張 良， 殷 家 慶， 吳 俊， 王 福 科

(四川華能康定水電開(kāi)發(fā)有限公司，四川 成都 610041)

0 引 言

氣墊式調(diào)壓室是10多年前自挪威引進(jìn)的一項(xiàng)技術(shù)，在高山峽谷區(qū)采用此技術(shù)可以減小工程投資，同時(shí)具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。目前國(guó)內(nèi)已建的氣墊式調(diào)壓室防漏氣措施方案有兩種：一是對(duì)圍巖自身進(jìn)行灌漿的同時(shí)，輔以在其周邊設(shè)置長(zhǎng)期運(yùn)行的高壓水幕；二是采用鋼罩方案確保氣室的氣密性。由于國(guó)內(nèi)地質(zhì)條件的復(fù)雜性，采用第一種方案建成的氣墊調(diào)壓室漏氣量較大、運(yùn)行成本較高。而采用鋼罩方案，由于施工空間制約，調(diào)壓室施工難度大、作業(yè)條件差，造價(jià)較高，如工藝控制不好，同樣達(dá)不到理想效果。為充分發(fā)揮氣墊式調(diào)壓室優(yōu)勢(shì)，需要對(duì)防漏氣工程措施作進(jìn)一步的改進(jìn)，達(dá)到既能減少投資，又能達(dá)到漏氣量小的目的，以減少運(yùn)行期補(bǔ)氣量，降低運(yùn)行費(fèi)用。我們?cè)谛√於妓娬痉趴諜z查后對(duì)氣墊調(diào)壓室采取了閉氣補(bǔ)強(qiáng)處理措，達(dá)到了預(yù)期效果，為同行提供參考和經(jīng)驗(yàn)借鑒。

1 小天都電站概況

小天都水電站于2003年6月開(kāi)工，2005年12月投產(chǎn)發(fā)電。電站位于四川省甘孜州康定縣境內(nèi)，系大渡河一級(jí)支流瓦斯河梯級(jí)開(kāi)發(fā)規(guī)劃的第二級(jí)電站，電站為高閘引水式，具有日調(diào)節(jié)性能，電站裝機(jī)容量240 MW，工程主要以發(fā)電為主，兼顧下游生態(tài)環(huán)境用水。電站由首部樞紐、引水系統(tǒng)和地下廠房樞紐三大部分組成，額定水頭358 m，裝3臺(tái)80 MW混流式機(jī)組，設(shè)計(jì)引用流量77.7 m3/s。

小天都電站引水隧洞采用“一坡到底+氣墊式調(diào)壓室”布置方案，系國(guó)內(nèi)首次采用此方案，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。引水隧洞布置于瓦斯河右岸，沿線山體雄厚，地形陡峻，為高程2 000～3 000 m高山區(qū)。洞室圍巖主要為晉寧～澄江期淺灰、深灰或灰白色中粒斜長(zhǎng)花崗巖和閃長(zhǎng)巖，巖石致密、堅(jiān)硬引水隧洞巖石主要以花崗石高水頭引水隧洞長(zhǎng)約6 km，承受最大內(nèi)水水頭450 m。

2 氣墊式調(diào)壓室設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況

2.1 氣室設(shè)計(jì)情況

在氣墊室位置選擇和設(shè)計(jì)過(guò)程中，建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位做了大量的咨詢和論證工作。在設(shè)計(jì)階段為優(yōu)選氣墊式調(diào)壓室位置，在PD2平洞、壓力管道(管)共進(jìn)行了8組現(xiàn)場(chǎng)水壓致裂法地應(yīng)力、高壓壓水試驗(yàn)，保證氣室位置有足夠的巖體壓覆厚度和地應(yīng)力避免氣體產(chǎn)生劈裂效應(yīng)。

