自荐典型经验：莲蓄公司2号输水隧洞衬砌混凝土防渗治理

一、背景介绍

莲蓄电站输水系统布置在上、下水库之间的山体内，上水库进/出水口为岸塔式，输水隧洞（同一进出水口）总长度为2106.493m，由上游引水系统和下游尾水系统组成。上游引水隧洞总长长1602.84m，洞径从9.0m渐变至5.6m，上平段长1118.81m，采用一洞二机联合供水方式，引水岔管为非对称卜型钢筋混凝土岔管。尾水岔管采用对称Y型钢筋混凝土岔管。尾水系统采用两机一洞布置方案，尾水采用钢板衬砌，尾水主洞立面上分两级布置，由下平段、上平段、及连接上、下平洞斜井组成。

莲蓄电站目前已投运13年，2号输水流道引水-尾水隧洞未进行检修，目前该设备设施存在裂缝渗漏水、错台、孔洞、剥蚀、露筋、蜂窝麻面等严重程度不等的混凝土缺陷，为保证水工建筑物正常稳定运行，计划结合4号机组大修期间，放空2号输水流道，对其衬砌混凝土缺陷进行综合治理。

二、实施过程

因重特大人身事故场景安全管控要求，上级单位及湖北分公司减少了2号输水隧洞衬砌混凝土防渗治理有限空间作业人数和检修工期，隧洞内人数控制9人及以下，50天内完成隧洞内衬砌混凝土裂缝、露筋、麻面、错台等全部缺陷。在有限的工期内考虑国庆中秋等节假日停工、现场安全措施搭拆、联合验收及现场清理等工作需要12天，隧洞衬砌混凝土缺陷处理工期必须按照小于38天控制，才能满足对检修工期要求。

1、现场普查

（1）根据2019年2号输水隧洞混凝土衬砌缺陷检查报告结果和现场复查混凝土缺陷共计288处，混凝土裂缝215处，混凝土错台12处，混凝土露筋、剥蚀、孔洞52处，混凝土蜂窝麻面9处；根据《水工混凝土建筑物缺陷检测和评估技术规程（DL/T5251-2010）分类，A类裂缝3条、B类裂缝28条、C类裂缝184条（渗水76条、不渗水108条）。依据相关规范要求和以往类似工程处理经验，结合本次2号输水流道隧洞衬砌混凝土防渗治理的工期安排，优先处理C类裂缝，待C类裂缝全部处理完成后，根据工期情况，依次处理B类裂缝、A类裂缝。确保有限工期内C类裂缝全部处理完毕，A、B类裂缝选择性进行处理。对缺陷部位做好描述和标记，制定修复工作计划。

2、方案制定

（1）检修平台

根据以往类似工程施工经验，结合现场有限空间作业要求，共提出了四种方案，通过检修工期、成本、施工安全、施工便捷等多方面分析，最终确定了最佳方案为移动式检修平台，在经过第三方检测单位安全验算和论证后由电厂批准实施。

（2）施工吊篮

拟在上游引水隧洞工作闸门位置搭设电动吊篮作为施工人员进出上平段流道的通道。工作闸门与井壁间距62cm，地面距输水流道底板高度41.2m，因工作闸门与井壁间距受限，需要定制电动吊篮，吊篮工作平台规格：宽度50cm、长度3m。

拟利用下游尾水隧洞通气孔搭设电动吊篮作为下平段施工通道。下游尾水隧洞通气孔直径为1.5m，地面距离流道底板高度为42m，根据通气孔直径，定制电动吊篮工作平台规格：宽度90cm、长度1.2m，吊篮长度和宽度必须满足现场需求。

在吊篮顶部合适位置悬挂防坠器和安全绳，乘坐吊篮的施工人员必须系好安全带。电动吊篮入场前，上报厂商资质、租赁合同、设备的检验报告和合格证等材料，在确定满足要求后，再进场安装使用。

