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摘 要：针对火电厂冷却塔运渗漏进行分析，制定有效的工程施工方案，采用丙凝注浆的堵漏方法，快速解决冷却塔渗漏问题。
关键词：火电厂;冷却塔;渗漏;丙凝注浆
冷却塔是火电厂生产系统的重要组成部分，它利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，然后蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等目标，从而有效的发散了工业上或制冷空调中产生的余热，进而降低水温的蒸发散热装置的温度，保证系统的正常运行才得以实现。冷却塔主要由填料，配水系统、空气分配装置、挡水器等部分构成组成。
火电厂冷却塔的主体结构由高性能混凝土构成，随着时间的积累，必然会出现一定的腐蚀问题，其原因一是由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蚀破坏，另外钢筋的裸露、腐蚀也可能导致整个结构的破坏。冷却塔水池底板止水带一旦发生断裂造成渗漏，将会对冷却塔的稳定性造成影响，也会对周围环境造成一定威胁。在腐蚀方面，首先要通过选材提高混凝土的密度和性能，其次在施工过程中的有效处理方式，能提高冷却塔的防腐功能。基层处理上，对于旧塔采用喷砂除去旧防腐层和疏松的砼表层，并水洗2～3遍，然后再用喷灯烤干介质。对于新塔，必须要把碱除尽。如果发生渗漏，采用丙凝注浆的堵漏方法，可以快速、高效、一次性地解决渗漏问题。
1 工程概况
某大型火电厂冷却塔淋水面积为5500平方米，塔筒为钢筋混凝土结构，建筑高度为114.7m，环基直径46.421m，环基底标高-4.2m，地基处理采用碎石桩。冷却塔为该电厂中最大的水工构筑物，在灌水试验期间，发现水池底板有比较严重的渗漏现象，日平均渗漏量达到150m3。
2 渗漏原因分析
通过检查发现，冷却塔发生不均匀沉降，造成环基与塔芯底板之间的水带局部断裂，是水池渗水的根本原因。
3 处理方案选择
目前国内比较常用的堵漏材料有：丙凝注浆、聚氨酯堵漏剂、水泥基渗透结晶性防水材料、堵漏灵、防水卷材和防水涂料等。因为本工程渗漏点在伸缩缝位置，因此应选用柔性材料，即：丙凝注浆、聚氨酯堵漏剂、防水卷材等。这三种材料的主要特性如下：
3.1丙凝注浆
丙凝注浆是一种新型化学注浆堵漏技术，它采用双液注浆。其原理为： 5种原料【丙烯酰胺（主剂）﹑二甲基双丙烯酰胺（交联剂）、β-二甲胺基丙腈（还原剂）﹑过硫酸铵（氧化剂）和水】按比例（重量比）配制成A、B两种溶液，当这两种溶液按照一定比例混合后，即发生聚合反应，初凝时间为30秒钟，2～3分钟反应完毕，终凝成无色透明的胶体。初凝以前，溶液渗透性好、粘度低，经注浆机加压后可注入到宽度0.1mm的裂缝中，初凝后的胶体具有抗渗性好、遇水膨胀、耐侵蚀等特点，可以达到良好的止水、堵漏的效果。适用于混凝土结构的裂缝漏水封堵和混凝土与止水带之间结合不严，而形成的接触面间漏水，耐久性良好（超过10年）。
3.2水溶性聚氨酯堵漏剂
水溶性聚氨酯堵漏剂是一种单液型高分子注浆堵漏防水材料，外观为淡黄、琥珀色透明液体，遇水能自行分散、乳化、发泡，发生化学反应生成弹性胶状固结体。该固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性，在水中永久保持原形。适用于混凝土工程的裂缝、蜂窝、麻面、空洞、伸缩缝、施工缝、结构缝的堵漏密封。水溶性聚氨酯遇水膨胀的特性，使得它能够有水的条件下施工，在压力作用下能更好的渗透进混凝土内部的裂隙中，具有操作简便，受环境因素影响较小，堵漏效果显著，耐久性好等优点。根据笔者的施工经验来看，水溶性聚氨酯堵漏剂对水池等水工构筑物的裂缝、水平施工缝的堵漏，有较为显著的优势，但是伸缩量较大部位（如伸缩缝等），堵漏施工质量不易保证。
