提要：大壩橫縫滲漏是混凝土壩主要病害之一
，傳統處理方法是在上遊麵跨縫塗貼
、qianfenghuozailangdaozhouweijinxingfengbiguanjiangdeng，youyutouziguodahuoshigongtiaojiandexianzhi，chulixiaoguojunbulixiang。benwentongguocanwoshuikudenggongchengshijian
，jieshaoyizhongzaishuikuzhengchangyunxingqingkuangxia，jinxinghengfengduloudefangfa----pengzhangjiangsaifa，jizaibadingyudabaliangdaozhishuidaizhijianqihengfengchuizhizaokong
，yongyiciguanjiangfa
，jiangshuirongxingjuanzhifuheliaoguanzhukongnei
，dadaozhangjinhengfengzhiloudemude。gaifagongyijiandan、效果明顯、工程造價低、止漏全麵徹底。 
    關鍵詞：橫縫堵漏、膨脹漿塞
、水溶性聚氨酯、膨潤土、一次灌漿。 


一、前言 
參窩水庫是一座大型水庫，位於遼陽市境內太子河幹流上，是以防洪、灌溉、工業供水為主，結合發電的綜合水利樞紐工程，水庫壩址以上控製流域麵積6175Km,占全流域麵積的44.5%，水庫總庫容7.91億立方米，為不完全年調節水庫。大壩為混凝土重力壩
，最大壩高50.3m
，大壩全長532m，共分31個壩段。 
    該工程１９７０年１１月開工，１９７２年１０月基本建成。在工程建成後，陸續發現了大壩裂縫
、橫縫滲漏等質量問題。對此各級領導十分重視，並先後進行了檢查和修補實驗。１９７４年對主要裂縫進行了調查研究，編寫了補強設計，並提出了“在23#壩段未處理前，限製最高庫水位不超過97.0m運行”的意見。１９８２年水電部聽取了遼寧省水利局關於“參窩水庫現狀及存在問題”的彙報
，同意了“參窩水庫加固設計工作大綱”。當時對工程提出兩項措施：一是參窩水庫最高蓄水位限製在95.5m；二是對問題較嚴重的23#壩段進行緊急加固處理。在全國大型水庫三查三定中，被列入四十三座大型重點病險庫之一。１９８５年開始了全麵加固除險施工，1991年經專家對加固進行安全評審，同意恢複按設計標準運行。 
   參窩水庫大壩橫縫漏水是該工程主要病害之一。全壩31個壩段，各橫縫均有程度不同的滲漏。滲漏水流自下遊壩麵和觀測廊道
、灌漿廊道等部位逸出，尤其觀測廊道內滲漏十分嚴重，在橫縫處形成滲漏水幕
，嚴重者呈噴射狀流出，不僅惡化工程運行條件，而且危及大壩安全。為處理漏水問題，多次進行了處理實驗，先後做了鑿槽塗貼、氰凝灌漿、丙凝灌漿、環氧樹脂及SK一1、SK一4聚氨酯灌漿等修補實驗，均未獲得良好效果。1985年水庫加固除險設計中確定采取兩項措施：一是在上遊麵鑿槽跨縫塗貼橡膠板；二是在壩頂兩道止水帶中間打孔灌注水泥漿。1986年首先按第一方案實施，由於橫縫處粗骨料集中
，最大粒徑達120mm，難nan以yi鑿zao成cheng規gui定ding的de槽cao形xing，無wu法fa塗tu貼tie

，而er且qie在zai水shui庫ku正zheng常chang蓄xu水shui條tiao件jian下xia，水shui下xia部bu分fen無wu法fa進jin行xing
，因yin而er又you采cai取qu了le第di二er項xiang措cuo施shi
，在zai進jin行xing過guo程cheng中zhong發fa現xian水shui泥ni漿jiang在zai滲shen透tou水shui作zuo用yong下xia，溶rong蝕shi嚴yan重zhong，逐zhu漸jian複fu滲shen如ru初chu。經jing有you關guan部bu門men共gong同tong對dui灌guan漿jiang效xiao果guo檢jian查zha，確que認ren水shui泥ni灌guan漿jiang失shi效xiao
，進jin而er提ti出chu化hua學xue灌guan漿jiang處chu理li方fang案an。 
二、膨脹漿塞法堵漏方案的確立 


   處理大壩橫縫滲漏，據國內外有關資料介紹
，一般有四種方法
，這就是在上遊麵跨縫塗貼法、鑿槽嵌縫法
、於(yu)橫(heng)縫(feng)兩(liang)側(ce)打(da)斜(xie)交(jiao)孔(kong)向(xiang)橫(heng)縫(feng)予(yu)定(ding)部(bu)位(wei)灌(guan)漿(jiang)法(fa)及(ji)廊(lang)道(dao)周(zhou)圍(wei)灌(guan)漿(jiang)封(feng)閉(bi)法(fa)。塗(tu)貼(tie)法(fa)要(yao)求(qiu)跨(kua)縫(feng)鑿(zao)槽(cao)，槽(cao)底(di)砂(sha)漿(jiang)找(zhao)平(ping)後(hou)塗(tu)貼(tie)橡(xiang)皮(pi)