（3）施工排水

输水引水-尾水隧洞衬砌混凝土渗水和预留排水孔渗水，而且渗水点多面广，比较分散，所以本次施工排水采用了从上游到下游分段引排方式，每段按150m 左右控制。在处理区域上游侧搭设挡水围堰，围堰采用沙袋+塑料布方式，然后铺设φ160mmPVC 管作为排水管，将隧洞内渗水引排至处理区域下游侧。

（4）施工用电

上游引水隧洞上平段施工电源从工作闸门附近的检修动力箱接引，下游尾水隧洞施工电源从尾水工作闸门附近的检修动力箱接引。施工用电线路沿闸门槽铺设至流道底板，然后沿流道壁铺设至工作面。在流道侧墙合适的高度，每隔15～20m 设置插筋，用于固定和架设施工电缆，插筋采用φ12 螺纹钢筋，插筋锚固长度10cm，外露20cm，插筋外露部分外套塑料绝缘管，以免电缆与插筋直接接触。隧洞沿线每隔100m 左右安装一段24v 探照灯，并且所有施工人员均配戴头灯，保证隧洞内行走照明需求。

（5）施工通风

隧洞内通风良好，隧洞内风速检测最大值为3.51m/s，最小值0.16m/s。现场采用多种气体检测仪检测，含氧量均在19.5%-21%范围内，并无可燃、无有害气体存在。

（6）施工通讯

输水流道隧洞侧内采用对讲机联系，本次施工拟采用超大功率对讲机，具有超强穿透力、超远距离通话、超长待机、能在封闭隧道、地下空间等复杂环境中使用。在流道围堰处，安排专人值守，负责隧洞内外的联系。隧洞外前方与后方及外界的联系采用手机联系。

（7）废弃物处理

① 工作面的混凝土碎块、弃渣及时清理装袋，运至隧洞内临时存放点存放，每天安排施工人员转运至洞外，然后运至指定渣场。

② 施工过程中产生的含有化学成分的废弃材料，用专门容器进行回收，待固化后运至渣场进行掩埋处理。

③ 施工过程中产生的废水，在施工区附近适当位置搭设临时围堰，施工废水经沉淀后排出，围堰内的淤泥定期安排专人清理。

（8）施工工艺

根据引水隧洞放空后混凝土缺陷普查显示，裂缝缺陷最多，占比80%，以C类裂缝为主。

1）渗水裂缝处理工艺为：缝面清理打磨→钻灌浆孔→封缝及灌浆管埋设→压水试验→化学灌浆→缝面封闭及清理。

① 仔细检查漏水部位，清理表面污物。

② 在漏水部位钻灌浆孔（骑缝或钻斜孔），灌浆孔的间距视缝隙宽度而异 ，  一般为20～50cm，缝细则小，缝宽则大。

③ 用堵漏王、HK-EQ或HK-96环氧胶泥埋设灌浆管 （盒） ，同时封闭缝面 。也可以埋设止水针头进行灌注。

④ 压水冲洗缝面 ，了解各孔之间串通情况 ，同时检查止封效果。

⑤ 连接灌浆泵和灌浆管开始灌浆。灌浆压力视裂缝开度、吸浆量、工程结构情况而定 ， 灌浆顺序一般由下而上，由深到浅。当邻孔出现纯浆液后，暂停压浆并结扎管路;将灌浆管移至邻孔继续灌浆，在规定压力屏浆，直至达到灌浆结束标准。

⑥ 浆液固化后凿除灌浆管， 用堵漏王或HK-EQ环氧胶泥进行封闭 。

⑦ 灌浆结束后用清洗剂将泵和其他工具清洗干净。

2）不渗水裂缝处理工艺为：清理缝面→打灌浆孔和埋灌浆管→缝面止封→检查止漏→配浆→灌浆→修整缝面。

①首先清理缝面，去除表面的钙质分解物及其他杂物，用压缩空气吹净孔内积粉。

②打灌浆孔和埋灌浆管 。可以骑缝或打斜孔穿过缝面埋管，或沿缝面采用高强快干的环氧砂浆或环氧腻子粘贴灌浆盒，灌浆孔的间距为20-30cm，缝粗可间隔大些。对很细的裂缝，可将灌浆盒埋在缝宽的部位。

