摘要：水利水电工程的导流洞封堵段，往往由于施工不当造成封堵不实、灌浆不到位等导致收缩变形等原因而出现渗漏问题，一旦堵头发生渗漏，一般无法到达上游封堵面，只能从下游进行堵漏加固，处理难度较大，常规的水泥灌浆堵漏效果不宜保证。对此，文章基于某水利水电工程为例就隧道封堵中化学灌浆的运用进行研究，以供广大同行参考。
关键词：水利水电工程；隧洞封堵；化学灌浆；运用
1工程概况
某地水利水电工程控制集水面积5156km2，总库容1.88亿m3，具有防洪、灌溉、发电等综合利用功能，是一座山区大(2)型Ⅱ等控制性骨干工程，由拦河坝、右岸溢洪道、泄洪洞、发电引水系统及坝后电站等主要建筑物组成，库区蓄水时从上游迎水面以块石混凝土封堵(封堵段长30m)，再灌浆封实, 内部埋设渗压渗流计。上游隧洞进口左右各30m范围内采用粘土培厚夯填加固。在库区蓄水后隧洞封堵段下游侧发现拱顶三处小股渗漏水流，洞壁两侧接触缝也有几处散渗，水流清澈。观测数据显示，当库水位达45m高程时开始渗漏，渗漏水量随库水位升降而显著增减变化，渗漏量约0.2～3.5L/s。
2堵漏方案
为防止长期渗漏造成渗流破坏，必须进行防渗堵漏处理。通过查阅资料与讨论等方式提出了采用水泥浆加速凝剂(水玻璃)、环氧树脂、水溶性聚氨酯材料等几种灌浆堵漏方案。由于无法到达迎水面，只能从下游侧进行灌浆作业，采用水泥或环氧树脂混合浆液，虽其可灌性好强度高，但都不适宜带水作业，特别是在动水作业中浆液容易被水流冲刷带走或稀释，达不到灌浆堵漏的效果。而水溶性聚氨酯灌浆材料，具有良好的亲水性，浆液遇水后即分散乳化，快速凝胶固结，其固结体为弹性体，遇水可二次膨胀，具有弹性止水和以水止水的双生功能，特别适合涌水、动水作业面的防渗堵漏。采用水溶性聚氨酯进行化学灌浆，一是工艺成熟，适宜带水作业，灌浆堵漏效果可靠；二是施工简易，不会对现有工程运行和供水任务造成影响；三是渗漏封堵作业面不大，施工成本可控。经比选和研究，最终确定采用水溶性聚氨酯进行化学灌浆堵漏处理。
3化学灌浆堵漏施工
3.1灌浆材料选择
根据施工应用经验，选用HX—669型水溶性聚氨酯注浆液作为此次化学灌浆堵漏材料，其主要有以下特点：
第一，浆液遇水后自行分散、乳化、发泡，立即进行化学反应，形成不透水的弹性胶状固结体。
第二，反应后形成的弹性胶状固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性。
第三，与水混合后粘度小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体基本无害、无毒、无污染。
第四，浆液遇水反应形成弹性固结体物质的同时，释放CO2气体，借助气体压力，浆液可进一步压进结构的空隙，使多孔性结构或孔隙能完全充填密实，具有二次渗透的特点。
第五，浆液的膨胀性好，包水量大，具有良好的亲水性和可灌性，同时浆液的粘度、强度、固化速度可根据需要进行调节。
3.2施工准备
第一，机械设备和人员。配备2台套便携式化学灌浆机，指定专业的灌浆施工人员操作。
第二，材料及试验。施工前对采购的化学灌浆材料进行动水条件下凝胶性能试验，根据作业面漏水情况，初步拟定灌浆压力。
第三，施工技术方案。制定施工技术方案和操作要求，做好现场安全防护及文明施工等准备工作。
3.3灌浆堵漏施工
