角木塘水電站混凝土蝸殼的滲漏控制措施淺談

(中國水利水電第十四工程局有限公司，昆明，650041)

1 角木塘水電站概況

角木塘水電站位于芙蓉江干流下游河段，地處貴州省遵義市道真仡佬族苗族自治縣境內(nèi)忠信鎮(zhèn)聯(lián)江村放牛坪，為芙蓉江水電梯級開發(fā)中的第10級，上銜官莊電站，下接浩口電站。該電站為河床式電站，距上游的官莊水電站約17.7km，距下游的浩口電站約20km，壩址在角木塘大橋下游約2.0km～2.5km的芙蓉江河段上。該電站距道真縣城33km，距遵義市234km，距貴陽市384km，道真縣距重慶市約230km。壩址以上控制流域集水面積6886km2，占芙蓉江全流域面積(貴州省境內(nèi))的87.3%。多年平均流量136m3/s，年徑流量42.3億m3。

角木塘水電站工程水庫校核洪水位387.034m，總庫容3259萬m3，正常蓄水位為383m，相應庫容為2332萬m3，工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等。工程任務主要是發(fā)電，電站裝機2臺，容量70MW。每臺機組采用2條引水道，一共4個進水口，單條引水道長約41.3m，其中進口段長22.5m，引水道采用矩形斷面，斷面尺寸5.1m×7.3m，壓力引水道采用C25鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度為1.5m，壓力引水道末端接機組蝸殼進水口。廠房為河床式廠房，兼作樞紐擋水建筑物，主、副廠房采用并列式布置，副廠房在上游側(cè)。主廠房平面尺寸為67.0m×25.1m，機組間距17.0m，水輪機安裝高程347.64m，其中蝸殼全部采用混凝土澆筑完成，最低高程為343.713m，蝸殼周邊距肘管進人廊道最小距離為2.5m。蝸殼外圍鋼筋密集、機電管路安裝復雜，陰角部位多，混凝土入倉困難，振搗難度大，滲漏控制要求高。

2 蝸殼混凝土施工縫處理

2.1 施工縫的留置

蝸殼混凝土一般根據(jù)基礎環(huán)結(jié)構(gòu)及蝸殼斷面特點，以及蝸殼周邊結(jié)構(gòu)，如進人廊道位置、機電埋件埋設情況、鋼筋網(wǎng)鋪設情況等進行分層分塊，根據(jù)實際需要，盡量減少施工縫留置，層塊之間分縫縫口必須做到橫平豎直，避免在外漏表面形成不規(guī)則的接縫，由于角木塘水電站蝸殼全部由混凝土澆筑完成，上、下層垂直施工縫必須分開設置，避免存在通縫，增加滲流通道。

2.2 施工縫的處理

(1)首先必須在先澆塊水平、垂直施工縫設置鋼板止水，鋼板止水采用4mm厚的Q235C鋼板，寬度為200mm，先澆塊混凝土施工時，保證鋼板止水埋入深度100mm，鋼板保持順直，表面清潔，止水接頭采用雙面焊接，焊縫反復用煤油檢查，避免焊接質(zhì)量不合格，造成后期滲水。

(2)混凝土表面必須鑿除泥漿薄膜、松散的骨料和軟弱的混凝土層，并用水沖洗干凈，且不得有積水，處理完成后必須滿足混凝土表面無乳皮，成毛面，微露粗砂。

(3)在先澆混凝土表面鋪設一層2cm～3cm厚的薄層M30水泥砂漿，砂漿人工攤鋪均勻，無位置遺漏，然后再澆筑新混凝土，一次鋪設的砂漿面積應與混凝土澆筑強度相適應，保持新老混凝土結(jié)合良好，減少可能存在的滲漏通道。

2.3 機電管路安裝

按照設計要求，機電管路安裝過程中，必須與鋼筋安裝、模板安裝相互協(xié)調(diào)，若存在管路穿墻的情況，管路必須焊接密閉牢靠，且必須安裝止水板，滿面焊接，確保管路周邊不漏水。澆筑過程中，妥善保護好機電管路。

3 蝸殼混凝土澆筑及養(yǎng)護

3.1 座環(huán)底部回填灌漿

由于座環(huán)底部及周邊結(jié)構(gòu)的特殊性，在混凝土澆筑時，有可能填筑不密，空隙較大，因此，必須對這個部位先進行回填灌漿。灌漿水灰比分為1∶1、0.8∶1、0.6∶1三個比級，開始用1∶1水灰比，排氣管出漿后即轉(zhuǎn)入0.8∶1，當出漿濃度接近進漿濃度或灌入一定量漿液后，改用最濃級漿液灌注，直至結(jié)束。

