十三陵抽水蓄能电站2号尾水隧洞混凝土裂缝处理

维普资讯 http://www.cqvip.com Ｂｙ　ＰＥＮＧ　Ｔａｏ：Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｒａｃｋ　ｏｆ　ｔａｉｌ　ｔｕｎｎｅｌ　Ｎｏ．２　ｉｎ　Ｓｈｉｓａｎｌｉｎｇ　ｐｕｍｐｅｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｔａｔｉｏｎ　－ｌ＿＿＿＿＿＿＿－＿－＿－＿－＿日－＿＿・＿＿＿＿＿＿＿－－＿＿＿＿Ｉ！＇１＇Ｉａｒ《ｗ■目Ｈ自■∞　■■　■■　■■■日口《瞄强■■目■　∞　■■∞■■　■■■自目■■■自■§■■■■■目■■■■目∞霸■啊醴翻　蝴霸窿　辩｝　罐　灞鞯　鞫嘲■　螭瞒嚼　￡　十三陵抽水蓄能电站２号尾水隧洞混凝土裂缝处理　彭涛，　鲍志强，　甄理　（１．北京十三陵蓄能电厂，北京１０２２０；２．中国水利水电科学研究院，北京１０００３８）　摘要：十三陵抽水蓄能电站２号尾水隧洞已运行多年，混凝土衬砌出现了大量的环向和纵向裂缝，这些纵向裂缝和环向　裂缝的存在，会影响混凝土的耐久性和隧洞的正常运行。本文通过化学灌浆方法，采用了先进的灌浆设备和施工工艺，对　北京十三陵蓄能电厂２号尾水隧洞中部分较严重的裂缝进行了灌浆处理，取得了预期效果。对类似隧洞混凝土裂缝的防　渗堵漏及补强加固具有借鉴意义。　关键词：十三陵抽水蓄能电站；隧洞；裂缝；化学灌浆　Ｔｉｔｌｅ：Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｒａｃｋ　ｏｆ　ｔａｉｌ　ｔｕｎｎｅｌ　Ｎｏ．２　ｉｎ　Ｓｈｉｓａｎｌｉｎｇ　ｐｕｍｐｅｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｔａｔｉｏｎ／／ｂｙ　ＰＥＮＧ　Ｔａｏ，ＢＡ　０　Ｚｈｉ—ｑｉａｎｇ　ａｎｄ　ＺＨＥＮ　Ｌｉ／／Ｓｈｉｓａｎｌｉｎｇ　ｐｕｍｐｅｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　Ｐｌａｎｔ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔａｉｌ　ｔｕｎｎｅｌ　Ｎｏ．２　ｉｎ　Ｓｈｉｓａｎｌｉｎｇ　ｐｕｍｐｅｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｏｐｅｒａｔｅｄ　ｆｏｒ　ｍａｎｙ　ｙｅａｒｓ，ｉｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｒｅ　ｗｅｒｅ　ｌａｒｇｅ　ｎｕｍｂｅｒｓ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ａｎｄ　ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ　ｃｒａｃｋ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｌｉｎｉｎｇ　ｗｈｅｎ　ｅｍｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｏｓｅ　ｃｒａｃｋｓ　ｗｉｌｌ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｔｕｎｎｅｌ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｅｎｄｕｒａｎｃｅ．Ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ａｄｏｐｔｉｎｇ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｒｅｐａｉｒ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｏｆｒ　ｐａｒｔ　ｓｅｖｅｒｅ　ｃｒａｃｋｓ，ｗｈｉｃｈ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｅｘｐｅｃｔａｎｔ　ｅｆｆｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｓａｎｌｉｎｇ　ｐｕｍｐｅｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｓｔａｔｉｏｎ，ｔｕｎｎｅｌ；ｃｒａｃｋ；ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｒｇｏｕｔｉｎｇ　中图分类号：ＴＶ６９８．２３１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１－１０９２（２ｏ０５）ｏ６—０ｏ４６—０２　１概述　蓄能电厂委托中国水利水电科学研究院对裂缝进　行处理，由于施工工期较短，此次仅对裂缝宽度较　十三陵抽水蓄能电站位于北京市昌平区境内，　大、渗水较严重的裂缝进行了处理。　利用已建成的十三陵水库为下库，在其左岸蟒山山　岭后的上寺沟建造上库，发电厂房及附属洞室位于　２裂缝处理方案及主要材料性能　蟒山山体内，由引水系统和尾水系统连接上库和下　库。电站装机容量４ｘ２００　ＭＷ，采用一管两机布置方　尾水洞环向裂缝基本上位于两条伸缩缝中部，　式，由两个独立的水道系统组成。　纵向裂缝大部分位于洞顶及下部两侧。裂缝的存在　２号引水隧洞连接２号引水事故闸门井和２号　主要威胁混凝土内部的钢筋锈蚀，降低尾水隧洞的　引水调节井，埋深４０￣１００　ｉｎ，内径５．２　ｉｎ，闸后段为　使用寿命。为此，采用对裂缝内部进行化学灌浆及　钢筋混凝土衬砌，长２１０　ｎｉ。尾水隧洞为尾调至下库　表面封闭的综合处理方案，该方案一是可以在裂缝　进／出口进水塔间的洞段，洞径５．２　ｎｉ，埋深３０￣２２０　内部的钢筋周围形成保护层，二是防止内外水沿裂　ｎｉ。２号引水隧洞长８８４．２８２　ｎｉ，为钢筋混凝土结构。　缝渗漏，三是对裂缝处的混凝土进行补强加固。　十三陵抽水蓄能电站自１９９５年建成以来已运行多　化学灌浆材料采用杭州国电大坝安全工程公　年，为了解２号尾水隧洞和２号引水隧洞混凝土衬　司生产的水溶性聚氨酯ＨＷ和ＬＷ，该材料是一种　砌的工作状况，于２００５年４月对２号尾水隧洞和２　在防水工程中普遍使用的灌浆材料，其固结体具有　号引水隧洞混凝土衬砌的工作现状和混凝土质量　遇水膨胀的特性，具有较好的弹性止水，以及吸水　进行了检测。　后膨胀止水双重止水功能，尤其适用于变形缝的漏　通过检查发现，２号尾水洞存在３７条环向裂缝　水处理。　和３００多ｉｎ长的纵向裂缝，这些裂缝的宽度均大于　ＬＷ与ＨＷ水溶性聚氨酯化学灌浆材料可以任　０．２　ｍｍ，最大裂缝宽度为１．５　ｍｍ左右，且大部分裂　何比例混合使用，以配制不同强度和不同膨胀倍数　缝为贯穿性裂缝，威胁混凝土内部的钢筋锈蚀，对　的材料。针对现场裂缝分布情况，对以防渗为主的　尾水洞结构的耐久性极为不利。为此，北京十三陵　环向裂缝采用的灌浆材料为５０％的ＬＷ与５０％的　ｋａｇＮＷ．ｄａｍ．ｃｏｍ．ｃａ　维普资讯 http://www.cqvip.com 彭涛，等：十三陵抽水蓄能电站２号尾水隧洞混凝土裂缝处理　ＨＷ混合水溶性聚氨酯化学灌浆材料。　表１　ＨＷ水溶性聚氨酯化学灌浆材料主要性能指标　Ｔａｂｌｅ　７　Ｍａｉｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗａｔｅｒ－ｓｏｌｕｂｌｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　Ｗ　试验项目　技术要求　实测值　粘度（２５℃，ＭＰａ・ｓ）　４０￣７０　４５　凝胶时间（ｍｉｎ）浆液：水＝１００：３　≤２０　７．