横缝漏水处理方案

龙滩水电站大坝工程结构缝漏水处理施工方案1概况1.1工程概况龙滩水电站是红水河梯级开发中的骨干工程，位于广西壮族自治区天峨县境内的红水河上，坝址距天峨县城15km。工程以发电为主，兼有防洪、航运等综合效益。本工程为I等工程，工程规模为大⑴型，工程枢纽布置为：碾压混凝土重力坝；泄洪建筑物布置在河床坝段，由7个表孔和2个底孔组成；左岸布置地下引水发电系统，装机9台；右岸布置通航建筑物，采用二级垂直提升式升船机。工程按正常蓄水位400.00m设计，初期按375.00m建设，电站装机容量分别为5400MW与4200MW。初期375.00m建设时，大坝按初期断面施工(水下部分按后期断面一次建成)，引水发电系统土建部分除进水口坝段外按400.00m设计一次建成，初期安装7台水轮发电机组，预留2台机组后期安装。1.2渗漏水概况大坝自下闸蓄水以来，随着上游水位的抬高，在大坝廊道内巡视检查过程中相继发现坝体上游多处结构缝排水管排水流量异常的情况，个别排水管已出现满流，经初步分析判断，应属库水绕过或穿过上游止水流入结构缝排水管所致。经统计，已有8条结构缝排水管排水异常，基本情况汇总如下表。2编号处理次序结构缝两侧坝段结构缝桩号说明初定处理范围1第一批处理27～28坝左0+274.485发现于坝基廊道，有急流，流量大高程297.00m～379.200m214～15坝右0+020.000发现于高程342m廊道，有急流，流量较大高程342.00m～351.500m313～14坝右0+040.000发现于高程342m廊道，有潺流，流量不大高程342.00m～351.500m412～13坝右0+060.000发现于高程342m廊道，有潺流，流量不大高程342.00m～351.500m5第二批处理19～20坝左0+090.000发现于基础廊道，有急流，流量较大高程215.875m～270.000m626～27坝左0+249.485发现于基础廊道，有股流，流量一般高程297.000m～379.200m7第三批处理7～8坝右0+178.000发现于基础廊道，有潺流，流量不大高程270.000m～342.000m820～21坝左0+112.000发现于基础廊道，有股流，流量一般高程224.000m～270.000m注：1、在库区水位EL375.0m时26#、27#、28#三坝段间两横缝排水孔的渗流总量为1.07L/S，目前水位EL368m时26#~27#、27#~28#横缝排水孔的渗流量分别为0.002L/S和0.47L/S，均有明显减小；2、14#~15#横缝排水孔在上游水位EL375m时和EL368m时渗流量变化不大；3、12#~13#坝段横缝排水孔在上游水位EL368m时比EL375m时渗流有明显减小、13#~14#横缝排水孔目前已基本无渗流。2处理目的与要求为防止高压渗透水流长期冲刷与减少混凝土物质析出、导致渗漏通道扩张扩大，及时消除结构安全隐患，龙滩工程设计单位经比选研究，决定建议采用以化学灌浆为主对上述结构缝进行分批分次处理方案（详见龙设函【2009】001号“关于提供大坝上游横缝排水管排水流量异常情况处理建议方案的函”）。设计建议方案重点针对上表中第一批处理结构缝，主要处理程序是：漏水点摸排检查（确定其高程部位）→上游面封堵、封闭（视库区水位与漏水点高程关系决定是否采用）→钻孔（包括钻斜孔、骑缝孔）→化学灌浆。3渗漏原因分析27-28大坝结构缝：最大漏水量在80L/min左右(当时库水位375m左右),目前漏水3量在40L/min左右(库水位367m左右),根据现有资料，该处大坝上游结构缝排水管流量发生异常主要集中在库水位高于350m以后，因此判断主要漏水点处于350m～375m高程范围的可能性较大；分析结构缝止水、排水结构和坝体排水设置并对照排水管排水情况，流量异常现象出现于结构缝排水管及坝体排水孔并未渗漏的情况，根据目前所掌握的资料来看，渗漏原因为大坝结构缝止水损坏与失效、结构缝止水与混凝土衔接部位、结构缝止水周边混凝土存在缺陷存在渗水通道的可能性较大，但并不排除混凝土存在施工缝与水平裂缝漏水的可能;26-27大坝结构缝漏水情况（目前排水管漏水量较小）与渗漏原因相似。