氣墊式調(diào)壓室由連接洞、氣室、水幕廊道及其交通洞組成。水幕室位于氣室上部，氣室和水幕室均為一字型布置，氣室(長(zhǎng)×寬×高)為80×16×15.5～19.97(m)，水幕廊道斷面尺寸為80×4.8×5.85(m)。水幕室內(nèi)沿氣墊式四周鉆水幕孔，間排距3 m，通過(guò)高壓水泵向水幕廊道注水，形成“傘”字形水幕。氣室正常運(yùn)行氣壓為3.76 MPa，水幕壓力較氣室壓力超壓0.5 MPa，起到防止氣室漏氣的目的。

在開(kāi)挖后，氣墊室總體情況和預(yù)想的有較大差異。氣室局部因地應(yīng)力高有巖爆出現(xiàn)，總體巖體狀況并不理想，大部分表面節(jié)理和裂隙發(fā)育，特別是拱肩下部一約寬2.5 m斷層破碎帶橫穿整個(gè)邊墻。加之施工時(shí)控制爆破掌控欠佳，巖體表面起伏較大，多處發(fā)生小規(guī)模塌方。為此，氣室大部分巖體均采取了錨桿支護(hù)，局部進(jìn)行掛網(wǎng)和噴混凝土支護(hù)。為確保氣室氣密性，對(duì)氣室圍巖采取系統(tǒng)性水泥高壓無(wú)蓋重固結(jié)灌漿處理，灌漿孔深8.0 m，同時(shí)對(duì)所有臨時(shí)通道堵頭均進(jìn)行高壓固結(jié)灌漿。

2.2 氣墊式運(yùn)行情況

在氣墊調(diào)壓室運(yùn)行初期，水幕廊道堵頭外和氣墊式堵頭外交通洞沿線均出現(xiàn)多處漏氣點(diǎn)，部分點(diǎn)位大量水氣逸出。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，氣室漏氣量約15 m3/min左右。主要原因是：(1)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)缺乏工程經(jīng)驗(yàn)，在氣室附近布置了包括氣室交通洞、水幕廊道交通洞、PD2地質(zhì)探洞、PDs地質(zhì)探洞等4條支洞，氣室附近臨空面過(guò)多。(2)氣室附近存在3條寬度0.5～2.5 m寬度不等的斷層，最大一條斷層水平向橫穿氣墊式。(3)巖石裂隙發(fā)育，雖經(jīng)系統(tǒng)灌漿，但由于巖體各向異性特點(diǎn)，仍未能保證氣室氣密性。(4)水幕孔深度偏淺，未能覆蓋氣體逃逸范圍。

氣墊調(diào)壓室運(yùn)行后，隨著時(shí)間的推移，漏氣量逐漸增加。到2016年1月，測(cè)得的漏氣量達(dá)到35～40 m3/min。由于漏氣量大，為維持氣墊調(diào)壓室水位，空壓機(jī)運(yùn)行數(shù)量多(4臺(tái)10 m3/min+2臺(tái)10 m3/min)，導(dǎo)致運(yùn)行成本高、人員疲于應(yīng)對(duì)空壓機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)工作。

在小天都電站投產(chǎn)運(yùn)行后，因各種客觀原因一直都未進(jìn)行過(guò)放空檢查。為此，為確保電站安全運(yùn)行，決定放空引水系統(tǒng)進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)氣墊調(diào)壓室進(jìn)行閉氣補(bǔ)強(qiáng)處理。

3 氣墊式調(diào)壓室處理方案和技術(shù)準(zhǔn)備

3.1 氣室內(nèi)方案比較

國(guó)內(nèi)某電站因氣室漏氣量過(guò)大無(wú)法正常運(yùn)行，采取了系統(tǒng)性補(bǔ)強(qiáng)灌漿和氣室?guī)r體表面局部涂刷環(huán)氧涂層措施，減少了漏氣量。除此之外，再?zèng)]有其他類似經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。公司和電站原設(shè)計(jì)單位進(jìn)行了多次研究和討論，比較了三種處理方案：

