水电站地下厂房渗水处理施工工艺探讨

许志勇

(四川大唐国际甘孜水电开发有限公司，四川 康定，626001)

1 工程概况

长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，为大渡河干流“3库22级”开发的第10级骨干电站，工程为Ⅰ等大(1)型工程，采用水库大坝、首部式地下引水发电系统开发，总装机容量2600MW。拦河大坝为砾石土心墙堆石坝，坝顶高程1697m，坝顶宽16m，最大坝高240m，设计洪水位1690m，水库正常蓄水位1690m，死水位1680m，总库容10.75亿m3，长河坝水电站是一座以发电为主，兼具防洪、拦沙等综合利用效益的大型水利水电工程。

长河坝水电站于2017年1月正式投产发电，由于地下厂房距离大坝轴线仅30多米，距离金康电站引水隧洞仅100余米，加之金康电站引水隧洞段未做衬砌，地下厂房和交通洞受库水、金康电站隧洞长期侵蚀，墙面多处出现渗水。2017年对厂区的渗水部位曾进行过引排处理，不到一年的时间，部分渗水引排管被混凝土析出钙化物堵塞重新出现渗水现象，同时新增部分渗水部位，有的渗水部位对地下厂房设备产生影响。2019年汛期来临之前，对地下厂房渗水部位进行排查，急需处理的部位有技术供水室、渗漏排水泵房、交通洞文化长廊段等。

2 渗水原因分析

经现场勘查，发现该工程采用的是混凝土结构自防水，防水混凝土衬砌设计厚度30cm，没有另设附加防水层，再加上地下厂房距离大坝轴线仅30多米，距离金康电站引水隧洞仅100余米，且金康电站引水隧洞段未做衬砌，地下厂房和交通洞长期受有压水侵蚀。综合该工程所处地理环境分析，认为渗水的主要原因：一是工程所处位置的岩层风化严重，裂隙发育较好，渗漏水源充足且为有压水；二是设计时对附加防水层的考虑不够，防水防线依赖于结构自防水；三是施工时操作不够精细，施工缝处理措施不周，混凝土有缺陷；四是排水系统没有达到预期的设计效果。

3 施工内容及依据

结合工程实际情况，经研究，需要进行渗水处理的内容为裂缝防渗、施工缝防渗以及伸缩缝防渗。此次防渗堵漏、结构补强施工技术规范和标准为：《砼结构加固技术规范》CECS 25∶90、《地下工程防水技术规范》GB 50108-2008、《地下防水工程质量验收规范》GB 50208-2011、《水工建筑物化学灌浆施工规范》DL/T 5406-2010。

所有施工面表层覆盖材料，宜采用水硬性水泥基、环氧树脂或聚氨脂材料，其理化性能指标能满足规范要求。整个防水结构满足相关部位抗压、抗渗、抗冻、抗裂(抗拉)、抗风化、抗侵蚀等要求。

4 施工工艺

地下厂房施工缝、裂缝、伸缩缝等渗漏部位采用单一的防水结构效果不佳。首先考虑多道设防刚柔结合，防、堵、截、排合理利用；其次，在选用柔性防水材料的同时，考虑施工条件因素，具有良好的物理性能及耐酸、碱特性，也考虑防水层具有连续的整体密封性能。接触的密封材料和止水设施或防水材料应具备互补作用，如何保证防水材料与连接处粘结牢固，应按实际情况进行分解与细化，采用多道防线和刚柔并举的原则进行防渗处理。

4.1 施工缝、裂缝防渗处理

裂缝及施工缝的工序为：清理表面→检查→复查→开槽→钻孔→清洗→埋注浆管→回填→刮聚硫密封膏→试验→回填→灌浆→养护，具体过程如下：

(1)清理施工缝、裂缝表面

(2)施工缝、裂缝检查

①对漏水施工缝、裂缝进行全面检查，查清每一条裂缝的位置形状、走向、缝长、缝宽及缝面渗水状况，并做好详细的描述、记录相应的资料；

②查实裂缝后，其两端部用清洁剂对混凝土面进行清洗，不宜采用钢丝刷清洗，以确保裂缝两端头位置；

③用读数放大镜测定裂缝宽度δ；

④沿裂缝边用红油漆作出标记。

(3)开槽

骑缝人工开凿出宽度120mm和深度110mm“V”形槽，并沿裂缝的两个末端顺势延长凿槽范围各0.3m～0.5m。开凿面必须严格清理干净，包括清除表面松动物，用高压风或高压水冲洗，修补面不得残留污物(或油污)和灰尘。

(4)钻孔

钻骑缝孔，骑缝钻孔距一般为50mm～100mm，孔深一般0.15m～0.4m，孔径φ20mm左右，具体布孔的孔径、孔距、孔深等由现场施工试验确定，以保证浆液均匀填满缝至面。

(5)清洗槽和孔

用高压冲洗所凿的槽面，并用钢刷反复刷冲，做到槽内混凝土无松块、无粉灰。钻孔经验收合格后，进行孔内和缝面冲洗。采用风水轮换进行，水压0.15MPa，风压0.2MPa。冲洗时孔口敞开，将风(水)管插入孔底，风水轮换冲洗，等回清水后即可结束。