７　粘结强度（ＭＰａ）（干燥）　≥２．０　２．６　表２　Ｌｗ水溶性聚氨酯化学灌浆材料主要性能指标　Ｔａｂｌｅ　２：Ｍａｉｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗａｔｅｒ—ｓｏｌｕｂｌｅｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅＬＷ　试验项目　技术要求　实测值　粘度（２５℃，ＭＰａ・ｓ）　１５０－３５０　１６７　凝胶时间（ｍｉｎ）浆液：水＝１：１０　≤３　１．１　包水量（倍）　≥２０　２２　裂缝内部化学灌浆完成２－３　ｄ后，在裂缝表面　采用中国水利水电科学研究院结构材料研究所研　制的ＰＣＳ一３型柔性防水材料进行封闭，ＰＣＳ一３型柔　性防水材料与混凝土之间的粘结强度可达３　ＭＰａ　以上。　３尾水隧洞裂缝处理工艺　（１）裂缝调查。化学灌浆前，首先进行检查，确　定需要进行处理的裂缝位置及数量，为施工提供详　实情况和实际工程量。对已确定需要处理的裂缝按　顺水流方向统一编号。　（２）造孔。沿混凝土裂缝两侧打斜孔与缝面相　交，混凝土表面孔距裂缝１０　ｃｍ左右，孔距为０．３—　０．５　Ｉｎ，视裂缝宽度而定，孔深距表面２０　ｃｍ以上。灌　浆孔造好后清孔。　（３）埋嘴。将已洗好的灌浆孔装上专用灌浆嘴　进行压气，检查孔与缝是否相通。若不相通，要检查　原因，直到孔与缝相通。将灌浆嘴轻轻打人斜孔内。　（４）化灌材料。化灌浆材为选定的ＬＷ与ＨＷ水　溶性聚氨酯化学灌浆材料。浆液的配制要以体积比　准确计量，浆液必须搅拌均匀。　（５）灌浆。为了保证灌浆质量，本次灌浆采用高　压灌浆工艺。灌浆压力分级施加，以０．２　ＭＰａ为一　级，在某级灌压下，若吸浆量小于０．０５　ｍｌ／ｍｉｎ时，　升压一次，直至达到最高灌压，最高灌压如下：当裂　缝宽度ｄ／＞０．８　ｍｍ，灌压３－１１　ＭＰａ；当裂缝宽度ｄ＜　ＷＷＷ．ｄａｍ．ｃｏｍ．ｃｎ　０．８　ｍｍ，灌压４—１４　ＭＰａ。　灌浆结束标准，当所灌孔附近的裂缝出浆且出　浆浓度与进浆浓度相当时，结束灌浆。　在灌浆过程中，首先是灌浆孔附近的裂缝出　气、出水，随后出稀浆，最后才出浓浆。每孔平均灌　浆时间约２０ｍｉｎ。如果两孔之间的裂缝渗水，需要　在两孔之间￣ｂ；ｆＬ灌浆。　每条缝的灌浆过程要连续进行，灌浆时要认真　做好灌浆记录。　（６）尾工及注意事项。灌浆结束，待凝３　ｄ后，将　灌浆嘴打人孔内，然后用快速砂浆将孔压实抹平，　废液和清洗液倒人指定桶内，灌浆器具用后应立即　清洗，妥善保管，以备再用。　（７）表面涂刷ＰＣＳ一３柔性防水材料。沿灌浆缝　的混凝土表面进行打磨，打磨宽度１５　ｃｍ，清洗表面　后涂刷两遍ＰＣＳ一３柔性防水涂料，厚度为１．０　ｍｍ　以上，由于洞内较潮湿，要求最少养护４　ｄ以上才能　过水。　４发现的问题　尾水隧洞总体混凝土浇筑质量较好，但在混凝　土裂缝附近也存在内部混凝土不密实现象。在化学　灌浆过程中发现，不但裂缝部位出浆，个别裂缝附　近的混凝土也出现跑浆现象。　由于施工工期较短，此次仅处理了约一半的裂　缝，如果有条件，建议对大于０．２　ｍｍ以上的全部裂　缝进行处理。　５结语　施工前，我们制定了完善的安全措施，保证了　整个施工期间无安全事故。此次施工工期短，施工　环境条件较差，为了在有限的时间内完成指定的工　作量，加工了三台移动式施工台车，灌浆期间连续　２４　ｈ施工，施工技术人员对每一道工序均严格遵守　施工工艺要求，在保证施工质量的基础上，提前完成　了尾水隧洞内指定的工程量，取得了预期效果。一　收稿日期：２００５—０９—０５　作者简介：彭涛（１９７１一），男，吉林长春人，高级工程师，北京　十三陵蓄能电厂生技部电工，从事水工建筑物运行管理工作。