方案1：鋼罩方案。采用鋼板進(jìn)行閉氣，即鋼板外掛襯砌混凝土表面。

方案2：局部補(bǔ)強(qiáng)方案。放空后對(duì)氣室內(nèi)滲水點(diǎn)或異常點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)灌漿或固結(jié)灌漿；對(duì)水幕交通洞和氣墊式交通洞漏水和漏氣點(diǎn)進(jìn)行襯砌，并進(jìn)行局部固結(jié)灌漿。

方案3：內(nèi)涂材料+局部灌漿。放空后對(duì)氣室內(nèi)滲水點(diǎn)或異常點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)灌漿或固結(jié)灌漿，之后在巖體表面涂刷高分子材料。對(duì)水幕交通洞和氣墊式交通洞漏水和漏氣點(diǎn)進(jìn)行襯砌，并進(jìn)行局部固結(jié)灌漿。

方案1從理論上來(lái)說(shuō)，閉氣可靠度高，但由于僅有1#支洞預(yù)留的2×2.5 m進(jìn)人門洞可利用，施工通道受限，施工難度大，施工時(shí)間需要近一年時(shí)間。況且鋼板加工尺寸小，焊縫太多，漏氣風(fēng)險(xiǎn)增加，處理費(fèi)用和發(fā)電損失將超1億元。方案2施工簡(jiǎn)單，時(shí)間短，處理費(fèi)用和發(fā)電損失小，但不能保證能大幅降低漏氣量。方案3施工也較簡(jiǎn)單，時(shí)間較短，處理費(fèi)用和發(fā)電損失較小，且有較高可靠度減少漏氣量。

3.2 方案擬定

經(jīng)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)一步研究討論后，小天都電站氣室閉氣補(bǔ)強(qiáng)方案如下：

(1)氣室內(nèi)采用方案3進(jìn)行閉氣補(bǔ)強(qiáng)處理。處理方案見(jiàn)圖1。

圖1 氣墊調(diào)壓室氣室處理方案

(2)在以氣室內(nèi)部處理為主基礎(chǔ)上，同時(shí)對(duì)氣室交通洞和水幕廊道交通洞漏氣點(diǎn)密集部位進(jìn)行混凝土襯砌，并進(jìn)行定點(diǎn)固結(jié)灌漿。延長(zhǎng)水幕廊道孔，加深8 m。氣室交通洞和水幕廊道交通洞加固處理方案見(jiàn)圖2。

圖2 調(diào)壓室交通和水幕廊道洞加固處理方案

4 補(bǔ)強(qiáng)處理實(shí)施情況

4.1 氣室噴涂材料選擇

在不同的運(yùn)行工況下，氣墊式調(diào)壓室防滲涂層將承受氣壓和水壓差的作用，設(shè)計(jì)單位對(duì)表面防滲閉氣材料特性要求為：具有較高的抗拉強(qiáng)度和抗裂能力；與巖石或混凝土具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度，防止外水壓作用下脫落；具有較好的防滲閉氣性能，要求滲漏系數(shù)小于10-8cm/s；具有一定的柔性，能適應(yīng)圍巖在各種運(yùn)行和檢修情況下的變形；具有較好的耐久性；材料能在潮濕環(huán)境下施工和固化；施工方便，不需要大型施工設(shè)備，能適應(yīng)小天都電站所能提供的施工條件。

我們對(duì)設(shè)計(jì)、施工、材料廠商進(jìn)行了廣泛的市場(chǎng)調(diào)研。目前在防滲工程中采用的主流材料有環(huán)氧、丙烯酸鹽和聚脲。經(jīng)過(guò)材料性能和環(huán)境適應(yīng)性比較，環(huán)氧類防滲材料涂層強(qiáng)度高，與混凝土粘結(jié)力強(qiáng)，有一定韌性(韌性通過(guò)配方調(diào)整能夠使涂層的韌性滿足設(shè)計(jì)要求)。綜合考慮上述情況，結(jié)合電站實(shí)際條件，最終決定在小天都電站調(diào)壓室檢修中采用環(huán)氧涂層材料。我們邀請(qǐng)了國(guó)內(nèi)多家環(huán)氧產(chǎn)品廠家進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)關(guān)注指標(biāo)是抗?jié)B性能與巖體粘結(jié)強(qiáng)度。

