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(國(guó)電新疆開(kāi)都河流域水電開(kāi)發(fā)有限公司,新疆 庫(kù)爾勒 841000)
柳樹(shù)溝水電站工程位于新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi),工程主要任務(wù)是發(fā)電,兼顧下游防洪要求。大壩壩高100m,壩頂高程1499m,設(shè)計(jì)正常蓄水位1494.5m。廠房為岸邊式地面廠房,布置在左岸Ⅲ級(jí)階地部位,基礎(chǔ)為英安質(zhì)凝灰?guī)r夾安山質(zhì)凝灰?guī)r,階地為漂卵礫石層,河床覆蓋層為砂卵礫石層,電站屬引水式水力發(fā)電站,發(fā)電用水由水庫(kù)流經(jīng)位于左岸山體發(fā)電引水隧洞及壓力鋼管引至廠房,壓力鋼管在廠房上游側(cè)分成兩條支管接進(jìn)水蝶閥后分別引入兩臺(tái)90MW水輪發(fā)電機(jī)組。水輪機(jī)層地面高程1404.1m,發(fā)電機(jī)高程1413.1m。水電站廠房是水工、機(jī)械、電氣等方面的綜合體,故結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、孔洞多,容易因設(shè)計(jì)或施工方面的疏忽造成滲漏水,影響水電站廠房的使用功能和使用壽命?,F(xiàn)根據(jù)廠房工程的施工及設(shè)計(jì)情況對(duì)廠房滲漏原因進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
自大壩蓄水后,廠房?jī)?nèi)部逐漸有滲水出現(xiàn),主要滲水點(diǎn)集中在蝶閥室(高程1395.5m)、上游副廠房負(fù)一層發(fā)電機(jī)配電裝置室(高程1404.1m)及尾水副廠房技術(shù)供水設(shè)備室(高程1397.8m),滲漏部位、滲漏水來(lái)源途徑及滲漏量統(tǒng)計(jì)見(jiàn)下表及圖1~圖6。
廠房滲漏水調(diào)查表
序號(hào)部 位樁 號(hào) 與 高 程位 置 描 述滲水情況描述原 因 簡(jiǎn) 析1蝶閥室廠橫0+000/廠上0+6.5/高程1398.5m 蝶閥室右側(cè)墻集水井廊道進(jìn)人口上部墻面流量約0.2L/s 層間縫鑿毛不到位,混凝土振搗不密實(shí)2蝶閥室廠左0+1.2/廠上0+9.1/高程1395.5m 1號(hào)機(jī)蝶閥基礎(chǔ)下游側(cè)地面流量約0.1L/s 混凝土振搗不密實(shí)3蝶閥室廠左0+5.2/廠上0+12.4/高程1397.5m 1號(hào)支管穿墻孔下部的墻面墻面點(diǎn)狀微滲 止水帶(片)破損,層間縫鑿毛不到位4蝶閥室廠左0+19.4/廠上0+7.0/高程1395.5m 1號(hào)、2號(hào)機(jī)橫縫處地面流量約0.4L/s 橫縫止水帶(片)連接處處理不到位或者破損,結(jié)合面處理不到位5蝶閥室廠左0+24.5/廠上0+12.4/高程1397.5m 2號(hào)支管穿墻孔下部的墻面墻面點(diǎn)狀微滲 止水帶(片)破損,層間縫鑿毛不到位6蝶閥室廠左0+31.3/廠上0+12.4/高程1400.1m 2號(hào)蝶閥上游側(cè)墻面上流量約0.1L/s 止水帶可能破損,混凝土振搗不密實(shí)7發(fā)電機(jī)配電裝置室(上游副廠房負(fù)一層)廠左0+34.8/廠上0+14.2/高程1404.1m 主、副廠房縱縫處地面流量約0.2L/s 縱縫止水帶(片)可能破損,結(jié)合面處理不到位8技術(shù)供水室(尾水副廠房負(fù)二層)廠右0+7.2/廠下0+9.9/高程1397.8m 右側(cè)墻樓梯處少量滲水 混凝土振搗不密實(shí)9技術(shù)供水室(尾水副廠房負(fù)二層)廠左0+19.4/廠下0+16.9/高程1397.8m 1號(hào)、2號(hào)機(jī)橫縫處地面流量約0.15L/s 橫縫止水帶(片)連接處處理不到位或者破損,結(jié)合面處理不到位10空壓機(jī)層(尾水副廠房負(fù)一層)廠左0+37.3/廠下0+9.9/高程1405.6m 尾水副廠房左側(cè)墻與上游墻相交處墻面點(diǎn)狀微滲 層間縫鑿毛不到位,混凝土振搗不密實(shí)
圖1 蝶閥室1號(hào)滲漏點(diǎn)
圖2 蝶閥室3號(hào)滲漏點(diǎn)
圖3 蝶閥室4號(hào)滲漏點(diǎn)
圖4 發(fā)電機(jī)配電裝置室7號(hào)滲漏點(diǎn)
圖5 技術(shù)供水室9號(hào)滲漏點(diǎn)
圖6 空壓機(jī)層10號(hào)滲漏點(diǎn)
水電站廠房存在滲漏水的隱患多。地面容易因地基處理不到位而發(fā)生滲水,永久縫容易因止水帶(片)損壞或搭接不夠而局部冒水,墻側(cè)壁容易因混凝土存在少量蜂窩而出現(xiàn)氫氧化鈣溶解物,甚至因振搗不密實(shí)或?qū)娱g縫鑿毛不到位形成滲流通道,給廠房機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行帶來(lái)極大危害。一般來(lái)說(shuō),廠房滲漏主要表現(xiàn)為地基滲漏,伸縮(沉降)縫、施工縫、穿墻管、混凝土蜂窩、麻面、孔洞及混凝土抗?jié)B性較差滲漏等。
