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文档简介
SL/T868-2026水工建筑物水下缺陷修复技术导则目 次1总则 12术语 33基本规定 44水下检查 64.1一般规定 64.2水下表观检查 64.3水下专项检查 75混凝土结构 95.1一般规定 95.2表面破损 95.3渗漏 105.4止水失效 116土石混合结构 126.1一般规定 126.2堆石体渗漏 126.3防渗铺盖渗漏 136.4坝基渗漏 147金属结构 168其他结构 188.1一般规定 188.2输泄水隧洞 188.3穿堤(坝)建筑物 199质量检查与验收 2110作业安全与环境保护 22附录A水工建筑物水下缺陷检查内容 24标准用词说明 27条文说明 2911总 则1.0.1为规范水工建筑物水下缺陷修复技术要求,制定本标准。1.0.2本标准适用于水利水电工程水工建筑物的水下缺陷修复工作。1.0.3水工建筑物水下缺陷修复宜采用新技术、新材料、新方法、新工艺、新装备、新产品。首次采用时,应经过论证或试验验证。1.0.4本标准主要引用下列标准:GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50205钢结构工程施工质量验收标准GB/T50290土工合成材料应用技术规范SL36水工金属结构焊接通用技术条件SL/T62水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL/T105水工金属结构防腐蚀技术规范SL210土石坝养护修理规程SL/T223水利水电建设工程验收规程SL230混凝土坝养护修理规程SL/T260堤防工程施工规范SL/T291.1水利水电工程勘探规程第1部分:物探SL398水利水电工程施工通用安全技术规程SL/T492水利水电工程环境保护设计规范SL721水利水电工程施工安全管理导则SL/T802水工建筑物水泥化学复合灌浆施工规范SL/T807水工建筑物环氧树脂灌浆材料技术规范DL/T5309水电水利工程水下混凝土施工规范DL/T5315水工混凝土建筑物修补加固技术规程DL/T5406水电水利工程化学灌浆技术规范2DL/T5873水电水利混凝土结构表面涂层防护技术规范JT/T1367水下焊接作业要求NB/T11094水下自护混凝土技术导则1.0.5水工建筑物水下缺陷修复技术除应符合本标准规定外,还应符合国家现行有关标准的规定。32术 语下列术语及其定义适用于本标准。2.0.1水下缺陷underwaterdefect在水下环境中,由于设计、施工、材料或外部环境因素导致的水工建筑物在强度、防渗、耐久性等方面的损伤或功能降低,可能威胁工程安全或影响其正常运行的缺陷。2.0.2水下检查underwaterinspection由潜水员或借助水下探测设备开展的水下缺陷检查活动。2.0.3水下修复underwaterrepairing缺陷位于水面以下,在有水环境条件下开展的处理措施。2.0.4潜水器submersiblevehicle利用水下机器人搭载探测传感器和施工设备进行水工建筑物水下检查和修复的作业平台(运载体)。2.0.5水下焊接underwaterwelding利用电弧做热源在水下进行的焊接技术,通常分为湿法焊接、干法焊接和局部干法焊接。2.0.6水下切割underwatercutting利用热能或动能在水下进行的切割技术,通常分为水下热切割和水下冷切割。2.0.7水下灌浆underwatergrouting在水下环境通过压力注入浆液修复加固结构体的处理措施。43基本规定3.0.1水工建筑物水下修复按结构类型可分为混凝土结构缺陷修复、土石混合结构缺陷修复、金属结构缺陷修复及其他结构缺陷修复。3.0.2水下缺陷修复后应满足建筑物结构的安全运行和正常使用功能要求。3.0.3属于下列情况,且不具备干地修复作业环境条件时,宜进行水下修复:1通过安全鉴定确定缺陷影响建筑物安全运行和正常使用。2运行过程出现险情或异常情况,经评估确定需要进行修复。3.0.4水下缺陷修复宜按下列程序进行:1资料收集。2水下检查。3修复设计。4修复施工。5质量检查与验收。3.0.5资料收集宜包括下列内容:1相关设计文件、地质资料、运行调度、维修养护记录、安全监测和检测成果。2安全鉴定或评估报告。3水工建筑物周边的水域情况,包括水深、流速、水温、水质、泥沙淤积、水体能见度、水文气象预报信息等。4其他与水下缺陷有关的资料。3.0.6水下缺陷修复设计宜包括下列内容:1目的、范围。2设计依据。53缺陷评价。4修复措施。5材料选型。6施工设备、工艺等要求。7质量控制要求。8检查及验收要求。3.0.7水下缺陷修复施工前,宜完成下列工作:1应急预案和安全措施已落实。2施工所需的各类临建设施。3设计要求的现场生产性试验。4水下修复技术和安全交底。5落实强制性技术标准的各项要求和措施。6其他与现场施工有关的工作。3.0.8应急条件下开展水下缺陷修复作业,且水下作业环境满足相关安全规范要求时,工作程序和设计内容可简化。3.0.9水下缺陷修复施工应综合考虑工程调度运行情况,宜选择低水位运行期、机组检修期,以及水域流速、水温和能见度等条件满足作业要求时进行。3.0.10水下缺陷修复施工质量控制应满足设计及相关施工规范的要求。3.0.11水下缺陷修复工程验收应按SL/T223和DL/T5309的相关规定执行。3.0.12作业现场应进行危险源识别,并制定有效的控制措施。作业现场的施工安全应符合SL398和SL721的相关规定。重大危险源应制定专项方案、控制措施和应急预案,并制定危大工程专项施工方案。64水下检查4.1一般规定4.1.1水下检查可分为表观检查和专项检查。4.1.2水下检查应满足下列要求:1应满足缺陷修复方案设计的要求。2宜结合水工建筑物布置、结构特点、运行特性与管理要求,根据前期的缺陷检查结果、运行过程出现险情或异常情况等,编制检查技术方案。3检查内容宜参照附录A执行。4单一方法难以确定的水下缺陷,应采用多种方法进行检查验证。4.1.3水工建筑物水下检查工作程序,应按下列步骤进行:1调查水工建筑物及水域基本情况。2开展水下表观检查。3确定专项检查内容和技术方案。4开展水下专项检查。5分析专项检查成果。6编制水下检查报告。4.1.4无需开展水下专项检查时,工作程序宜简化。4.1.5水下检查报告的内容应包括工程概况、检查目的、内容、依据、方法、主要仪器设备、缺陷类型、缺陷规模、存在环境及分布情况、结论及建议等。4.2水下表观检查4.2.1应对水工建筑物水下缺陷外观和修复范围进行水下表观检查,并调查水深、流速、水温、水质、泥沙淤积以及能见度等结构外部环境情况。74.2.2水下表观检查宜采用下列方法:1潜水员目视及量测。2潜水员水下摄像。3潜水器水下摄像、图像声呐法。4在宽阔水域对水工建筑物进行大范围的水下检查时,宜采用多波束声呐、侧扫声呐。5水体能见度无法满足水下目视和水下摄像要求时,宜采用图像声呐法替代水下目视和水下摄像。4.3水下专项检查4.3.1在水下表观检查结论和建议的基础上,需进一步查明缺陷情况的,应开展水下专项检查。4.3.2水下专项检查应包括下列内容:1检测水下混凝土缺陷的大小、深度、走向分布和形态变化等。2检测渗漏来源、渗流路径、渗漏流速及渗漏量等。3检测水工建筑物周边的淤积情况。4检测水下金属结构埋件的变形程度、锈蚀程度及损伤程度等。4.3.3水下混凝土缺陷检查可采用水下探摸、水下摄像、钢尺/塞尺检测、图像声呐法、水下激光扫描法等方法,必要时可采用钻芯法进行检测。4.3.4渗漏检查可采用拟流场法、示踪法、高密度电法、瞬变电磁法及声呐渗流矢量法等方法,并应按SL/T291.1的相关规定执行。