試驗(yàn)結(jié)果，我們選擇了性能最好的PSI-HY-Ehp環(huán)氧樹脂。PSI-HY-Ehp防滲抗沖耐磨涂層材料分為底涂和面涂，由A，B兩組分組成，其中A組分由低粘度環(huán)氧樹脂及其它高硬度高耐磨無(wú)機(jī)材料混合而成，所用環(huán)氧樹脂類型為特殊雙酚A類型；B組分由環(huán)氧樹脂固化劑混合其它無(wú)機(jī)材料組成，其固化劑由傳統(tǒng)T31固化劑改性而來(lái)，屬于新型酚醛胺(PAA)環(huán)氧固化劑。

4.2 放空檢查情況

小天都電站于2017年11月1日停機(jī)，6日引水系統(tǒng)全線放空。經(jīng)檢查，引水隧洞混凝土全襯砌段、噴錨支護(hù)段、底板混凝土均運(yùn)行良好。未采取噴錨支護(hù)段沿線有不同程度和大小不一的掉塊，5 km未支護(hù)段掉落石塊約180 m3。調(diào)壓室以下混凝土襯砌段和壓力鋼管段狀況良好。

氣墊式與引水隧洞間的連接洞淤積較為嚴(yán)重，淤積至頂部洞頂剩余約1.6 m，通道面積減小已嚴(yán)重影響了水氣交換調(diào)壓作用。氣墊式底部淤積厚度0.5～1.2 m。氣墊式圍巖無(wú)掉塊現(xiàn)象，原交通洞堵頭拱間以上接觸面均滲水，破碎帶均有不同程度滲水，多處呈線狀水。部分巖面有白色物質(zhì)析出，疑似為原灌漿物質(zhì)析出所致。

4.3 補(bǔ)氣補(bǔ)強(qiáng)工作重點(diǎn)和難點(diǎn)

(1)工期短，工程內(nèi)容較多，施工準(zhǔn)備時(shí)間太短，臨建工程量大且條件受限，需采取措施保證進(jìn)度。

(2)裂縫封堵、聚氨酯化學(xué)堵漏灌漿和環(huán)氧灌漿是為涂料噴涂施工的先行工作，能否在計(jì)劃時(shí)間內(nèi)完成防滲堵漏灌漿，達(dá)到堵漏目的，為涂料噴涂提供工作面，是保證施工質(zhì)量和進(jìn)度的關(guān)鍵。

(3)涂料噴涂施工是調(diào)壓室防滲閉氣的重要工序，如何控制好施工質(zhì)量是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

4.4 調(diào)壓室氣室處理實(shí)施情況

放空后，經(jīng)過(guò)對(duì)氣墊式狀況觀察和分析，在方案基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整和細(xì)化?？傮w處理工藝為：清理底部淤積物→氣室?guī)r體表面初步清洗和處理→巖壁滲水部位堵漏→巖體滲水部位和破碎帶化學(xué)灌漿→排水孔處理→巖體表面清洗并處理至表干狀態(tài)→環(huán)氧涂涂料噴涂。在布置好通風(fēng)機(jī)、照明線路后，開(kāi)始?xì)馐沂┕ぷ鳂I(yè)。具體實(shí)施方案如下：

4.4.1 清理底部淤積物

采用裝載機(jī)裝車，用小型農(nóng)用車將淤積物自引水隧洞和原1#支洞運(yùn)出洞外。

4.4.2 巖體表面初步清洗和處理

清除松動(dòng)巖塊，割除原氣墊式系統(tǒng)錨桿露頭，以確保安全和便于補(bǔ)強(qiáng)作業(yè)。經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行后，因補(bǔ)氣空壓機(jī)補(bǔ)氣，氣室?guī)r體表面積攢了大量油污，為此采用了高壓水和清洗劑進(jìn)行清洗。在清洗過(guò)程中，在氣室底板布置攔擋設(shè)施，收集油污。為保證灌漿效果和防漏氣目的，采用環(huán)氧砂漿充填大于2mm巖石縫隙。