灌漿過程中若發(fā)現(xiàn)漿液外漏，先從外部進行堵漏。若無效再采用灌漿措施，即加濃漿液、降低壓力等措施處理，但不得采用間歇灌漿法。

3.2 混凝土入倉

由于角木塘水電站廠房周圍邊墻澆筑高度較高，蝸殼混凝土澆筑實際施工中全部采用溜槽澆筑。溜槽架采用鋼管搭設，為保證溜槽內(nèi)混凝土順暢，坡度不小于60°，立桿間距不大于2m，水平桿間距為1.8m，溜槽邊設置通道，便于澆筑過程中人員通行，處理混凝土堵塞問題。蝸殼澆筑倉內(nèi)分溜槽數(shù)量必須滿足要求，且溜槽口必須掛設溜筒，使卸料口距離倉面在1.5m左右，每個溜槽配備一組混凝土澆筑人員，每一個小組由6人組成，2人卸料攤鋪，3人進行振搗，1人溜槽維護，保證混凝土料入倉后沒有骨料集中現(xiàn)象。若因混凝土運輸?shù)仍颍瑵仓g歇時間較長，應該及時安排人員清理溜槽上的混凝土，以免影響后續(xù)澆筑質(zhì)量。

3.3 混凝土澆筑

蝸殼混凝土澆筑從蝸殼外側(cè)上游端開始，分段分層澆筑，施工人員在蝸殼內(nèi)、外側(cè)以外高內(nèi)低方式同時振搗，確保蝸殼外側(cè)混凝土擠進蝸殼底部和內(nèi)側(cè)，每層澆筑高度應根據(jù)結(jié)構(gòu)特點、鋼筋疏密決定。一般分層高度為插入式振動器作用部分長度的1.25倍，不超過50cm。

澆筑混凝土應連續(xù)進行，若客觀原因造成間歇，其間歇時間應盡量縮短。且應該在前層混凝土初凝之前，將次層混凝土澆筑完畢，間歇超過2h應按施工縫處理，縫面必須重新鑿毛處理，并在下次澆筑前重新鋪設一層2cm～3cm的砂漿。蝸殼混凝土體積較大，澆筑過程中若發(fā)現(xiàn)表面泌水過多，應及時調(diào)整水灰比，泌水及時排除。

混凝土振搗采用插入式振動器，操作時做到快插慢拔，插點要均勻排列，逐點移動，按順序進行，邊角位置、機電埋件、鋼筋密集等位置不得遺漏，做到均勻振實。移動間距不大于振動棒作用半徑的1.5倍(一般為300mm～400mm)。振搗上一層時應插入下層混凝土面50mm，以消除兩層間的接縫，確保層間結(jié)合密實，減少可能存在的滲漏通道。

3.4 混凝土養(yǎng)護

蝸殼混凝土澆筑完成后，及時將表面收平整，待2h～6h混凝土初凝之后，混凝土表面滿鋪土工布，開始灑水養(yǎng)護。灑水需要安排專人負責，必須保證混凝土充分吸濕，灑水頻率以混凝土表面始終濕潤為準。

在混凝土強度達到10MPa以前，嚴禁在表面堆放材料、設備等重物，避免因重力使蝸殼墻面出現(xiàn)裂縫。當混凝土強度達到設計要求及規(guī)范后，方可進行模板拆除作業(yè)。模板拆除后仍需繼續(xù)灑水養(yǎng)護，確?；炷羶?nèi)外溫差不大于15℃，養(yǎng)護期間，早中晚定時進行3次溫度測量，混凝土養(yǎng)護記錄資料及時收集整理，保存完善。

4 聚脲涂刷處理及施工

由于角木塘水電站蝸殼結(jié)構(gòu)全部采用混凝土澆筑完成，為減少局部滲水情況，采用SR100彈性體手工聚脲防護涂料及其配套產(chǎn)品對蝸殼內(nèi)墻面進行涂刷，達到防滲抗沖效果。

實踐證明，混凝土基面質(zhì)量是決定手工聚脲涂料工程質(zhì)量的關鍵因素?；炷粱娴睦螐姸取⒑?、表面清潔程度、缺陷數(shù)量都直接關系涂層質(zhì)量和工期，只有在滿足要求的基層表面施工手工聚脲涂料，才能保證工程質(zhì)量。所以，噴涂前必須對蝸殼混凝土基面進行檢查，基層經(jīng)驗收合格，方可進行噴涂作業(yè)。

