王德生（莊河市朱隈水庫(kù)灌區(qū)管理局，遼寧大連116402）

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朱隈水庫(kù)第一輸水洞的防滲加固

王德生
（莊河市朱隈水庫(kù)灌區(qū)管理局，遼寧大連116402）

［摘 要］文章主要針對(duì)朱隈水庫(kù)第一輸水洞的滲漏問(wèn)題，提出合理有效的加固處理措施。采用對(duì)輸水洞混凝土方涵內(nèi)襯鋼管，并灌漿填塞方涵與鋼管之間空隙的方法，解決了輸水洞洞身的滲漏問(wèn)題，工程實(shí)施后可為類(lèi)似輸水洞滲漏處理提供了經(jīng)驗(yàn)和參考。

［關(guān)鍵詞］防滲加固；內(nèi)襯鋼管；灌漿處理；施工方案；朱隈水庫(kù)

1 工程概況

朱隈水庫(kù)位于遼東半島南端，大連莊河市境內(nèi)，壩址坐落于莊河西支流上的太平嶺鄉(xiāng)大趙村。水庫(kù)屬大（2）型水庫(kù)，主要用于防洪、灌溉、工業(yè)和城市供水，兼顧養(yǎng)魚(yú)等。壩址以上流域面積260.1 km2，河道長(zhǎng)27.61 km，河道平均比降0.468%。

朱隈水庫(kù)1958年3月動(dòng)工興建，同年7月竣工。水庫(kù)樞紐工程主要由主壩、副壩（一、二、三副壩）、溢洪道、輸水洞（第一、二輸水洞）組成。

第一輸水洞位于主壩左側(cè)，最大泄量為14.2 m3/s，其主要任務(wù)是承擔(dān)農(nóng)業(yè)供水和城市供水。為壩內(nèi)鋼筋混凝土有壓方涵，洞長(zhǎng)127.0 m，比降為1%，洞身尺寸為1.5 m×1.5 m，洞壁厚0.3 m，進(jìn)口底高程為31.45 m。閘門(mén)的孔口尺寸為1.8 m×1.6 m。設(shè)有檢修木質(zhì)門(mén)、工作鋼閘門(mén)各一扇，螺桿式啟閉機(jī)啟閉，啟門(mén)力為15 t。動(dòng)水啟閉，設(shè)計(jì)水頭12.66 m。

2 問(wèn)題的提出

第一輸水洞早在1993年水庫(kù)除險(xiǎn)加固時(shí)，因洞壁有5處漏水孔洞而被列入除險(xiǎn)加固項(xiàng)目中.由于各種原因當(dāng)時(shí)該項(xiàng)目未能實(shí)施，后來(lái)采用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿堵洞的方法進(jìn)行了防滲處理，但效果不佳。通過(guò)近十多年對(duì)主壩靠近輸水洞側(cè)的測(cè)壓管水位觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)：每當(dāng)?shù)谝惠斔捶潘畷r(shí)，這3個(gè)觀測(cè)孔內(nèi)的水位就上升，輸水洞停水時(shí)觀測(cè)孔內(nèi)的水位就下降。2008年12月份又發(fā)現(xiàn)洞壁在輸水洞末端有漏水現(xiàn)象，造成大量結(jié)冰。初步分析推測(cè)，可能是現(xiàn)在輸水洞常年在壓力水的作用下，水從洞身裂縫處滲漏造成的。

為確定輸水洞滲漏原因，在輸水洞停供水后，進(jìn)入輸水洞內(nèi)實(shí)地查勘，發(fā)現(xiàn)洞壁存在10余處較大漏水孔洞，且部分漏點(diǎn)呈射水狀，滲漏量較大，較小孔洞若干處。據(jù)此可得出結(jié)論，第一輸水洞洞身滲漏的主要原因?yàn)槎幢谏洗嬖谥T多漏水孔洞。

3 處理方案的選擇

經(jīng)洞身混凝土強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)論及專(zhuān)家討論研究認(rèn)為：水庫(kù)第一輸水洞混凝土洞身整體質(zhì)量較好，只存在部分滲漏點(diǎn)，加固方案仍應(yīng)以洞身堵漏為首選。據(jù)此，結(jié)合工程自身實(shí)際情況，提出以下兩個(gè)方案進(jìn)行比選：

方案一：對(duì)洞身的滲漏點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)灌漿封堵，灌漿材料采用水溶性聚氨酯或丙烯酸鹽+超細(xì)水你組合漿液，洞身表面采用厚度為1～2 cm的丙烯酸共聚乳液砂漿涂刷。

方案二：采用輸水洞內(nèi)襯DN1 400鋼管，在鋼管與原襯砌混凝土之間進(jìn)行灌漿處理，使兩者結(jié)合為一體。

兩方案最根本的不同在于最終的處理效果：方案一施工簡(jiǎn)單，但處理后的效果難以保證；方案二施工較為復(fù)雜，但解決了滲漏問(wèn)題，消除了安全隱患，可保證工程安全運(yùn)行。因此，從工程運(yùn)行安全考慮，最終采用內(nèi)襯鋼管方案進(jìn)行加固處理。