4.4.3 巖壁滲水部位堵漏。

右邊墻頂拱肩以下有橫穿整個(gè)調(diào)壓室破碎滲水帶，破碎帶長(zhǎng)80 m, 寬1.5～2.5 m，滲水極為分散，局部成線狀流水，采用聚氨酯和環(huán)氧樹脂堵漏，孔深0.5 m，間排距0.5～1 m。處理后，堵漏效果不好，因此采用了鉆設(shè)排水孔，排水孔深度2 m。對(duì)于呈線狀流水處鉆設(shè)集中排水孔。

4.4.4 化學(xué)灌漿

為保證達(dá)到氣室閉氣效果，對(duì)破碎帶、滲水部位及有白色物體析出部位進(jìn)行環(huán)氧樹脂化學(xué)灌漿。將原設(shè)計(jì)方案調(diào)整為：灌漿孔間排距1 m ～1.5 m，孔深1.5～2 m。在處理過(guò)程中參建各方高度重視灌漿質(zhì)量管理和效果檢測(cè)工作。從處理完成后氣室運(yùn)行情況看，化學(xué)灌漿是防漏氣主要處理手段。

4.4.5 排水孔處理

在化學(xué)灌漿完成后，試圖將排水孔進(jìn)行封堵，但效果不好，水又從其他部位滲出，無(wú)法實(shí)施環(huán)氧涂層施工。為此決定采用不銹鋼管一直延伸至氣墊調(diào)壓室水位以下，確保氣體不溢出。

4.4.6 氣室?guī)r壁清洗和處理

在完成灌漿后，清洗巖壁油污和粉塵、松動(dòng)小石塊，保證環(huán)氧涂層與巖體之間粘結(jié)強(qiáng)度。另外對(duì)于表面存在尖角的巖體，采用人工倒角，避免在氣室高壓狀態(tài)下，尖角處的涂層受到應(yīng)力集中而受到破壞。

4.4.7 環(huán)氧涂料涂刷

工藝流程為：基面清理及檢查→施工分區(qū)→缺陷修補(bǔ)→基面清理→底涂噴涂(褐色)→面涂噴涂(灰色)→質(zhì)量檢查。

巖體完整地段涂層厚度3 mm，破碎帶部位涂層厚度4 mm。由于巖體起伏不平，人工涂刷難度大，且難于控制質(zhì)量。之后經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，施工單位購(gòu)買了德國(guó)產(chǎn)噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂，大大提高了施工效率。且由于涂料由噴嘴中高速噴射而出，涂料可以深入巖面裂隙將其填充密實(shí)，而這個(gè)問(wèn)題是人工涂刷工藝難以解決的，同時(shí)由于涂料與巖面的高速撞擊，涂料與巖面之間的結(jié)合也較涂刷工藝更加緊密，尤其在調(diào)壓室頂拱部位，噴涂較人工涂刷工藝涂料與巖面之間的結(jié)合更加牢固，大大提高了施工質(zhì)量。

4.4.7.1 底涂施工

常規(guī)區(qū)域(噴涂厚度為3 mm的區(qū)域)底涂厚度為1.0 mm，巖體相對(duì)破碎的區(qū)域(噴涂厚度為4 mm的區(qū)域)底涂厚度為1 mm，待基面干燥及前期基面修補(bǔ)材料凝固后，采用毛刷、刮板將防滲材料噴涂于基巖表面，噴涂施工應(yīng)用力必須均勻一致。噴涂施工應(yīng)沿同一走向噴涂，以保證涂層的厚度均勻和表面平整，對(duì)于滲水較多部位，重點(diǎn)進(jìn)行聚氨脂堵漏，局部輔助環(huán)氧灌漿。

4.4.7.2 面涂施工

常規(guī)區(qū)域(噴涂厚度為3 mm的區(qū)域)面涂厚度為1.5 mm，噴涂一次，巖體相對(duì)破碎的區(qū)域(噴涂厚度為4 mm的區(qū)域)面涂厚度為3 mm，分兩次噴涂，每次1.5 mm。噴涂施工應(yīng)沿同一走向噴涂，以保證涂層的厚度均勻和表面平整。

