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摘 要：结合工程实例，介绍SR防渗材料在混凝土面板堆石坝接缝中的应用，为新型防渗材料在工程中的应用提供经验。
关键词：SR 防渗材料 面板坝 应用
中图分类号：TV223.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-028-03
1 工程概况
宁波溪口抽水蓄能电站位于浙江省奉化市溪口镇西北部，枢纽建筑物主要由上水库、下水库、输水系统、发电厂房和升压开关站等组成。电站装机容量2€？0MW，机组额定水头240m，单机额定流量19.6 m3/s。电站分上下库两座大坝，1994年2月开工建设，1998年5月投入运行。
上库坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程328.50m，最大坝高为48.5m，坝顶长153.9m，宽6.0m；坝顶防浪墙为“L”型，钢筋混凝土结构，高5.5m，底高程324.00m，顶高程329.50m，底板宽3.2m，顶部高出坝顶1.0m。上游坝坡1：1.4，下游坝坡分1：1.3、1：1.3、1：1.4三级，在高程313.50m和高程298.50m设置马道，马道宽2.0m，左右坝肩为重力式混凝土挡墙。现水库总库容为112万m3，水库正常蓄水位327.00m，死水位309.70m，设计（P=2%）洪水位327.70m，校核（P=0.2%）洪水位327.98m。（具体布置见图1）
为监测上水库大坝渗流量，在大坝下游侧设置有一座三角量水堰，自1999年12月21日开始观测堰上水头。2000年～2009年期间量水堰人工所测最大渗流量为11.21L/s，发生在2005年7月20日；多年平均渗流量为2.04L/s。
渗漏量较类似水库偏大，初步判断面板和防浪墙间水平缝塑性填料老化所致。
2009年5月对上库大坝接缝进行了SR防渗处理，经过缺陷处理后量水堰自动监测所测渗流量实测过程线见图2，由图2可知：大坝实测最大渗流量为4.21L/s，多年平均渗流量为1.66L/s。较修补前有明显减少，说明SR防渗材料在大坝接缝防渗中起到了一定的作用。
图2 上水库渗流量测值过程线
2 防渗漏处理的原则和要求
2.1 处理原则
针对面板堆石坝水平缝止水结构缺陷形成渗漏通道进行防渗处理主要是对面板水平缝可能的渗漏通道进行封堵，使下水库面板防渗系统闭合封闭，使水库达到安全运行条件。
2.2 处理要求
大坝混凝土面板缺陷处理要求根据面板检查结果，有针对性地对面板各种接缝止水结构缺陷进行相应的防渗处理。
本次大坝混凝土面板缺陷处理后，大坝混凝土面板水平缝原表面止水结构整体更换，保证大坝渗漏量显著减少。
3 施工工艺探讨
3.1 止水结构修复处理方案
拆除已老化、损坏的原水平缝止水结构及水平缝表面的混凝土保护层，抠除水平缝内原止水材料，然后对水平缝两侧及底部进行打磨，并用高压气泵或高压清水对原水平缝进行冲洗。待水平缝内干燥后，涂刷底胶。重新嵌填止水材料。
3.2 主要材料选择
选用经过纳米材料改性的SR塑性止水材料更换原止水材料中的老化部分，恢复SR鼓包形状，具有更好的热稳定性和延伸性，发挥SR防渗体系封缝防渗功能；用增强型三元乙丙橡胶SR防渗保护盖片替换原普通保护盖板，提高保护、防渗效果、提高耐老化性能；用不锈钢压条代替原普通角钢，提高耐久性能；采用SR盖片搭接，提高整体保护效果；对所有SR盖片边缘采用HK封边剂封闭，提高了整个防渗体系的防渗性及耐久性。选用的主要材料性能如下：
3.2.1 纳米SR塑性止水材料
在SR塑性止水材料产品的基础上开发的纳米SR塑性止水材料，在保持了原产品抗渗性好、塑性大、施工简便等特性的同时，显著提高了其耐热性能，适应了200m级面板坝工程对柔性填料鼓包尺寸稳定性的更高要求，提高了产品的性价比，实现了SR产品的全面升级换代。该材料已在湖北水布垭（坝高233m）、甘肃龙首二级面板坝（坝高146.5m），云南那兰（坝高109m，覆盖层厚20多m）上成功应用，满足了高面板坝工程建设需要，其材料技术性能指标见表1。
3.2.2 三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片
