国网福建省电力有限公司经济技术研究院 林 锡 杨迪珊 宋 平 余仁桂 福建永福电力设计股份有限公司 肖 斌
建筑渗漏防水问题一直困扰着变电站的正常运营维护,不仅影响着站内各个电气设备的安全运行,还会造成局部短路等故障,降低区域供电可靠性,带来不必要的经济损失。为提高变电站防水性能,在某地区针对220kV 及以上新建(改造、扩建)变电站工程开展建筑防水施工专项监督工作,以利于发现、分析、解决在变电站施工过程中留存的建筑防水隐患。
根据历年来变电站运营维护过程中对“水害”的记录与统计,变电站内水的渗漏主要发生在屋面(室内)、外墙穿墙套管与门窗密封节点、地下工程混凝土外墙。根据变电站建筑渗漏的主要位置,针对性的对上述关键部位开展变电站工程施工阶段的监督检查、检测工作。
建筑屋面防水监督需依据设计施工图开展以下实体检查、检测:排水坡度。通过手持激光测距仪对屋面、天沟、沿沟实际排水坡度进行测量,平屋面采用结构找坡不得小于5%,材料找坡不得小于3%,天沟、沿沟纵向找坡不得小于1%[1]。同时应观察屋面实际排水情况,检查屋面是否有积水痕迹、排水沟排水是否流畅、排水口是否堵塞等问题;防水卷材施工质量。查看防水卷材是否存在破损、空鼓、开裂等情况,并用钢卷尺实测女儿墙及出屋面设施泛水高度,泛水高度应不小于250mm(管道泛水不小于300mm);雨水管设置。现场雨水管禁止设置在电气设备上部,且雨水管出水口禁止指向电气设备;屋面蓄水(淋水)试验资料。屋面蓄水(淋水)试验应按照《屋面工程质量验收规范》(GB50207-2012)3.0.12和9.0.8开展进行,现场检查试验报告、旁站记录、照片记录、屋面(屋内)渗漏水情况。
外墙穿墙套管和门窗密封防水监督需依据设计施工图开展以下实体检查、检测:穿墙套管与外墙节点工艺,穿墙套管底座或法兰盘不得埋入混凝土或抹灰层内、穿墙套管中间钢板与瓷件法兰结合面需涂防水胶、安装钢板与预留孔洞缝隙需做防水封堵;穿墙套管构造,穿墙套管应向外墙方向倾斜,并观察穿墙套管部位内侧墙体是否出现渗水痕迹;门窗构造节点及密封情况,门窗上楣的外口应做滴水线,外窗台应设置不小于5%的外排水坡度,内窗台应较外窗台高10mm,门窗与墙体连接牢固、接缝严密;门窗框外侧应留5mm 宽、6mm 深的打胶槽口,外墙面层为粉刷层时,宜贴“⊥”型塑料条做槽口,打胶面应干净,干燥后施打密封胶且应采用中性硅酮密封胶;门窗资料。检查门窗材料的产品合格证书、门窗“三性”检测报告、进场验收记录和复验报告,门窗工程施工记录、隐蔽工程验收记录、照片记录(门窗与墙体连接处的隐蔽照片、现场窗三性试验照片)。
地下工程抗渗混凝土监督需依据设计施工图开展以下实体检查、检测:
地下主体结构迎水面抗渗混凝土施工配合比、抗渗等级。查看抗渗混凝土开盘记录、地下工程抗渗混凝土开盘记录以及混凝土抗渗试验报告,配制抗渗混凝土的抗渗等级应比设计等级高一级,抗渗试验结果的最大水压值应比设计抗渗等级的最大水压值大0.2MPa;抗渗混凝土结构厚度及裂缝。通过钢卷尺实测抗渗混凝土结构厚度,抗渗混凝土结构厚度不应小于250mm,通过混凝土裂缝观测仪检查混凝土裂缝宽度,如宽大于0.2mm 应进一步检查裂缝是否贯通及发生渗水;抗渗混凝土迎水面钢筋保护层厚度。查看钢筋保护层厚度检测报告,若现场条件允许可使用钢筋扫描仪或钢卷尺对迎水面钢筋保护层厚度进行实测。