4.4.7.3 噴涂施工質(zhì)量檢查

(1)基面檢查：噴涂前確?；娓蓛舾稍?，如有凝結(jié)水汽等，可使用棉紗將明水拭干；

(2)陰角處噴涂：陰角等部位不宜一次性成面，應(yīng)使用毛刷進(jìn)行多次噴涂，確保噴涂厚度，并保證平滑可靠。

(3)噴涂順序：本工程噴涂4 mm厚的部位刷4次，3 mm厚的部位刷3次，相鄰?fù)繉訉泳捎貌煌伾?，噴涂一次后需待檢查驗(yàn)收完成后，方可進(jìn)行下一層施工。

(4)涂料使用：涂料應(yīng)攪拌均勻，隨拌隨涂，拌好的涂料應(yīng)在30 min內(nèi)用完，避免材料浪費(fèi)。涂層噴涂厚度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

(5)涂層檢查：施工完畢后，對(duì)施工面進(jìn)行檢查，表面應(yīng)處于平整光滑狀態(tài)，不得有粗糙、松散、可視氣孔、鼓包、白化、墜落現(xiàn)場(chǎng)，如發(fā)現(xiàn)有漏涂或有缺陷部位，進(jìn)行二次噴涂或人工修補(bǔ)。

4.4.7.4 養(yǎng)護(hù)及拉拔檢測(cè)

防滲涂層(面涂)施工完畢后7 d內(nèi)做好保護(hù)措施，設(shè)立醒目的警示牌，防止堅(jiān)硬物撞擊等，防滲涂層養(yǎng)護(hù)完成后進(jìn)行抗拉試驗(yàn)檢測(cè)，驗(yàn)收合格后拆除施工腳手架。

4.5 調(diào)壓室交通洞和水幕室交通洞處理實(shí)施情況

4.5.1 調(diào)壓室交通洞

氣室交通洞TJ0+294.185―TJ0+483.756 m段的各個(gè)滲漏點(diǎn)作局部灌漿處理如下：沿漏氣點(diǎn)(面)周圍鉆孔(見(jiàn)圖3)，深入基巖4.0 m，每處不少于4孔，采用聚氨酯類化學(xué)材料灌漿、封孔，反復(fù)幾個(gè)循環(huán)，直至不出現(xiàn)氣泡；沿漏水點(diǎn)(面)周圍鉆孔(見(jiàn)圖4)，深入基巖4.0 m，每處不少于4孔，采用水泥灌漿、封孔，反復(fù)幾個(gè)循環(huán)，直至不出現(xiàn)滲水；對(duì)混凝土表面破損的地方可用環(huán)氧膠泥進(jìn)行修補(bǔ)。

4.5.2 水幕廊道交通洞

(1)水幕廊道交通洞TJ’0+000.000―TJ’0+300.301 m段的各個(gè)滲漏點(diǎn)作局部灌漿處理，處理方式與氣室交通洞相同。

(2)水幕廊道交通洞TJ’0+177.040―TJ’0+237.040 m段加厚襯砌(在襯砌以前對(duì)漏水點(diǎn)作局部化灌或水泥固結(jié)灌漿)，再進(jìn)行回填灌漿。

4.6 質(zhì)量控制要點(diǎn)和措施

為確保氣墊調(diào)壓室閉氣補(bǔ)強(qiáng)成功，在氣室內(nèi)施工過(guò)程中，監(jiān)理工程師和公司專業(yè)技術(shù)人員全程進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，保證工序質(zhì)量。質(zhì)量控制要點(diǎn)為：