三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片在止水结构中的重要作用已在工程实践中成功运用，与PVC保护盖板相比具有明显的优势，主要体现在以下几方面：
（1）它能与SR塑性填料融合为一整体保护塑性填料不被高压水击穿；
（2）能延长止水结构的防渗渗径；
（3）提高了盖板的耐老化性能、耐光照辐射性能、抗冲击和抗撕裂等性能；
（4）在高压水头作用下适应变形能力较强。
三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片如图3所示，包括三元乙丙橡胶层、高强度锦纶帘子布层和复合的SR塑性止水材料层，其性能指标见表2。
3.2.3 SR配套底胶
SR配套底胶是SR填料相配套的粘合剂，用于混凝土干燥面，增强混凝土与SR填料或SR防渗盖片的粘结，SR底胶的主要成分与SR材料相似，与SR材料完全亲和，又能渗透到混凝土的毛细孔中，使SR填料与混凝土的粘结强度大于SR本体强度，确保了SR材料与混凝土粘接面防渗性能。
3.2.4 HK封边粘合剂
HK封边粘合剂是一种对混凝土基面和SR材料均有良好的粘结性和保护作用的弹性环氧涂料，加强SR防渗盖片接缝和接头的防渗保护，HK封边粘合剂产品有多种型号，能适应各种施工条件，其中HK962潮湿型、HK963水中型为SR防渗体系适宜在潮湿面（雨天）和水下的施工和维修，主要性能指标见表3。
表3 HK封边粘合剂主要性能 3.3 具体处理方法
（1）面板水平缝修复。
考虑类似工程施工经验，处理方案采用拆除已老化、损坏的原结构缝面柔性止水结构，清除缝内原止水材料、木板及松动混凝土等，重新嵌填SR止水材料，制作缝面SR储备体鼓包，粘贴三元乙丙防渗盖片，盖片两翼安装不锈钢角钢压条固定。处理方案见图4。
图4 大坝混凝土面板水平缝表面止水结构示意图
（2）大坝混凝土面板水平缝表面止水结构修复处理步骤为：
1）清理：对于需要修复的面板表面止水，先拆卸原表面止水结构，挖除原止水材料，并用高压空气进行清理干净。
2）清洗：用磨光机进行打磨并用高压空气冲洗缝槽，要求清洗干净无杂质。
3）涂刷SR底胶：在干净干燥的基面上均匀刷涂第一道SR底胶，底胶涂刷宽度应至压条处；底胶干燥后（1h以上），刷第二道SR底胶，待底胶表干（粘手，不沾手，约0.5h），即可进行SR嵌缝施工；若底胶过分干燥时（不粘手），需要重新补刷底胶。
4）嵌填SR、制作SR储备体鼓包：SR底胶表干后进行SR止水材料找平和鼓包修补填塞。为了增加SR防渗盖片与混凝土面的粘接，在盖片粘贴范围内铺设一层SR找平层。最后在缝槽内堆填出设计尺寸的SR材料形状，使其截面积为200cm2，并使表面平滑。
5）三元乙丙防渗盖片的铺贴：清理接缝两侧各20cm范围内面板混凝土表面，涂刷SR底胶，表干后以SR塑性止水材料找平混凝土表面，找平后铺贴宽度为35cm三元乙丙橡胶防渗盖片。
6）固定盖片：盖片两翼用不锈钢角钢压条（压条规格：40mm€？0mm€？mm）及M10不锈钢膨胀螺栓（间距300mm）压紧并固定，防止盖片脱落。
7）封边：压条固定施工结束后，在SR防渗盖片边缘刷涂5cm宽HK封边剂封边。
图5 大坝水平缝示意图
4 结束语
经过对下库面板和防浪墙间水平缝塑性填料整体更换后，渗流量明显减小，最大为4.21L/s。多年平均渗流量约1.66L/s，较修补前最大渗漏量有明显减少，且经过运行后渗漏量稳定，达到了预期的目的，也为类似工程的处理提供了宝贵的经验。
参考文献：
[1] 郦能惠.高混凝土面板堆石坝新技术[M].北京：中国水利水电出版社，2007.
[2] 国家电力公司.混凝土面板堆石坝设计规范（DL/T5016-1999）[M].北京：中国水利水电出版社，2005.
[3] 陈军强，蔡新合，党发宁.混凝土面板堆石坝垂直缝止水失效后的集中渗流场分析[J].西北水电，2009（1）：16-20.
[4] 混凝土面板堆石坝施工规范（DL/T5128--2001）[S].北京：中国电力出版社，2001.
[5] 戴妙林，黄天成，张勇，等.宁波溪口蓄能电站上、下库面板堆石坝及厂房观测资料2009年度跟踪分析报告[R].南京：河海大学，2010.
[6] 张勇，张加德，等.宁波溪口抽水蓄能电站大坝安全运行总结报告[R].宁波：溪口蓄能电站，2011.
[7] 林建芳，范春波，等.宁波溪口抽水蓄能电站下水库面板检查报告[R].宁波：奉化横山水库管理局，2009.