14-15大坝结构缝（位于溢流坝段）：目前漏水量在40L/min左右(库水位367m左右),较库水位高时漏水量有所下降，根据现有资料，该处大坝上游结构缝排水管流量发生异常主要反映在高程342m廊道内，漏水水温相对较高，因此判断主要漏水点处于342m高程至堰顶高程范围的可能性较大；分析结构缝止水、排水结构和坝体排水设置并对照排水管排水情况，流量异常现象出现于结构缝排水管及坝体排水孔并未渗漏的情况，其渗漏原因为大坝结构缝止水、结构缝止水与混凝土衔接、结构缝止水周边混凝土存在缺陷，有渗水通道存在的可能性较大，同样并不排除混凝土存在施工缝与水平裂缝漏水的可能；12-13大坝结构缝漏水情况与渗漏原因相似。。4处理方案4.1处理思路渗漏水产生的三要素是漏水源、渗水通道与逸出点，要解决工程的渗漏水问题也需从这三方面着手,根据现有漏水资料结合本工程结构缝止水、排水结构特点,漏水处理的关键在于彻底查清排水管漏水的部位、漏水源与漏水途径，从而根据不同的漏水原因进行针对性处理，参照我公司类似工程处理的成功经验，建议漏水处理可在水下检查的基础上，采用三个方面着手考虑，首先考虑水下处理，其次考虑在坝顶钻孔灌浆，最后考虑在廊道内钻孔灌浆。龙滩大坝排水管漏水量异常现象，与2003年12月三峡工程三期RCC围堰廊道结构缝漏水情况较为相似，漏水处理前建议对大坝结构缝漏水所对应的上游面结构缝及结构缝附近（左右各2m）范围内的大坝上游面进行一次水下检查，查明漏水部位与产生漏水的原因。水下检查是水下处理工作的重要组成部分，它对保证结构缝与裂缝水下处理工程质4量起重要作用。水下检查工作分水下录像检查和水下灌注黑墨水检查，前者用高清晰度水下彩色录像设备对结构缝与裂缝的缝宽、长度、走向以及混凝土表面状况等进行检查，后者主要通过观察喷射墨水扩散情况及灌浆廊道的水变化情况（水颜色与沉淀物），来分析检查主要漏水点的部位、位置。分析判断与廊道内漏水的相关性。水下检查工作的步骤:对漏水结构缝自上而下进行摄像检查与灌注黑墨水检查,并对结构缝两侧混凝土进行自上而下摄像检查,主要检查混凝土表面的缺陷情况,缺陷主要为水平施工缝、水平裂缝及竖向裂缝,同时要检查混凝土表面是否存在孔洞与蜂窝等，并对检查发现的缺陷灌注黑墨水检查，检查其与廊道内漏水的相关性,结构缝两侧混凝土2m为一检测断面，检查起始高程为330m。4.2结构缝漏水处理途径解决龙滩大坝结构缝漏水问题，工程处理主要从恢复结构缝止水功能与解决渗漏水源与渗漏通道入手，在彻底查明漏水源与漏水途径的基础上，结合类似工程的处理经验，处理方案主要可考虑以下几种：（1）结构缝上游面处理法对应大坝结构缝位置，首先在大坝上游面进行水下检查，尽可能查明漏水位置、范围，分析原因，完善处理措施。其次对检查发现及可能的大坝上游面漏水点、缝进行彻底封闭处理；水下部位采用水下施工，处理方案为对渗漏水部位进行骑缝切槽，进行化学灌浆，让化学材料充填封闭漏水缝面，灌浆材料选用LW水溶性聚氨酯，灌浆结束后对缝槽进行清理并对缝面粘贴防渗模块，防渗模块为SR止水材料与SR防渗盖片，并用压条对其进行固定，水上部份结构缝采用水上施工，工艺类同。类似处理工程：三峡工程三期RCC围堰上游面裂缝结构缝水下处理、福建棉花滩大坝上游面裂缝结构缝水下处理、福建尤溪水东大坝上游面裂缝结构缝水下处理、贵州天生桥一级大坝面板结构缝水下处理。（2）坝顶钻孔灌浆法在坝顶钻孔进行化学灌浆，原大坝上游结构缝设有三道止水片，钻孔设于二三道止水片之间，骑缝成孔，钻孔布置1个，孔径200mm左右，孔底应低于漏水裂缝所在高程2～3m，灌浆材料选用LW与HW混合浆液，灌浆压力可压水检查确定，最终使浆液充填钻孔及二三道止水片之间的结构缝缝面，从而封堵渗水通道。