抗渗混凝土施工缝留置情况。通过钢卷尺实测底板至施工缝距离、拱(板)墙接缝线至施工缝距离、预留孔洞至施工缝距离,结合勘察资料查看垂直施工缝是否避开地下水和裂隙水较多的地段;施工缝钢筋防锈、阻锈措施及施工缝表面清理情况。检查在抗渗混凝土底板浇筑完成达到正常龄期时进行,通过表观检查钢筋是否采取防锈或阻锈措施、施工缝表面是否清理干净,若施工过程节点条件不允许,则应对施工过程隐蔽工程照片记录、隐蔽工程验收记录进行检查。
对一共10个施工阶段的新建(改造、扩建)进行了建筑防水监督现场检查工作,共发现29处屋面防水施工问题、隐患:
排水坡度检测问题检出率较高,达到70%,问题主要集中在屋面沿沟的排水坡度设置小于1%,导致沿沟内排水不畅。个别变电站屋面排水找坡不足,同时发现多数变电站屋面沿沟内建筑浮浆、垃圾较多,堵塞排水口,导致排水沟积水;防水卷材施工质量差,问题检出率达到90%,屋面防水卷材普遍存在空鼓、开裂、泛水高度不足的问题,个别甚至出现防水卷材脱落或未设置出屋面设施泛水。
检查发现4个变电站存在雨水管设置在电气设备上部、雨水管出水口指向电气设备的情况;屋面蓄水(淋水)试验资料检查发现9个变电站施工屋面蓄水(淋水)试验资料存在问题,问题检出率达到90%,检查中施工单位多能提供蓄水(淋水)试验报告资料,但报告记录描述不详实,或与实际情况不相符(如实际屋面存在雨后积水、排水不畅等问题,淋水试验记录中却未体现),试验过程中的照片记录和监理旁站记录多有缺失(图1)。
图1 出屋面设施基础支墩泛水脱落及出屋面管道未设置泛水
对19个施工阶段的新建(改造、扩建)进行了外墙穿墙套管和门窗密封现场检查工作,共发现22处外墙穿墙套管和门窗密封施工问题、隐患:检查发现6个变电站存在穿墙套管与外墙节点密封工艺问题,主要为安装钢板与预留孔洞缝隙未打耐候硅酮防水胶封堵、墙套管与瓷件法兰结合面未涂防水胶;检查穿墙套管倾斜方向均满足要求;检查门窗构造节点及密封情况发现存在较大防水质量隐患,共10个变电站发现相关问题,检出率达到52.6%,其中窗上楣外口未设置滴水线的问题较为突出且普遍;检查共有6个变电站门窗资料不齐全,主要为门窗材料进场验收记录、施工记录、隐蔽工程验收记录、门窗“三性”检测报告缺失。
对15个施工阶段的新建(改造、扩建)进行了地下工程抗渗混凝土现场检查工作,共发现22处地下工程抗渗混凝土施工问题、隐患:
在15个变电站地下工程抗渗混凝土的监督检查中,有12个存在抗渗混凝土施工配合比问题,检出率80%。变电站地下工程设计多采用P6等级抗渗混凝土,检查中发现施工单位对《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ 55-2011)第7.1.3条存在解读不到位问题,现场采用的抗渗混凝土等级未比设计等级提高一级(P8抗渗等级)。同时,进行抗渗试验时亦未将最大抗渗水压值提高一级。