4.3.5水下淤积检查可采用单波束声呐法、多波束声呐法、水域地层剖面探测法和水域多道地震探测法等方法,并应按SL/T291.1的相关规定执行。4.3.6金属结构检查可采用测厚法、无损检测法等方法,并应满足下列规定:81待测区全部有机物、水生物应清理干净,结构表面油漆涂层厚度不应大于探头允许值。2测厚法的声程设置宜大于等于2倍金属厚度,当测点处的厚度测值与设计或原有资料差别较大时,可在该测点周围半径0.5m范围内适当移动探头进行厚度测量。3金属结构的腐蚀检测内容及评定标准应按SL/T105的相关规定执行。4金属结构无损检测内容及评定标准应按JT/T1367的相关规定执行。95混凝土结构5.1一般规定5.1.1混凝土缺陷水下修复可分为表面破损、渗漏以及止水失效的水下修复。5.1.2混凝土结构缺陷水下修复设计,应根据水下检查成果,并结合工程特点和相关标准进行。5.1.3混凝土结构水下缺陷修复前应进行现场模拟试验或工艺性试验,确定施工技术参数。5.1.4应根据混凝土结构的结构安全和运行要求以及缺陷的具体情况,选用一种方法或多种方法组合进行处理。5.2表面破损5.2.1混凝土表面破损可分为剥落、蜂窝孔洞、塌坑和裂缝。水下修复应以减少原混凝土结构损坏为原则,并参照SL230的相关规定执行。5.2.2表面破损水下修复方法宜采用水下切割、水下凿除、水下清理、水下植筋、水下钢筋安装以及水下浇筑技术,也可结合实际情况组合使用。5.2.3表面破损水下修复材料,可选用水下混凝土或水下表面防护类材料,并应满足下列要求:1强度应高于被修复面混凝土强度,其水下黏结强度不宜低于1.5MPa或原结构混凝土抗拉强度。2应满足环保要求。3变形性能宜与被修复面混凝土接近。4耐久性应满足设计要求。5.2.4表面破损水下修复施工应符合下列规定:1水下清理应符合SL230的相关规定。102水下切割凿除、水下植筋应符合DL/T5315的相关规定。3水下混凝土浇筑应符合DL/T5309和NB/T11094的相关规定。4水下表面防护材料施工应符合DL/T5873的相关规定。5.3渗 漏5.3.1坝体渗漏可分为集中渗漏、裂缝渗漏和散渗。渗漏水下修复应以减少原混凝土结构损坏为原则,可参照SI.230的相关规定。5.3.2渗漏水下修复宜采用迎水面表面修复与内部修复组合方式,其宜满足下列要求:1迎水面表面修复宜采用表面防渗、水下充填和水下灌浆方法。2内部修复宜采用水泥灌浆或化学灌浆方法。5.3.3渗漏水下修复材料选用应满足下列要求:1抗渗性和其他耐久性指标应满足相关要求,并能在水下环境中长期保持其性能稳定。2应满足水下黏结的设计要求,且黏结强度不宜低于1.5MPa。3应满足施工要求的性能,方便在水下环境中进行操作和施工。4强度和刚度应满足修复后的结构要求。5.3.4渗漏水下修复施工应符合5.2.4条的规定,并应满足下列要求:1表面防渗铺贴应符合DL/T5315的相关规定。2水下充填应符合SL230的相关规定,且根据裂缝的性质和修补目的分别选用刚性或塑性材料进行修复。3迎水面表面修复过程中,应加密渗漏量观测频次,评估水下渗漏修复工艺效果。114迎水面表面渗漏缺陷修复采用水下灌浆施工,宜选用水环境施工操作方便、符合质量要求且经济的灌浆工艺。5水下灌浆施工应符合SL/T62和SL/T807的相关规定。6宜在迎水面表面修复工序完成后,进行对应渗漏缺陷内部修复施工。5.4止水失效5.4.1止水失效可分为止水片老化、裂缝、渗漏和帷幕失效。止水失效水下修复后应满足原设计要求,且修复材料应能够适应结构的伸缩变形。5.4.2混凝土坝、水闸的止水失效修复宜采用水上施工。水上施工不能满足要求时,应采用水下施工。5.4.3止水失效水下修复材料选用应满足下列要求:1止水失效表面修复可选用复合土工膜、防渗盖片以及塑料盖片等。2符合水下黏结的设计要求,且黏结强度不宜低于1.5MPa。3变形能力和耐久性应满足设计要求。4应满足施工要求的性能。5.4.4止水失效水下修复施工应符合5.3.4条的规定,宜采用水下切割凿除、水下清理、水下充填、水下灌浆以及表面防渗技术,也可结合实际情况组合使用。5.4.5止水表面修复材料间搭接不应少于10cm,搭接处应涂刷水下黏结剂做密封处理;四周应采用水下黏结剂、压条、膨胀螺栓和垫片等做密封处理。126土石混合结构6.1一般规定6.1.1土石混合结构水下缺陷修复可分为面板坝堆石体渗漏、防渗铺盖渗漏和坝基渗漏的水下修复。6.1.2土石混合结构水下缺陷修复方案应根据水下检查成果,并结合工程特点编制。6.1.3土石混合结构水下缺陷修复前应进行现场模拟试验或工艺性试验,确定施工技术参数。6.1.4应根据土石混合结构的结构安全和运行要求以及缺陷的具体情况,选用一种方法或多种方法的组合进行处理。6.1.5修复施工期间应加密渗漏量观测频次。6.2堆石体渗漏6.2.1面板坝堆石体渗漏水下修复主要包括面板下部垫层、过渡层和堆石区渗漏水下充填处理,可采用面板破损处理、止水失效修复和堆石体填充。6.2.2面板破损处理、止水失效修复可参照5.2节、5.3节和5.4节执行。6.2.3堆石体渗漏水下填充应与面板破损和止水失效一并处理,且应满足面板变形协调和支撑稳定的要求。6.2.4面板下部填充材料宜包括散粒材料和灌浆材料,其应满足下列要求:1散粒材料应满足坝体填筑材料要求。2灌浆材料应满足SL/T62和DL/T5406的要求。6.2.5水下填充材料灌注应满足下列要求:1应采用级配连续的散粒材料,并根据脱空程度控制最大粒径。132灌注施工应按先粗后细、粗细结合、反滤递进的方式。3灌注过程中应采用水下摄像进行实时监控,并根据下游渗漏量变化调整填充材料级配。6.2.6填充材料灌注结束后,应对渗漏区面板下部的填充材料及周边垫层料、过渡料进行水下灌浆处理。6.2.7面板渗漏区下部填充材料水下灌浆应按SL/T62执行,并应满足下列要求:1集中渗漏区灌浆孔深度应深入面板下部,并不少于1m。2灌浆材料以水泥基材料为主,可采用水泥、水泥粉煤灰、水泥黏土、水泥膨润土或水泥粉煤灰膨润土等浆液。3灌浆压力应考虑水深影响,确保面板不发生抬动变形。4灌浆应自下而上施工。5灌浆结束应按5.3节的要求对灌浆孔进行处理。6.3防渗铺盖渗漏6.3.1防渗铺盖渗漏水下修复应以减小对原有防渗铺盖的扰动、破坏为原则,避免施工期间渗漏扩大。6.3.2防渗铺盖渗漏水下修复材料应符合GB/T50290的相关规定,并应满足下列要求:1复合土工膜的膜材厚度应满足设计要求,但不应小于0.5mm,材料质量、内在质量和外观质量应符合出厂检验合格标准和设计要求。2水下模袋厚度和尺寸应满足设计要求,材料内在质量和外观质量应符合出厂检验合格标准和设计要求。3材料耐久性应满足设计要求。6.3.3防渗铺盖渗漏水下修复材料应根据防渗要求、施工条件以及水深等选择。6.3.4防渗铺盖渗漏水下整体修复宜采用水下铺设复合土工膜、水下模袋等方法。6.3.5防渗铺盖渗漏水下修复应按GB/T50290和SL210的相14关规定执行,并应满足下列要求:1应根据施工前的水下检查成果,对水下修复区域杂物进行清理,对铺设面进行水下平整,平整度应满足设计要求。2水下复合土工膜应整体铺设,土工膜搭接宜采用热熔焊接,潜水员应根据结构边线配合水下铺展,且土工膜搭接宽度不应低于10cm。3复合土工膜铺设宜从一端连续铺设,并应采取措施保证膜下排气。4水下模袋的搭接宽度应不小于1m。5水下模袋宜采用固定桩进行固定。6坡面上的模袋应进行抗滑稳定验算,安全系数应不小于1.5。7模袋铺设宜在水面展开,并采用机械与人工结合的方式牵引至水下铺开模袋。8模袋混凝土灌注应自下而上、自两侧向中间进行。灌注过程中应由潜水器或潜水员全程配合进行排水、排气。