3.3防水卷材
防水卷材是一种可卷曲的片状防水材料。根据主要组成材料不同，分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。防水卷材对施工质量的要求较高，极易发生渗漏，而且漏点不易查找，一旦渗漏必须大面积返工。另一方面，防水卷材受到风吹、日晒、冻融等恶劣天气的影响非常大，在恶劣环境下，寿命缩减尤为严重。
3.4方案选择
通过对比，本工程的堵漏方案选用施工质量有保证，且耐候性与使用寿命都较长的丙凝注浆法。
4 施工范围及工程量
冷却塔环基与底板之间的伸缩缝、水池底板伸缩缝、中央竖井与水池底板之间的伸缩缝以及池壁渗漏点等渗水部位的封堵施工，总工程量约800米。总工期10天。其中，开槽施工2天，扩槽、清槽、暗槽（包括修补止水带）以及丙凝注浆施工7天，清理现场1天。
5 渗漏处理
处理之前应对水池底板、池壁以及中央竖井等部位的止水带进行检查，如发现止水带破损，应对破损部位进行专门处理，方可进行堵漏。堵漏施工的具体步骤如下：
（1）开槽：将伸缩缝部位的原密封材料（高密度泡沫板和聚硫密封胶）清理干净，形成条形沟槽（深度约100mm，宽度约30mm），露出原有止水带。
（2）扩槽：采用机械（电镐）破除沟槽两侧表面的混凝土，使变形缝呈“V”字形。这样做的目的是：增加混凝土表面的摩擦力，提高堵漏王与混凝土之间的粘接强度。
（3）清槽：用毛刷或吹风机将“V”形槽中的混凝土碎块、灰尘等杂物清理干净，然后用清水冲洗凹槽。
（4）封槽：将PVC软管平放到“V”形槽中（其作用相当于“模板”），采用防水砂浆封槽并捣实、抹平。在施工过程中，可以根据实际情况，将暗槽划分若干个独立的注浆段。本工程所使用的防水砂浆配比为——堵漏灵粉料：细沙：水=2：1：0.3（体积比）。
（5）制槽：在每个注浆段的两端各垂直埋入一个直径20mm的PVC注浆螺帽，当PVC软管抽出后，形成由一段暗槽和两个注浆口组成的注浆段。由于防水砂浆初凝时间仅有3分钟，因此要求砂浆拌制到填缝、抹平、埋入注浆螺帽、抽管一定要迅速，确保上述施工工序在砂浆初凝以前完成。
（6）注浆防水砂浆终凝后（约5分钟），方可进行注浆作业。将注浆机和放气阀分别接到注浆段两端的螺帽上，放气阀应保持开启状态。将A、B两种溶液按1：1的比例注入注浆机内，并开始注浆。注意：A、B溶液配置完成后，分别存放于单独的容器中，避免互相接触。每次配置A、B溶液时，应充分搅拌，使溶质能够充分溶解，溶液配好以后，应进行混合试验，即：取少许A、B溶液，按照比例混合，从初凝时间、凝固程度来判定溶液配置是否符合要求。当放气阀位置有溶液溢出时，代表暗槽内空气已被排空，关闭放气阀。继续注浆，直到压力满足要求为止。本工程采用手压式注浆机，当操作人员压动手柄困难时，停止加压（压力为0.05～0.1MPa）。停止注浆后，立即切断注浆导管与注浆螺帽之间的连接，并向注浆机内注入清水，以冲洗注浆机和导管，避免溶液凝固堵塞设备。
（7）封口：注浆完毕后，采用堵漏灵对PVC注浆螺帽进行封口处理。
6 竣工验收
冷却塔是火电厂从事电力生产的主要设施，对其存在的问题进行深入分析且制定科学的设計方案是保证生产质量的前提，所以我们应高度重视冷却塔存在的问题，及时发现，及时解决。采用丙凝注浆的方法处理以后，经过48小时的蓄水试验，该冷却塔未发现渗漏。目前，该电厂已顺利完成168小时试运转，正式投入运行，事实证明丙凝注浆的堵漏方法是可靠、高效、经济的。
