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南立电站泄洪洞施工缝及裂缝的渗漏处理.pdf

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    关 键  词:
    电站 泄洪 施工 裂缝 渗漏 处理
    资源描述:
    第5 2 卷第9 期 甘肃水利水电技术V 0 1 5 2 ,N o 9 2 0 1 6 年9 月 G A N S UW A T E RR K q O U R C I S SA N DH Y D R O P O W E RT E C I t N O L O G Y S 印,2 0 1 6 施工技术 南立电站泄洪洞施工缝及裂缝的渗漏处理 何帅磊,李建忠,邓文君,王治烘 ( 中国水利电力对外公司,北京1 0 0 1 2 0 ) 摘要:为了消除渗漏对泄洪洞有压洞段混凝土、钢筋等耐久性带来的不利影响,通过对有压洞段混凝土施工缝渗漏及 产生裂缝原因进行分析,先采取全面固结灌浆措施,然后采用水溶性聚胺脂等浆材进行化学灌蒙。处理后的有压洞段 在库区高水位运行时不存在渗漏现象,堵漏施工质量满足设计要求。 关键词:泄洪洞;渗漏处理;固结灌浆;化学灌浆 中图分类号:7 6 9 8 2 ;T V 5 4 3 2文献标志码:B文章编号:2 0 9 5 0 1 4 4 ( 2 0 1 6 ) 0 9 一0 0 6 0 - 0 6 1 工程概况 老挝南立1 - 2 水电站右岸泄洪( 兼导流) 洞( 以 下简称泄洪洞) 由进口引渠段、检修闸室段、有压洞 段、工作闸室段、无压洞段、明渠和挑坎段、护坦组 成。隧洞总长6 2 9 5 4 4m ,工作门前段隧洞断面形状 为圆形( 有压洞) ,内径D = 1 2m ,隧洞底坡i = 0 1 6 ; 工作门后段隧洞断面形状为方圆形( 无压隧洞) ,断 面尺寸为1 0I T I 1 2m ( 宽高) ,隧洞底坡i = 1 7 5 。 进口底板高程2 2 5 0 0i n ,出口底板高程2 2 0 5 0m ,出 口明渠末端为挑流坎。 2 0 1 3 年7 月2 3 日至1 1 月1 9 日,泄洪洞有压 洞段( D 0 + 0 6 1 5 一D 0 + 3 2 6 0 ) 进行充水工作后,渗水 增加明显。2 0 1 4 年8 月有压洞段充水放空后,再次 组织专家对泄洪洞进行专项检查评估,发现有压洞 内大部分混凝土施工环缝和裂缝存在严重漏水现 象。有压洞段共有3 l 条施工缝,其中2 9 条存在漏 水现象;混凝土裂缝共计5 5 条,平均缝宽约为O 3 9 m m ,总长约10 8 0m ,均存在漏水现象。 2 施工缝渗漏及裂缝成因分析 2 1 施工缝渗漏情况及成因分析 2 1 1 施工缝渗漏情况 泄洪洞有压洞段( D 0 + 0 6 1 5 D 0 + 3 2 6 0 ) 钢筋 混凝土衬砌分缝长度8 8 9 0m ,共存在3 1 条环 向施工缝。施工缝编号从上游向下游分别为1 8 3 1 # ,除5 * 和2 8 # 不漏水外,其他均存在渗漏现象 ( 表1 ) 。 2 1 2 施工缝渗漏原因分析 南立1 2 电站泄洪洞有压洞段施工缝渗漏主 要原因如下: ( 1 ) 施工缝处的橡胶止水带接头不当。在施 工中将接头直接搭接,或者搭接长度不满足规 范要求。 ( 2 ) 施工缝周边混凝土振捣缺陷。施工中带水 作业振捣时间短,振捣不到位造成渗漏【1 1 。 ( 3 ) 施工进度偏快,浇筑上层混凝土时,没有先 在施工缝处铺一层水泥砂浆,上下层混凝土不能牢 固黏结。 ( 4 ) 在支模和绑扎钢筋过程中,锯末、铁钉等杂 物掉人缝内没有及时清除,浇筑上层混凝土后,在新 旧混凝土之间形成夹层。 ( 5 ) 施工过程中损坏了止水及止水本身质量 差。 2 。2 裂缝及成因分析 2 2 1 裂缝情况 泄洪洞有压洞段( D 0 + 0 6 1 5 D 0 + 3 2 6 0 ) 的混凝 土裂缝主要分布在有压洞的腰线及腰线以上部位, 腰线以下裂缝较少,裂缝走向大部分与有压洞洞身 平行( 从上游至下游方向) 。