9模袋混凝土坍落度和扩展度应根据现场情况确定,坍落度宜控制在220mm±20mm,坍落扩展度不宜小于500mm。6.4坝基渗漏6.4.1坝基渗漏宜采用灌浆方法进行处理。水下灌浆应遵循下列原则:1宜在低水位时进行施工。2应根据坝基渗漏特征和地质条件,选择水泥灌浆、化学灌浆或水泥化学复合灌浆等处理方案。3施工期间应结合水下钻探和检测对坝基渗漏进行动态评估,并适时调整设计方案。6.4.2坝基渗漏水下灌浆材料应根据地层特点和防渗要求进行比选,其应满足抗渗性能,并考虑耐久性、可靠性、环保性和经济性。156.4.3坝基渗漏水下灌浆应按SL/T62、SL/T802和DL/T5406的相关规定执行外,并应符合下列规定:1坝基渗漏水下灌浆应对灌浆平台、系锚方案、孔位固定等专项设计。2水下灌浆前应进行现场灌浆试验。3水下灌浆压力应考虑水深、孔内稳定水位等影响。4坝基存在集中渗水时可采用膏浆、稳定浆液等堵漏。5水下钻孔定位应水上水下配合,不应对原坝体结构和防渗体结构造成破坏。167金属结构7.0.1闸门、拦污栅、埋件及其他金属结构水下缺陷,可分为损伤、零部件缺失、锈蚀、开焊和钢丝绳锈损。7.0.2金属结构水下修复,应根据水下检查报告、缺陷等级、处置建议、工程特点选用修复工艺,并满足相关设计要求与结构安全运行。7.0.3金属结构水下修复,宜选用水下焊接、水下切割、水下补装、水下防腐技术。施工时,宜根据金属结构缺陷情况,采用一种或多种组合措施进行修复。7.0.4金属结构水下修复材料应满足下列要求:1钢材强度等级,应与原修复体钢材相同。2水下焊接材料,应采用水下施工专用焊条,并符合设计要求。3水下热切割材料,应采用水下施工专用材料,并符合设计要求。4水下螺栓连接,应采用耐腐蚀螺栓,并根据连接件工作特性、布置条件和强度等级选用。5水下防腐涂料,应采用水下专用涂料,宜采用拉开法进行附着力测试。附着力定量指标应按SL/T105的相关规定执行,并应满足环保要求。7.0.5金属结构缺陷水下修复应采用以下方法:1损伤、开焊修复,宜采用水下切除损伤部位或焊接补强。水下焊接应符合JT/T1367的相关规定。2零部件缺失修复,宜采用水下补装缺失零部件。3锈蚀修复,宜采用水下防腐,蚀坑处理宜采用水下填焊。4钢丝绳断裂及金属结构缺损,宜采用整体更换的方式修复。175闸门水下破拆,宜采用水下切割拆除。6水下金属结构修复后,除锈涂装困难时,可采用增加腐蚀裕量进行处理。7水下金属结构修复,可采用潜水器进行施工。188其他结构8.1一般规定8.1.1其他结构缺陷水下修复可分为输泄水隧洞缺陷和穿堤(坝)建筑物缺陷水下修复。8.1.2其他结构缺陷水下修复方案应根据水下检查成果,并结合工程特点编制。8.2输泄水隧洞8.2.1输泄水隧洞水下修复缺陷可分为混凝土缺陷、渗漏、隧洞结构变形、不均匀沉降破坏和内部空洞。8.2.2输泄水隧洞缺陷水下修复应满足相关要求,并达到恢复或提高隧洞的结构完整性和功能的目的。8.2.3水下情况不明时,宜采用潜水器进行洞内环境勘察。8.2.4输泄水隧洞缺陷修复应区分闸门前后区段,并应满足下列要求:1闸门前段位于上游蓄水且无法排空水体时,应采用水下修复技术。2闸门后段可通过关闭闸门、排空隧洞水体形成干地施工条件时,应采用干地修复工艺。3闸门后段无法完全排干积水时,可参照5.2节、5.3节和5.4节开展水下修复。8.2.5输泄水隧洞缺陷水下修复措施应符合下列规定:1混凝土表面缺陷,宜采用水下切割凿除、水下清理、水下植筋、水下钢筋安装、水下浇筑技术进行处理。2渗漏缺陷,宜采用水下充填、水下灌浆、表面防渗技术处理。3结构变形与损坏缺陷,宜根据具体情况,采用增设钢衬、19内部空洞回填处理等修复措施。4水下修复措施应结合实际情况组合使用。8.2.6输泄水隧洞缺陷水下修复材料应满足5.2.3条、5.3.3条和5.4.3条的要求。8.2.7输泄水隧洞缺陷水下修复材料宜包括水下混凝土材料、水下黏结材料、水下锚固材料、水下嵌缝密封材料、水下表面防护材料。其他新材料应经过验证,且符合设计要求后,方可投入使用。8.2.8输泄水隧洞缺陷水下修复施工技术应符合5.2.4条、5.3.4条和5.4.4条的相关规定。8.2.9输泄水隧洞结构变形与损坏应采用内部空洞回填处理方法,并应符合下列规定:1宜按勘探定位、钻孔、水下不分散混凝土或水下不分散砂浆灌注、水泥灌浆的顺序进行。2水下不分散混凝土宜控制坍落度不小于220mm,且应符合DL/T5309和NB/T11094的相关规定。8.3穿堤(坝)建筑物8.3.1穿堤(坝)建筑物水下修复缺陷可分为建筑物与土体接合部渗水、漏水涵闸失稳、闸基渗漏、建筑物上下游冲刷或坍塌、建筑物裂缝及淹没水下闸门启闭设施故障。8.3.2穿堤(坝)建筑物缺陷修复技术选择应符合下列规定:1当穿堤(坝)建筑物具备截断水源、排空内部水体条件时,宜采用干地施工工艺。2渗漏流速大于1m/s时,不宜采用水下修复技术。3下列情况应采用水下修复:1)穿堤(坝)段位于水库正常蓄水位以下,且无法通过闸门截断渗流通道;2)汛期高水位运行期间需实施应急修复;3)排水作业可能引发堤(坝)体渗透破坏或结构失稳。208.3.3水下修复材料宜包括水下混凝土材料、水下灌浆材料、防水片材、水下嵌缝密封材料、水下锚固材料,且应满足5.4.3条和6.3.3条的要求。8.3.4穿堤(坝)建筑物缺陷修复措施宜采用下列方法:1与土堤接合部渗水,宜采用水下灌浆和水下覆盖法处理。2穿堤(坝)建筑物滑动失稳,宜采用水下锚固法处理。3闸基渗漏,宜采用水下覆盖土工布或水下灌浆法处理。4上下游冲刷或坍塌,宜采用水下抛石、混凝土预制块、水下混凝土浇筑、土工袋法处理。8.3.5穿堤(坝)建筑物水下修复应采用下列方法:1接合部渗水采用水下灌浆技术,应符合SL/T62和SL/T802的相关规定;临水坡部位渗水,可采用水下专用篷布或膨胀性材料进行覆盖。2闸基渗漏采用水下覆盖土工布,应符合GB/T50290和SL210的相关规定;采用水下浇筑混凝土或水下灌浆技术,应符合SL/T62、SL/T802和DL/T5309的相关规定。3上下游冲刷区域采用水下抛石、抛混凝土预制块方法,应符合SL/T260的相关规定。4坍塌区域水下混凝土浇筑,应符合DL/T5309的相关规定;土工袋填充,应符合SL210和SL/T260的相关规定。5建筑物裂缝,可采用水下裂缝修复,且应符合5.3.4条的规定。6水下修复措施应结合实际情况组合使用。219质量检查与验收9.0.1水下修复施工全过程应保证水上同步监控,施工质量检验应分工序进行。9.0.2应对相关修复材料开展原材料进场检验和标准养护试件检验。测试条件允许时,可开展同条件试件检验和实体检验,且应满足相关标准的要求。9.0.3原材料进场检验应符合下列规定:1所有进场的原材料,应符合相关标准和设计要求,且具备质量合格证明文件。2主材和辅材等原材料进场后,应检验结果合格后方可使用。3检验记录应包括材料的来源、批次、检验结果等信息,并在后续过程中可追溯。9.0.4标准养护试件检验应按GB50204相关规定进行。9.0.5金属结构原材料进场检验、部件进场检验和施工过程检验,应按GB50205的相关规定执行。应对施工过程中使用的材料、构件、设备以及各工序的质量进行定期或不定期检查,并见证抽样复验,复验结果应符合GB50205的相关规定和修复设计要求。9.0.6水下焊接应按JT/T1367的相关规定进行工艺评定,并进行全过程质量控制。水下焊接质量等级、检测要求和检验成果应符合SL36和JT/T1367的相关规定和修复设计要求。9.0.7涂装、表面除锈和涂刷等工艺应进行全过程质量控制,检验数量、检验方法和检验成果应符合GB50205和SL/T105的相关规定和修复设计要求。9.0.8水下灌浆应按SL/T62和SL/T802进行质量评定和验收。