作者简介：
赵凯，（1990- ），男，助理工程师，从事发电厂土建管理工作。
关键词：火电厂;冷却塔;渗漏;丙凝注浆
冷却塔是火电厂生产系统的重要组成部分，它利用水与空气流动接触后进行冷热交换产生蒸汽，然后蒸汽挥发带走热量达到蒸发散热、对流传热和辐射传热等目标，从而有效的发散了工业上或制冷空调中产生的余热，进而降低水温的蒸发散热装置的温度，保证系统的正常运行才得以实现。冷却塔主要由填料，配水系统、空气分配装置、挡水器等部分构成组成。
火电厂冷却塔的主体结构由高性能混凝土构成，随着时间的积累，必然会出现一定的腐蚀问题，其原因一是由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蚀破坏，另外钢筋的裸露、腐蚀也可能导致整个结构的破坏。冷却塔水池底板止水带一旦发生断裂造成渗漏，将会对冷却塔的稳定性造成影响，也会对周围环境造成一定威胁。在腐蚀方面，首先要通过选材提高混凝土的密度和性能，其次在施工过程中的有效处理方式，能提高冷却塔的防腐功能。基层处理上，对于旧塔采用喷砂除去旧防腐层和疏松的砼表层，并水洗2～3遍，然后再用喷灯烤干介质。对于新塔，必须要把碱除尽。如果发生渗漏，采用丙凝注浆的堵漏方法，可以快速、高效、一次性地解决渗漏问题。
1 工程概况
某大型火电厂冷却塔淋水面积为5500平方米，塔筒为钢筋混凝土结构，建筑高度为114.7m，环基直径46.421m，环基底标高-4.2m，地基处理采用碎石桩。冷却塔为该电厂中最大的水工构筑物，在灌水试验期间，发现水池底板有比较严重的渗漏现象，日平均渗漏量达到150m3。
2 渗漏原因分析
通过检查发现，冷却塔发生不均匀沉降，造成环基与塔芯底板之间的水带局部断裂，是水池渗水的根本原因。
3 处理方案选择
目前国内比较常用的堵漏材料有：丙凝注浆、聚氨酯堵漏剂、水泥基渗透结晶性防水材料、堵漏灵、防水卷材和防水涂料等。因为本工程渗漏点在伸缩缝位置，因此应选用柔性材料，即：丙凝注浆、聚氨酯堵漏剂、防水卷材等。这三种材料的主要特性如下：
3.1丙凝注浆
丙凝注浆是一种新型化学注浆堵漏技术，它采用双液注浆。其原理为： 5种原料【丙烯酰胺（主剂）﹑二甲基双丙烯酰胺（交联剂）、β-二甲胺基丙腈（还原剂）﹑过硫酸铵（氧化剂）和水】按比例（重量比）配制成A、B两种溶液，当这两种溶液按照一定比例混合后，即发生聚合反应，初凝时间为30秒钟，2～3分钟反应完毕，终凝成无色透明的胶体。初凝以前，溶液渗透性好、粘度低，经注浆机加压后可注入到宽度0.1mm的裂缝中，初凝后的胶体具有抗渗性好、遇水膨胀、耐侵蚀等特点，可以达到良好的止水、堵漏的效果。适用于混凝土结构的裂缝漏水封堵和混凝土与止水带之间结合不严，而形成的接触面间漏水，耐久性良好（超过10年）。
3.2水溶性聚氨酯堵漏剂
水溶性聚氨酯堵漏剂是一种单液型高分子注浆堵漏防水材料，外观为淡黄、琥珀色透明液体，遇水能自行分散、乳化、发泡，发生化学反应生成弹性胶状固结体。该固结体有良好的延伸性、弹性及抗渗性、耐低温性，在水中永久保持原形。适用于混凝土工程的裂缝、蜂窝、麻面、空洞、伸缩缝、施工缝、结构缝的堵漏密封。水溶性聚氨酯遇水膨胀的特性，使得它能够有水的条件下施工，在压力作用下能更好的渗透进混凝土内部的裂隙中，具有操作简便，受环境因素影响较小，堵漏效果显著，耐久性好等优点。根据笔者的施工经验来看，水溶性聚氨酯堵漏剂对水池等水工构筑物的裂缝、水平施工缝的堵漏，有较为显著的优势，但是伸缩量较大部位（如伸缩缝等），堵漏施工质量不易保证。
