“SR”防滲材料面板堆石壩中的應(yīng)用

摘 要：結(jié)合工程實例，介紹SR防滲材料在混凝土面板堆石壩接縫中的應(yīng)用，為新型防滲材料在工程中的應(yīng)用提供經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：SR 防滲材料 面板壩 應(yīng)用

中圖分類號：TV223.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）006-028-03

1 工程概況

寧波溪口抽水蓄能電站位于浙江省奉化市溪口鎮(zhèn)西北部，樞紐建筑物主要由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)、發(fā)電廠房和升壓開關(guān)站等組成。電站裝機(jī)容量2？0MW，機(jī)組額定水頭240m，單機(jī)額定流量19.6 m3/s。電站分上下庫兩座大壩，1994年2月開工建設(shè)，1998年5月投入運行。

上庫壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，壩頂高程328.50m，最大壩高為48.5m，壩頂長153.9m，寬6.0m；壩頂防浪墻為“L”型，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，高5.5m，底高程324.00m，頂高程329.50m，底板寬3.2m，頂部高出壩頂1.0m。上游壩坡1：1.4，下游壩坡分1：1.3、1：1.3、1：1.4三級，在高程313.50m和高程298.50m設(shè)置馬道，馬道寬2.0m，左右壩肩為重力式混凝土擋墻。現(xiàn)水庫總庫容為112萬m3，水庫正常蓄水位327.00m，死水位309.70m，設(shè)計（P=2%）洪水位327.70m，校核（P=0.2%）洪水位327.98m。（具體布置見圖1）

為監(jiān)測上水庫大壩滲流量，在大壩下游側(cè)設(shè)置有一座三角量水堰，自1999年12月21日開始觀測堰上水頭。2000年～2009年期間量水堰人工所測最大滲流量為11.21L/s，發(fā)生在2005年7月20日；多年平均滲流量為2.04L/s。

滲漏量較類似水庫偏大，初步判斷面板和防浪墻間水平縫塑性填料老化所致。

2009年5月對上庫大壩接縫進(jìn)行了SR防滲處理，經(jīng)過缺陷處理后量水堰自動監(jiān)測所測滲流量實測過程線見圖2，由圖2可知：大壩實測最大滲流量為4.21L/s，多年平均滲流量為1.66L/s。較修補(bǔ)前有明顯減少，說明SR防滲材料在大壩接縫防滲中起到了一定的作用。

圖2 上水庫滲流量測值過程線

2 防滲漏處理的原則和要求

2.1 處理原則

針對面板堆石壩水平縫止水結(jié)構(gòu)缺陷形成滲漏通道進(jìn)行防滲處理主要是對面板水平縫可能的滲漏通道進(jìn)行封堵，使下水庫面板防滲系統(tǒng)閉合封閉，使水庫達(dá)到安全運行條件。

2.2 處理要求

大壩混凝土面板缺陷處理要求根據(jù)面板檢查結(jié)果，有針對性地對面板各種接縫止水結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行相應(yīng)的防滲處理。

本次大壩混凝土面板缺陷處理后，大壩混凝土面板水平縫原表面止水結(jié)構(gòu)整體更換，保證大壩滲漏量顯著減少。

3 施工工藝探討

3.1 止水結(jié)構(gòu)修復(fù)處理方案

拆除已老化、損壞的原水平縫止水結(jié)構(gòu)及水平縫表面的混凝土保護(hù)層，摳除水平縫內(nèi)原止水材料，然后對水平縫兩側(cè)及底部進(jìn)行打磨，并用高壓氣泵或高壓清水對原水平縫進(jìn)行沖洗。待水平縫內(nèi)干燥后，涂刷底膠。重新嵌填止水材料。

3.2 主要材料選擇

選用經(jīng)過納米材料改性的SR塑性止水材料更換原止水材料中的老化部分，恢復(fù)SR鼓包形狀，具有更好的熱穩(wěn)定性和延伸性，發(fā)揮SR防滲體系封縫防滲功能；用增強(qiáng)型三元乙丙橡膠SR防滲保護(hù)蓋片替換原普通保護(hù)蓋板，提高保護(hù)、防滲效果、提高耐老化性能；用不銹鋼壓條代替原普通角鋼，提高耐久性能；采用SR蓋片搭接，提高整體保護(hù)效果；對所有SR蓋片邊緣采用HK封邊劑封閉，提高了整個防滲體系的防滲性及耐久性。選用的主要材料性能如下：

3.2.1 納米SR塑性止水材料

在SR塑性止水材料產(chǎn)品的基礎(chǔ)上開發(fā)的納米SR塑性止水材料，在保持了原產(chǎn)品抗?jié)B性好、塑性大、施工簡便等特性的同時，顯著提高了其耐熱性能，適應(yīng)了200m級面板壩工程對柔性填料鼓包尺寸穩(wěn)定性的更高要求，提高了產(chǎn)品的性價比，實現(xiàn)了SR產(chǎn)品的全面升級換代。該材料已在湖北水布埡（壩高233m）、甘肅龍首二級面板壩（壩高146.5m），云南那蘭（壩高109m，覆蓋層厚20多m）上成功應(yīng)用，滿足了高面板壩工程建設(shè)需要，其材料技術(shù)性能指標(biāo)見表1。

