萬(wàn)家寨水庫(kù)大壩橫縫止水系統(tǒng)處理

萬(wàn)家寨水庫(kù)大壩橫縫止水系統(tǒng)處理

1樞紐分層取水萬(wàn)家寨水庫(kù)是國(guó)家“十二五”重點(diǎn)水利水電樞紐工程。位于黃河北渠上段托克托——龍口峽谷河。是黃河上游開(kāi)發(fā)規(guī)劃的第一類(lèi)。樞紐由攔河壩、泄水建筑物、壩后式廠房、引黃取水建筑物及GIS開(kāi)關(guān)站等組成。樞紐水電站裝機(jī)1080MW。年發(fā)電量27.5億kW·h。攔河壩為半整體式混凝土直線重力壩,壩頂高程982.00m,壩頂長(zhǎng)443m,最大壩高105m。水庫(kù)總庫(kù)容8.96億m3,最高蓄水位980.00m,正常蓄水位977.00m。萬(wàn)家寨大壩瀝青井止水設(shè)計(jì)布置在大壩左、右岸邊坡壩段的橫縫中,橫縫具體止水形式從上游向下游依次為:(1)10mm厚兩氈三油,(2)500mm×1.6mm止水銅片,(3)250mm×250mm瀝青井,(4)330型橡膠止水,(5)直徑150mm半圓排水井。2善意取得瀝青井瀝青井尺寸為250mm×250mm,采用C20一級(jí)配混凝土預(yù)制塊砌筑,每段砌筑高度為100cm,預(yù)制塊厚10cm,預(yù)制塊上口抹1∶3水泥砂漿進(jìn)行連接。加熱鋼筋采用4根直徑為16mm的圓鋼,搭接處采用雙面焊接,搭接長(zhǎng)度為128mm(8d)。加熱鋼筋每隔100cm用絕緣瓷板進(jìn)行絕緣隔離,每個(gè)絕緣瓷板下面用焊接在加熱鋼筋上的2.5cm×5.0cm的鋼板支托,加熱鋼筋底部用J-9型拉緊瓷瓶支撐固定,井內(nèi)填注瀝青石棉瑪蹄脂。大壩橫縫止水瀝青井共4個(gè),左岸2個(gè)(1號(hào)~3號(hào)壩段),右岸2個(gè)(20號(hào)~22號(hào)壩段)。萬(wàn)家寨水庫(kù)自1998年蓄水以來(lái),經(jīng)過(guò)8年多的運(yùn)行,大壩左、右邊坡壩段運(yùn)行正常,未出現(xiàn)橫縫滲水等現(xiàn)象。2005年,在運(yùn)行維護(hù)人員定期巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)4條止水瀝青井出現(xiàn)不同程度的瀝青滲漏現(xiàn)象,1號(hào)~2號(hào)壩段瀝青井滲漏最為嚴(yán)重,為了確保大壩伸縮縫止水系統(tǒng)正常工作,確保大壩安全運(yùn)行,于2006年11月對(duì)4個(gè)瀝青井進(jìn)行全面通電加熱和瀝青補(bǔ)灌處理。3青浦井青優(yōu)加熱處理方法3.1瀝青加熱電纜放線加熱設(shè)備采用兩臺(tái)380V交流弧焊機(jī)進(jìn)行升流加熱,因?yàn)r青加熱熔化需要大電流,電源線采用25mm2×3+16mm2×1電纜,電源開(kāi)關(guān)最大過(guò)流保護(hù)動(dòng)作電流在75A以上。3.2加固后加固處理因4個(gè)瀝青井排放口封堵鋼板存在不同程度的變形脫焊,致使部分瀝青泄露,在瀝青井加熱前必須進(jìn)行封堵和加固處理。在瀝青井排放口鋼管壁上對(duì)角焊接4條M12×20螺栓,排放口打磨平整,將!200mm的圓形鋼板(10mm厚)封堵焊接在排放口鋼管出口上,在圓形鋼板對(duì)應(yīng)排放口鋼管壁上的螺栓位置鉆設(shè)!14圓孔,并用M12螺母和鋼管壁上的M12螺栓進(jìn)行連結(jié),保證了排放口封堵板的嚴(yán)密和牢固。3.3瀝青井內(nèi)電極斷路利用風(fēng)鎬將瀝青井井口的混凝土封口(40cm×40cm×30cm)鑿開(kāi),露出井內(nèi)加熱電極鋼筋,用萬(wàn)用表通斷檔測(cè)量瀝青井內(nèi)兩組電極是否存在短路和斷路。