尚喻

（塔里木河流域巴音郭楞管理局博斯騰湖管理處，新疆 巴音郭楞 841000）

1 概述

博斯騰湖東泵站位于博斯騰湖東南角，與博斯騰湖西泵站間相距650m，為大（2）型電力揚(yáng)水泵站，主水泵為5臺(tái)直徑1.70m的立式軸流泵，配1100kW立式同步電動(dòng)機(jī)，總裝機(jī)5500kW，泵站設(shè)計(jì)流量為45m3/s，主要建筑物主廠房、攔污橋、副廠房為2級(jí)建筑物，引水渠和護(hù)岸圍堤等次要建筑物為3級(jí)。主廠房為濕室塊基型廠房，肘型進(jìn)水流道，虹吸式出水流道，在立面上分為電機(jī)層、聯(lián)軸層、水泵層和流道層。水泵層層面高程1042.20m，水泵葉輪中心安裝高程1041.90m；聯(lián)軸層層面高程1046.80m；電機(jī)層層面高程1051.60m；泵房水下高度14.90m。安裝間布置在主廠房順?biāo)鞣较蛴覀?cè)，基礎(chǔ)采用空箱式基礎(chǔ)，地面高程為1048.80m；底板高程1042.20m安裝間水下高度12.10m。

工程于2003年6月正式開工，2008年建成投入試運(yùn)行，自2011年起發(fā)現(xiàn)安裝間上游側(cè)及東側(cè)墻壁出現(xiàn)滲漏水，逐年擴(kuò)散至聯(lián)軸層和水泵層上游側(cè)墻面出現(xiàn)片滲和裂縫，2016年發(fā)現(xiàn)形成片滲面積累計(jì)135m2，裂縫累計(jì)長(zhǎng)度53.70m，主廠房和安裝間之間的結(jié)構(gòu)縫也出現(xiàn)明顯滲漏，并導(dǎo)致止水材料損壞。

2 滲漏水可能因素及后果

2.1 滲漏水可能因素分析

因滲漏情況呈現(xiàn)以下規(guī)律：春夏季多，秋冬季少；結(jié)構(gòu)縫及安裝間滲漏量大，主廠房滲漏量與結(jié)構(gòu)縫距離增大而減??；片滲和結(jié)構(gòu)縫滲漏量為主，裂縫的滲漏量較小。

判斷滲漏水主因是主廠房和安裝間之的結(jié)構(gòu)縫止水結(jié)構(gòu)存在缺陷，導(dǎo)致泵站周邊地下水滲入混凝土墻體，長(zhǎng)期浸泡后對(duì)混凝土墻體內(nèi)未處理的拉筋造成銹蝕，形成多條滲水通道。

2.2 后果分析

混凝土墻體長(zhǎng)期漏、滲水會(huì)使混凝土墻內(nèi)形成泵站前池外來水源內(nèi)滲或者泵站集水井內(nèi)部廢水外漏的滲透通道。由于形成過水通道會(huì)對(duì)砼墻面造成凍融破壞，會(huì)對(duì)墻面的承重結(jié)構(gòu)造成破壞，會(huì)影響建筑物整體安全。同時(shí)致使東泵站水泵層原預(yù)埋照明線路受潮出現(xiàn)短路、漏電現(xiàn)象而無法使用。且泵站水泵層四面邊墻大量拉筋頭銹蝕未做處理，長(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境下，鋼筋大多發(fā)生銹蝕，會(huì)影響砼強(qiáng)度，并可能再次形成滲水通道，進(jìn)一步加重滲漏。結(jié)構(gòu)縫止水破損后將嚴(yán)重影響泵站安全。

3 處理方案

3.1 處理目標(biāo)