9.0.9其他工艺的施工质量验收应按结构设计和施工相关标准进行。2210作业安全与环境保护10.0.1水下作业前,作业人员应进行安全培训、技术交底。潜水设备和器材应按相关规定进行检查、调试合格。10.0.2水下修复的准备阶段应对岸基与潜水器和潜水员间的通信系统进行全面的检查和维护。作业阶段应确保通信系统联通稳定,必要时可配备备用通信设施。10.0.3作业现场应在明显的位置设置职业健康安全与环境保护警示标识。有严重职业危害风险的作业岗位,应在明显的位置设置警示标识和警示说明,明示产生职业危害的种类、后果、预防和应急处置措施等。10.0.4无特殊安全措施,不应在航行船舶或移动设施上进行潜水作业。10.0.5作业现场用电应满足下列要求:1水下用电设备及水面配电设备的电路中应设有能自动跳闸的保护装置来进行过载及短路保护。2水下设备的金属结构部件应可靠接地,接地电阻值不大于4Ω,且具有足够的机械强度。3对于潜水员水下作业使用的所有电源,应使用隔离变压器或独立发电机。4水下修复中相关作业工具用电应符合相关规定。10.0.6作业现场使用的电气元器件应符合国家强制认定(3C)要求。防火、防爆、接地和绝缘措施应符合相关规定。10.0.7作业现场消防安全管理应符合SL398和SL721的相关规定。10.0.8水下作业对潜水人员、设备系统以及操作程序等的要求应符合相关规定。2310.0.9水下缺陷修复采用的方法、工艺、材料应满足环保要求。饮用水源地水下缺陷修复应无毒、无害,并符合SL/T492的相关规定。24附录A水工建筑物水下缺陷检查内容表A水工建筑物水下缺陷检查内容水工建筑物类型检查部位检查内容混凝土坝坝前地基冲刷、淤积混凝土结构破损、裂缝、渗漏、露筋及骨料出露结构缝水下部分结构缝开合、错动、渗漏坝趾、坝踵淘刷、冲刷、裂缝岸坡接缝渗漏坝体与其他建筑物连接部位破损、裂缝、渗漏土石坝(斜墙、心墙堆石坝、均质坝及土工膜防渗土石坝)、面板堆石坝上游护面裂缝、場陷、鼓胀、凹凸上游面冲刷、淤积、渗漏坝肩渗漏土石坝与混凝土结构物或者其他建筑物接头部位裂缝、場陷、错动、渗漏坝内埋设涵管場陷、渗漏混凝土面板隆起、塌陷、脱空、破损、裂缝、错动、渗漏面板接缝止水扭曲、断裂、剥落、破损、渗漏混凝土结构破损、裂缝、露筋、骨料出露趾墙、趾板、连接板等混凝土结构结构缝开合、错动铺盖派积、冲刷上游面护面土工膜破损、松动、脱落、渗漏25续表A水工建筑物类型检查部位检查内容泄水消能建筑物进口、闸门前流道、消能设施表面淤积、地基冲刷混凝土流道冲磨蚀、磨损、冲坑、露筋、剥蚀、裂缝、渗漏、骨料出露混凝土结构裂缝、淘蚀、磨损、剥落、露筋、冲坑、冲刷结构缝部位破损、露筋消能设施末端基础、导墙基础、下游河道岸坡回淘、冲淘引水发电建筑物进出口淤积、冲刷混凝土结构裂缝、破损、气蚀、磨损、冲坑、剥落、露筋、错位、渗漏压力钢管磨蚀、锈蚀、鼓包、裂纹通航建筑物(引航道、船闸、船首)混凝土结构裂缝、破损、裂缝、冲坑、剥落、露筋混凝土结构水下部分伸缩缝错台,止水破坏引航道及口门区冲刷、淤积、堆积混凝土基础淘刷水下部分混凝土结构结构缝开合、错动、渗漏输水进、出水口前淤积、堵塞、冲刷水下连接构件、锚链、锚固件变形、锈蚀、松动闸门、门楷闸门前淤积、堆积物面板锈蚀、翻卷、变形、破损止水装置磨损、破损、渗漏紧固件腐蚀、缺失26续表A水工建筑物类型检查部位检查内容闸门、门槽主梁、边梁、拉杆、吊杆、吊耳、焊缝、水封压板、挡板、垫板、底座、支座变形、损伤、腐蚀、裂纹拦污栅栅条缺失、断裂、弯曲、变形、锈蚀门槽金属结构及表面变形、松动、缺件、磨损、腐蚀门槽混凝土破损、裂缝、露筋、骨料出露门槽异物27标准用词说明标准用词严格程度必须很严格,非这样做不可严禁应严格,在正常情况下均应这样做不应宜允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做不宜可有选择,在一定条件下可以这样做水工建筑物水下缺陷修复技术导则SL/T868-2026条文说明31目 次1总则 323基本规定 334水下检查 355混凝土结构 416土石混合结构 497金属结构 538其他结构 559质量检查与验收 5910作业安全与环境保护 61321总 则1.0.1截至2024年年底,我国已建成水库大坝9.4万多座(其中大型水库841座,总库容8124亿m3;中型水库4251座,总库容1222亿m3)、水闸9.0万多座(其中大型水闸1002座)、堤防31.8万km。这些工程是我国除害兴利的水利基础设施重要组成部分,对防洪、灌溉、供水、排涝、环保、航运和水力发电等方面具有十分重要的作用。为保障水工建筑物安全运行,规范其水下缺陷修复,对修复前检查、修复材料选择、修复工艺方法、修复后质量检查和验收等提供更加系统全面的指导,制定本标准。1.0.2水工建筑物是指水利工程中用于控制、调节和利用水资源的各类建筑物,根据其功能定位分为挡水建筑物(大坝、堤防、水闸等)、泄水建筑物(溢洪道、泄流底孔、泄洪洞、放空洞等)、发电引水建筑物(进水塔、渡槽、倒虹吸、引输水隧洞等)和通航建筑物(船闸、升船机等)。333基本规定3.0.2本条提出的使用功能偏于工程实际功能的发挥或调整,有时是需求驱动的新增功能要求,例如有的水库建成后新增了供水功能,并不是原设计工况。因此,从不影响工程正常运行角度出发,水下缺陷修复需同时考虑不影响建筑物设计和使用功能,修复后的状态原则上还要考虑设计工况的安全裕度不降低。3.0.3本条规定了水工建筑物水下缺陷修复的边界条件。水工建筑物水下修复遵循“调查分析先行、轻重缓急区分、确保运行安全、兼顾工程效益、科学论证、审慎实施”的原则。修复部位具备干地修复条件时,优先考虑采用干地修复。3.0.5水下修复前,通常需要尽量收集相关资料。例如收集工程区已有的地形地貌、工程地质、工程布置及结构设计、施工要求、运行要求等资料。对于水域条件相对复杂的地区,一般还需要了解建筑物所处水域流速、水温、水质、泥沙淤积等随时空变化的情况。3.0.9本条规定了一般情况下的水下修复工作条件要求。水下能见度是根据潜水员在水中视力受限和水下检查所需而制定,如实际情况水下能见度小于1m,采取清水置换或其他措施提升水体能见度。水温是根据人体耐受温度和国内水体正常温度情况制定,如水温低于5℃,潜水员穿干式潜水服或热水潜水服,以确保潜水员得到合适的保护。水面供气式潜水要求在潜水员入水和潜水作业时水流速度不大于0.5m/s。实际工程实践中,诸多工况难以直接满足要求。对于水流速度超出此限制条件,因特殊情况需要潜水时,评估现场具体条件,采取更有效的安全防护措施,确保潜水员安全。总之,本条提出的限制条件是相对普适性要求,对于现场特34殊作业条件,采取有效措施并经论证后,在确保安全的前提下,也可在更加恶劣的作业环境下实施水下修复作业。3.0.12危大工程是指建筑工程在施工过程中存在、可能导致作业人员群死群伤或造成重大不良社会影响的分部分项工程,超危大工程是指超过一定规模的危大工程。施工单位需要在施工前组织工程技术人员编制专项施工方案,还需要组织召开专家论证会对专项施工方案进行论证。在进行水下修复工程施工前,需要根据工程的具体情况确定是否是危大工程或超危大工程,并据此制定专项水下施工方案和应急预案。354水下检查4.1一般规定4.1.1水下表观调查与专项检查的侧重点不同,表观调查侧重发现问题,专项检查侧重查明问题,为水工建筑物水下缺陷处置提供基础支撑。表观调查通常是围绕建筑物运行特性及其可能出现的病害、缺陷来设置检查巡查项目或常规检测项目,倾向于建筑物水下部分的例行检查或检测,是专项检查和水下建筑物修复的前提。水下表观检查采用区域性普查与局部详查的方案。