，兩(liang)側(ce)錨(mao)固(gu)
，外(wai)麵(mian)再(zai)塗(tu)貼(tie)丁(ding)基(ji)橡(xiang)膠(jiao)等(deng)彈(dan)性(xing)防水材料，表麵再抹砂漿等保護
；於橫縫打斜交孔向橫縫予定部位灌漿法，因大壩橫縫止水設計時，多設置兩道止水，此法要點是向兩道止水帶之間橫縫進行灌漿;嵌縫法
，也是騎縫鑿槽，基麵處理後
，鑲嵌GB、SR等粘結強度好

、能適應變形的防水材料，外層再加以保護，要徹底解決橫縫滲漏問題，就必須從壩基做起，這就要求在空庫條件下施工、或采用潛水作業，不僅損失和投入巨大，而且水下作業質量也不易保證
；采cai用yong廊lang道dao周zhou圍wei封feng閉bi灌guan漿jiang法fa

，雖sui然ran改gai善shan廊lang道dao工gong作zuo環huan境jing效xiao果guo明ming顯xian
，但dan是shi對dui整zheng個ge壩ba體ti防fang滲shen作zuo用yong有you限xian，無wu法fa降jiang低di壩ba體ti滲shen透tou壓ya力li，在zai設she計ji施shi工gong中zhong稍shao有you不bu慎shen，會hui造zao成cheng排pai水shui管guan堵du塞sai，同tong時shi
，有you悖bei於yu水shui工gong上shang堵du下xia排pai的de設she計ji原yuan則ze
，是shi不bu得de已yi而er為wei之zhi的de方fang法fa。可ke見jian以yi上shang幾ji種zhong方fang法fa，在zai技ji術shu經jing濟ji方fang麵mian都dou存cun在zai不bu足zu。經jing過guo比bi較jiao分fen析xi確que認ren，在zai壩ba頂ding於yu兩liang道dao止zhi水shui帶dai之zhi間jian騎qi橫heng縫feng造zao孔kong灌guan漿jiang的de方fang案an
，施shi工gong不bu受shou水shui庫ku運yun行xing工gong況kuang的de限xian製zhi，具ju有you明ming顯xian的de優you越yue性xing
，關guan鍵jian是shi作zuo用yong機ji理li和he材cai料liao的de選xuan擇ze。為wei了le尋xun求qiu最zui優you方fang案an，對dui此ci前qian各ge種zhong處chu理li實shi驗yan進jin行xing了le分fen析xi和he取qu樣yang檢jian查zha，從cong鑽zuan取qu的de混hun凝ning土tu芯xin樣yang發fa現xian：對較寬裂縫灌注的水泥漿有結石體存在
，但結石體與裂縫脫離：對較細裂縫灌注的水泥漿
，隻有灰白色顆粒狀粉沫，無結石體
；對(dui)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)等(deng)的(de)灌(guan)漿(jiang)，在(zai)裂(lie)縫(feng)處(chu)可(ke)見(jian)環(huan)氧(yang)漿(jiang)片(pian)
，但(dan)粘(zhan)結(jie)不(bu)牢(lao)，漿(jiang)片(pian)與(yu)混(hun)凝(ning)土(tu)界(jie)麵(mian)之(zhi)間(jian)有(you)白(bai)色(se)軟(ruan)弱(ruo)夾(jia)層(ceng)，可(ke)見(jian)裂(lie)縫(feng)屆(jie)麵(mian)已(yi)遭(zao)嚴(yan)重(zhong)汙(wu)染(ran)。這(zhe)種(zhong)汙(wu)染(ran)一(yi)是(shi)來(lai)源(yuan)於(yu)裂(lie)縫(feng)本(ben)身(shen)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)溶(rong)蝕(shi)
，二(er)是(shi)來(lai)源(yuan)於(yu)庫(ku)水(shui)，參(can)窩(wo)水(shui)庫(ku)已(yi)投(tou)入(ru)運(yun)行(xing)二(er)十(shi)年(nian)之(zhi)久(jiu)，運(yun)行(xing)初(chu)期(qi)就(jiu)有(you)滲漏，根據遼寧省水科所對參窩水庫水質取樣分析認為：混凝土在壓力水滲透作用下，溶蝕情況十分明顯，析出物沉積於裂縫表麵，多數為白色
，也有灰白、黃白摻混、磚紅色等，其主要成份為碳酸鈣，還有少量鉛
、鎂
、鐵、矽及鐵的氧化物等，經鑽取混凝土芯樣檢查，在橫縫界麵處均有碳酸鈣質薄膜；而太子河流經本溪市
，本鋼等21個企業每年向參窩水庫排放2.6億噸汙水
，除酚
、氨氮、油、氰之外，還有大量粉煤灰