类似处理工程：云南大朝山大坝结构缝漏水处理、湖北高坝洲大坝结构缝漏水处理、5浙江分水江大坝结构缝漏水处理、河南西霞院大坝结构缝漏水处理。（3）廊道内钻孔灌浆法在大坝廊道内对结构缝二道止水片间位置钻斜孔，钻孔应斜向穿过二止水片间结构缝，孔斜及孔深需对照图纸严格放样，严格控制钻孔偏差，确保钻孔不破坏大坝止水，采用化学灌浆，灌浆材料选用LW与HW混合浆液；灌浆压力可压水检查确定，最终使浆液充填钻孔及二道止水片之间的结构缝缝面，从而封堵渗水通道。类似处理工程：重庆彭水水电站4#引水洞结构缝漏水处理、宜兴抽水蓄能水电站上水库进出水口结构缝漏水处理、福建水口水电站大坝廊道结构缝漏水处理、江西井冈冲大坝结构缝漏水处理、黑龙江寒葱沟大坝引水洞结构缝漏水处理。4.3处理方案的选择根据本工程大坝结构缝止水结构特点及工程等级，处理方案的选择尽可能采用在上游面进行水下处理,再考虑在坝顶钻孔灌浆与廊道内化学灌浆。27-28结构缝处理方案为对上游面进行水上与水下结构缝处理,处理高程为330m高程以上的结构缝，处理前先对结构缝进行水上与水下检查,处理工艺为对结构缝进行化学灌浆,再进行嵌压SR止水材料与粘贴SR防渗盖片,并用不锈钢压条对其固定,水上处理工艺类同,灌浆采用LW、HW水溶性聚氨酯，再根据大坝上游面结构缝处理效果是否再采取坝顶钻孔灌浆方案；26-27结构缝漏水处理为对365m高程以上的结构缝进行水上化灌处理；14-15结构缝处理方案为对上游面进行水下结构缝处理,处理高程为330m高程至大坝溢流面弧段始点以下，处理前先对结构缝进行水下检查,处理工艺为对结构缝进行水下化学灌浆,再进行嵌压SR止水材料与粘贴SR防渗盖片；并用不锈钢压条对其固定,再根据处理效果是否决定在廊道内进行钻孔化学灌浆；12-13结构缝漏水处理情况类似。4.427-28结构缝处理工艺（一）水下结构缝处理工艺（1）水下录像检查：用高清晰度水下彩色录像设备对结构缝进行水下录像检查，检查和测量结构缝的缝宽以及混凝土表面状况等，并作详细记录。同时了解并记录与结构缝有关的廊道渗漏水情况（库水位与漏水量大小）；（2）切缝、钻灌浆孔：沿结构缝采用液压链锯切缝，宽5cm，深10cm，切缝时要求切割机始终处于骑缝状态，沿结构缝间隔50cm左右钻灌浆孔，孔径16mm，深30cm左右，6并在330m高程处钻止浆孔，孔径42mm，孔深80cm以上；（3）埋灌浆管：沿结构缝用SXM水下密封剂埋灌浆管，灌浆孔部位对应灌浆孔埋灌浆管，灌浆管外径8mm，管长25cm，埋深3cm左右；（4）缝面封闭：用SXM水下密封剂进行缝面封闭；（5）检查缝面密封情况：用0.3MPa的压力，从下往上灌蓝墨水，检查缝面密封情况，对漏水部位进行修补，直到不漏水为止。全部密封好24小时后即进行灌浆，保证灌浆时不漏浆、跑浆；（6）灌浆：灌浆材料采用LW、HW水溶性聚氨酯灌浆材料。灌浆顺序为自下而上，灌浆压力为0.4MPa左右，在上方第二个灌浆孔出纯浆后，封闭原灌浆孔，移至上方第二个灌浆孔继续灌浆，直至保证整条结构缝内充满浆液；（7）剪除灌浆管并清除封缝材料：待浆液固化后，剪除灌浆管并清除封缝材料；（8）缝面清理：采用液压动力刷清除V型槽内的污垢和杂物；（9）SR止水材料嵌缝：在V型槽内刷涂HK-963水下粘合剂，将SR止水材料搓成条状，在HK-963粘结剂基本表干后用力嵌填在V型槽内，要求嵌填密实，SR止水材料嵌填满整个V型槽并呈凸弧形，弧形高度在3cm左右；（10）涂刷水下涂料、粘贴宽25cm的SR防渗盖片：在水下结构缝两侧分段涂刷HK-963涂料，贴SR防渗盖片，水下打孔安放膨胀螺栓固定镀锌扁铁压条；（11）封边：用水下环氧腻子对盖片及膨胀螺栓处进行封边处理。（二）水上结构缝处理工艺（1）结构缝检查：通过直接观察混凝土表面结构缝状况及查明结构缝附近是否存在裂缝等缺陷；（2）凿槽埋管：跨缝凿V型槽，槽宽5㎝深10㎝左右，要求切V型槽须跨缝准确，骑缝钻孔，孔深30㎝、间距50㎝左右。埋设灌浆管，用力顿快堵王封缝；