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天福廟水庫二級電站壓力管道的滲漏修補

文檔作者：趙彬文檔來源：宜昌市黃柏河流域管理局		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年03月05日
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收稿日期：２０１６ - ０１ - １４
作者簡介 ：趙 彬 （１９７３ - ） ，男 ，工程師 ，主要從事水利 水電工程管理工作。E_m ail ： tfm zb＠ １２６.com
天福廟水庫二級電站壓力管道的滲漏修補
趙 彬
（宜昌市黃柏河流域管理局，湖北宜昌４４３０００）
摘 要：天福廟水庫二級電站壓力管道進水口采用虹吸式鋼管，主壓力管道為現(xiàn)澆鋼筋混凝土， 管道內(nèi)壁蜂窩麻面及
施工冷縫滲水嚴重。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，修補過程中采用了化學灌漿與丙乳砂漿相結合的施工工藝； 修補后，經(jīng)充水試驗，
鋼筋混凝土壓力管道表面無明流滲漏點， 證明這種修補工藝起到了很好的補強效果。圖３ 幅。
關鍵詞：水電站； 壓力管道；滲漏；修補
1 概 述
天福廟水庫位于黃柏河東支中上游的湖北省遠
安縣嫘祖鎮(zhèn)境內(nèi)， 是黃柏河梯級開發(fā)的骨干工程之
一，距宜昌市城區(qū)８０ km ， １９７４ 年１２ 月動工興建，
１９７８ 年元月投入運行。天福廟水庫二級電站于
１９８０ 年建成投產(chǎn)， 至今已運行３５ a 。電站主要由引
水渠道、前池、壓力管道、廠房等組成。壓力管道
進水口采用虹吸式， 裝有真空破壞閥， 其駝峰材質(zhì)
為鋼材， 主壓力管道為現(xiàn)澆鋼筋混凝土， 管徑
１.８ m ，管厚０.５ m ， 長度６１.７５ m ， 支管材質(zhì)為鋼
材，管徑１.２ m ， 設計水頭為２７.７ m ， 設計流量為
１０.０ m ３ ／s ， 裝機容量３ × ８００ kW ＋ １ × ４００ kW 。
2 壓力管道存在的問題
多年來，壓力管道在正常發(fā)電過程中就發(fā)現(xiàn)鋼
筋混凝土管道表面有多處明流滲水點， 而且滲漏量
較大。今年電站利用機組設備擴容增效的機會拆開
蝶閥，進入壓力管道內(nèi)進行了系統(tǒng)的檢查， 發(fā)現(xiàn)壓
力管道內(nèi)壁多處有反滲漏現(xiàn)象， 存在以下一些問題：
鋼筋混凝土管道內(nèi)壁蜂窩麻面較多滲水嚴重， 局部
有射流現(xiàn)象； 鋼筋混凝土管與壓力鋼管接縫漏水嚴
重；鋼筋混凝土管施工環(huán)縫部位漏水嚴重； 進水口
旁通閥出口周圍的鋼板已拉裂，存在漏水通道。
3 滲漏修補方案
３.１ 蜂窩麻面修補
施工工藝： 基面處理→ 漏水化灌→ 噴涂底膠→
環(huán)氧樹脂砂漿或者丙乳砂漿抹面。
先用切割機將修補位置邊界切割規(guī)整， 用電鎬
對蜂窩麻面進行鑿除（深度不超過５ cm ） ， 清除表
面的薄弱層、松散顆粒； 再在漏水部位用聚氨酯灌
漿材料進行局部化學灌漿處理； 再用高壓水槍進行
沖洗后用噴燈烘干， 待干燥后在基面上刷１ 道底
膠； 最后用環(huán)氧樹脂砂漿或者丙乳砂漿進行修補密
實平順。
３.２ 鋼筋混凝土管與鋼管接縫修補
施工工藝： 打灌漿孔→ 化學灌將→ 環(huán)氧樹脂膠
封孔。
沿接縫（距縫５ cm ） 用電鉆打灌漿孔， 孔距
１０ cm ，孔深１５ cm ， 孔徑φ １０ m m ； 用聚氨酯灌漿
材料對接縫進行整體化學灌漿處理； 最后用環(huán)氧樹