通過(guò)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)2號(hào)~3號(hào)壩段和20號(hào)~21號(hào)壩段橫縫瀝青井內(nèi)電阻分別只有一組電極正常,另一組電極斷路,其它2條瀝青井兩組電極正常。3.4瀝青加熱處理待以上準(zhǔn)備工作完成后,對(duì)瀝青井開(kāi)始通電加熱。瀝青井通電加熱步驟及方法如下:(1)利用兩臺(tái)焊機(jī)次級(jí)端(焊機(jī)連接動(dòng)力電源側(cè)為初級(jí)端,連接加熱電極側(cè)為次級(jí)端)電源分別連接井內(nèi)兩對(duì)加熱電極,初級(jí)端連接75A動(dòng)力電源,分別對(duì)4個(gè)瀝青井進(jìn)行24h通電加熱。對(duì)只有一對(duì)電極正常的瀝青井,采用電焊機(jī)次級(jí)“+”、“-”極對(duì)應(yīng),并聯(lián)在加熱電極上進(jìn)行通電加熱。在加熱處理過(guò)程中,電流強(qiáng)度不宜上升過(guò)快,控制在80~100A,電壓控制在40~45V,以免井內(nèi)瀝青迅速熔化下落,損壞井內(nèi)絕緣瓷板。(2)加熱過(guò)程中,井口設(shè)專(zhuān)人值班,利用鉗形電流表及溫度計(jì),每半小時(shí)測(cè)量記錄一次電極電流、電壓及井內(nèi)溫度,并在每天0∶00、8∶00、12∶00、18∶00時(shí)間點(diǎn)各檢查一次瀝青井排放口,防止瀝青在加熱過(guò)程中出現(xiàn)泄露。(3)隨著井內(nèi)瀝青的熔化,逐漸調(diào)高加熱電極電流,當(dāng)井內(nèi)溫度達(dá)到140℃時(shí)應(yīng)減小電流,使井內(nèi)溫度保持在100~140℃左右,以便水分徐徐蒸發(fā),當(dāng)井內(nèi)水分蒸發(fā)干凈(沒(méi)有氣泡)時(shí),再加大電流,使井內(nèi)溫度達(dá)到180℃繼續(xù)蒸發(fā)1~2h,然后逐漸減低電流,使井內(nèi)溫度逐漸降低。3.5降低瀝青的溫度(1)瀝青井填料配比:60號(hào)建筑瀝青80%,石棉粉20%。(2)當(dāng)井內(nèi)溫度降低至60~80℃時(shí),即將加熱配置好的瀝青填料(溫度應(yīng)降至130℃左右)注入井內(nèi)。此次灌注為一次性灌注,直至瀝青填滿為止。(3)待井內(nèi)瀝青完全凝固后,在瀝青表面鋪10cm厚細(xì)砂,再其上抹10cm厚1∶3水泥砂漿進(jìn)行封堵。4瀝青井加熱施工因1號(hào)~2號(hào)壩段橫縫瀝青井內(nèi)瀝青滲漏量較大,隨著井內(nèi)瀝青逐漸熔化下沉,加熱鋼筋電極因自重原因及沒(méi)有瀝青支撐出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。為保證井內(nèi)加熱鋼筋電極不出現(xiàn)短路導(dǎo)致的瀝青井報(bào)廢的嚴(yán)重后果,及時(shí)在瀝青井口利用絕緣材料對(duì)加熱電極進(jìn)行固定,并將其雙面焊接加高,以方便以后瀝青井加熱施工。根據(jù)1號(hào)~2號(hào)壩段橫縫瀝青井加熱電極鋼筋下沉的現(xiàn)象,分別對(duì)另外3個(gè)瀝青井加熱鋼筋進(jìn)行了井口絕緣固定。5瀝青井加熱補(bǔ)灌技術(shù)施工的體會(huì)4個(gè)瀝青井共補(bǔ)灌60號(hào)建筑瀝青600kg,石棉粉150kg。通過(guò)對(duì)大壩橫縫止水瀝青井的加熱補(bǔ)灌工作,不僅掌握了瀝青井通電加熱技術(shù),而且了解了瀝青井加熱工程中易出