、選礦水等，對於較寬的裂縫（如電站壩段）及ji橫heng縫feng均jun可ke見jian黑hei水shui逸yi出chu
，其qi對dui橫heng縫feng界jie麵mian的de汙wu染ran可ke見jian一yi斑ban。對dui於yu這zhe種zhong界jie麵mian的de汙wu染ran，一yi經jing形xing成cheng，難nan以yi清qing除chu。通tong過guo這zhe一yi分fen析xi和he總zong結jie，認ren識shi到dao，以yi前qian諸zhu種zhong方fang法fa處chu理li滲漏所以未成功的原因是：jinanyufengmianzhanjiejilixuanzecailiao，hushilehengfengwenshengzhangkaidetexinghefengmianyanzhongwurandekeguanshishi。zhenduizheyiyuanyin，quelilezhangsaifaduloujili。jizaihengfengchuzaoqifengkonghoutianchongcailiao

，kaofengneicailiaozishenpengzhangxingnengshizhongbahengfengzhangjin，dadaofangshendulouzhimude。    三
、膨脹漿塞材料的選擇與實驗 
   脹塞堵漏機理確定後
，製作膨脹漿塞材料的選擇就是該技術的關鍵。根據工程要求
，膨脹漿塞應具備的主要性能為：一是有膨脹特性保證脹緊
；二是能適應伸縮縫重複開合變形的能力；三是能快速固結
，不為滲水所衝蝕
；四是固結體的抗滲性能要滿足防滲要求。基於這些要求，顯見隻有彈性材料可供選擇。１９８１年本工程實驗采用的SK-4聚ju氨an酯zhi，有you一yi次ci膨peng脹zhang和he在zai水shui中zhong快kuai速su固gu化hua特te性xing，但dan無wu浸jin水shui膨peng脹zhang和he重zhong複fu變bian形xing的de能neng力li。其qi他ta如ru水shui泥ni，環huan氧yang樹shu脂zhi等deng幹gan縮suo性xing材cai料liao
，更geng難nan以yi適shi用yong。經jing過guo多duo種zhong材cai料liao對dui比bi分fen析xi，認ren為wei華hua東dong院yuan科ke研yan所suo研yan製zhi的de水shui溶rong性xing聚ju氨an酯zhi最zui為wei理li想xiang。該gai材cai料liao以yi水shui做zuo固gu化hua劑ji，遇yu水shui固gu化hua，固gu化hua時shi間jian在zai幾ji秒miao至zhi十shi幾ji分fen鍾zhong內nei
，時shi間jian可ke調tiao。固gu結jie體ti浸jin水shui膨peng脹zhang，可ke達da原yuan體ti三san倍bei，而er且qie有you重zhong複fu變bian形xing能neng力li
，永yong久jiu變bian形xing為wei零ling。漿jiang液ye固gu結jie後hou，基ji本ben無wu毒du性xing反fan應ying。通tong過guo以yi上shang分fen析xi，選xuan定ding用yongLW水溶性聚氨酯做為膨脹漿塞主劑。但此材料存在問題有二：第一是價格較高，需找出降低造價的途徑；第di二er是shi抗kang滲shen性xing能neng滿man足zu不bu了le本ben工gong程cheng需xu要yao
，尚shang需xu提ti高gao。針zhen對dui上shang述shu問wen題ti
，決jue定ding進jin行xing複fu合he材cai料liao研yan究jiu
，即ji在zai主zhu漿jiang液ye裏li選xuan擇ze合he適shi摻chan料liao，而er不bu改gai變bian主zhu要yao性xing能neng。為wei此ci，先xian後hou進jin行xing三san種zhong材cai料liao實shi驗yan：首先，選擇了細礫石：將0.5～20mm細礫石洗淨後，向其孔隙內注入LW。此摻料固結體浸水膨脹後

，發現聚氨酯與礫石脫殼，形成連通空腔
，失去防滲性能；其次選擇橡膠粉做為摻料，水溶性聚氨酯與橡膠粉混合固化後
，其浸水膨脹與防滲性能無大改變
，但固化前橡膠粉與LW因比重差異
，橡膠粉上浮，離析現象明顯
，複合漿液質量的均一性無法保證；最後做了以膨潤土做摻料的實驗。膨潤土也稱斑脫岩，常做為水泥灌漿穩定劑，摻入後不沉澱、不離析，同時也有遇水膨脹特性，可吸收本體五倍水和浸水後膨脹達幹體的十五倍的性能。因此，最後選定膨潤土做為摻料，與LW組成複合灌漿材料。