在区域性普查阶段,主要针对待查区域的缺陷和异常,主要采用声学检查技术、辅助定位技术进行快速普查,圈定其空间分布和规模;在此基础上,采用分辨能力更好的光学摄像技术抵近圈定的区域进行详查,进一步查明缺陷的类型、现状、尺寸规模及空间分布情况。水下表观检查尽量沿测线路径实施,以便实现水下待查区域的全覆盖。测线间距的选择结合检查目的、内容、范围等多方面因素综合确定。对于测线方向,在开阔水域环境中,如近坝库区、泄洪坝段过水流道及尾水渠等,一般采用沿待检查区的短轴方向布置;在封闭水域环境中,如引水隧洞、尾水隧洞等,一般采用沿待检查区域的长轴方向布置。专项检查注重针对性、适用性,以期进一步查明表观调查或其他巡查检测揭示的异常情况,必要时新增专门的勘察任务。例如水下空腔与孔洞处理,根据现场实际情况开展专项勘察。根据专项检查和专项勘察成果,分析对建筑结构稳定和运行安全、施工安全、周边水环境变化等影响程度,选择适宜的缺陷修复设计方案,协调选取适宜的处理时机,确保工程效益最大化。4.1.2采取多种检查方法可以对结果进行相互印证,提高检查结果的准确性。经实践检验或论证,并通过技术成果认定的水下36检查新方法、新技术和新装备等,应用于水工建筑物的水下检查。考虑工程现场实际情况复杂,有的新方法、新技术和新装备可能经试验、检验仍不充分,并不适用于现场一些复杂的情况,导致得出的成果可能偏离实际。例如磁场类的大坝渗流检测新技术,由于水电站大坝本体材料及结构会影响磁场分布,因此磁场类的大坝渗流检测新技术不能直接适用于水电站大坝等复杂的水工建筑物。故采用新方法、新技术和新装备得到的水下检查成果,原则上要与常规检测手段的成果进行相互印证和综合分析,以确保新方法、新技术和新装备应用的合理性和可信度。4.1.3水工建筑物通过水下检查、缺陷分级及评估后,可以清楚了解各缺陷的严重程度及影响范围,为水下修复的处置部署及方案决策提供建议。水工建筑物水下检查工作程序如图1所示。图1水工建筑物水下检查工作流程图37水工建筑物水下检查技术方案一般包括下列内容:(1)工程概况。(2)检查目的与要求。(3)检查依据的标准及有关技术资料等。(4)检查项目、检查方法、测区布置及工作量。(5)检查人员和仪器设备情况。(6)检查工作进度计划。(7)现场检查需配合的工作及要求。(8)现场检查的安全措施。(9)现场检查的环保措施。4.2水下表观检查4.2.1水下表观检查不仅是关于水工建筑物表观缺陷的调查,而且是包括相关资料收集、外部环境调查在内的系统调查与分析评估。资料调查包括检查对象的工程设计、施工、运行、监测及安全鉴定等档案资料;水工建筑物表观缺陷描述对象包括缺陷类型、位置、尺寸,并附有略图、素描或照片及影像资料等;外部环境主要指水工建筑物周边的水域情况,如水深、流速、水温、水质、泥沙淤积、能见度等。4.2.2随着科技的进步,逐渐形成了以潜水员、潜水器以及水下专用检查设备为主要手段的水下检查技术。潜水员目视作为基本的水下检查方法,与其他量测工具相配合使用,例如进行尺寸测量时,配置直尺、卷尺、卡尺等。潜水员水下摄像是潜水员携带设备进行水下操作。受限于作业深度、水域环境复杂等因素,潜水器的发展应运而生。目前无人潜水器在水工建筑物水下缺陷检查中广泛应用,通过搭载光学或声学设备对水下结构隐患或渗流隐患进行探查,提高了水下检查的效率,同时降低了潜水员水下检查的安全风险。水下摄像具有显像直观、快速的优势,但由于工作效率低,不适合大面积的检查;此外,水下摄像的成像质量受水下能见度38的直接影响,当水下环境浑浊、水下光线昏暗时,水下摄像将无法得到可靠清晰的图像。当检查范围较小时,选用水下摄像或二维图像声呐、三维成像声呐,水质较清时一般采用水下摄像,水质浑浊时一般采用二维图像声呐、三维成像声呐。当检查范围较大时,一般先选用测量船搭载多波束声呐、侧扫声呐进行大面积普查,再对普查异常部位或工程重点关注部位采用水下摄像或二维图像声呐、三维成像声呐进行详查。根据现场作业实际需求和水下作业环境选择适宜的水下检查方法。图2、图3分别为声呐图像检测成果和水下摄像检查成果。38图2声呐图像检测成果
图3水下摄像检查成果38除采用潜水员或潜水器开展水下检查外,载人潜水器能够综合潜水员与有缆遥控潜水器(ROV)的优势,既可以进行大深度的水下检测活动,又可以将专业人员带到水下进行直观决策,同时人员保持在常压环境,能够彻底规避减压病。针对大坝深水环境探测、修补加固等特殊需求,形成面向大坝检测的潜水器技术解决方案,“禹龙”号大坝深水载人潜水器的研发(图4)实现了坝工领域300m级深水病害探测修复技术装备从0到1的突破。“禹龙”号大坝深水载人潜水器重点解决载人潜 图4“禹龙”号载人潜水器水器作业固定、水下定位、作39业工具搭载、低能见度探测、安全防护、宽视野观察窗研制等(图5),可用于高坝大库水下结构隐患排查和渗漏隐患探测、修复。图5“禹龙”号搭载的多机具4.3水下专项检查4.3.4水下高清摄像可直观地查看渗漏点情况,结合拟流场法、示踪法和声呐渗流矢量法等,能进一步确定渗漏的方向、范围和规模。拟流场法是依据渗漏部位与非渗漏部位电阻率的差异,利用水流场和电流场在一定条件下物理数学上的某些相似性,建立人工电流场拟合渗漏水流场,即在渗漏出水口和渗漏点的水体中供以伪随机信号电流,通过在水体中测量电流场的分布查明水流场的特征,实现渗漏入水口的高效、精确探测。示踪法主要包括放射性同位素示踪法、荧光剂示踪法。这类方法的原理是在水中加入示踪剂,采用相应的设备监测这些特殊物质的含量变化规律,通过对周边水域中的荧光剂或者放射性同位素进行追踪探查,分析其含量变化,进而对渗流的路径、位置、范围、地下水的补给源等情况进行定位和判断。声呐渗流矢量法是利用声波在水中与其他介质不同的传播特性,通过声呐探测器,接收声波并进行分析,实现对水流流速场40的测量。若被测水体存在渗流,则必然在测点产生渗流场。声呐探测器阵列能精细地测量出声波在流体中能量传递的大小与分布,依据阵列测量数据的时空分布特征,即可以显示渗流声源发出的方向,同时利用渗流声源方向上的声呐探测器与探头顶部声呐探测器的距离和相位之差,分析得到渗流场的水流流速。4.3.5水下淤积检查方法分为直接探测和间接分析两类。其中,直接探测方法包括了浅层地震反射波法、水域底层剖面法和水域多道地震探测法等,这类方法采用了弹性波理论,可以一定程度上穿透水底淤积层,通过探测不同物性参数水底结构界面的反射波,解译获取水底淤积的厚度及分布特征;间接分析方法包括多波束声呐法,这类方法受技术理论的限制,可精确获取水底地形地貌的特征信息,但无法直接穿透水底地层。因此,在实际淤积探测过程中,常通过实测水底地形与原竣工或设计图纸等的基准进行比对分析后,获取水底淤积的厚度及空间分布。4.3.6金属结构腐蚀检查主要是测量蚀余厚度,相对成熟的有水下超声波测厚仪等。测厚法要求检测前,待测区全部有机物、水生物要清理干净,结构表面油漆涂层厚度不大于探头允许值;声程设置为大于等于2倍金属厚度,若测点的厚度测值与设计或原有资料差别较大时,在该测点周围半径0.5m范围内适当移动探头进行厚度测量。水下超声探伤主要适用于厚度6mm以上低碳钢、低合金高强度钢的对接焊缝和角接焊缝中的裂纹、未焊透、未熔合、气孔、夹渣等;水下磁粉法适用于铁磁性材料焊缝表面及近表面裂纹缺陷的探伤检验;水下电磁法适用于焊缝近表面缺陷检查。415混凝土结构5.1一般规定5.1.2DL/T5309《水电水利工程水下混凝土施工规范》和DL/T5315《水工混凝土建筑物修补加固技术规程》等相关标准对混凝土结构缺陷水下修复施工组织设计有相关规定。5.2表面破损5.2.1裂缝是最常见的混凝土缺陷之一,裂缝种类及产生原因千差万别,轻则影响建筑物外观品质,重则危害建筑物安全运行。因此,须高度重视发现的每一条裂缝,根据产生的原因确定处置措施。