上海眾禹防水堵漏工程有限公司

水利樞紐混凝土大壩為半整體式直線重力壩，由２２個壩段組成。大壩在１９９８年１０月下閘蓄水后，庫水位從９０５．００ｍ起蓄，在１１月底達到了水庫初期運行水位９６０ｍ，１９９９年、２０００年水庫水位基本維持在９６６ｍ水位以下運行，在此期間壩體橫縫出現了不同程度的漏水現象，為此根據現場情況擬定了處理方案，針對橫縫進行了化學灌漿試驗，在此基礎上確定了合適的灌漿材料和處理措施，并實施了全面處理。目前已處理完畢，處理效果明顯，基本解決了橫縫滲漏水問題。

　　一、處理方案

　　根據壩體橫縫特點，選擇水溶性聚氨酯類材料作為灌漿材料，灌漿范圍為壩體橫縫的上游側兩道止水之間。在灌漿前需進行壓水檢查，查明滲漏通道，進行有效處理。灌漿進漿孔布置在３處：由壩頂對橫縫止水中間的半圓形排水孔進行掃孔至下部，在壩頂進行灌漿；自９４３ｍ檢查廊道內鉆孔至橫縫止水間，在廊道內進行灌漿；自９２６ｍ檢查廊道內鉆孔至橫縫止水間，在廊道內灌漿。掃孔必須保證孔線在橫縫上，鉆孔必須保證橫穿橫縫，均不得損壞止水片。灌漿排氣孔可根據壓水檢查結果，現場確定適宜部位；灌漿壓力、漿液黏度及固化時間等灌漿參數，由現場試驗優化確定；灌漿效果采用對原滲（漏）水點進行目檢及對橫縫進行鉆孔檢查相結合的方法進行。

　　二、施工布置及工藝

　　１．鉆孔布置

　　根據大壩體形圖，分別在壩頂９８２ｍ的半圓形排水孔位置向下進行垂直掃孔，在臨近壩軸線止水系統的兩層廊道內分別布置上仰和下俯灌漿孔各一孔，并盡可能在排水井附近橫穿橫縫。由于廊道空間所限，需根據鉆孔設備外形尺寸，就地選擇適宜安裝的位置，故涉及的鉆孔角度、方位、深度等要素參數需在現場調整決定。原則以不損壞止水設施和鉆孔準確穿越止水之間的橫縫為準，初步孔深為５～７ｍ。

　　２．鉆孔、鑲管、洗孔、壓（注）水

　　（１）鉆 孔

　　采用７５ｍｍ金剛石鉆具由壩頂半圓井口掃孔至半圓排水井線折線點，約在９３１ｍ、孔深５１ｍ處。同時完成兩層廊道內４孔鉆孔，并穿越止水間的橫縫，對各孔進行孔口裝置（鑲管）安裝，待凝。

　　（２）洗孔、壓（注）水

　　對鉆孔采用風水聯合脈動沖洗，將孔底和粘附在孔壁、橫縫內的巖粉及其他充填物沖出孔外，沖洗壓力是灌漿壓力的８０％，保持回水澄清３０ｍｉｎ，即可結束洗孔作業。

　　第一區段壓水：由壩頂半圓排水井口壓水，封閉廊道鉆孔，進行區域相關部位漏水觀察，通過呂容法壓水主要檢查排水井折線點以上橫縫部位的漏水狀況，當壓水試驗暴露部分漏水點位后，繼續壓水并開啟９４３ｍ廊道內鉆孔孔口閥門（按先開仰孔后開俯孔程序進行），若有連通情況，詳細記錄水量等數據；若不通，則可結束第一區段壓水試驗。

　　第二區段壓水：由９２６ｍ廊道內俯孔壓水，關閉其他所有孔，繼續觀察可能范圍內的漏水情況，當認為試驗可以結束時，開啟９４３ｍ廊道內鉆孔封閉裝置（仍按先開仰孔后開俯孔程序進行），觀察連通情況。當連通順暢，記錄水量等相關數據；若不通就在９２６ｍ廊道內開啟仰孔，繼續了解有關情況，壓水結束。

　　上述兩區段壓水試驗結束后，進行第三區段壓水試驗，即在９４３ｍ廊道俯孔內壓水，關閉所有其他孔，觀測流量并進行漏水部位的查找，在無異常情況下，開啟仰孔觀測相關數據，壓水試驗結束。及時整理原始數據，繪制壓水試驗綜合成果一覽表。

　　（３）收 水

　　根據壓水試驗時找出的滲漏點，進行“鑿、嵌、鑲”等方法集中“收水”處理，對串通的無砂管進行水泥砂漿封孔，在橫縫處理完成后掃通。“收水”待凝時間到后，應再次壓水檢查滲漏水點嵌縫封堵情況，確認無滲漏現象。

　　（４）風驅水

　　灌前采用高壓風驅水，爾后進行灌漿，以利漿液有效充分擴散、充填。

　　３．堵漏灌漿工藝

　　完成橫縫三區段壓水試驗后，詳細分析壓水資料ｑ值及其連通狀況，估算橫縫積水空間，配置漿液，空間較大的孔其漿液膠凝時間要根據灌漿泵的排量及所需漿量進行配制，在一定的壓力下，使漿液有充分時間將橫縫很好充填。