通過化學(xué)灌漿提高泵房混凝土整體耐久性，達(dá)到防滲補(bǔ)強(qiáng)的雙重效果。

3.2 處理方案

針對(duì)不同的部位和狀況采取不同的處理措施的聯(lián)合方案：

對(duì)片滲、裂縫及結(jié)構(gòu)縫漏水進(jìn)行水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿補(bǔ)強(qiáng)、加固；對(duì)邊墻拉筋進(jìn)行切割,后用防水涂料進(jìn)行防腐處理。最后對(duì)墻面整體打磨后涂刷聚脲作為防水涂層。

4 封堵材料簡(jiǎn)介

4.1 化學(xué)灌漿材料

此次封堵選擇水溶性聚氨酯復(fù)合漿料，主要是用異氰酸酯同伯羥基聚醚等其他配合材料按照經(jīng)一定比例配合，并進(jìn)行相應(yīng)處理拌合而成的，依照實(shí)際施工方案調(diào)和成數(shù)組單獨(dú)使用，每個(gè)作業(yè)面都需單獨(dú)配合待用。這種材料被灌入已經(jīng)含有一定比例水分的混凝土裂縫的時(shí)候會(huì)立即同水發(fā)生反應(yīng)，一部分會(huì)固化成為不溶于水同時(shí)不透水的凝膠狀固體，并且釋放出二氧化碳?xì)怏w推動(dòng)凝膠體迅速膨脹，通過凝固同時(shí)膨脹，體積會(huì)變大幾倍，造成灌縫里出現(xiàn)二次滲透擴(kuò)散(灌漿的壓力是第一次滲透擴(kuò)散)，從而實(shí)現(xiàn)堵漏止水和加固補(bǔ)強(qiáng)的雙重功效。這種復(fù)合灌漿材料同時(shí)還具備可灌性好，無毒，固化強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，非常便于施工應(yīng)用。這里介紹凝膠固結(jié)體遇水二次膨脹的具體指標(biāo)如表1。

表1 材料指標(biāo)表

4.2 封孔材料

封孔材料使用丙乳水泥砂漿，是在普通的水泥砂漿內(nèi)摻入一定比例的高分子聚合物乳液的一種復(fù)合材料，相比普通水泥砂漿，具有優(yōu)異的耐磨損、抗斷裂、防水、防氯離子滲透腐蝕、耐老化等性能，相對(duì)普通水泥砂漿有極強(qiáng)大的黏結(jié)性，是用于砼建筑物水泥基護(hù)面修補(bǔ)的一種新型復(fù)合材料，非常適合用于修補(bǔ)水利、工業(yè)及民用建筑等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防滲層以及耐磨護(hù)面。一般在實(shí)際應(yīng)用中所用的砂選擇特細(xì)砂，細(xì)度模數(shù)為1.50 ～0.70 ，平均粒徑為0.25mm以下，水泥則使用42.5 普通硅酸鹽水泥即可。在本次施工中因?yàn)榉罎B要求比較高經(jīng)比選決定使用拌合比是水泥：砂子：丙乳=1:2:0.3，水灰比在施工現(xiàn)場(chǎng)通過試驗(yàn)進(jìn)行確定為根據(jù)工作面的情況不超過35%，在施工中可靈活掌握進(jìn)行微調(diào)。

與普通水泥砂漿相比本復(fù)合材料具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：①抗拉伸性能提高35%，抗彎折的強(qiáng)度增強(qiáng)50%；②彈性模量大幅降低、成形的砂漿收縮減小，極限引伸率大致提高了1～3倍，抗裂性能也得到顯著提高；③與作業(yè)面基礎(chǔ)上的老砂漿及鋼筋等材料粘結(jié)強(qiáng)度提高至4倍以上；④砂漿密實(shí)性大幅度提高，可2d吸水率降低為1/10，提高1.50 倍的抗?jié)B性能；⑤抗凍性能提升至〉F300；⑥該復(fù)合材料施工工藝簡(jiǎn)單、成本比高，基本無毒，能防止碳化現(xiàn)象繼續(xù)發(fā)展，減慢銹蝕鋼筋的速度，起到對(duì)抗缺陷點(diǎn)被剝蝕破壞的目的。具體見表2。