关键词：SR 防渗材料 面板坝 应用
中图分类号：TV223.4 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-028-03
1 工程概况
宁波溪口抽水蓄能电站位于浙江省奉化市溪口镇西北部，枢纽建筑物主要由上水库、下水库、输水系统、发电厂房和升压开关站等组成。电站装机容量2€？0MW，机组额定水头240m，单机额定流量19.6 m3/s。电站分上下库两座大坝，1994年2月开工建设，1998年5月投入运行。
上库坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶高程328.50m，最大坝高为48.5m，坝顶长153.9m，宽6.0m；坝顶防浪墙为“L”型，钢筋混凝土结构，高5.5m，底高程324.00m，顶高程329.50m，底板宽3.2m，顶部高出坝顶1.0m。上游坝坡1：1.4，下游坝坡分1：1.3、1：1.3、1：1.4三级，在高程313.50m和高程298.50m设置马道，马道宽2.0m，左右坝肩为重力式混凝土挡墙。现水库总库容为112万m3，水库正常蓄水位327.00m，死水位309.70m，设计（P=2%）洪水位327.70m，校核（P=0.2%）洪水位327.98m。（具体布置见图1）
为监测上水库大坝渗流量，在大坝下游侧设置有一座三角量水堰，自1999年12月21日开始观测堰上水头。2000年～2009年期间量水堰人工所测最大渗流量为11.21L/s，发生在2005年7月20日；多年平均渗流量为2.04L/s。
渗漏量较类似水库偏大，初步判断面板和防浪墙间水平缝塑性填料老化所致。
2009年5月对上库大坝接缝进行了SR防渗处理，经过缺陷处理后量水堰自动监测所测渗流量实测过程线见图2，由图2可知：大坝实测最大渗流量为4.21L/s，多年平均渗流量为1.66L/s。较修补前有明显减少，说明SR防渗材料在大坝接缝防渗中起到了一定的作用。
图2 上水库渗流量测值过程线
2 防渗漏处理的原则和要求
2.1 处理原则
针对面板堆石坝水平缝止水结构缺陷形成渗漏通道进行防渗处理主要是对面板水平缝可能的渗漏通道进行封堵，使下水库面板防渗系统闭合封闭，使水库达到安全运行条件。
2.2 处理要求
大坝混凝土面板缺陷处理要求根据面板检查结果，有针对性地对面板各种接缝止水结构缺陷进行相应的防渗处理。
本次大坝混凝土面板缺陷处理后，大坝混凝土面板水平缝原表面止水结构整体更换，保证大坝渗漏量显著减少。
3 施工工艺探讨
3.1 止水结构修复处理方案
拆除已老化、损坏的原水平缝止水结构及水平缝表面的混凝土保护层，抠除水平缝内原止水材料，然后对水平缝两侧及底部进行打磨，并用高压气泵或高压清水对原水平缝进行冲洗。待水平缝内干燥后，涂刷底胶。重新嵌填止水材料。
3.2 主要材料选择
选用经过纳米材料改性的SR塑性止水材料更换原止水材料中的老化部分，恢复SR鼓包形状，具有更好的热稳定性和延伸性，发挥SR防渗体系封缝防渗功能；用增强型三元乙丙橡胶SR防渗保护盖片替换原普通保护盖板，提高保护、防渗效果、提高耐老化性能；用不锈钢压条代替原普通角钢，提高耐久性能；采用SR盖片搭接，提高整体保护效果；对所有SR盖片边缘采用HK封边剂封闭，提高了整个防渗体系的防渗性及耐久性。选用的主要材料性能如下：
3.2.1 纳米SR塑性止水材料
在SR塑性止水材料产品的基础上开发的纳米SR塑性止水材料，在保持了原产品抗渗性好、塑性大、施工简便等特性的同时，显著提高了其耐热性能，适应了200m级面板坝工程对柔性填料鼓包尺寸稳定性的更高要求，提高了产品的性价比，实现了SR产品的全面升级换代。该材料已在湖北水布垭（坝高233m）、甘肃龙首二级面板坝（坝高146.5m），云南那兰（坝高109m，覆盖层厚20多m）上成功应用，满足了高面板坝工程建设需要，其材料技术性能指标见表1。
3.2.2 三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片
三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片在止水结构中的重要作用已在工程实践中成功运用，与PVC保护盖板相比具有明显的优势，主要体现在以下几方面：