第一，作业面清理。凿除原封堵混凝土表面析出物，冲洗干净，在拱顶渗漏水集中的位置钻孔布置3处排水孔，将渗漏水集中引排。
第二，钻孔。沿隧洞原衬砌城门型断面布置灌浆孔，钻头直径14mm(采用12mm灌浆管)，孔深20cm，孔距30cm，孔中心距洞壁10cm，钻孔采用斜孔，孔与原隧洞洞壁接触面形成450～700的斜角，斜穿原洞壁接触缝。在顶拱中心线120度角范围，距顶排灌浆孔20cm的位置，加密布设一排灌浆孔，呈梅花型布置，孔深20cm，孔距30cm。
第三，清孔。采用风水结合冲洗，清除灌浆孔内残留的渣料和粉尘。
第四，埋管及封缝。将灌浆管固定在孔内，采用快速堵漏剂进行孔口封缝。对原混凝土封堵表面有裂隙或渗水的位置进行清表，凿除浮渣，采用快速堵漏剂进行临时性嵌缝堵漏处理，防止跑浆。
第五，压水检查。待强度满足要求后，进行压水检查，如嵌缝或灌浆管(嘴)位置仍有渗水、透气或脱落现象，则重新处理。
第六，灌浆。接入灌浆管和灌浆机，开始灌浆。①配浆。将配备好的浆液倒入压浆泵，压紧泵盖，杜绝水气进入泵内发生反应，保持浆液良好流动性。②灌浆顺序。遵循先下后上，由两端向中间集中的原则，采取分序错管的灌浆方式，从洞壁两侧底部开始向顶拱集中，最后进行顶拱漏水灌浆处理。③灌浆压力。以略大于漏水水头压力或孔内停止进浆为控制标准。
第七，灌浆作业要点及实施情况。灌浆过程中，采取“压(力)快降快压，压(力)慢降慢压”的操作模式。刚开灌时，孔内占浆量较大，灌浆压力较小，回落较快时，反映灌浆通道顺畅，则快速压浆，加大进浆流量，以利于“以浆赶水”，增加浆体密实度；而当灌浆压力渐渐增大，回落较慢时，此时浆液行走不畅，为减小沿程和局部阻力，适当加大压力并慢压，减低行浆速度，让浆液扩大行浆半径，填充周边空隙。洞壁两侧灌浆孔的进浆量较小，灌浆顺利。顶拱位置刚开始灌注时畅通性较好，灌注一段时间后，原预埋排水管开始出现少量淡黄色浑水现象，部分聚氨酯浆材未能及时凝胶而被水流带出。针对此情况，现场采取措施进行调整控制：一是当邻孔或排水管出浓浆时，封闭邻孔或排水管；二是逐步加大灌浆压力，找到合理的灌浆压力控制点，保证灌浆压力略大于漏水水头压力，以便于浆液能够顺利进入漏水通道，也要防止压力过大而使浆液稀释分散无法凝胶或凝胶效果不佳；三是对排水管周边的灌浆孔，采取轮动式的灌注方式，尽量让浆液从不同方位填充整个渗漏通道并凝胶发生作用。
第八，灌浆结束。洞壁两侧的灌浆孔进浆效果一般，持续灌注一段时间，当该孔位不再进浆，保持一定灌浆压力，继续灌注3～5min后结束该孔灌浆；若串孔冒浆，则封闭出浆管，适当加大压力继续压浆，不再进浆后，保压灌注3～5min后结束，移至下一序孔继续灌注。拱顶段以堵漏为主，当邻孔或排水管出浓浆时，封闭邻孔或排水管，继续压浆，直至该孔位进浆量很小或不再进浆，移至旁边灌浆孔轮流多次灌注，直至拱顶段所有灌浆孔都不再进浆。灌浆作业从早上开始，至下午结束，灌浆总量约60L。灌浆结束后，仔细检查作业面，混凝土表面还有些潮湿外，整个块石混凝土封堵面不再有明显渗水迹象，灌浆堵漏取得了初步成效。随后清除混凝土表面渗出凝胶及灌浆管，再用环氧砂浆进行扫平抹面修复，顺利结束此次灌浆堵漏施工。
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