白永昇

（甘肃土木工程科学研究院有限公司， 甘肃 兰州 730020）

0 引言

基础设施建筑物病害种类繁多，成因繁杂，诊治困难。常见的病害有冲磨破坏、冻融破坏、风蚀破坏、腐蚀破坏、渗漏破坏等，这些破坏对建筑物的正常使用造成一定的影响，如不提前预防和及时诊治，会危机到结构安全，那后果就不堪设想，进一步造成资源浪费。根据建筑物病害的不同类型，选择不同的材料和施工工艺也是关键。通过材性的准确把握，不同材料的组合，同时施工工艺的择优应用，最终达到一劳永逸的效果。

1 项目概况

该水电站右岸泄洪洞进口距坝轴线约200m，出口位于坝下游250m处，隧洞按照有压洞设计。进口为引渠，进口底板高程2125.00m ,洞身为圆形断面，洞径6m，进口段设事故检修门，孔宽度4.8m，孔高6.0m，采用高扬程卷扬式启闭机操作。出口段为工作闸室，孔口尺寸5×5m，底板高程2110.00m，采用偏心铰液压启闭机进行操作。采用挑流消能，鼻坎高程为2107.00m。泄洪洞在校核洪水位时的最大泄量为758.1m /s，设计洪水位时泄量为752.0 m/s，最大流速34.0m/s，最大挑距102m，最大冲坑深度28m。经专项检查，该水电站泄洪洞流道检查发现主要缺陷如下：

该水电站泄洪洞洞身段缺陷进水口方变圆段，顶部有刺水，现场检查有4道混凝土伸缩缝顶部和侧壁存在渗漏水，压力管道发现8个灌浆孔封堵塞脱落，存在少量渗漏水。

图1 洞身侧壁压力水

图2 洞身拱顶压力水

2 材料选用

根据现场踏勘选择合适的材料进行堵漏和修复，经过反复的研究和分析，最终确定在洞身伸缩缝刺水处和洞身侧壁喷水处采用化学注浆处理，处理完后采用高性能抗冲耐磨复合材料进行封闭。

2.1 单液性（疏水性）聚氨酯发泡止水剂

2.1.1 疏水性强，化学稳定性

2.1.2 耐酸、耐碱、耐有机溶剂、化学腐蚀性能好

2.1.3 膨胀率≥3000%

2.1.4 凝结时间4-5min

2.2 混凝土界面剂

混凝土界面剂可广泛应用于冶金、化工、石油、等工业领域，也可在民用建筑中使用。混凝土界面剂适用于旧混凝土和砂浆的基层处理，以增强新旧混凝土或砂浆之间的粘结力，浇筑混凝土或涂抹砂浆前进行涂刷混凝土界面剂，需在界面剂未干之前完成混凝土的浇筑或涂抹砂浆。

2.3 高性能抗冲耐磨复合材料性能指标

高性能抗冲耐磨复合材料通过水泥、掺合料、石英砂及其它改性材料的复合，制备出一种无机修补复合材料，其具备较高的抗冲耐磨性能和较高的耐久性，同时兼具防冻、防腐、高抗疲劳等性能。

2.4 堵漏王

堵漏王是一种无机材料，它能在拌和后一分钟开始凝固,三至四分钟终凝.还可以在潮湿基面上直接进行施工，对微量的渗漏水和临时堵漏具有较好的效果，具体的优点如下：

（1）迎、背水面均可施工，与基层粘接良好，有极强的耐水性，对钢筋无腐蚀。

（2）凝结时间短，凝固时间可根据用户需求任意调节。在潮湿环境环境下，可采用温水来调整凝结时间。

（3）无毒、无味、环保、不燃，可用于饮用水工程。

3 施工工艺

根据工况选择合适的材料，不同材料的相互组合，有机和无机材料的相互搭配对解决此类问题很关键，同时施工工艺的择优极其重要。具体施工工序如下：

基面清理→封闭明水→进行化学注浆→涂刷专用界面剂→抗冲耐磨复合材料封闭→养护

3.1 基面清理

用錾子清除原有基面上的残渣和松散颗粒，再用毛刷将表面清理干净后进行下一道工序。

3.2 封闭明水

该项目采用“以堵为主、以排为辅，排堵结合”的防水措施。清理基面后，为了避免堵漏时发生窜水现象，首先采用堵漏王将表面渗漏水进行封闭，将无组织渗漏水变为有组织渗漏水。待微量渗漏水部位表干后进行下一步工序。

3.3 化学注浆

（1）由于无组织渗漏水经过处理后，原有未处理的部位渗漏水的流水量变的更加严重，流速更大。在加之隧洞衬砌混凝土和岩层间充满承压水，无法在原混凝土收缩缝进行打孔。将选择长20cm左右、直径20mmPVC管若干，在每个漏水点安装PVC导管，安装数量根据伸缩缝中渗水量大小确定，并安装牢固。PVC导管和混凝土交接部位采用堵漏王进行密封，将所有无组织渗漏水全引流至PVC导管中，待表干后进行下一步工序。

（2）将止水针头用力插入PVC导管中。开始注浆工作，注浆时依次从缝隙端头开始注浆，注浆作业至下一注浆管留出浆液时，停止注浆。封闭该注浆孔，重复该步骤至完成整条缝隙的注浆工作。具体示意图如下：

图3 PVC管布置图

图4 注浆详图

3.4 高性能抗冲耐磨复合材料修补

待注浆材料完全凝固后，清除表面上残留物。将配置好的界面剂均匀涂刷至注浆处理后的部位。待界面剂微干后，再将配置好的抗冲耐磨复合材料均匀的涂抹在此表面上，将堵水材料进行封闭。

3.5 养护

由于高性能抗冲耐磨复合材料为水泥基材料，待复合材料终凝后，进行保湿养护即可，养护期为7—14d。

图5 处理后

图6 处理后

4 结论

此水电站泄洪流道伸缩缝和侧壁渗漏水，采用“以堵为主，以排为辅，排堵结合”的方式，同时混凝土裂缝内部采用化学灌浆，表面采用抗冲耐磨复合材料进行表面封闭处理，有机材料和无机材料的完美结合。修复后经过反复的运行考验，再次检查时处理部位抗冲耐磨复合材料和混凝土基面粘接良好，修复表面无裂缝、脱落、渗漏水现象。提高了流道内混凝土的整体性和耐久性，延长了建筑物的使用寿命，为电站的安全运行提供了保障。同时对于工程技术人员而言材料的严选和施工工序的择优以及施工的精益求精至关重要，