③缝面止封。为了防止漏浆，缝面直接用高强度的环氧砂浆或腻子止封。也可沿缝凿成浅槽，先用高强度水泥砂浆或903聚合物水泥砂浆嵌槽、抹平，干燥后再涂一层961环氧增厚涂料。

④检查止漏效果。用压缩空气和肥皂水检查灌浆孔和缝面的密封情况 ，   对漏气部位再一次密封。

⑤配浆。一般按厂家推荐的比例配浆（注意：必须将B组份倒入A组份中） ，搅拌2- 3分钟，混合均匀。第一次配浆量要少些 ，可在 1-2kg左右，以了解进浆速度，然后合理配浆A·B混合后粘度会逐步上升，原则上在满足灌浆速度的前提下，少 量、多次配 ，以在低粘度下进浆为好。在气温低时，可适当增加B组份用量。

⑥灌浆。在压力下进浆，灌浆压力按工程要求而定，一般在0.2-0.4MPa。垂直方向裂缝从最低处开灌，逐步向上。水平方向裂缝从一端向另 一端进行，出浆一个，关闭一个，在压力下使浆液充分饱和整个缝面 。

⑦修整缝面。浆液固化后1-2天，去除灌浆管，用树脂砂浆封填平整，用 961环氧增厚涂料涂刷 1-2道。

3.作业实施

（1）2号输水流道上游引水隧洞上平段处理

① 2024年09月10日～09月11日施工现场布置、施工临时用电布置，2号引水隧洞上平段吊篮安装，09月11日施工吊篮通过验收；

② 2024年09月12日～09月16日缺陷普查，施工临时用电布置、施工材料吊运；

③ 2024年09月17日～09月18日上平段检修平台搭设；

④ 2024年09月13日～10月28日混凝土掉块、露筋、侵蚀坑洞处理；

⑤ 2024年09月14日～10月28日混凝土蜂窝麻面、裂缝灌浆处理；

⑥ 2024年10月28日引水隧洞上平段各部门联合检且通过验收；

⑦ 2024年10月28日吊篮拆除；

⑧ 2023年10月28日清理现场、人员撤离现场。

（2）2号输水流道下游尾水隧洞下平段处理

① 2024年10月09日～10月10日下游尾水段施工现场布置、临时用电布置，2号引水隧洞上平段吊篮安装，10月11日施工吊篮通过验收。

② 2024年10月11日下游尾水隧洞下平段缺陷普查。

③ 2024年10月11日～10月15日下游尾水下平段混凝土裂缝，混凝土侵蚀坑洞处理。

④ 2024年10月16日下游尾水下平段各部门联合检且通过验收。

⑤ 2024年10月17日下游尾水下平段吊篮拆除、施工面清理。

（3）施工过程照片

4.有限空间作业严防严控重特大人身事故硬措施

①有限空间作业前，认真履行有限空间作业方案、有限空间作业审批手续。作业方案详细分析存在的危险因素，提出相应的预控措施。

②有限空间作业前，项目部、作业班组开展两级安全技术交底。所有作业人员熟悉引水隧洞现场环境、清楚可能存在危险因素及相关预控措施、清楚应急救援物资放置位置。每日作业前，由工作负责人主持召开班前会，再次明确当日人员分工、作业任务、作业现场环境变化、可能存在的危险因素及防控措施，每个工作成员并在每日风险预控单和班前会记录本签字确认。

