天福庙水库二级电站压力管道的渗漏修补赵 彬 (宜昌市黄柏河流域管理局，湖北 宜昌 443000) 摘 要：天福庙水库二级电站压力管道进水口采用虹吸式钢管，主压力管道为现浇钢筋混凝土，管道内壁蜂窝麻面及施工冷缝渗水严重。根据现场实际情况，修补过程中采用了化学灌浆与丙乳砂浆相结合的施工工艺；修补后，经充水试验，钢筋混凝土压力管道表面无明流渗漏点，证明这种修补工艺起到了很好的补强效果。图3幅。 关键词：水电站；压力管道；渗漏；修补 1 概 述天福庙水库位于黄柏河东支中上游的湖北省远安县嫘祖镇境内，是黄柏河梯级开发的骨干工程之一，距宜昌市城区80 km，1974年12月动工兴建，1978年元月投入运行。天福庙水库二级电站于1980年建成投产，至今已运行35 a。电站主要由引水渠道、前池、压力管道、厂房等组成。压力管道进水口采用虹吸式，装有真空破坏阀，其驼峰材质为钢材，主压力管道为现浇钢筋混凝土，管径1.8 m，管厚0.5 m,长度61.75 m，支管材质为钢材，管径1.2 m，设计水头为27.7 m，设计流量为10.0 m3/s，装机容量3×800 kW+1×400 kW。 2 压力管道存在的问题多年来，压力管道在正常发电过程中就发现钢筋混凝土管道表面有多处明流渗水点，而且渗漏量较大。今年电站利用机组设备扩容增效的机会拆开蝶阀，进入压力管道内进行了系统的检查，发现压力管道内壁多处有反渗漏现象，存在以下一些问题：钢筋混凝土管道内壁蜂窝麻面较多渗水严重，局部有射流现象；钢筋混凝土管与压力钢管接缝漏水严重；钢筋混凝土管施工环缝部位漏水严重；进水口旁通阀出口周围的钢板已拉裂，存在漏水通道。 3 渗漏修补方案3.1 蜂窝麻面修补 施工工艺：基面处理→漏水化灌→喷涂底胶→环氧树脂砂浆或者丙乳砂浆抹面。 先用切割机将修补位置边界切割规整，用电镐对蜂窝麻面进行凿除(深度不超过5 cm)，清除表面的薄弱层、松散颗粒；再在漏水部位用聚氨酯灌浆材料进行局部化学灌浆处理；再用高压水枪进行冲洗后用喷灯烘干，待干燥后在基面上刷1道底胶；最后用环氧树脂砂浆或者丙乳砂浆进行修补密实平顺。 3.2 钢筋混凝土管与钢管接缝修补 施工工艺：打灌浆孔→化学灌将→环氧树脂胶封孔。 沿接缝(距缝5 cm)用电钻打灌浆孔，孔距10 cm，孔深15 cm，孔径φ10 mm；用聚氨酯灌浆材料对接缝进行整体化学灌浆处理；最后用环氧树脂胶泥对灌浆孔进行封堵。 3.3 钢筋混凝土管施工环缝修补 施工工艺：基面处理→漏水化灌→喷涂底胶→环氧树脂砂浆或者丙乳砂浆找平→粘贴橡胶止水和固定钢板网→环氧树脂砂浆或者丙乳砂浆抹面。 先用切割机沿环缝两侧将边界切割规整，用电镐将环缝两侧的混凝土凿成嵌槽；再沿环缝用电钻打灌浆孔，用聚氨酯灌浆材料进行化学灌浆处理；再对基面进行冲洗，待干燥后在基面上刷1道底胶；再用环氧树脂砂浆或者丙乳砂浆找平；然后用扁铁将钢板网和橡胶止水带一同固定；最后用环氧树脂砂浆或者丙乳砂浆进行修补密实平顺(见图1)。  图1 压力管道渗漏示意 3.4 钢板焊缝修补 施工工艺：表面清理→裂缝补焊→防腐处理。 先用角磨机对钢板表面进行除锈处理，检查表面裂缝位置，再对裂缝进行补焊修补，最后对焊缝及整个金属部分用沥青漆进行防腐处理。 4 修补材料4.1 环氧树脂砂浆 环氧树脂砂浆采用非溶化型环氧树脂(EP E—44)和650低分子聚酰胺树脂固化剂加填料石英砂混合后施工，配合比为1∶1∶0.5。环氧树脂砂浆强度高，能抵抗多种化学物质的侵蚀，但施工环境要求高，基面处理必须无锈蚀、油污、灰尘、渗水等，施工时还要加热，要控制固化时间，成本大。 4.2 丙乳砂浆 丙乳砂浆是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂浆的简称，属于高分子聚合物乳液改性水泥砂浆。丙乳砂浆配合比：灰砂比1∶1；灰乳比1∶0.3；水灰比40%左右。水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥；砂子为粒径小于2.5mm的石英砂。丙乳砂浆具有优异的粘结、抗裂、防水、渗透、耐磨、耐老化等性能，配制拌和简单，易操作和控制施工质量；并适合潮湿面粘结，与基础混凝土温度适应性好，成本低。 4.3 化学灌浆材料 化学灌浆材料选用水溶性聚氨酯灌浆材料，是由聚氨酯预聚体与添加剂(溶剂、催化剂、缓凝剂、表面活性剂、增塑剂等)组成的化学浆液。