脂膠泥對灌漿孔進行封堵。
３.３ 鋼筋混凝土管施工環(huán)縫修補
施工工藝： 基面處理→ 漏水化灌→ 噴涂底膠→
環(huán)氧樹脂砂漿或者丙乳砂漿找平→ 粘貼橡膠止水和
固定鋼板網(wǎng)→ 環(huán)氧樹脂砂漿或者丙乳砂漿抹面。
先用切割機沿環(huán)縫兩側將邊界切割規(guī)整， 用電
鎬將環(huán)縫兩側的混凝土鑿成嵌槽； 再沿環(huán)縫用電鉆
打灌漿孔， 用聚氨酯灌漿材料進行化學灌漿處理；
再對基面進行沖洗， 待干燥后在基面上刷１ 道底
膠； 再用環(huán)氧樹脂砂漿或者丙乳砂漿找平； 然后用
· ６８ ·
工程施工 SM A LL H Y D RO POW ER ２０１６ N o.3 ， Total N o.189
扁鐵將鋼板網(wǎng)和橡膠止水帶一同固定； 最后用環(huán)氧
樹脂砂漿或者丙乳砂漿進行修補密實平順
（見圖１） 。
圖1 壓力管道滲漏示意
３.４ 鋼板焊縫修補
施工工藝： 表面清理→ 裂縫補焊→ 防腐處理。
先用角磨機對鋼板表面進行除銹處理， 檢查表
面裂縫位置， 再對裂縫進行補焊修補， 最后對焊縫
及整個金屬部分用瀝青漆進行防腐處理。
4 修補材料
４.１ 環(huán)氧樹脂砂漿
環(huán)氧樹脂砂漿采用非溶化型環(huán)氧樹脂（EP E —
４４） 和６５０ 低分子聚酰胺樹脂固化劑加填料石英砂
混合后施工， 配合比為１∶１∶０.５ 。環(huán)氧樹脂砂漿強
度高， 能抵抗多種化學物質(zhì)的侵蝕， 但施工環(huán)境要
求高， 基面處理必須無銹蝕、油污、灰塵、滲水
等， 施工時還要加熱， 要控制固化時間， 成本大。
４.２ 丙乳砂漿
丙乳砂漿是丙烯酸脂共聚乳液水泥砂漿的簡
稱， 屬于高分子聚合物乳液改性水泥砂漿。丙乳砂
漿配合比： 灰砂比１∶１ ； 灰乳比１∶０.３ ； 水灰比
４０％ 左右。水泥采用３２.５R 普通硅酸鹽水泥； 砂子
為粒徑小于２.５m m 的石英砂。丙乳砂漿具有優(yōu)異
的粘結、抗裂、防水、滲透、耐磨、耐老化等性
能， 配制拌和簡單， 易操作和控制施工質(zhì)量； 并適
合潮濕面粘結， 與基礎混凝土溫度適應性好， 成
本低。
４.３ 化學灌漿材料
化學灌漿材料選用水溶性聚氨酯灌漿材料， 是
由聚氨酯預聚體與添加劑（溶劑、催化劑、緩凝
劑、表面活性劑、增塑劑等） 組成的化學漿液。這
種材料特點是親水性好、包水量大， 漿液遇水后自
行分散、乳化、發(fā)泡， 立即進行化學反應， 形成不
透水的彈性膠狀固結體， 有良好的止水性、延伸
性、彈性及抗?jié)B性、耐低溫性等， 在水中永久保持
原形， 適用于潮濕裂縫的灌漿堵漏。
5 修補的技術要求
修補前先對環(huán)氧樹脂砂漿和丙乳砂漿進行了現(xiàn)
場試驗， 在試驗過程中發(fā)現(xiàn)環(huán)氧樹脂砂漿在水平面
施工時比較容易， 但在進行壓力管側面和頂面施工
時， 環(huán)氧砂漿稀了粘不上， 稠了又抹不動， 施工難
度太大； 而丙乳砂漿施工與普通水泥砂漿相似， 施
工工藝簡單方便， 強度也滿足要求。經(jīng)過比較， 電
站鋼筋混凝土壓力管道環(huán)縫、蜂窩麻面采用丙乳砂
漿進行修補， 灌漿孔用環(huán)氧樹脂膠泥修補。下面主
要介紹鋼筋混凝土管施工環(huán)縫滲漏的修補技術要求
（見圖２） 。
５.１ 基面處理
先用切割機沿混凝土施工環(huán)縫兩側（各１５ cm ）
將邊界切割規(guī)整； 用電鎬將環(huán)縫兩側的混凝土鑿成
嵌槽， 槽寬３０ cm ， 深５ cm ； 再沿環(huán)縫用電鉆打灌
· ６９ ·
小水電 ２０１６ 年第３ 期（總第１８９ 期） 工程施工