③作业前，开展有限空间安全考试和培训，所有人员熟悉并正确施工安全防护设施及应急救援设备。组织所有参与人员进行2 号输水隧洞有限空间窒息伤亡应急演练，召开演练总结会，并形成有限空间作业导致人员窒息伤亡应急演练记录、总结及评估报告。

④有限空间作业期间，项目经理、安全负责人、安全员、工作负责人等管理人员全部到岗到位，对现场存在风险和预控措施逐项检查、落实，履行好各自的管理职责。专职安全员每天全过程现场监督施工安全。

⑤有限空间作业严格执行有限空间作业相关管理要求，做好“先通风，再检测，后施工”相关要求，做好人员及施工器具的登记，出入口安排专职监护人员与工作负责人，保持通讯畅通，作业期间与隧洞内作业现场时时通讯，做到对隧洞内现场作业全过程监督。施工过程中出现异常状况，及时报告给隧洞外专职监护人或作业负责人，并采取紧急应急措施。

⑥有限空间出入口专职监护人每天对进出人员、物品进行登记，每天下班后，工作负责人清单人数，并由班组成员签字确认。

⑦隧洞内严禁动火作业，严禁烟火。

⑧安全负责人每日对现场安全措施落实情况、安全防护设备、应急救援物资进行检查。

⑨在引水隧洞上平段和尾水隧洞下平段末端，距离竖井50m 位置水平段，搭设防护栏杆和安全网，并悬挂安全警示标识或警示灯，防止施工人员和工器具坠入斜井。防护栏杆高度1.2m，设有3 根立杆及3 个斜支撑，并与地面固定牢固。

⑩如现场气体检测仪发出报警信号，含氧量、有害气体或有毒气体检测值超出警戒值，作业人员应该立即有序撤出隧洞。作业人员在作业过程中发现自身 或他人出现呼吸困难、呕吐、头晕等不适症状时，应立即停 止作业，撤离隧洞。

三、经验总结

（1）对比2023年1号输水隧洞衬砌混凝土防渗治理，本次2号输水隧洞衬砌混凝土防渗治理工期紧张，实际有效工期只有38天，混凝土裂缝和底板露筋工程量大较为分散，涉及到整个输水隧洞全断面，现场安全管控面临较大风险，对此施工时执行作业人员数量“先减后控”措施，连续作业班隧洞内始终保证不超过9人作业，专职安全人员全程紧盯现场。

（2）施工过程中利用移动式检修平台处理3m以上混凝土缺陷，减少了脚手架搭设工程量，节约施工时间，为按期完成合同全部施工内容，奠定了基础，并且移动式检修平台运行稳定、安全、搭拆和移动简便。

（3）混凝土裂缝是混凝土结构常见的缺陷之一，对A、B类裂缝采用表面封闭处理，C类采用化学灌浆处理，灌浆材料的选择、灌浆工艺的控制直接影响混凝土裂缝修补质量。渗水裂缝采用灌注聚氨酯灌浆材料，初始灌浆压力适当可以提高，为了减少聚氨酯灌浆材料的对混凝土结构膨胀破坏，尽量控制LW聚氨酯掺入量；不渗水裂缝采用灌注环氧灌浆材料，灌浆压力逐级升高，低压慢灌，使得环氧灌浆材料充分扩散、浸润、填充整个裂缝缝面，保证化学灌浆质量。

（4）对于深度小于10cm冲蚀以及露筋部位，采用环氧砂浆薄层修补，其材料力学指标、处理效果均优于硅粉混凝土和高标号混凝土。环氧砂浆施工便捷，工艺流程可控性强，修补体粘接强度高，耐磨性能好。

（5）本次针对输水隧洞衬砌混凝土裂缝渗漏水、孔洞、露筋、蜂窝麻面、剥蚀等混凝土缺陷，通过不同施工方法进行补强加固处理，效果良好，处理后工程质量满足规范及合同要求，其实效的混凝土缺陷修复施工经验和针对现场难题提出的解决方案，可供类似工程借鉴。