这种材料特点是亲水性好、包水量大，浆液遇水后自行分散、乳化、发泡，立即进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体，有良好的止水性、延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性等，在水中永久保持原形，适用于潮湿裂缝的灌浆堵漏。 5 修补的技术要求修补前先对环氧树脂砂浆和丙乳砂浆进行了现场试验，在试验过程中发现环氧树脂砂浆在水平面施工时比较容易，但在进行压力管侧面和顶面施工时，环氧砂浆稀了粘不上，稠了又抹不动，施工难度太大；而丙乳砂浆施工与普通水泥砂浆相似，施工工艺简单方便，强度也满足要求。经过比较，电站钢筋混凝土压力管道环缝、蜂窝麻面采用丙乳砂浆进行修补，灌浆孔用环氧树脂胶泥修补。下面主要介绍钢筋混凝土管施工环缝渗漏的修补技术要求(见图2)。 5.1 基面处理 先用切割机沿混凝土施工环缝两侧(各15 cm)将边界切割规整；用电镐将环缝两侧的混凝土凿成嵌槽，槽宽30 cm，深5 cm；再沿环缝用电钻打灌浆孔，孔距10 cm，孔深15 cm，孔径φ10 mm；埋入高压灌浆嘴及止水针头，用聚氨酯灌浆材料进行化学灌浆处理，直到环缝无渗水为止；再用手持切割机将灌浆嘴及针头切割掉，清除表面的薄弱层、松散颗粒；然后用高压水枪对基面进行冲洗后用喷灯烘干，使原混凝土表面处于面干饱和状态。  图2 环缝化灌示意 5.2 基面找平 为增加与原混凝土面的粘结力，先在基面上用丙乳净浆打底，丙乳净浆的配比按丙乳∶水泥=1∶2配制，涂刷时要求薄而均匀，丙乳净浆涂刷后静停10 min左右后再分层抹压丙乳砂浆进行找平，每层厚度控制在5 mm左右，找平厚度控制在2 cm以内。要求材料必须称量正确，拌制时先将水泥和砂干拌均匀，再加入水和丙乳，充分拌和均匀，每次拌制的丙乳砂浆数量不宜过多，丙乳砂浆层要密实，表面平整光滑。 5.3 安装止水带 为了防止施工环缝的变形漏水，安装1层30 cm宽的651型中埋式橡胶止水带，安装时先在找平层上涂上环氧树脂胶泥增加粘结力，便于止水带的安装，再用膨胀螺丝将扁铁、金属板网(孔径4 cm×6 cm)及橡胶止水带一同固定；金属板网有两个作用：一是固定橡胶止水带，二是增加丙乳砂浆的粘结力。特别要注意的是找平层表面必须干燥、无灰尘才能涂刷环氧树脂胶泥。 5.4 丙乳砂浆抹面 用高压气枪将止水带表面的灰尘吹干净，最后用丙乳砂浆分层进行修补密实平顺。修补的施工方法与找平层施工方法一致。特别注意：施工刮抹只能向同一方向刮抹，不要来回多次刮抹，手触涂层不粘手时方可进行下一层施工，上一遍刮抹方向和下一遍刮抹方向呈“十”字交叉的垂直方向施工，丙乳砂浆铺到位后，用力压实并随即出面，注意向同一个方向抹平，不需第二次收光(见图3)。  图3 环缝修补示意 5.5 丙乳砂浆养护 丙乳砂浆抹面待表面略干后，采用农用喷雾器进行喷雾养护，养护24 h后再用毛刷在面层刷1道丙乳净浆，要求涂均、密封，待净浆凝固后继续喷雾养护，使砂浆面层始终保持潮湿状态7 d以上。 6 结 语天福庙二级电站压力管道的设计水头虽然不是很高，但水流速度快、冲刷力强，钢筋混凝土压力管道渗漏严重。在修补过程中采用了化学灌浆与丙乳砂浆相结合的施工工艺，化学灌浆堵漏效果好，使基面干燥，便于丙乳砂浆的施工。丙乳砂浆又是一种成熟的修补材料，具有优异的粘结、防水、耐磨、耐老化等性能。修补后，经充水试验，钢筋混凝土压力管道表面无明流渗漏点，证明这种修补工艺起到了很好的补强效果。当然，由于压力管道已运行了30多年，通过修补做到滴水不漏是不可能的，建议今后有条件的情况下将钢筋混凝土管道换成压力钢管。 参考文献： [1] 张仁凌，杨 频，柯 榕.水东电站泄洪消能设施补强加固处理技术[J].大坝与安全，2015(2)：71_75. [2] 宋红刚，邱志兴.浅谈丙乳砂浆在混凝土表面修补加固工程中的应用[J].水利水电技术，2006，37(6)：38. [3] 张平平.丙乳砂浆在渡槽加固工程中的应用[J].湖南水利水电，2006(4)：21_22. ■ 责任编辑 吴 昊 收稿日期：2016-01-14 作者简介：赵 彬(1973-)，男，工程师，主要从事水利水电工程管理工作。E_mail：tfmzb@126.com |
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