SL230-2015《混凝土坝养护修理规程》中5.1.2条规定,混凝土裂缝类型“根据其成因可分为结构性裂缝和非结构性裂缝,其中又可分为温度裂缝、干缩裂缝、钢筋锈蚀裂缝、荷载裂缝、沉陷裂缝、冻胀裂缝、碱骨料反应裂缝等。根据其开度变化可分为静止裂缝、活动裂缝和尚在发展的裂缝。根据其深度可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝。结构性裂缝是由外荷载引起的裂缝;非结构性裂缝是由变形引起的裂缝,如温度变化、混凝土收缩等。静止裂缝是指形态、尺寸和数量已稳定不再发展的裂缝;活动裂缝是指现有工作环境和条件下始终不能稳定、易随结构受力、变形或温度变化而时张时合的裂缝;尚在发展的裂缝是指长度、宽度、数量仍在发展,但经历一段时间后将会终止的裂缝。”DL/T5251《水工混凝土建筑物缺陷检测和评估技术规程》中5.2.1条规定,混凝土裂缝因其裂缝成因分为温度裂缝、干缩裂缝、荷载裂缝、沉陷裂缝、冻胀裂缝及碱骨料反应裂缝等。水工混凝土裂缝需根据缝宽进行分类,分类标准见表1。42表1混凝土裂缝按缝宽分类0.0.项目裂缝类型特性裂缝缝宽ô/mm水工大体积混凝土A类裂缝龟裂或细微裂缝δ<0.2B类裂缝表面或浅层裂缝0.2≤δ<0.3C类裂缝深层裂缝0.3≤δ<0.5D类裂缝贯穿性裂缝δ≥0.5水工钢筋混凝土A类裂缝龟裂或细微裂缝δ<0.2B类裂缝表面或浅层裂缝0.2≤δ<0.3C类裂缝深层裂缝3≤δ<0.4D类裂缝贯穿性裂缝δ≥0.4水工混凝土裂缝只按裂缝的成因、特性进行分类,未区分水上裂缝和水下裂缝。根据工程经验和理论研究,水下裂缝成因与水上裂缝成因基本一致。水下裂缝分类按照水上裂缝分类。5.2.3水下修复材料根据缺陷或病害类型、修复技术要求、修复方法经综合比选研究后确定。按照材料性质不同分为水下混凝土材料、水下表面防护材料、水下灌浆材料、防水片材、水下嵌缝密封材料、水下黏结材料、水下锚固材料和水下快速堵漏材料等。表2中列举了常用的水下修复材料。表2常用水下修复材料分类名称使用条件主要适用的缺陷类型表面破损渗漏水下混凝土材料水下不分散混凝土水下混凝土结构修补✓✓水下自护混凝土✓水下环氧砂浆水下混凝土裂缝嵌填、水下混凝土结构表面处理、水下混凝土薄层剥蚀修补和水下钢筋混凝土结构表面防护处理✓✓水下环氧混凝土模袋混凝土水库、江堤、湖坝等护坡的防渗✓43续表2分类名称使用条件主要适用的缺陷类型表面破损渗漏水下表面防护材料水下环氧涂料水下混凝土或金属表面的防腐处理,或为水下界面剂、黏结剂使用✓✓水下聚氨酯涂料水下混凝土表面防渗✓✓水下环氧涂层材料水下混凝土表面封闭、涂装处理;水下混凝土、金属结构黏结处理;水下金属结构防腐蚀处理✓✓水下灌浆材料水下环氧树脂灌浆材料混凝土或其他小体积混凝土裂缝、施工缝、缺陷等防渗工程✓✓聚氨酯灌浆材料水下混凝土伸缩缝、裂缝、施工缝的渗水、漏水防渗处理✓✓水泥浆材混凝土裂缝、蜂窝孔洞的灌浆补强和防渗处理✓✓防水片材三元乙丙橡胶防渗盖片伸缩缝及混凝土裂缝的防渗止水;迎水面的散渗处理✓✓三元乙丙复合柔性板✓✓柔性碳纤维复合塑性板材✓✓土工膜迎水面的散渗处理V✓水下嵌缝密封材料沥青类塑性填料止水材料水下伸缩缝、裂缝的嵌填密封止水✓✓橡胶类塑性填料止水材料✓✓遇水膨胀橡胶止水材料✓✓44续表2分类名称使用条件主要适用的缺陷类型表面破损渗漏水下黏结材料水下环氧黏结材料水下混凝土表面封闭、水下混凝土黏结处理✓水下锚固材料水下环氧类锚固材料水下快速锚固、水下新老混凝土之间锚固✓水下药卷式锚杆锚固剂✓水下快速堵漏材料水下密封材料水下混凝土裂缝、接缝、凹槽、孔洞的密封和补强处理;水下化学灌浆前灌浆管的埋设及缝面止封处理✓✓水泥快速堵漏剂水下快速封堵渗漏的孔洞和裂缝✓✓表面破损水下修复材料选取根据原混凝土破损面积和深度。为尽量减小原混凝土损伤,在修补区域周围设置模板或支撑结构,以保持修补层的形状和稳定性,同时减少对原混凝土的直接接触和损伤。根据损伤程度和修补要求,选择具有良好黏结性、耐久性和抗渗性的各类修补材料,如水泥-水玻璃复合材料、水下环氧树脂灌浆材料、丙烯酰胺类材料、水下聚氨酯灌浆材料以及水泥与环氧树脂、丙烯酰胺、聚氨酯混合形成的聚合物水泥类等。各类型水下修复材料特性见表3。表3水下修补材料特性浆材名称优点缺点普通水泥浆类价格低,来源广易被水冲散水泥-水玻璃类胶结时间可以调整为几秒至几十分钟范围,来源广,价格低终凝时间长,初凝后抗冲性差45续表3浆材名称优点缺点水溶性聚氨酯类能直接与水反应后凝固,体积膨胀,抗渗性好价格高,与水泥的和易性较差,水流流速较大时易被冲走丙烯酰胺类胶结时间可以调整为几秒至几十分钟范围有毒性水下环氧树脂类防渗堵漏效果好,与水泥结合后强度高,胶结时间可以调整为几秒至几十分钟范围,来源广,价格低有少许毒性DL/T5330《水工混凝土配合比设计规程》对混凝土结构缺陷水下修复的水泥基材料设计有相关规定。对于水下施工场景,水下不分散水泥基材料需要添加絮凝剂以获得较好的黏聚性和保水性。GB/T37990《水下不分散混凝土絮凝剂技术要求》对絮凝剂的技术要求有相关规定,DL/T5117《水下不分散混凝土试验规程》对水下不分散水泥基材料相关性能的测定有相关规定。选取强度高于原混凝土的修复材料可有效填补原混凝土缺陷,有助于恢复原混凝土的整体强度。由于修复后的水工建筑物会在原有缺陷位置产生应力集中现象,因此选取强度更高的修复材料可有效分散结构应力,并阻止水和其他腐蚀介质渗透,降低二次破坏风险。在水工建筑物服役过程中,混凝土常承受较大的水压力、动荷载等外力作用,如修复材料与原混凝土之间的黏结强度低于1.5MPa,水可能会通过新旧界面渗透,造成修复面剥落等问题,破坏修复效果。水下缺陷修复施工的质量可能面临深水压力、水流冲刷、潜水作业、水下低温、浮力压力差、水中腐蚀介质等环境因素的影响,因此水下缺陷修复材料的强度性能需能抵抗深水压力,一般不选取溶于水、凝结硬化时间难以调整、水下黏聚性差、密度较46小和耐久性较差的材料。由于每个工程的规模、设计要求、水下工况、施工设备和技术水平等各有不同,施工的工艺流程、工艺参数和修复材料性能等也有差别,故要求重要、关键部位水下修复前需进行现场模拟试验或工艺性试验,其目的在于根据试验项目的实际情况,对设计提出的相关技术要求进行复核,并提出完善的施工工艺和措施。材料的变形性能采用弹性模量指标进行评估。修复材料的弹性模量一般不低于或超过被修复面混凝土的弹性模量的10%,以确保修复层与基底之间能够保持良好的结合,减少因变形差异而产生的内应力,进而避免修复层开裂等现象。灌浆施工一般在低温季节或裂缝开度较大时进行,这是因为在低温季节,混凝土结构的温度应力相对较小,裂缝的开合变化趋于稳定。此时进行灌浆,可以减小因灌浆压力过大而导致裂缝尖端应力过大、超过断裂韧度而继续扩展的风险。当裂缝开度较大时,灌浆材料更容易充分填充裂缝,形成有效的黏结和封闭层。5.2.4水下切割凿除需进行水下混凝土表面缺陷处理,包括切割、凿除和表面打磨步骤。有的水下混凝土表面缺陷处理时表面还会有防护要求,如混凝土表面破损在切凿后通常采用填充材料进行水下填充,填充材料凝固前往往需要防护;金属件外露或锈胀缺陷切凿并填充材料后,填充材料凝固前也需要防护。水下植筋修复时,需关注植筋锚固的缺陷处理和植筋孔位问题。植筋孔位如何完全避开混凝土内部钢筋,是设计和施工的一个难点,实际工程中要尽可能地避开。水下立模浇筑的模板吊装设备选择是否合适直接影响施工进度。规定模板吊装设备在模板自重、风载、动水流等条件下仍能安全正常作业,主要是基于安全考虑。水下浇筑模板尽量不拆除,已有多个工程案例。水下立模浇筑后尽量避免模板拆除的原因主要是考虑水下拆除施工难度47大,以及水下拆除对结构造成二次损伤的风险。