4.1 基面清理

(1)清除表面污染：仔細檢查清除混凝土表面灰塵、油污、鹽析、脫膜劑、水泥浮漿等。清洗的方法包括掃除、低壓水洗、洗滌劑清洗和溶劑清洗。如果采用洗滌劑清洗，清洗后必須用清水將殘留洗滌劑沖洗干凈。表面的油污、鹽析、脫膜劑等清除干凈后，可避免在打磨或噴砂過程中對混凝土造成再次污染。

(2)打磨、噴砂：對混凝土表面進行打磨或噴砂，除去未清潔掉的水泥浮漿、表面疏松層、毛刺、鋼筋頭等突出物，同時可以暴露出底下的孔洞以便修補。

(3)深度污染及較厚疏松層的清除：舊混凝土表面疏松層較厚，一般采用機械清理如噴砂處理、高壓水沖洗等方法去除。在清除有介質(zhì)滲透現(xiàn)象的混凝土時，必須將介質(zhì)滲透厚度完全清除。直至露出清潔、堅固的表面。

(4)裂縫修補：裂紋的修補方法取決于混凝土裂縫的極限寬度，根據(jù)國家《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)定》對于混凝土有防滲要求，縫寬在0.1mm以上的裂縫必須進行修補處理。較寬的裂縫可沿著裂縫將混凝土鑿成V型槽，然后用專用彈性密封膠SR100手工聚脲將其填平，達到封閉裂縫的目的。

4.2 手工聚脲施工

為了達到最佳的涂層效果，現(xiàn)場要求通風，環(huán)境溫度不能低于10℃，空氣濕度小于80%，材料溫度不能低于15℃，溫度過低可以對原料進行預熱或保溫。

4.2.1 底漆涂刷

底漆可封閉混凝土表面的毛細孔，減少施工后涂層缺陷，并可增加手工聚脲涂層與混凝土基材的附著力。

底漆采用SPUA-D300底漆，施工時可以刷涂也可滾涂，涂刷量為8m2/kg～10m2/kg，底漆使用應嚴格按照其說明書，配比準確，配好后充分攪拌均勻，底漆施工2h～24h，可進行下一步手工聚脲噴涂施工。如果時間間隔超過24h，在施工手工聚脲涂料前一天應重新施工一道封閉底漆，然后再施工手工聚脲涂料。

4.2.2 材料制備

手工聚脲使用前應將物料分別充分攪拌均勻，無沉底，顏色一致。稱量必須使用校核過的稱量工具按比例準確稱取2種材料混合，比例一般取10∶3，但也要根據(jù)現(xiàn)場情況與設計要求微調(diào)。攪拌配料要求現(xiàn)場完成，每次配料一般5kg，攪拌時間3min，在45min內(nèi)必須施工完畢，超出時間未完成涂刷的材料按照廢料處理，不得繼續(xù)使用。

4.2.3 手工聚脲施工

聚脲施工采用刷子、刮刀進行涂刷。涂刷間隔最長不能超過24h。材料使用時應根據(jù)現(xiàn)場需要，現(xiàn)配現(xiàn)用，以免涂料膠化報廢。對于未達到最低厚度要求的涂層按照重涂要求再次刮涂。若有小面積的涂層損壞或缺陷，可通過噴砂或打磨等方法去除損壞和未固化的涂層，打磨范圍應由涂層損壞范圍向周圍擴展5cm～10cm，清潔干凈后刷涂層間粘和劑，2h～24h以內(nèi)采用手工聚脲進行修補。

4.2.4 涂層檢測

涂層必須表面光順，無流掛、無針孔、無起泡、無開裂。聚脲涂層施工完畢7d后可進行附著力檢測。按照ASTM D4541標準進行附著力檢測，涂層附著力應≥4.0MPa。

5 結(jié)語

角木塘水電站混凝土蝸殼具有結(jié)構(gòu)復雜、混凝土澆筑難度大、防滲要求高等特點，在實際施工中，為了滿足蝸殼混凝土的防滲要求，分別從施工縫處理、混凝土澆筑、回填灌漿、聚脲涂刷等方面進行重點質(zhì)量控制，最終，機組運行之后，蝸殼混凝土基本達到了設計及規(guī)范要求，滲流量滿足規(guī)范要求。