4 推薦方案設(shè)計(jì)與施工

現(xiàn)要求輸水洞過(guò)流量為10.5 m3/s，輸水洞長(zhǎng)126.4 m，原輸水洞斷面為1.5 m×1.5 m，選用材質(zhì)Q235，直徑1.4 m的鋼管，厚14mm，鋼管單根長(zhǎng)12 m，經(jīng)計(jì)算滿(mǎn)足工程供水及安全運(yùn)行要求。

由于輸水洞在平面布置上設(shè)有一個(gè)平面轉(zhuǎn)彎，且原隧洞斷面與鋼管外壁空間最小僅為5 cm，因此該方案最大的技術(shù)問(wèn)題在于如何進(jìn)行施工。具體為鋼管就位、鋼管環(huán)縫焊接，鋼管外部灌漿三大難題，對(duì)上述問(wèn)題分別進(jìn)行了認(rèn)真研究后，擬定如下施工方法：

1）鋼管就位。鋼管彎段前直管段長(zhǎng)分別約為24，40 m，而彎管上部土石覆蓋厚度約10 m，鋼管施工前先將彎管段上覆土石及原襯砌混凝土挖除，作為鋼管安裝推進(jìn)場(chǎng)地。在輸水洞底部放置型號(hào)為hdb（50mm×4.5mm×37mm）的槽鋼兩道，間距為28.2 cm，內(nèi)放50mm鋼球，使之剛好與鋼管相切，同一軌道兩鋼球的距離為1.5 m。鋼管在洞口就位后，依次推入隧洞內(nèi)，經(jīng)計(jì)算，鋼管彎段前長(zhǎng) 24 m的鋼管總重約11 800 kg，摩擦系數(shù)0.15，所需推力為1 770 kg，采用在進(jìn)口混凝土襯砌部位埋設(shè)滑輪將牽引鋼繩轉(zhuǎn)向后，由位于安裝場(chǎng)地上或進(jìn)水口的絞盤(pán)拉入洞內(nèi)。鋼管彎段后的40 m長(zhǎng)的鋼管可分別由安裝場(chǎng)合隧洞出口推進(jìn)，每側(cè)僅推進(jìn)20 m長(zhǎng)即可。

2）環(huán)縫焊接。鋼管內(nèi)徑僅為1.4 m，若在鋼管就位后在其內(nèi)部進(jìn)行環(huán)縫焊接，管內(nèi)空間極為狹窄，作業(yè)困難且焊接質(zhì)量難以保證；若在鋼管就位后在其外部進(jìn)行環(huán)縫焊接，其外部空間僅為5 cm，無(wú)法實(shí)施焊接，因此鋼管在隧洞內(nèi)就位后進(jìn)行環(huán)縫焊接基本不可行。

經(jīng)分析，決定在安裝推進(jìn)場(chǎng)地進(jìn)行環(huán)縫焊接，采用外坡口形式，待上節(jié)鋼管推進(jìn)大部分后，進(jìn)行與下節(jié)鋼管的對(duì)接，并焊接環(huán)縫，這樣既可避免洞內(nèi)焊接，又能保證施工質(zhì)量。

3）鋼管外部灌漿。外部灌漿的主要目的為固定鋼管，使其與原隧洞襯砌混凝土結(jié)合為一整體，同時(shí)也避免外水通過(guò)鋼管與原混凝土之間的縫隙對(duì)鋼管產(chǎn)生較大的外水壓力，并無(wú)結(jié)構(gòu)要求，因此灌漿材料采用M20微膨脹水泥砂漿，為了提高漿液的和易性、分散性和擴(kuò)散能力，漿液中可摻入適量的塑化劑或加氣劑，具體配比根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。采用預(yù)埋縱向注漿管及排氣管，灌漿泵灌漿的施工方法，灌漿壓力0.2 MPa。

全部施工順序?yàn)閺澒芏紊细餐潦霸r砌混凝土挖除→彎段上下游鋼管安裝→洞內(nèi)鋼管灌漿→彎段鋼管安裝及外部混凝土施工→彎段部位回填至原狀。

5 結(jié)語(yǔ)

朱隈水庫(kù)第一輸水洞經(jīng)過(guò)采用洞身內(nèi)襯鋼管并灌漿填塞洞壁與管壁之間的空隙的處理方法，較好地解決了輸水洞洞身滲漏的問(wèn)題，可以保證工程安全運(yùn)行。目前正在進(jìn)行施工前的準(zhǔn)備工作和設(shè)計(jì)的細(xì)化，加固處理實(shí)施成功后，將為其他類(lèi)似工程提供了經(jīng)驗(yàn)。

［中圖分類(lèi)號(hào)］TV698.2+3

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B

［文章編號(hào)］1002－0624（2016）06－0026－02

[收稿日期]2016-03-27