柳樹(shù)溝廠房為岸邊式地面廠房,布置在左岸Ⅲ級(jí)階地部位,廠房基坑在開(kāi)挖過(guò)程中巖體及原始河道滲水較嚴(yán)重,在基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿后仍然不能避免滲水的發(fā)生,廠房基礎(chǔ)混凝土的施工時(shí)段大部分集中在秋冬季,由于溫度較低,混凝土結(jié)合面沖毛及振搗未到位,施工縫容易形成滲流通道。廠房結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,機(jī)電埋設(shè)及鋼筋的焊接較多,施工單位在施工過(guò)程中不夠重視,止水帶(片)安裝過(guò)程中易損壞,永久縫止水接頭的處理及安裝不符合規(guī)范。自大壩開(kāi)始蓄水至1489m高程后,大壩左右岸的帷幕灌漿及量水堰排水管理尚未完成,滲水通過(guò)原始河床及廠房左側(cè)山體滲流通道甚至廠房周邊,致使廠房周邊地下水位抬高,靜水壓力升高。下游圍堰拆除后,致使尾水位基本保持在1407m高程左右。根據(jù)上述原因分析,初步判斷廠房1號(hào)滲水點(diǎn)為集水井側(cè)壁滲水,2號(hào)、4號(hào)滲水點(diǎn)為山體滲水,因壓力鋼管與混凝土結(jié)合部位振搗不到位易發(fā)生脫空現(xiàn)象,形成滲流通道,故3號(hào)、5~7號(hào)滲水點(diǎn)為支管處滲水,8~10號(hào)滲水點(diǎn)為尾水反滲水。
根據(jù)已建察汗烏蘇發(fā)電廠房?jī)?nèi)滲漏水處理的經(jīng)驗(yàn),對(duì)滲漏量較大的部位主要采取引排的方案,若采取灌漿堵漏的方法很難保證其余薄弱部位不會(huì)由于滲透壓力的升高而成為新的滲漏點(diǎn)。對(duì)于墻面上點(diǎn)狀微滲的部位采用化學(xué)灌漿的方法進(jìn)行處理。具體滲漏點(diǎn)處理方案如下:
a. 3號(hào)、5號(hào)、8號(hào)、10號(hào)滲漏點(diǎn)采用化學(xué)灌漿的方法進(jìn)行處理。灌漿材料采用快速高效的LW型灌漿材料,其特點(diǎn)是具有良好的親水性,漿液遇水后分散乳化,進(jìn)而凝膠固結(jié),固結(jié)體為彈性體,遇水膨脹,具有彈性止水和膨脹止水的雙重功能。處理的基本步驟為漏點(diǎn)檢查記錄→清洗并標(biāo)記→縫槽處理→鉆孔→清洗→埋設(shè)注漿管→灌漿→縫面處理。
c. 2號(hào)、4號(hào)、7號(hào)、9號(hào)滲漏點(diǎn)采取從漏點(diǎn)處鑿矩形引流槽引流至排水溝。矩形槽考慮為明渠過(guò)流,滲流量最大為0.4 L/s,假設(shè)矩形槽寬10cm、深5cm,按明渠均勻流計(jì)算,Q=AR2/3i1/2/n,A=0.005m2,渠道糙率n=0.018,水力半徑R=0.005/0.2=0.025,坡底i=0.003,計(jì)算得出Q=0.0013m3/s,大于產(chǎn)生的最大滲流量,故可按擬定尺寸進(jìn)行施工。在地面二次裝修時(shí)對(duì)引流槽進(jìn)行保護(hù),防止引流通道堵塞。在發(fā)電機(jī)配電裝置室的周邊截水溝外側(cè)進(jìn)行加高,加大排水溝的過(guò)流能力,防止排水不暢發(fā)生水淹電氣設(shè)備的情況。
通過(guò)采取上述處理方案,很好地控制了廠房結(jié)構(gòu)的滲漏水現(xiàn)象,改善了廠房生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境,為同類(lèi)廠房工程結(jié)構(gòu)的滲漏水處理積累了新經(jīng)驗(yàn)。處理后的效果見(jiàn)圖7~圖10。
圖7 蝶閥室1號(hào)滲漏點(diǎn)處理后效果
圖8 蝶閥室2號(hào)滲漏點(diǎn)處理后效果
圖9 技術(shù)供水室9號(hào)滲漏點(diǎn)處理后效果
圖10 空壓機(jī)層10號(hào)滲漏點(diǎn)處理后效果
水電站廠房產(chǎn)生滲漏水往往是多方面因素引起的,廠房防滲施工是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工程技術(shù),在施工前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作。需要強(qiáng)調(diào)的是,施工前防水工程的施工質(zhì)量及混凝土的澆筑質(zhì)量是關(guān)鍵,也是最大可能地做好防止?jié)B漏水施工的關(guān)鍵工序。另外,選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的施工單位,認(rèn)真審閱圖紙,分析可能發(fā)生滲漏水的薄弱環(huán)節(jié),提出合理的施工方案,也是防止?jié)B漏水的有效措施。
廠房的滲漏處理應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮,根據(jù)已建工程的處理經(jīng)驗(yàn)制定出切實(shí)可行的處理方案,只有正確選材、合理施工,才能達(dá)到防滲堵漏的目的,改善廠房生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境。
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