此外,在经设计充分考虑后,水下立模的模板可以充当结构物的一部分使用,为新浇水下混凝土或其他修复材料提供额外保护层,减少新浇修复材料在外部水压力作用下的不均匀变形,防止水和水环境腐蚀介质向新浇修复材料内部的渗透。例如乌江东风水电站溢洪道出口坡脚加固采用了钢模板和水下模袋混凝土对底板缺陷进行立模,并在之后采用导管法浇筑水下混凝土进行缺陷修复。又如,在西霞院水库工程进口检修闸门前铺盖和挡土墙修复工程中,通过研发预制多个水下网孔模板箱体,吊装下设连接成排,内浇混凝土形成连续封闭的钢筋混凝土挡墙,并在挡墙封闭后进行挡墙内部的混凝土浇筑,成功解决了原挡墙倾倒及铺盖区域损坏的问题。5.3渗 漏5.3.2水下充填、水下灌浆和表面防渗技术是目前渗漏水下修复较为成熟、惯用的技术。后续工程有新设备、新技术和新材料时,新的修复方法经验证合格,也可以应用。一种水下修复方法不能满足渗漏水下修复的质量要求时,需根据工程实际选择多种组合方法进行修复。例如混凝土层间渗漏,若仅用水下嵌填法修复即可达到堵漏效果,就不必再采用其他水下修复方法;否则,选用水下嵌填法十水下粘贴法等进行组合,形成多种组合方法,以达到堵漏要求。又如水下水泥灌浆与水下化学灌浆,工程中往往是先采取水泥灌浆修复,当修复不能满足质量要求时,再增加化学灌浆进行堵漏。5.4止水失效5.4.4止水片老化、裂缝、渗漏、帷幕失效等是水工建筑物常见的止水失效的场景。止水失效一般采用表4的方法进行水下修复。48表4止水失效水下修复的处置方法及适用范围处置方法适用场景止水片老化裂缝渗漏止水帷幕失效水下切割凿除✓✓水下清理✓✓✓水下充填✓✓✓✓水下灌浆✓✓✓表面防渗✓以结构缝止水片失效修复为例,在结构缝止水片失效位置的上、下两端钻孔,孔内填柔性止水材料形成封闭的高塑性填料嵌填区(图6)。标引序号说明:1-混凝土结构缝:2-混凝土体:3-封闭孔:4-止水片;5-结构缝缝面;6-柔性止水填料;7-高塑性填料嵌填区;8-失效止水片图6混凝土结构缝直接嵌填示意图496土石混合结构6.1一般规定6.1.2水下缺陷隐蔽性强,水下检查难以查明全部问题。要根据修复目标,结合工程特点,并考虑缺陷部位、缺陷特征、水深、工期等进行水下修复方案设计,选择技术经济最优的方案。6.1.5土石混合结构渗漏处理过程中,处理效果随处理措施是动态变化的,通过下游渗漏量变化,评估处理措施的效果,以动态调整处理措施。6.2堆石体渗漏6.2.1根据国内外典型面板堆石坝渗漏原因统计(表5),坝体渗漏的主要原因为面板、止水结构与下部堆石体变形不协调导致面板裂缝、面板破损和止水失效等,进而形成渗漏。面板裂缝、面板破损和止水失效的水下修复处理按第5章的要求执行。本节主要针对面板下部垫层、过渡层和堆石区的水下修复处理。表5国内外典型面板堆石坝渗漏原因工程名称国家坝高/m最大渗漏量/(L/s)渗漏原因青柏诺沃巴西13001500面板破损、裂缝、面板塌陷,止水老化白云中国1201240面板裂缝、塌陷布西中国140.81975一期、二期面板接缝破坏,面板裂缝巴拉格兰德巴西1851284面板挤压破坏谢罗罗尼日利亚1251700止水失效、面板破坏马鹿塘中国154200止水失效蓼叶中国66.2381面板错台裂缝506.2.3本条规定了面板坝坝体渗漏水下修复的原则要求。面板堆石坝坝体渗漏发生时,除面板、止水等防渗体破坏外,下部垫层料、过渡料在渗流作用下发生渗透破坏,细颗粒流失后导致面板下部支撑条件改变。因此,水下修复时要对渗漏区下部垫层料和过渡料缺陷一并处理。6.2.4坝体渗漏水下修复材料因地制宜地选择。对于渗漏量大的工程堵水料用量大,选择砂石料等作为填充料具有一定经济性。填充料灌注后作为坝体的一部分,选择满足坝体填筑要求的材料。6.2.5坝体存在集中渗漏时,潜水员靠近存在安全风险,且其他修复技术受水流影响效果不佳。因此,在渗漏入口流速较大时,先采用填充料灌注减渗。根据已有工程经验,填充料灌注量与坝体渗漏时间、渗漏部位和渗漏形态有关,先用粗料再用细料,并根据灌注情况动态调整填充料灌注级配很有必要。蓼叶水库因周边缝内侧面板错台裂缝导致渗漏,采用了粉细砂、粉煤灰作为堵水料;新疆某水电站止水失效和面板挤压破坏导致坝体渗漏,第一次处理前已渗漏2年,以级配碎石、中粗砂和粉煤灰作为堵水料,共灌注200m3有余。6.2.6水下灌浆处理的主要目的是提高填充材料的强度和密实度,为面板提供满足要求的支撑条件。6.2.7面板下部灌浆难以进行有效的抬动监测,因此灌浆压力控制要考虑水深等影响。6.3防渗铺盖渗漏6.3.2本条主要对复合土工膜和水下模袋材料选取时需要注意的问题进行说明:1本款考虑水下施工条件和基面平整程度等规定了膜材的最小厚度。复合土工膜的技术指标包括材料质量、内在质量和外观质量,GB/T17642《土工合成材料非织造布复合土工膜》和GB/T17643《土工合成材料聚乙烯土工膜》对复合土工膜的技术要求、试验方法、评定标准和检验标准进行了规定。512水下模袋的技术要求包括内在质量和外观质量,GB/T17638《土工合成材料短纤针刺非织造土工布》、GB/T17639《土工合成材料长丝纺粘针刺非织造土工布》、GB/T17640《土工合成材料长丝机织土工布》等对各类土工模袋的技术要求、试验方法、评定标准和检验标准进行了规定。6.3.4防渗铺盖渗漏修复中也有采用抛投黏土的方法,根据普西桥水电站、白云水电站和达岱水电站等工程水面抛投的情况,效果不理想。主要原因是水上抛投黏土允许渗透比降较低,水上抛投碎石和其他材料无法形成有效的防渗层。普西桥水电站大坝坝前抛填料为黏土,白云水电站大坝渗漏应急处理时抛填料为级配碎石。6.3.5本条主要对复合土工模和水下模袋施工中需注意的问题进行说明。1水下修复区域清理主要目的是保证基面平整,提高水下铺设质量,基面若有突出的石块、树枝、钢筋等杂物,容易刺破复合土工膜和土工模袋。2为保证复合土工膜的防渗效果,土工膜优先采用双轨热熔焊接,土工膜搭接宽度不低于10cm。3复合土工膜一般从坝顶向上游铺设。4坡面上的水下模袋在具备条件时要铺设至坡面顶部,并有一定宽度,平面抗滑稳定性验算按式(1)进行:F1式中L2、L3-α-坡角(°);fo-模袋与坡面间的界面摩擦系数;F,-安全系数。6.4坝基渗漏6.4.1灌浆处理是坝基渗漏处理最主要的方法,坝基渗漏水下52修复也以灌浆堵漏为主。1低水位施工主要为降低灌浆难度、增加干地处理范围考虑。2坝基渗漏灌浆以水泥灌浆为主,对于地质条件复杂、防渗要求高的工程,一般选择化学灌浆或水泥-化学复合灌浆。3坝基水下灌浆实施存在较多不确定因素,因此,要对灌浆方案、材料和工艺等进行动态设计动态调整。6.4.3坝基渗漏水下灌浆多在水面平台上进行钻孔灌浆,本条提出水面平台的要求。1水下灌浆过程中水面平台的稳定对灌浆实施和灌浆效果影响较大,因此,要根据灌浆方案、水文气象资料和坝前水域条件,对灌浆平台固定、系锚方案、孔位固定等进行论证和设计。2水下钻孔定位一般通过在水面放置铅锤或进行钻孔孔斜测量等方式进行。537金属结构7.0.1水工金属结构主要包括闸门、阀门、拦污栅、压力钢管、启闭机和升船机等,是水利水电工程重要的组成部分,其担负着工程的防洪、灌溉、引水发电、供水、航运等控制任务,在库水常年侵蚀、设计洪水位变化等多种因素影响下,金属结构会出现腐(锈)蚀、变形、损伤、零部件缺失和断裂等现象,见表6。典型案例如花凉亭溢洪道与引水隧洞、大岗山导流洞、溪洛渡导流洞等。表6金属结构水下修复适用场景序号适用场景1闻门及埋件:(1)闸门在高含沙量或复杂水下环境中长时间运行下的卡阻,(2)闸门在长时间运行启闭钢丝绳的断裂。(3)门槽预埋件因长期水流冲刷、磨损或锈蚀导致破损、零部件缺失、开焊2其他金属结构:水下结构在长时间运行下的开焊、零部件缺失3拦污栅:(1)因水流冲击、污物堆积或长期运行导致栅条变形。