混凝土裂缝共有5 5 条混 凝土裂缝,总长约为10 8 0m ,裂缝乎均宽度为0 3 9 m m ( 表2 ) 。 收稿日期:2 0 1 6 - - 0 8 2 6 。作者简介:何帅磊( 1 9 8 8 一) ,男,河南平顶山人,助理工程师,硕士,主要从事水电站建设及运营管理,E - m a i l :5 4 4 5 1 9 2 8 0 q q c o r n 。 6 0 万方数据 第9 期何帅磊,等:南立电站泄洪洞施工缝及裂缝的渗漏处理 第5 2 卷 D O + 6 1 5 D O + 7 0 3 D ( h 7 9 1 D O + 8 7 9 D O 9 6 7 D O + 1 0 5 5 D O + 1 4 0 7 D D + 1 4 9 5 D o + 1 6 7 1 D 0 + 1 8 4 7 D O + 1 9 3 5 D O + 2 0 2 3 D 0 + 2 4 6 3 D O + 2 6 3 9 左侧有较大漏水点,右侧环缝渗水较大 左便l 有较大漏水点,右侧环缝渗水较大 左侧环缝渗水较大,右侧环缝见少量渗水 左右侧环缝渗水均较大 施工环缝无渗水 渗水主要集中在左侧 渗水主要集中在顶拱 渗水主要集中在右侧 左右侧环缝渗水均较大 左侧环缝处见两个较大漏水点 左右侧环缝渗水均较大 左饲环缝渗水较大 渗水主要集中在右侧 左侧环缝渗水较大,右侧环缝见少量渗水 左便4 环缝渗水较大 右侧环缝见明显渗水点 左侧有渗水痕迹,但无明显渗水 右侧环缝见渗水点 左右侧环缝渗水均较大 左右侧环缝渗水均较大 右侧环缝渗水较为严重 右侧环缝渗水较为严重 左右侧环缝渗水均较大 右侧环缝见渗水点 左右侧环缝见明显渗水点 D 0 + 2 8 1 5 左右侧环缝均有渗水 D O + 2 9 0 3 D O + 2 9 9 1 D o + 3 0 7 9 D O + 31 6 7 右侧环缝见渗水点 施工环缝无渗水 左右侧环缝渗水均较大 左侧靠近底部,右侧靠近中部集中渗水点 左侧环缝均有渗水 较为严重 一般 较为严重 较为严重 无 严重 严重 严重 严重 较为严重 较为严重 较为严重 较为严重 一般 较为严重 较为严重 轻微 一般 较为严重 较为严重 较为严重 较为严重 较为严重 一般 较为严重 一般 轻微 无 较为严重 一般 轻微 6 1 r r 矿 铲 酽 舻 旷 埘 ” 坩 拶 伶 埘 伊 彬 ” 澎 拶 拼 拶 搿 搿 拶 科 ” 万方数据 2 0 1 6 年第9 期 甘肃水利水电技术 第5 2 卷 表2 裂缝情况统计 2 2 2 裂缝成因分析 水工隧洞混凝土衬砌产生裂缝的原因错综复 杂,根据泄洪洞洞身混凝土衬砌裂缝出现的部位、施 工过程的控制和地质条件,综合分析电站泄洪洞产 生裂缝的原因主有以下几点: ( 1 ) 施工不当引起的施工冷缝。连续浇筑混 凝土时,间歇时间超过了规范规定。因为混凝土供 料不及时或因堵管等延误时间,待可以浇筑时,仓 内混凝土已经初凝,而上下层交接面又未妥善处 理所致1 2 1 。 ( 2 ) 温度应力引起裂缝。混凝土衬砌采用老挝 5 2 5 高标号水泥、在高温季节泵送入仓制作混凝土 时形成较大水化热。由于水化热的不均匀降温和不均 匀收缩引起显著的自约束应力,导致混凝土开裂3 】。 ( 3 ) 水分损失过快引起干缩裂缝。老挝气候干 燥炎热,旱季施工平均温度约2 9 5 。混凝土受外 部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大。较大 的表面干缩变形受到混凝土内部约束,形成较大拉 应力而产生裂缝。 ( 4 ) 混凝土受洞孔条件的制约,引起沉降收缩 裂缝。衬砌结构由于厚薄不均匀,收缩不一致导致混 凝土自身产生裂缝。 3 渗漏处理 3 1 处理方法 泄洪洞有压洞段渗漏处理措施以固结灌浆为 主,改善围岩分担内外水作用的能力,降低渗透性, 然后进行化学灌浆。化学灌浆采用电锤施工化学灌 浆孑L ,孔径+ 1 4m i l l ,孔深3 0 5 0c m ,在缝两侧交叉 布置,斜穿裂缝,梅花形布置,孑L 距2 0c m 。待固结灌 浆施工检查合格后,在漏水部位用电锤钻西1 4m i l l 灌浆孔,卡塞进行化学灌浆补灌。