表2 材料特性表

4.3 結(jié)構(gòu)縫填補(bǔ)材料

針對(duì)東泵站結(jié)構(gòu)縫出現(xiàn)的塌陷，缺失情況，選擇水不漏來灌漿回填封堵。該材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：①無論迎水還是背水面的都可以直接使用，可帶水施工無需排水。自身防潮性、抗?jié)B性較為優(yōu)異，可實(shí)現(xiàn)快速堵漏；②材料無毒、無害、無污染方便施工，同時(shí)通過采取一定措施可任意調(diào)節(jié)材料的凝固時(shí)間；③材料的抗?jié)B性能很高高，同時(shí)黏結(jié)力強(qiáng)，所以防水、粘貼兩道工序能一次完成，減少施工步驟；④在與基層黏結(jié)形成整體，顯著提高基層的抗老化性能以及耐水性。具體見表3。

表3 水不漏技術(shù)指標(biāo)

4.4 涂刷材料

封孔后的墻面使用高固體份天冬聚脲彈性涂料進(jìn)行涂刷補(bǔ)強(qiáng)。高固體份天冬聚脲彈性涂料作為一種高級(jí)涂料，由A、B兩種組分組成，A組份由天門冬氨酸酯樹脂及多種顏填料、助劑混合而成，B組分為脂肪族異氰酸酯固化劑。該材料在綜合力學(xué)性能、耐老化、耐黃變，耐酸、堿、鹽腐蝕方面性能優(yōu)異?？蓮V泛用于要求暴露、抗沖磨、防水防腐、耐久性要求高的工程，具體見表4。

表4 高固體份天冬聚脲彈性涂料主要技術(shù)指標(biāo)表

5 施工工藝

5.1 化學(xué)灌漿

5.1.1 結(jié)構(gòu)縫封縫

布孔前先用臨時(shí)封堵材料-水不漏對(duì)結(jié)構(gòu)縫進(jìn)行封縫。

5.1.2 布孔此項(xiàng)目中的結(jié)構(gòu)縫灌漿計(jì)劃采用斜孔交叉布置的采用布孔方案，孔的間距應(yīng)當(dāng)由封堵裂縫的深度、寬度而定，但是為便于施工單邊布孔間距應(yīng)在20～30cm之間，孔深根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際定為40cm，不大于混凝土厚度1/2。墻面裂縫灌漿計(jì)劃同樣采用斜孔交叉布置的采用布孔方案，孔的間距應(yīng)當(dāng)由封堵裂縫的深度、寬度而定，但是為便于施工單邊布孔間距應(yīng)在20～25cm之間，孔深根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際定為40cm，不大于混凝土厚度1/2。片滲化學(xué)灌漿布孔采用梅花式布置，布孔的水平間距20～25cm，垂直間距以20～25cm布置，孔深根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際定為40cm，不大于混凝土厚度1/2。

5.1.3 洗孔

鉆孔后，用噴壺將孔內(nèi)的粉塵及雜質(zhì)洗凈。

5.1.4 埋嘴灌漿

采用旋轉(zhuǎn)膨脹密封專用止水針頭。

5.1.5 灌漿

首先要進(jìn)行探孔檢查，確定鉆孔符合要求方能可配制灌漿液，配置完成后立即按順序進(jìn)行施工灌漿：灌漿時(shí)必須先灌低處孔再灌高處孔，裂縫的一邊灌完后再轉(zhuǎn)向另一邊，逐孔依次進(jìn)行灌漿，防止?jié){料從高孔向低孔流竄導(dǎo)致灌漿不實(shí)，注意觀察第一個(gè)灌漿孔針頭，當(dāng)漿液開始從裂縫冒出或灌漿壓力超過30MPa，立即停止，移入第二孔內(nèi)繼續(xù)灌注，依次向前進(jìn)行；為確保灌漿部位即全部的墻面裂縫、結(jié)構(gòu)縫和片滲墻面完全被漿液灌滿，必須在裂縫處未完全愈合的時(shí)間就開始再次注漿，第二次注漿應(yīng)當(dāng)同第一次間隔必須時(shí)間等待第一次灌入的漿液開始凝固，但必須在凝固前完成；灌漿中應(yīng)該密切關(guān)注灌注機(jī)壓力數(shù)值確保在壓力表額定壓力以下，灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時(shí)縫中漿液出現(xiàn)互竄并連續(xù)從縫面處溢出為準(zhǔn)。

