塵及雜質洗凈。

5.1.4 埋嘴灌漿

采用旋轉膨脹密封專用止水針頭。

5.1.5 灌漿

首先要進行探孔檢查，確定鉆孔符合要求方能可配制灌漿液，配置完成后立即按順序進行施工灌漿：灌漿時必須先灌低處孔再灌高處孔，裂縫的一邊灌完后再轉向另一邊，逐孔依次進行灌漿，防止漿料從高孔向低孔流竄導致灌漿不實，注意觀察第一個灌漿孔針頭，當漿液開始從裂縫冒出或灌漿壓力超過30MPa，立即停止，移入第二孔內繼續灌注，依次向前進行；為確保灌漿部位即全部的墻面裂縫、結構縫和片滲墻面完全被漿液灌滿，必須在裂縫處未完全愈合的時間就開始再次注漿，第二次注漿應當同第一次間隔必須時間等待第一次灌入的漿液開始凝固，但必須在凝固前完成；灌漿中應該密切關注灌注機壓力數值確保在壓力表額定壓力以下，灌漿結束標準時縫中漿液出現互竄并連續從縫面處溢出為準。

5.1.6 使用丙乳砂漿完成封孔并修整封堵面（點）

進行孔面清理：漿液凝膠固化達到設計強度后，使用清理角磨機等工具或者人工將灌漿孔壁周圍的漿液清理干凈，注意力度防止清理深度過深。

配制封孔材料：按照設計確定的配合比稱量各種丙乳砂漿配料，然后分別堆放，拌合時必須先將水泥和砂均勻混合后方可倒入拌和盤，最后才能倒入丙乳然后迅速拌和均勻。

完成灌孔封堵并修整：將上一步配制好的丙乳砂漿嵌填至孔內，要求封填密實，抹面至平整，必要時可進行修整，方便之后刷漆還原。

5.1.7 效果檢測

化灌后結構縫處干燥不再滲水，裂縫處無滲漏，片滲墻面干燥無滲漏。

5.2 邊墻拉筋處理

先用切割機從拉筋根部做切割處理，切割之后用角磨機將切割部位進行打磨,最后墻面整體涂刷防水涂料時對拉筋進行防腐防水處理。

5.3 墻面整體防滲處理

使用鏟刀和角磨機把化灌施工時墻面上殘留的漿皮清理干凈；噴水濕潤砼墻表面確保表面潮濕但不得存在積水,墻面上涂刷水泥基滲透結晶防水材料2遍，每天用噴霧器噴水養護；待水泥基滲透結晶防水材料養護7d后，對整個墻面用角磨機進行打磨，打磨完成后用吹風機清理干凈；涂刷界面劑時在干凈的墻面上用滾筒將界面劑均勻滾涂，要求不漏點；涂刷環氧膩子待界面及干燥后，用刮板把膩子均勻涂刮到墻面上，要求施工后墻面平整不得有明顯刮痕；

5.3.1 二次涂刷界面劑

待環氧膩子干燥后，用滾筒把界面劑均勻滾涂到墻面上。

5.3.2 天冬聚脲涂刷

界面劑表干時，即可進行聚脲涂刷，涂刷可分多遍進行，最終施工完成后涂料厚度為1mm±0.20mm。

6 處理效果

經處理的部位2019年夏季供水期未見再次滲漏，東泵站安全隱患問題徹底消除。

7 結語

采取上述施工技術對水工建筑物滲漏進行聯合處理能充分發揮各類材料的優勢特性，呈現1+1＞2的效果，并且該施工技術具有投資少、施工方便、工期短尤其是能帶水作業的特點。因此，建議在施工導流困難或成本高的各類水工建筑物滲漏封堵項目中推廣使用。