（1）它能与SR塑性填料融合为一整体保护塑性填料不被高压水击穿；
（2）能延长止水结构的防渗渗径；
（3）提高了盖板的耐老化性能、耐光照辐射性能、抗冲击和抗撕裂等性能；
（4）在高压水头作用下适应变形能力较强。
三元乙丙橡胶增强型SR防渗盖片如图3所示，包括三元乙丙橡胶层、高强度锦纶帘子布层和复合的SR塑性止水材料层，其性能指标见表2。
3.2.3 SR配套底胶
SR配套底胶是SR填料相配套的粘合剂，用于混凝土干燥面，增强混凝土与SR填料或SR防渗盖片的粘结，SR底胶的主要成分与SR材料相似，与SR材料完全亲和，又能渗透到混凝土的毛细孔中，使SR填料与混凝土的粘结强度大于SR本体强度，确保了SR材料与混凝土粘接面防渗性能。
3.2.4 HK封边粘合剂
HK封边粘合剂是一种对混凝土基面和SR材料均有良好的粘结性和保护作用的弹性环氧涂料，加强SR防渗盖片接缝和接头的防渗保护，HK封边粘合剂产品有多种型号，能适应各种施工条件，其中HK962潮湿型、HK963水中型为SR防渗体系适宜在潮湿面（雨天）和水下的施工和维修，主要性能指标见表3。
表3 HK封边粘合剂主要性能 3.3 具体处理方法
（1）面板水平缝修复。
考虑类似工程施工经验，处理方案采用拆除已老化、损坏的原结构缝面柔性止水结构，清除缝内原止水材料、木板及松动混凝土等，重新嵌填SR止水材料，制作缝面SR储备体鼓包，粘贴三元乙丙防渗盖片，盖片两翼安装不锈钢角钢压条固定。处理方案见图4。
图4 大坝混凝土面板水平缝表面止水结构示意图
（2）大坝混凝土面板水平缝表面止水结构修复处理步骤为：
1）清理：对于需要修复的面板表面止水，先拆卸原表面止水结构，挖除原止水材料，并用高压空气进行清理干净。
2）清洗：用磨光机进行打磨并用高压空气冲洗缝槽，要求清洗干净无杂质。
3）涂刷SR底胶：在干净干燥的基面上均匀刷涂第一道SR底胶，底胶涂刷宽度应至压条处；底胶干燥后（1h以上），刷第二道SR底胶，待底胶表干（粘手，不沾手，约0.5h），即可进行SR嵌缝施工；若底胶过分干燥时（不粘手），需要重新补刷底胶。
4）嵌填SR、制作SR储备体鼓包：SR底胶表干后进行SR止水材料找平和鼓包修补填塞。为了增加SR防渗盖片与混凝土面的粘接，在盖片粘贴范围内铺设一层SR找平层。最后在缝槽内堆填出设计尺寸的SR材料形状，使其截面积为200cm2，并使表面平滑。
5）三元乙丙防渗盖片的铺贴：清理接缝两侧各20cm范围内面板混凝土表面，涂刷SR底胶，表干后以SR塑性止水材料找平混凝土表面，找平后铺贴宽度为35cm三元乙丙橡胶防渗盖片。
6）固定盖片：盖片两翼用不锈钢角钢压条（压条规格：40mm€？0mm€？mm）及M10不锈钢膨胀螺栓（间距300mm）压紧并固定，防止盖片脱落。
7）封边：压条固定施工结束后，在SR防渗盖片边缘刷涂5cm宽HK封边剂封边。
图5 大坝水平缝示意图
4 结束语
经过对下库面板和防浪墙间水平缝塑性填料整体更换后，渗流量明显减小，最大为4.21L/s。多年平均渗流量约1.66L/s，较修补前最大渗漏量有明显减少，且经过运行后渗漏量稳定，达到了预期的目的，也为类似工程的处理提供了宝贵的经验。
参考文献：
[1] 郦能惠.高混凝土面板堆石坝新技术[M].北京：中国水利水电出版社，2007.
[2] 国家电力公司.混凝土面板堆石坝设计规范（DL/T5016-1999）[M].北京：中国水利水电出版社，2005.
[3] 陈军强，蔡新合，党发宁.混凝土面板堆石坝垂直缝止水失效后的集中渗流场分析[J].西北水电，2009（1）：16-20.
[4] 混凝土面板堆石坝施工规范（DL/T5128--2001）[S].北京：中国电力出版社，2001.
[5] 戴妙林，黄天成，张勇，等.宁波溪口蓄能电站上、下库面板堆石坝及厂房观测资料2009年度跟踪分析报告[R].南京：河海大学，2010.
[6] 张勇，张加德，等.宁波溪口抽水蓄能电站大坝安全运行总结报告[R].宁波：溪口蓄能电站，2011.
[7] 林建芳，范春波，等.宁波溪口抽水蓄能电站下水库面板检查报告[R].宁波：奉化横山水库管理局，2009.