圖3 邊墻襯砌漏氣點(diǎn)處理示意圖

圖4 邊墻襯砌漏水點(diǎn)處理示意圖

(1)首先保證堵漏和排水孔效果，保證巖體無(wú)可視滲水。

(2)保證環(huán)氧砂漿充填巖石縫隙質(zhì)量，不遺漏任何一處縫隙，保證環(huán)氧灌漿質(zhì)量。

(3)環(huán)氧涂料噴涂前，保證巖石表面干凈，無(wú)巖粉和油污，巖體表面處于表干狀態(tài)。

(4)安排專職質(zhì)檢人員全程旁站噴涂施工，從基面處理到涂料配制，再到每一層涂料噴涂都實(shí)行全程旁站制度。

(5) 相鄰層涂料要使用不同的顏色進(jìn)行區(qū)分，確保每一層都是全面覆蓋

(6) 排水孔處理重點(diǎn)是采用環(huán)氧砂漿堵塞好排水管和孔之間縫隙，堵塞深度不得少于10 cm；保證管接頭連接和焊接質(zhì)量，并采用環(huán)氧樹脂涂刷接頭表面，排水管伸入設(shè)計(jì)最低水位，保證不漏氣。

5 閉氣補(bǔ)強(qiáng)效果

由于時(shí)間短，且實(shí)施難度太大，本次處理工作沒(méi)有對(duì)水幕孔進(jìn)行鉆孔加深。電站于2018年2月6日恢復(fù)發(fā)電，較原計(jì)劃提前21 d。完成補(bǔ)強(qiáng)處理后，開(kāi)始隧洞充水充氣工作。在未啟動(dòng)水幕加壓泵和水頭低于2 MPa情況下，氣室水位下降較快，在水頭超過(guò)2 MPa后，水位下降慢，達(dá)到3 MPa之后水位不再下降，漏氣量增大，于是，立即啟動(dòng)水幕超壓。隨著水幕壓力逐步增加，漏氣量明顯減小，在達(dá)到設(shè)計(jì)超壓0.5 MPa后，漏氣量為10～12 m3/min，小于預(yù)期的14 m3/min。電站于2018年2月6日恢復(fù)發(fā)電，較原計(jì)劃提前21 d。自從電站恢復(fù)發(fā)電后至今，氣室漏氣量穩(wěn)定，大大減少了補(bǔ)氣空壓機(jī)數(shù)量，降低了運(yùn)行成本和發(fā)電機(jī)組運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)。

6 結(jié) 語(yǔ)

小天都電站氣墊式調(diào)壓室漏氣量并未如國(guó)外電站那樣隨著時(shí)間推移而減少，雖然本次處理效果好于預(yù)期，但漏氣量與挪威已建電站比較仍有差距。引水式電站采用氣墊式調(diào)壓室的確會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益，但如漏氣量大，會(huì)給機(jī)組運(yùn)行帶來(lái)安全隱患，使運(yùn)行人員疲于應(yīng)對(duì)補(bǔ)氣設(shè)施的維護(hù)和檢修工作。

(1)從本次補(bǔ)強(qiáng)后充水充氣情況分析，環(huán)氧涂層承受氣壓壓力在2 MPa左右。雖然環(huán)氧抗壓抗拉強(qiáng)度高，但由于受環(huán)境條件、施工工藝影響和制約，涂層中出現(xiàn)眾多微小氣泡、施工缺陷等不利因素。環(huán)氧涂層薄弱部位在高壓擊穿后所起作用已很微弱，主要還是固結(jié)灌漿和超壓水幕孔在起閉氣作用。

(2)對(duì)于利用圍巖和水幕防漏氣的氣墊室，由于受開(kāi)挖爆破和高地應(yīng)力影響，巖石圈均有不同深度松動(dòng)范圍，因此，應(yīng)增加固結(jié)灌漿深度，同時(shí)提高灌漿壓力。在灌漿材料選擇上，以水泥灌漿為主，而化學(xué)灌漿是重要的補(bǔ)充手段，斷層是重點(diǎn)處理部位。

(3)水幕廊道內(nèi)設(shè)置的水幕孔要適當(dāng)延長(zhǎng)，保證水幕孔孔底高程達(dá)到氣墊室初始運(yùn)行水位，以達(dá)到封住漏氣通道目的，減少氣室漏氣量。