5.1.6 使用丙乳砂漿完成封孔并修整封堵面（點(diǎn)）

進(jìn)行孔面清理：漿液凝膠固化達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，使用清理角磨機(jī)等工具或者人工將灌漿孔壁周圍的漿液清理干凈，注意力度防止清理深度過深。

配制封孔材料：按照設(shè)計(jì)確定的配合比稱量各種丙乳砂漿配料，然后分別堆放，拌合時(shí)必須先將水泥和砂均勻混合后方可倒入拌和盤，最后才能倒入丙乳然后迅速拌和均勻。

完成灌孔封堵并修整：將上一步配制好的丙乳砂漿嵌填至孔內(nèi)，要求封填密實(shí)，抹面至平整，必要時(shí)可進(jìn)行修整，方便之后刷漆還原。

5.1.7 效果檢測(cè)

化灌后結(jié)構(gòu)縫處干燥不再滲水，裂縫處無滲漏，片滲墻面干燥無滲漏。

5.2 邊墻拉筋處理

先用切割機(jī)從拉筋根部做切割處理，切割之后用角磨機(jī)將切割部位進(jìn)行打磨,最后墻面整體涂刷防水涂料時(shí)對(duì)拉筋進(jìn)行防腐防水處理。

5.3 墻面整體防滲處理

使用鏟刀和角磨機(jī)把化灌施工時(shí)墻面上殘留的漿皮清理干凈；噴水濕潤(rùn)砼墻表面確保表面潮濕但不得存在積水,墻面上涂刷水泥基滲透結(jié)晶防水材料2遍，每天用噴霧器噴水養(yǎng)護(hù)；待水泥基滲透結(jié)晶防水材料養(yǎng)護(hù)7d后，對(duì)整個(gè)墻面用角磨機(jī)進(jìn)行打磨，打磨完成后用吹風(fēng)機(jī)清理干凈；涂刷界面劑時(shí)在干凈的墻面上用滾筒將界面劑均勻滾涂，要求不漏點(diǎn)；涂刷環(huán)氧膩?zhàn)哟缑婕案稍锖?，用刮板把膩?zhàn)泳鶆蛲抗蔚綁γ嫔?，要求施工后墻面平整不得有明顯刮痕；

5.3.1 二次涂刷界面劑

待環(huán)氧膩?zhàn)痈稍锖?，用滾筒把界面劑均勻滾涂到墻面上。

5.3.2 天冬聚脲涂刷

界面劑表干時(shí)，即可進(jìn)行聚脲涂刷，涂刷可分多遍進(jìn)行，最終施工完成后涂料厚度為1mm±0.20mm。

6 處理效果

經(jīng)處理的部位2019年夏季供水期未見再次滲漏，東泵站安全隱患問題徹底消除。

7 結(jié)語

采取上述施工技術(shù)對(duì)水工建筑物滲漏進(jìn)行聯(lián)合處理能充分發(fā)揮各類材料的優(yōu)勢(shì)特性，呈現(xiàn)1+1＞2的效果，并且該施工技術(shù)具有投資少、施工方便、工期短尤其是能帶水作業(yè)的特點(diǎn)。因此，建議在施工導(dǎo)流困難或成本高的各類水工建筑物滲漏封堵項(xiàng)目中推廣使用。