(2)拦污栅表面附着大量污物等导致无法提起。需水下对变形的栅条修复和清理7.0.3水下焊接、水下切割是目前金属结构水下修复较为惯用的技术,如丹江口大坝加高初期工程金属结构加固更新、大岗山导流洞、溪洛渡导流洞、小湾充水管等工程的应用,效果良好。水下涂装防腐技术在新建工程中普遍采用,金属结构的水下表面处理较为关键。参考SL/T105《水工金属结构防腐蚀技术规范》要求,考虑水下施工防腐涂装。对在建的水电工程,主要采取阳极保护的方法;有些已建工程,如安徽花凉亭、安徽莲花54水电站等工程的应用,效果良好。7.0.4对金属结构水下修复材料的选择,主要基于以下考虑:(1)在受力条件下,具有较高的强度利用率和较好的延性,能较充分地发挥被加固构件新增部分的材料潜力。(2)具有良好的水下可焊性,在钢筋、钢板和型钢之间焊接的可靠性能得到保证。(3)在水下环境中,加固材料的良好粘接、可操作性、耐腐蚀很重要。目前市场上用于水下焊接、切割、防腐材料有不同的品牌和功能的国内外产品。558其他结构8.1一般规定8.1.1本条规定了其他结构水下修复的适用场景,见表7。表7其他结构水下修复适用场景序号建筑物类型适用场景1输泄水隧洞受水流冲刷导致的混凝土结构破损、露筋、裂缝2施工分缝处、衬砌因强度不足、防水措施不到位导致的渗漏3结构变形或其他原因影响到结构强度4穿堤(坝)建筑物土体接合部渗水、浸泡或运行时间长,或因填土、地基渗透变形,引发渗水、开裂等情形5地基不均匀沉降导致基础承载力不足、水压力和杨压力增大,减小滑动力和增加摩阻力不足,引发前期涵闸的变形和滑动6水流冲刷、防冲措施不到位,导致的坍場7超载、地基承载力不一或遭受渗透破坏导致混凝土结构裂缝或管道断裂8.2输泄水隧洞8.2.3水下作业位于隧洞和涵洞内,潜水作业风险较其他部位要高。在进行隧洞和涵洞内水下作业前,要对洞内的水温、水深、进洞距离、结构缺陷及水下作业路线上危险因素等进行探明,通常采用潜水器进行洞内环境的勘察。8.2.5输泄水隧洞缺陷修复常常有创造干地施工的条件,但在其他情况下,如蓄水后进口段、检修门槽附近等无法创造干地施工环境时,通常采用水下施工方法进行修复。洞内水下修复作业56安全风险较高、修复施工工艺复杂,需根据缺陷类型,多种水下处理技术组合使用。输泄水隧洞混凝土结构缺陷常采用的水下作业技术同第5章混凝土结构缺陷水下修复技术。如龚嘴10号冲沙底孔封水面的水下修复、葛洲坝大江排沙洞的水下修复等,都取得良好的效果。提高水下缺陷修复质量,基面处理至关重要,需彻底清除受到损伤的疏松混凝土,保证修补材料能与完好的混凝土基面良好结合。选择凿除工具时要考虑不损害周围完好的混凝土,进行水下混凝土基面处理。输泄水隧洞混凝土运行由于渗漏问题,会导致隧洞与岩石形成一定的空隙、空洞,无法结合紧密。一般考虑采用水下灌浆进行解决。灌浆主要用于隧洞混凝土衬砌层的背后,尤其在分布有断层、岩溶洞穴的地方,由于长期渗漏多会遗留下较大空隙,为使混凝土层与围岩紧密结合,改善受力条件,有针对性地对较大空隙进行灌浆。SL/T62《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》规定了隧洞灌浆中的回填灌浆要求,灌浆时要设置结构变形监测装置,测点位置根据现场情况确定,抬动变形控制值需满足设定要求。8.3穿堤(坝)建筑物8.3.1穿堤(坝)建筑物的种类很多,功能和技术要求各异,其与堤防接合部的修复,不但要求符合本标准的规定,还要求符合穿堤(坝)建筑物各自相关标准的规定。穿堤(坝)建筑物在水流的作用之下,穿堤(坝)建筑自身和建筑物与堤防土石的结合部位,极为容易出现管涌、流土、接触冲刷、滑动、倾覆及渗漏等问题,严重影响了水利工程的运行安全和运行功能。对闸涵漏水若不及时修复,会因渗径缩短引发渗透破坏。采用灌浆方式对裂缝、脱空等问题处理的效果较好。8.3.2穿堤(坝)建筑物缺陷修复通常采用形成干地施工,国内水下修复的案例不多,但随着潜水装备及技术发展,可在不具57备形成干地条件下进行水下修复施工。穿堤(坝)建筑物结构类型多,发生缺陷的原因、部位以及程度等各有不同,修复前需调查清楚,且掌握水下环境,如水深、流速及浑浊等。水下修复在低水位时流速小的水环境下,修复作业条件最为有利,主要是作业效率高、安全风险小、经济投入小,且修复效果好。目前,穿堤(坝)建筑物缺陷修复手段、方法多,对方案进行整体对比分析,以选择可靠性及安全性高的以及经济性好的设计方案。8.3.5规定了穿堤(坝)建筑物缺陷的水下修复处理的方法,主要基于以下考虑:1穿堤(坝)建筑物与堤防接合部是堤防的重点部位,易发生渗漏、接触冲刷破坏,且发展速度快难以修复,因此渗水的处理要特别重视,做到“早发现早处理”。水下修复直接在临水坡进口处截堵,封堵位置精准,但须在渗漏早期进行,且渗漏流速不大于1m/s时,采用篷布盖堵、防渗土工膜、黏土袋及膨胀材料对临水坡进口渗水精准截堵。水下灌浆针对穿堤(坝)建筑物内部缺陷导致接合部位渗水,采用高分子化合物速凝浆液灌浆的方式进行结构水下修复及防渗处理,处理效果良好。如安徽安庆火电厂1号、2号发电机组穿江堤循环水排水箱涵渗水处理,水下处理取得良好的效果。2穿堤(坝)涵闸受损而不及时修复,会危及穿堤(坝)建筑物和堤防的安全,甚至引起工程失事。由于涵闸基础轮廓渗径不足、渗流比降大于地基土允许比降,易产生渗水破坏,形成冲蚀通道。水下修复适宜在闸基下游有少量清水渗漏时进行,若渗漏继续发生,渗漏流速增大且超过1m/s时则不具备水下处理条件。水下处理在闸基上游潜水员水下覆盖土工布,或在渗漏进口处经临时处理后,浇筑水下混凝土进行上游截渗,中间截渗根据水下闸基渗漏脱空情况分别进行水下混凝土或水下灌浆的方式进行充填。3因上游水压力、浪压力、扬压力增大等原因,易导致涵闸滑动失稳。涵闸滑动失稳为重大险情,必须立即修复。考虑以58减小滑动力,增加摩阻力为原则采取相应的水下处理措施。在滑动面下端先采取水下抛石,减小闸基的滑动,并考虑在闸墩或水下闸底板等部位采取水下锚杆加固的方式阻止滑动。4堤防临水面顺堤行洪,水流淘刷堤身、堤脚造成堤坡土体崩落。以护脚和缓冲防塌为主。一旦发生堤防冲刷、坍塌,首先考虑抛投料物,如块石、土工袋、石笼、柴枕等,以稳定基础、防止险情的进一步发展。对于水下施工,由于受到水流环境的影响,只能在发现冲刷和坍塌的初期采用水下施工,如坡面轻微或一定长度的冲刷、坍塌。一般水下采用水下抛石、抛混凝土预制块的方法进行加固,即使用机械或人工将块石抛投到冲刷、坍塌部位,且加固护脚,提高工程的抗冲性和稳定性,并将坡面恢复到冲刷、坍塌前的设计状况。修复时一定要查探清楚水下冲刷和坍塌的位置,然后在冲刷和坍塌体外缘进行水下抛石、抛混凝土预制块和土工袋填充固脚。5根据裂缝的性质、成因及危害程度开展建筑物裂缝的水下修复工作,分级采取相应的措施处理。599质量检查与验收9.0.2明确了质量检查包括原材料进场检验、标准养护试件检验,检测条件满足时,可开展同条件试件检验和实体检验。9.0.3规定了原材料进场检验要求,确保检验结果作为工程质量评定的依据。9.0.5~9.0.8焊接等材料进场时,规定应按国家现行标准的规定抽取试件,且应进行化学成分和力学性能检验,检验结果应符合国家现行标准。(1)检查数量:质量证明文件全数检查:抽样数量按进场批次和产品的抽样检验方案确定。(2)检验方法:检查质量证明文件和抽样检验报告。GB50205《钢结构工程施工质量验收标准》、JT/T1367《水下焊接作业要求》、SL36《水工金属结构焊接通用技术条件》和SL/T
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