3.3防水卷材
防水卷材是一种可卷曲的片状防水材料。根据主要组成材料不同，分为沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材和合成高分子防水卷材。防水卷材对施工质量的要求较高，极易发生渗漏，而且漏点不易查找，一旦渗漏必须大面积返工。另一方面，防水卷材受到风吹、日晒、冻融等恶劣天气的影响非常大，在恶劣环境下，寿命缩减尤为严重。
3.4方案选择
通过对比，本工程的堵漏方案选用施工质量有保证，且耐候性与使用寿命都较长的丙凝注浆法。
4 施工范围及工程量
冷却塔环基与底板之间的伸缩缝、水池底板伸缩缝、中央竖井与水池底板之间的伸缩缝以及池壁渗漏点等渗水部位的封堵施工，总工程量约800米。总工期10天。其中，开槽施工2天，扩槽、清槽、暗槽（包括修补止水带）以及丙凝注浆施工7天，清理现场1天。
5 渗漏处理
处理之前应对水池底板、池壁以及中央竖井等部位的止水带进行检查，如发现止水带破损，应对破损部位进行专门处理，方可进行堵漏。堵漏施工的具体步骤如下：
（1）开槽：将伸缩缝部位的原密封材料（高密度泡沫板和聚硫密封胶）清理干净，形成条形沟槽（深度约100mm，宽度约30mm），露出原有止水带。
（2）扩槽：采用机械（电镐）破除沟槽两侧表面的混凝土，使变形缝呈“V”字形。这样做的目的是：增加混凝土表面的摩擦力，提高堵漏王与混凝土之间的粘接强度。
（3）清槽：用毛刷或吹风机将“V”形槽中的混凝土碎块、灰尘等杂物清理干净，然后用清水冲洗凹槽。
（4）封槽：将PVC软管平放到“V”形槽中（其作用相当于“模板”），采用防水砂浆封槽并捣实、抹平。在施工过程中，可以根据实际情况，将暗槽划分若干个独立的注浆段。本工程所使用的防水砂浆配比为——堵漏灵粉料：细沙：水=2：1：0.3（体积比）。
（5）制槽：在每个注浆段的两端各垂直埋入一个直径20mm的PVC注浆螺帽，当PVC软管抽出后，形成由一段暗槽和两个注浆口组成的注浆段。由于防水砂浆初凝时间仅有3分钟，因此要求砂浆拌制到填缝、抹平、埋入注浆螺帽、抽管一定要迅速，确保上述施工工序在砂浆初凝以前完成。
（6）注浆防水砂浆终凝后（约5分钟），方可进行注浆作业。将注浆机和放气阀分别接到注浆段两端的螺帽上，放气阀应保持开启状态。将A、B两种溶液按1：1的比例注入注浆机内，并开始注浆。注意：A、B溶液配置完成后，分别存放于单独的容器中，避免互相接触。每次配置A、B溶液时，应充分搅拌，使溶质能够充分溶解，溶液配好以后，应进行混合试验，即：取少许A、B溶液，按照比例混合，从初凝时间、凝固程度来判定溶液配置是否符合要求。当放气阀位置有溶液溢出时，代表暗槽内空气已被排空，关闭放气阀。继续注浆，直到压力满足要求为止。本工程采用手压式注浆机，当操作人员压动手柄困难时，停止加压（压力为0.05～0.1MPa）。停止注浆后，立即切断注浆导管与注浆螺帽之间的连接，并向注浆机内注入清水，以冲洗注浆机和导管，避免溶液凝固堵塞设备。
（7）封口：注浆完毕后，采用堵漏灵对PVC注浆螺帽进行封口处理。
6 竣工验收
冷却塔是火电厂从事电力生产的主要设施，对其存在的问题进行深入分析且制定科学的设計方案是保证生产质量的前提，所以我们应高度重视冷却塔存在的问题，及时发现，及时解决。采用丙凝注浆的方法处理以后，经过48小时的蓄水试验，该冷却塔未发现渗漏。目前，该电厂已顺利完成168小时试运转，正式投入运行，事实证明丙凝注浆的堵漏方法是可靠、高效、经济的。
作者简介：
赵凯，（1990- ），男，助理工程师，从事发电厂土建管理工作。