　　完成以上作業后，立即灌注主漿材。根據區段劃分原則分別采用自上而下、自下而上兩種方式灌漿。主要以自下而上為主，自上而下為輔。

　　（１）自下而上灌漿

　　由９２６ｍ廊道俯孔開始灌起。灌注壓力的確定依照壓水試驗的實效、綜合性確定。灌注總量則依據在擬定壓力情況下ｑ值可能的變化范圍進行估算，考慮漿材初凝時間及查明漏水部位漿材是否滲出等綜合因素。初定灌漿壓力為０．５～０．８ＭＰａ，灌漿量按１５Ｌ／延米，當９２６ｍ廊道俯孔以主孔灌漿時，當滿足４ｈ灌注，且漏水部分明顯滲漏時，灌注即可結束。同時當俯孔灌注兩小時，俯、仰孔不連通，則可在俯孔灌漿結束條件下，迅速進行仰孔灌漿直至結束。９４３ｍ廊道按上述程序在９２６ｍ廊道灌漿結束后，可開始實施灌漿。

　　（２）自下而上灌漿

　　在兩層廊道灌漿結束后，從壩頂９８２ｍ排水井口進行灌漿，采用內導管自流灌注。

　　三、過程控制

　　水溶性聚氨酯（Ｌｗ）漿材應用于水工建筑物滲漏、缺陷處理，尤其對建筑物伸縮縫的防滲堵漏效果明顯，作用獨特，且對水質的適應性強。

　　１．漿液膠凝時間的調整選擇

　　經橫縫壓水試驗表明，橫縫貫穿性較強，為使漿液完全充填滿橫縫滲漏水通道內，必須調整漿液膠凝時間，以保證充分充填和良好的堵漏效果。針對各區段的實際情況，確定不同的膠凝時間。

　　２．灌漿壓力

　　灌漿壓力一般以０．５～０．８ＭＰａ控制，同時觀測灌漿速率ｑ值的變化，灌漿最大控制壓力１ＭＰａ。

　　３．灌漿方式和方法

　　采用孔口封閉，填充式灌漿。各區主灌孔灌漿初始，采用較快方式注入主漿材，當孔口有明顯漿材溢出，迅速完成閥門切換，安裝計量泵，實施純壓式灌漿。

　　４．灌漿控制標準

　　采用定時和控制速率相結合的方式，當滿足下列條件之一，即可結束灌漿。

　　（１）漿材純灌注歷時ｔ≥１５ｈ，且灌漿速率ｑ≤０．０５Ｌ／ｍｉｎ·ｍ。

　　（２）當灌漿速率ｑ≤０．０５Ｌ／ｍｉｎ·ｍ，純壓歷時不足１５ｈ，以最大控制壓力１ＭＰａ，繼續灌注３０ｍｉｎ即可結束。

　　（３）第一區灌注時根據孔內注漿情況調制漿液膠凝時間，待所有“收水”點有漿溢出，閥門全部關閉后，回漿管有漿流出，關閉回漿管，灌漿壓力根據壩體縫隙滲漿情況，確定結束灌漿壓力，待縫面全部溢出漿液，注漿速率值ｑ控制在≤０．０５Ｌ／ｍｉｎ·ｍ，繼續灌注６０ｍｉｎ，即可結束灌漿。

　　５．異常情況處理

　　（１）當第三區灌注時，加強各部位巡檢工作，如出現跑、冒、漏、串、溢漿現象，采取以下措施： 一是降低灌漿壓力、速率，進行表面封堵，調整漿液配比等相結合的方法，進行快速處理，繼續灌注；二是在降壓灌注的同時，采用干稠狀水泥漿封堵漏漿部位；三是從外部向漏漿處注射固化劑，促其速凝。

　　（２）在第三區灌注過程中，若發現第二區鉆孔串通溢漿時，關閉第二區閥門，待第三區灌漿臨近結束時，迅速灌注第二區或同時灌注第二、第三區。

　　（３）在第二區灌注時與第一區串通，處理方法同上。

　　（４）對于表面無法封堵的，采用間歇法灌注，間隔時間ｔ≤４ｈ。

　　（５）因故中斷灌漿，超過４ｈ，繼續灌注時，觀察速率ｑ值的變化，如低于中斷前速率太多或不進漿時，加大灌漿壓力，仍不能恢復或接近中斷前速率，停止灌漿，用丙酮進行洗孔或掃孔、鉆孔重灌。

　　（６）對鄰近“收水”滲漏水點未能使漿液排出的部位，在主灌區結束后，對其進行反灌，以確保橫縫灌漿處理效果。

　　四、效果評價

　　壩體橫縫經過先后兩期處理，庫水位在９６０ｍ以下，處理完成的橫縫基本上能消除濕跡，處理效果明顯。在水位達到９７０ｍ以上時，前期處理完成的橫縫在壩體下游坡面出現了滲漏水現象，圍繞橫縫止水周圍的薄弱部位，進行了補充灌漿，主要是壩體閘門槽部位距離橫縫較近，混凝土存在一定的缺陷，致使與橫縫有連通現象。在橫縫止水的下游側沿橫縫垂直騎縫鉆孔，在廊道相應部位鉆設仰孔，形成灌漿區域進行補充灌漿，灌后立即見效，漏水現象消除。壩體全部橫縫按上述措施進行了處理，均取得了較為滿意的效果，橫縫處理完成后經過２００１年凌汛期最高水位９７５ｍ和２００２年凌汛期９７８．６１ｍ的運行考驗各層廊道內及壩后無滲漏水，局部有少量濕滲現象，經處理，濕滲消除，壩體橫縫處理效果顯著。