3.2.2 三元乙丙橡膠增強(qiáng)型SR防滲蓋片

三元乙丙橡膠增強(qiáng)型SR防滲蓋片在止水結(jié)構(gòu)中的重要作用已在工程實踐中成功運用，與PVC保護(hù)蓋板相比具有明顯的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）它能與SR塑性填料融合為一整體保護(hù)塑性填料不被高壓水擊穿；

（2）能延長止水結(jié)構(gòu)的防滲滲徑；

（3）提高了蓋板的耐老化性能、耐光照輻射性能、抗沖擊和抗撕裂等性能；

（4）在高壓水頭作用下適應(yīng)變形能力較強(qiáng)。

三元乙丙橡膠增強(qiáng)型SR防滲蓋片如圖3所示，包括三元乙丙橡膠層、高強(qiáng)度錦綸簾子布層和復(fù)合的SR塑性止水材料層，其性能指標(biāo)見表2。

3.2.3 SR配套底膠

SR配套底膠是SR填料相配套的粘合劑，用于混凝土干燥面，增強(qiáng)混凝土與SR填料或SR防滲蓋片的粘結(jié)，SR底膠的主要成分與SR材料相似，與SR材料完全親和，又能滲透到混凝土的毛細(xì)孔中，使SR填料與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度大于SR本體強(qiáng)度，確保了SR材料與混凝土粘接面防滲性能。

3.2.4 HK封邊粘合劑

HK封邊粘合劑是一種對混凝土基面和SR材料均有良好的粘結(jié)性和保護(hù)作用的彈性環(huán)氧涂料，加強(qiáng)SR防滲蓋片接縫和接頭的防滲保護(hù)，HK封邊粘合劑產(chǎn)品有多種型號，能適應(yīng)各種施工條件，其中HK962潮濕型、HK963水中型為SR防滲體系適宜在潮濕面（雨天）和水下的施工和維修，主要性能指標(biāo)見表3。

表3 HK封邊粘合劑主要性能

3.3 具體處理方法

（1）面板水平縫修復(fù)。

考慮類似工程施工經(jīng)驗，處理方案采用拆除已老化、損壞的原結(jié)構(gòu)縫面柔性止水結(jié)構(gòu)，清除縫內(nèi)原止水材料、木板及松動混凝土等，重新嵌填SR止水材料，制作縫面SR儲備體鼓包，粘貼三元乙丙防滲蓋片，蓋片兩翼安裝不銹鋼角鋼壓條固定。處理方案見圖4。

圖4 大壩混凝土面板水平縫表面止水結(jié)構(gòu)示意圖

（2）大壩混凝土面板水平縫表面止水結(jié)構(gòu)修復(fù)處理步驟為：

1）清理：對于需要修復(fù)的面板表面止水，先拆卸原表面止水結(jié)構(gòu)，挖除原止水材料，并用高壓空氣進(jìn)行清理干凈。

2）清洗：用磨光機(jī)進(jìn)行打磨并用高壓空氣沖洗縫槽，要求清洗干凈無雜質(zhì)。

3）涂刷SR底膠：在干凈干燥的基面上均勻刷涂第一道SR底膠，底膠涂刷寬度應(yīng)至壓條處；底膠干燥后（1h以上），刷第二道SR底膠，待底膠表干（粘手，不沾手，約0.5h），即可進(jìn)行SR嵌縫施工；若底膠過分干燥時（不粘手），需要重新補(bǔ)刷底膠。

4）嵌填SR、制作SR儲備體鼓包：SR底膠表干后進(jìn)行SR止水材料找平和鼓包修補(bǔ)填塞。為了增加SR防滲蓋片與混凝土面的粘接，在蓋片粘貼范圍內(nèi)鋪設(shè)一層SR找平層。最后在縫槽內(nèi)堆填出設(shè)計尺寸的SR材料形狀，使其截面積為200cm2，并使表面平滑。

5）三元乙丙防滲蓋片的鋪貼：清理接縫兩側(cè)各20cm范圍內(nèi)面板混凝土表面，涂刷SR底膠，表干后以SR塑性止水材料找平混凝土表面，找平后鋪貼寬度為35cm三元乙丙橡膠防滲蓋片。

6）固定蓋片：蓋片兩翼用不銹鋼角鋼壓條（壓條規(guī)格：40mm？0mm？mm）及M10不銹鋼膨脹螺栓（間距300mm）壓緊并固定，防止蓋片脫落。

7）封邊：壓條固定施工結(jié)束后，在SR防滲蓋片邊緣刷涂5cm寬HK封邊劑封邊。

圖5 大壩水平縫示意圖

4 結(jié)束語

經(jīng)過對下庫面板和防浪墻間水平縫塑性填料整體更換后，滲流量明顯減小，最大為4.21L/s。多年平均滲流量約1.66L/s，較修補(bǔ)前最大滲漏量有明顯減少，且經(jīng)過運行后滲漏量穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的目的，也為類似工程的處理提供了寶貴的經(jīng)驗。

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