灌浆检查结束后, 用环氧砂浆抹平表面。 3 2 材料性能 固结灌浆使用的水泥是由老挝万荣水泥有限公 司生产的复合硅酸盐水泥P C 3 2 5 R 。水泥新鲜,无 受潮结块水泥,粒径为通过8 0 z m 方孔筛的筛余量 小于5 ,具体参数见表3 所列。 表3 复合硅酸盐水泥P C 3 2 5 R 相关参数 化学灌浆材料主要有水溶性聚氨酯P u 发泡止 水剂、Y D S 环氧浆材、S L 一1 4 0 0 环氧树脂裂缝灌浆胶 以及帕斯卡防水涂料。 ( 1 ) 亲水型P U 发泡止水剂主要针对表面水大, 先用此材料将表面堵住,再采用Y D S 高强度环氧浆 材进行加固封堵,具体参数见表4 所列。 表4S L _ 6 6 9 单液P U 发泡止水剂主要指标 6 2 万方数据 第9 期 何帅磊,等:南立电站泄洪洞施工缝及裂缝的渗漏处理 第5 2 卷 ( 2 ) Y D S 环氧浆材是一种混凝土上采用特殊工 艺把环氧树脂涂在经处理的表面上以增加强度的材 质,能渗入混凝土等处理面中,形成防水防腐抗渗 层,与混凝土无明显界面1 4 1 ,具体参数见表5 所列。 表5Y D S 环氧浆材主要指标 ( 3 ) S L - 1 4 0 0 环氧裂缝加固灌浆材料 此材料可用在渗水较大,灌浆效果不明显的情 况下,作为快速堵水剂使用,具有良好的效果,具体 参数见表6 所列。 表6S L - 14 0 0 环氧浆材料主要指标 ( 4 ) 防水涂料 主要采用帕斯卡P E N E E R O N 防水涂料,具体 参数详见表7 所列。 引水孔弘2 咖 表7P E N E E R O N 防水涂料主要指标 3 。3 施工工艺 裂缝灌浆工艺流程:漏水部位钻引水孔并埋 管嵌缝一围岩浅孔固结灌浆_ 裂缝化学灌浆一渗 水部位补灌化学浆液叶灌浆检查一表面处理。 3 3 1 引水孔施工 采用Y T - 2 8 型手风钻在漏水部位正中间钻进, 引水孑L 间距1m ,孑L 径4 2r a i n ,孔深穿过衬砌混凝 土。钻孑L 施工完成后,孔内埋设( ) 3 8m m 的镀锌铁 管,孔周围用水泥或环氧砂浆封闭,施工引水孔布置 如图1 所示。 3 3 。2 嵌缝 对于漏水较大的裂缝,采用凿U 形槽( 宽4 ( 3 1 1 1 深3c m ) 。缝面清洗干净后,采用环氧砂浆封填。 引水孔4 ) 4 2m i l l 图1 引水孔布置示意图 3 3 3 固结灌浆 施工工艺如下:钻孔_ 裂缝冲洗一简易压水_ 灌浆_ 封孔。 ( 1 ) 钻孔。按设计要求,采用Y T - 2 8 型手风钻 钻孑L ,孔深深入基岩31 1 1 ,梅花形布置,孔间排距 2 0mX2 0m 和1 0m 1 0m ( 环缝两侧) 两种 形式。固结孔采用环间分序、环内加密的原则进 行,先施工I 序排,再旌工序排;排内先施工I 序孔,再施工序孔、最后施工序孔和序孔 ( 图2 ) 。 万方数据 2 0 1 6 年第9 期甘肃水利水电技术 第5 2 卷 :。() () I ) : 一 )( 0 5 罗、- k j ) 一 l n 1 :- 1, _ _、0 5 m 、 一1r ) , 圈2 固结灌浆孔位布置示意图 ( 2 ) 钻孔冲洗。钻孔达到设计深度后,停止旋转, 打开高压风,将孔内沉积石屑吹出,然后退出钻杆; 冲洗钻孑L 时,将水管插至孔底,钻孑L 裂隙冲洗采用大 流量压力水进行,冲水压力为8 0 的灌浆压力并不 大于1M P a 。待回水清净继续冲洗1 0m i n 或总时间 不少于3 0m i n ,串通孔冲洗时间不少于1h 。 ( 3 ) 简易压水。灌浆前选择有地质代表性的孔 段作压水试验,压水试验孑L 数不少于总孔数的5 。 试验采用单点法,灌前简易压水结合裂隙冲洗进行, 压力为灌浆压力的8 0 ,并不大于1M P a ,压水2 0 m i n ,每5m i n 读一次压水流量,取最后的流量值作 为计算流量,用透水率表示。 ( 4 ) 灌浆。灌浆按“环间分序、环内加密”原则 进行,先灌注I 序排,后灌注I I
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