摘要：近些年来，我国越来越重视水利发电，我国修建了不少的水利发电站，例如三峡电站，水利发电站是一个重大的工程建设，对工程质量、地理位置、水文环境等方面的要求特别高。压力管道属于水电站的辅助系统，因为水电站的外环境就水，导致很多的设备、管道网处在水环境中，压力管道也不例外。因为压力管道的压强都在1.5MPa以上，如果压力管道有谁渗入，会给压力管道带来很多的麻烦，所以对于水电站的压力管道要添加渗水处理方案，保证压力管理正常稳定运行。文章结合云南省某一水利发电站为例来探究压力管理的渗水处理方案。
关键词：水电站；压力管道；渗水处理；方案
前言
在我国的“十三五”规划中，把工作的重心都放在民生建设上面，而水利水电工程对于推动农业经济发展十分有利。然后因为水利水电工程因为工程量大、工程工序复杂，压力管道是水电站非常重要的辅助设备，如果压力管道不能正常稳定运行会给水电站的安全运行带来很大的威胁。文章首先以云南某水电站为例简单介绍工程概况，然后对压力管道的放空检测具体情况和渗水处理进行分析，再然后分析了压力管道渗水处理的必要性，最后对压力管道渗水处理方案进行细致研究。
1、云南某水电站的概况
云南某水电站位于沧澜江流域。水电站的水库容量是2.3*150立方米，发电站组的容量是350MW，是由进水口、引水隧洞、调压系统、压力管道、出水口等构成引水系统。压力管道是由下平段、斜管段及上平段这三部分组成，下平段的全长是145.93米，使用的结构是钢筋混凝土加上钢板衬砌，斜管段与上平段采用的是钢筋混凝土衬砌结构，衬砌的厚度在0.9米，管道的内径是6.3米，下平段采用钢板衬砌的总长度是140.93米，钢板衬砌外部需要回填混凝土的厚度为0.6米。调压系统采用调压井来调压，设计时想要把钢管部位地下水位降低，把排水廊道设计在调压井的后面。
2、压力管道的放空检查情况和渗水的处理方法
云南省该水电站修建于1996年，在2002年竣工，在同年7月准备试机运行，首先把引水隧洞放空检查，发现有较多的地方有漏水漏洞，发现之后就对漏水的部位进行了修补处理。在2004年的5月份1号机组准备大修，在大修的过程中，发电公司安排水电站人员对对应1号机组的压力管道展开了漏水测试，发现集中的漏水点在压力管道的斜管段与上平段，漏水呈现压射流状态。发现这种状况后对1号压力管道的混凝土衬砌的漏洞采用混凝土修补堵漏处理，在漏水的地方开出一个槽然后补填防渗水材料。在修补堵漏的过程中发现很多混凝土的质量存在问题，主要在斜管段的下部，有质量问题的混凝土呈现无浆的松散状，有质量问题的混凝土面积大概在5平方米左右。最后决定先将质量有问题的混凝土清除掉，然后重新浇筑质量合格的混凝土。此次对1号压力管道检修还对调压装置调压井的通气孔进行了检修，发现通气孔漏水的部位在环向施工的接缝处，因为接缝出的缝隙变大，存在漏水现象。因为调压井的通气孔的空间比较小，给施工带来了诸多不便，最后决定先把通气孔的接缝处凿出一个槽然后迅速填上防渗水材料。
3、压力管道渗水的危害和处理的必要性
云南省该水电站的厂房的后面有一个山坡，山坡的下部的安山岩与上面的玄武岩之间有一层不均匀的整合面，这个整合面主要有一些碎石和黏土，透水性非常差，这个夹层向水电站的厂房倾斜，因为透水性差该夹层长期处于压力水环境下，导致夹层的结构性能等不稳定，容易出现山体滑坡等现象，对该水电站的生命财产安全带来了很大的威胁，所以对压力管道漏水的处理迫在眉睫。据测量该压力管道承受外水的压力是52.0米，因为目前该压力管理内部水向外部渗透的现象非常严重，增大了压力管理外部的水压，根据测量显示外部水压的最大值已经超过了压力管道钢管外部压力的正常值，如果压力钢管长期处于这种环境下，压力钢管很可能会损坏，压力管道的漏水会越来越严重。