漿孔， 孔距１０ cm ， 孔深１５ cm ， 孔徑φ １０ m m ； 埋
入高壓灌漿嘴及止水針頭， 用聚氨酯灌漿材料進行
化學灌漿處理， 直到環(huán)縫無滲水為止； 再用手持切
割機將灌漿嘴及針頭切割掉， 清除表面的薄弱層、
松散顆粒； 然后用高壓水槍對基面進行沖洗后用噴
燈烘干， 使原混凝土表面處于面干飽和狀態(tài)。
圖2 環(huán)縫化灌示意
５.２ 基面找平
為增加與原混凝土面的粘結力， 先在基面上用
丙乳凈漿打底， 丙乳凈漿的配比按丙乳∶水泥＝ １∶２
配制， 涂刷時要求薄而均勻， 丙乳凈漿涂刷后靜停
１０ m in 左右后再分層抹壓丙乳砂漿進行找平， 每層
厚度控制在５ m m 左右， 找平厚度控制在２ cm 以內(nèi)。
要求材料必須稱量正確， 拌制時先將水泥和砂干拌
均勻， 再加入水和丙乳， 充分拌和均勻， 每次拌制
的丙乳砂漿數(shù)量不宜過多， 丙乳砂漿層要密實， 表
面平整光滑。
５.３ 安裝止水帶
為了防止施工環(huán)縫的變形漏水， 安裝１ 層
３０ cm 寬的６５１ 型中埋式橡膠止水帶， 安裝時先在
找平層上涂上環(huán)氧樹脂膠泥增加粘結力， 便于止水
帶的安裝， 再用膨脹螺絲將扁鐵、金屬板網(wǎng)（孔徑
４ cm × ６ cm ） 及橡膠止水帶一同固定； 金屬板網(wǎng)有
兩個作用： 一是固定橡膠止水帶， 二是增加丙乳砂
漿的粘結力。特別要注意的是找平層表面必須干
燥、無灰塵才能涂刷環(huán)氧樹脂膠泥。
５.４ 丙乳砂漿抹面
用高壓氣槍將止水帶表面的灰塵吹干凈， 最后
用丙乳砂漿分層進行修補密實平順。修補的施工方
法與找平層施工方法一致。特別注意： 施工刮抹只
能向同一方向刮抹， 不要來回多次刮抹， 手觸涂層
不粘手時方可進行下一層施工， 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，
丙乳砂漿鋪到位后， 用力壓實并隨即出面， 注意向
同一個方向抹平， 不需第二次收光（見圖３） 。
圖3 環(huán)縫修補示意
５.５ 丙乳砂漿養(yǎng)護
丙乳砂漿抹面待表面略干后， 采用農(nóng)用噴霧器
進行噴霧養(yǎng)護， 養(yǎng)護２４ h 后再用毛刷在面層刷１
道丙乳凈漿， 要求涂均、密封， 待凈漿凝固后繼續(xù)
噴霧養(yǎng)護， 使砂漿面層始終保持潮濕狀態(tài)７ d以上。
6 結 語
天福廟二級電站壓力管道的設計水頭雖然不是
很高， 但水流速度快、沖刷力強， 鋼筋混凝土壓力
管道滲漏嚴重。在修補過程中采用了化學灌漿與丙
乳砂漿相結合的施工工藝， 化學灌漿堵漏效果好，
使基面干燥， 便于丙乳砂漿的施工。丙乳砂漿又是
一種成熟的修補材料， 具有優(yōu)異的粘結、防水、耐
磨、耐老化等性能。修補后， 經(jīng)充水試驗， 鋼筋混
凝土壓力管道表面無明流滲漏點， 證明這種修補工
藝起到了很好的補強效果。當然， 由于壓力管道已
運行了３０ 多年， 通過修補做到滴水不漏是不可能
的， 建議今后有條件的情況下將鋼筋混凝土管道換
成壓力鋼管。
參考文獻：
［１］ 張仁凌 ，楊 頻 ，柯 榕 ．水東電站泄洪消能設施補強 加固處理技術［J］ ．大壩與安全，２０１５（２） ：７１_７５ ．
［２］ 宋紅剛，邱志興．淺談丙乳砂漿在混凝土表面修補加固
工程中的應用［J］ ．水利水電技術，２００６ ，３７（６） ：３８ ．
［３］ 張平平．丙乳砂漿在渡槽加固工程中的應用［J］ ．湖南
水利水電，２００６（４） ：２１_２２ ．
■
責任編輯 吳 昊

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