在15个变电站混凝土结构厚度均满足要求,仅1个变电站地下半层电缆沟洞口下部墙体发现一最宽0.32mm 裂缝(检出率6.7%),进一步观测、分析后发现未贯通,属于洞口应力裂缝;有7个变电站存在抗渗混凝土迎水面钢筋保护层厚度未进行检测或保护层厚度不足50mm(检出率46.7%)的情况;有2个变电站地下工程水平施工缝留于底板与侧墙交接处,或抗渗混凝土浇筑不连续导致出现冷缝的质量问题(检出率13.3%);有8个变电站存在未对钢筋采取防锈或阻锈等保护措施或未清理施工缝表面浮渣的质量隐患(检出率53.3%)(图2)。
图2 抗渗混凝土裂缝宽度观测及实测钢筋保护层厚度
通过监督检查发现的问题分布可看出,屋面防水卷材施工质量、门窗构造节点(滴水线设置)、抗渗混凝土抗渗等级不足的问题出现率较高,也是目前变电站防水最主要的隐患。
针对屋面防水卷材施工质量,建议现场施工、监理做到以下几点:加强屋面防水工程原材料的质量把控。采用合格的原材料,原材料进场后应进行复检并形成原材料复检验收报告;控制防水层基面质量。做防水层前基层表面应坚实、无起砂、开裂、空鼓、蜂窝、麻面、起皮等现象,表面无油污、无灰尘、清洁、干燥、含水率不大于8%。防水卷材铺贴前应进行基层干燥程度试验并做好试验记录及照片记录,满足干燥程度要求后方可铺贴防水卷材;进行屋面防水工程隐蔽验收记录。每层防水施工前、防水隐蔽前需对基面处理、阴阳角防水附加层处理、卷材搭接宽度、搭接方向、卷材搭接缝处理等关键工艺节点部位进行验收并拍照记录。
对于窗上楣外口未设置滴水线的问题,在已建墙体窗楣切割滴水线易破坏墙体整体性,增加外墙、门窗防水薄弱节点,鉴于此类情况提出以下建议:今后工程中,施工单位应严格按照设计施工图要求施工,提前考虑窗上楣滴水线设置方案;对于已完成土建施工、安装的变电站,可考虑安装成品金属滴水线解决(图3)[2],该成品滴水线在尽量不破坏墙体的情况下,可有效防止外墙雨水流入建筑内部。
图3 成品金属滴水线结构示意图
针对抗渗混凝土抗渗等级不足的问题,由于混凝土试块抗渗试验最大水压值亦未比设计值提高0.2MPa,造成难以判断现场地下工程混凝土实际抗渗性能。而地下工程往往造价较高,返工整改成本较大且严重影响工程进度。鉴于此,出现该问题时建议对消防水池、事故油池进行满水试验,检测抗渗混凝土实际抗渗性能。在满水试验中未发生渗漏方可验收合格。
提升施工专业水平。变电站防水工程是一项专业性、技术性很强的工作,通过监督检查工作,发现施工过程中施工班组的专业水平参差不齐,个别班组对建筑防水工程缺乏基本的认识,对关键节点防水工艺存在理解偏差,造成实际施工质量的南辕北辙[3]。对此,施工前须对施工单位及班组做好施工交底工作,定期组织进行专业技术培训,宣贯相关规范和设计说明。
防水薄弱部位的特殊处理和监管。变电站工程防水薄弱部位往往需要特殊处理(如屋面阴阳角附加层处理、门窗安装打膨胀防水胶、抗渗混凝土施工缝处理),同时也多是隐蔽部位,较为敏感脆弱,其节点构造如果施工较为粗糙,往往会带来渗漏问题且难以发现问题原因。因此要求施工按规范和设计要求做好对重点薄弱部位的处理,同时监理配合做好薄弱部位的隐蔽施工监管,才能有效减少防水薄弱部位渗漏的发生。
综上,变电站防水渗流问题的产生是多种因素导致的,施工过程的把控是其中的重点。通过变电站防水工程施工监督检查发现了在施工过程中留存的防水施工质量隐患,并针对性的提出了整改措施以及预防对策,确保变电站建筑安全、稳定地投入生产运营,保证了电网供电可靠性。(本文通讯作者肖斌)