同时该水电站修建有渗透的通道，但是压力管道的水不断的外渗，水流不停的作用会将细小颗粒带走，造成渗水的通道不断变大，对压力管道周围的地质岩层结构带来影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且压力管道的漏水口如果不出来，裂缝会不断的扩大，混凝土包裹的钢筋暴露在控制被氧化腐蚀的很严重，最后会影响整个压力管道结构的稳定性。上述介绍了压力管道渗水带来的不良影响，通过上文的介绍说明压力管道的渗透处理非常有必要。有可能被带走，使渗水通道越来越大，将直接影响围岩特性的改变。裂缝的渗漏水将会导致混凝土裂缝开度增加，从而使钢筋锈蚀加剧。由于回填灌浆不密实，对混凝土衬砌结构自身的安全也将产生不利的影响。根据外水压力观测资料，外水压力处于较高的状态，对本工程的安全可靠运行有较大隐患，直接关系到电站的安全运行，因此对压力管道进行缺陷处理是十分必要的。
4、压力管道渗水处理方案及对比选择
4.1压力管道渗水处理方案预选
对于压力管道地面以下的渗水段处理的方法一般都是排水和堵漏这两种方法，排水一般指的是在山坡上面增加排水管道、排水沟等，而堵漏一般是使用土建工程方法在混凝土衬砌的内部添加防水材料、设置防水层以及重新灌浆法，以免压力管道的内外水贯通。对云南省该水电站的地理位置来说，因为水电站的厂房后面就是山体，如果采用爆破开挖的手段，存在极大的安全隐患，对水电站工作人员的生命财产安全带来影响，这种方法排除；如果增加排水廊道、排水沟渠、排水管道等工程量非常大，并且施工的难度也比较大，排水的效果也不是很理想，所以这种方法不可取，所以初步设定采用堵漏法处理压力管道的渗水。
4.2压力管道渗水处理方案的选择
依据水电站压力管道及周边的地理环境提供了以下三种处理方案：
4.2.1灌浆方案
对调压井的通气孔与压力管道内衬混凝土裂缝或者缺陷都是采用化学灌浆法处理。将钢衬上原回填灌浆孔打开，重新进行回填灌浆，待灌浆完毕后封堵灌浆孔，灌浆压力大概为4个大气压，混凝土衬砌段的回填灌浆与固结灌浆同步进行。
4.2.2涂刷防水层方案
在混凝土衬砌段内表面涂刷防水材料，阻止内水外渗。可采用人工涂刷或专用的涂刷设备，施工效率高，可连续操作。
4.2.3灌浆+涂刷防水层方案该方案为组合方案
在 1 号压力管道混凝土衬砌段上全部进行回填灌浆、固结灌浆（不包括斜管段），与钢衬结合处采用帷幕灌浆，钢板衬砌段重新进行回填灌浆。对压力管道及通气孔内衬砌混凝土表面的裂缝及缺陷采用化学灌浆方式加以处理，最后在衬砌内表面涂刷防水涂料，涂刷范围至钢管首部 5~10 m。
4.3三种方案的对比选择
灌浆法相对来说施工成本小，并且不需要很高的施工技术，工序也比较简单，对于增加压力管道的承压能力，缺点是需要灌浆的种类多，可以需要用到钻机采用帷幕灌浆法，施工的时间长，需要使用的设备多。涂刷防水层法施工成本小，并且不需要很高的施工技术，工序也比较简单，施工时间短；缺点是仅对表面进行处理，在压力管道运行中由于衬砌缺陷而产生的变形有可能将防水层拉裂破坏，而导致再次渗漏。灌浆+涂刷防水层可以需要用到钻机采用帷幕灌浆法，能封闭衬砌与围岩之间的间隙，对钢管进行了回填灌浆。对比采用灌浆+涂刷防水层最为合适。
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论文作者:陶承明
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/7
标签：压力论文; 管道论文; 水电站论文; 混凝土论文; 方案论文; 防水层论文; 通气孔论文; 《基层建设》2016年第33期论文;