(6)埋注浆管

以灌浆管能埋入和稳固为原则，埋管埋入孔深2/3左右。在埋管的同时，用注浆软管在槽底部沿裂缝拉一条注浆槽，在具体施工时，在缝底部埋管、回填、拉槽同步进行。

(7)回填

用防水宝砂浆回填槽深2/3并压实，并确保槽底部拉槽不堵塞。

(8)刮聚硫密封膏

沿回填的防水宝砂浆和“V”型槽两边老混凝土接触处均匀涂抹聚硫密封膏。

(9)压水试验

待裂缝回填材料防水宝砂浆达到一定强度后进行。采用单孔压水试验，逐孔检查，各孔是否相通并详细记录各孔的漏水率、外漏情况，达到设计较果。

(10)回填

用防水宝砂浆填平外槽使之和周边混凝土齐平。

(11)灌浆

在回填的防水宝砂浆达到一定的强度时开始灌浆，化灌材料采用亲水性BW注浆液聚氨酯浆材，以达到防渗堵漏与补强加固的双重效果。灌浆压力控制在0.3MPa～0.5MPa，缝宽贯通性好的灌浆压力宜选低些，缝窄贯通性差的灌浆压力宜选高些，且按注浆实际情况确定，保证缝内浆液饱满密实，防止缝内过高灌浆压力对缝面两侧的混凝土面破坏，为防止在灌浆压力作用下，裂缝两侧混凝土产生有害的应力和变形，在灌浆施工中并仔细对裂缝进行观测。灌浆应按由下至上，由一侧向另一侧的顺序进行灌浆。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零，再继续灌注15min且压力不下降，结束该孔灌浆。灌浆结束前，将孔口皮管反握并用铁丝绑扎。

(12)封口

待缝内浆液达到效果时，割掉外露注浆管用防水宝砂浆抹平，保持与原混凝土平齐光滑。

(13)养护、清场。

4.2 伸缩缝防渗处理

伸缩缝处理的工序为：清理表面→检查→复查→开槽→钻孔→清洗→埋注浆管或排水管→回填→嵌BW止水条→回填→封口，具体过程如下：

(1)清理原伸缩缝表面

(2)伸缩缝检查

①对漏水伸缩缝进行全面检查，查清每一条伸缩缝的位置形状、走向、缝长、缝宽及缝面渗水状况，并做好详细的描述、记录相应资料。

②查实伸缩缝后，确保伸缩缝两端头位置。

③沿伸缩缝两边有微裂缝的用红油漆作出标记。

(3)开槽

骑缝人工开凿出宽度130mm和深度110mm的“U”形槽，并沿伸缩缝的两个末端顺势详细观察凿槽至两端底部。开凿面必须严格清理干净，包括清除表面松动物，用风或水清洗，修补面不得残留污物(或油污)和灰尘。

(4)在伸缩缝两旁有微裂缝的钻孔

钻骑缝孔，孔深一般0.15m～0.4m，孔径φ20mm左右。具体布孔的孔径、孔距、孔深等由现场观测试验确定，以保证浆液均匀填满缝至面，并确保伸缩处理的防漏效果。

(5)清洗

用高压水(气)枪冲洗所凿的槽面，并用钢刷反复刷冲，做到槽内混凝土无松块、无粉灰。钻孔经验收合格后，进行孔内和缝面冲洗。采用风水轮换进行，水压0.15MPa，风压0.2MPa。冲洗时孔口敞开，将风(水)管插入孔底，风水轮换冲洗，等回清水后即可结束。

(6)先用φ40的波纹管割成两边封在结构缝上部，内部渗水顺管内顺流。

(7)用防水宝砂浆沿钻孔处预埋注浆管，管深、管距按实际情况确定。

(8)里槽回填

用防水宝砂浆回填槽深80mm，中间预留20mm宽的伸缩缝，在里槽预留的伸缩缝内嵌入BW止水条。

(9)压水试验

待防水宝砂浆达到一定强度后进行。采用单孔压水，逐孔检查，各孔是否相通并详细记录各孔的漏水率、外漏情况。

(10)安装E型橡胶板

在里槽上部刮1.2mm厚的聚硫密封膏，待聚硫密封膏未完全起化学反应时，紧接着安装E型橡胶板并用钢钉固定，使聚硫密封膏与橡胶板粘结在一起。

(11)做外槽

用防水宝砂浆一次性填满外槽，并预留16mm～20mm宽的伸缩缝并嵌入BW止水条(注：注浆管周围应预留小型锥型孔，以便下道工序的完整)。

(12)灌浆

伸缩缝旁微裂缝采用遇水膨胀有弹性的BW聚氨酯浆材，以适应缝宽的伸缩变化。灌浆压力控制在0.4MPa～0.8MPa，贯通性好灌浆压力宜选低些，贯通性差灌浆压力宜选高些，保证缝内浆液饱满密实，为防止在灌浆压力作用下，伸缩缝两侧混凝土产生有害的应力和变形，在灌浆施工中详细对伸缩缝进行观测。灌浆应按由下至上，由一侧向另一侧的顺序进行灌浆。灌浆结束标准为单孔吸浆率趋于零，再继续灌注15min且压力不下降，结束该孔灌浆。灌浆结束前，将孔口皮管反握并用铁丝绑扎。

(13)在预留的伸缩缝中BW止水条上部采用X型橡胶条填充，高度与周围混凝土齐平

(14)待缝内注浆液达到效果时，割掉外露注浆管用防水宝砂浆抹平光滑，保持与原混凝土平齐。

(15)清场、养护。

5 结语

长河坝水电站地下厂房洞室墙面渗水处理采用波纹管引排，防水砂浆回填和环氧树脂化灌截堵工艺，顺利完成了边墙渗水处理。在施工中，严格按照规程规范要求，严把开槽、引排、防水材料回填、环氧树脂化灌封堵各项工序。经过半年的施工，圆满完成了地下厂房技术供水室、渗漏集水井排水泵房、厂高变室墙面的渗水问题，确保了地下厂房各种电气设备在干燥的环境下正常运行。长河坝地下厂房洞室墙面渗水处理已历经七个月，并经过一次汛期的考验，未见已处理渗水墙面重新渗水现象。