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混凝土缺陷水下修复技术在枕头坝一级水电站的应用

文档作者：熊玺周林勇文档来源：国电大渡河枕头坝发电有限公司		点击数：	更新时间： 2025年12月28日
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２０１８ 年第４ 期
２０１８ Ｎｕｍｂｅｒ ４
水电与新能源
ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ
第３２ 卷
Ｖｏｌ．３２
ＤＯＩ： １０．１３６２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２ －１８００／ｔｖ．１６７１ －３３５４．２０１８．０４．０１５
收稿日期：２０１７ －１２ －０５ 作者简介：熊 玺，男，工程师，主要从事水电厂技术及管理方面的工作。
混凝土缺陷水下修复技术在枕头坝一级水电站的应用
熊 玺，周林勇
（国电大渡河枕头坝发电有限公司，四川乐山 ６１４７００）
摘要：在大中型水电站中，泄水建筑物长期使用后，过流面混凝土将不可避免地存在冲刷、掏空、空蚀、开裂等缺陷［１］ ，由
于多处于水下，且创造干地施工条件困难、成本高，因此急需探究水下施工方法。主要介绍了混凝土缺陷水下修复技术
在大渡河枕头坝一级水电站工程的实际应用。
关键词：混凝土缺陷；水下修复；枕头坝一级水电站；应用
中图分类号：ＴＶ６９８．２ ＋５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１６７１ －３３５４（２０１８）０４ －００５６ －０３
Application of the Underwater Repairing Technology for
Concrete Defects in Zhentouba I Hydropower Station
ＸＩＯＮＧ Ｘｉ， ＺＨＯＵ Ｌｉｎｙｏｎｇ
（Ｃｈｉｎａ Ｇｕｏｄｉａｎ Ｄｕｄｕ Ｒｉｖｅｒ Ｚｈｅｎｔｏｕｂａ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｌｅｓｈａｎ ６１４７００， Ｃｈｉｎａ）
Abstract： Ｉｎ ｌａｒｇｅ ａｎｄ ｍｅｄｉｕｍ ｓｉｚｅ ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎｓ， ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｖｅｒｆｌｏｗ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｒｅ ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ ｏｆ ｄｅｆｅｃｔｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｅｒｏｓｉｏｎ， ｄｉｇｇｉｎｇ， ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｒａｃｋｉｎｇ ａｆｔｅｒ ａ ｌｏｎｇ ｔｉｍｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｐａｉｒｉｎｇ
ｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｄｅｆｅｃｔｓ ａｒｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ａｎｄ ｃｏｓｔｌｙ ａｓ ｔｈｅｙ ａｒｅ ｕｓｕａｌｌｙ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ．Ｔｈｕｓ， ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｒｅｐａｉｒｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｄｅｆｅｃｔｓ
ｉｎ Ｚｈｅｎｔｏｕｂａ Ｉ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ． Key words： ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｄｅｆｅｃｔｓ； ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｒｅｐａｉｒｉｎｇ； Ｚｈｅｎｔｏｕｂａ Ｉ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ； ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
枕头坝一级水电站为大渡河干流水电梯级规划的
第１９ 个梯级，位于四川省乐山市金口河区。坝址处控
制流域面积７３ ０５７ ｋｍ２ ，多年平均流量１ ３６０ ｍ３ ／ｓ。
电站采用堤坝式开发，正常蓄水位６２４ ｍ，为混凝土重
力坝，最大坝高８６．５ ｍ，电站装机容量７２０ ＭＷ，多年
平均发电量３２．９０ 亿ｋＷ· ｈ，保证出力２０６ ＭＷ，年平
均利用小时４ ５６９ ｈ。正常蓄水位以下库容０．４３５
亿ｍ３ ，水库总库容０．４６９ 亿ｍ３ 。开发任务以发电为
主，兼顾下游用水［１ －２］ 。
枕头坝一级水电站枢纽工程建筑物自左至右依次
布置左岸挡水坝、４ 个河床式发电厂房坝段、２ 孔泄洪
闸、１ 孔排污闸、３ 孔泄洪闸河床式厂房和右岸挡水坝
段等建筑物。泄洪闸设弧形工作闸门和平板事故闸门
各一扇。泄洪闸和冲沙闸的工作闸门由液压式启闭机
操作，平板检修闸门共用１ 台门式启闭机。
泄洪闸进口底板高程为５８５．００ ｍ，为５ 孔，单孔
尺寸８ ｍ ×１６ ｍ（宽×高），孔顶以上设胸墙，胸墙底高
程６０１ ｍ。泄洪闸坝段长８９．５０ ｍ， 坝顶高程
６２６．５０ ｍ，最大闸高５６．００ ｍ；中墩厚度５．００ ｍ，边墩
厚度４．００ ｍ；闸底板厚度８．００ ｍ，闸室顺水流方向长
度６０．００ ｍ。
１ 水下缺陷检查
２０１６ 年汛后对枕头坝一级水电站１ ～５ 号泄洪闸
的工作弧门下游闸室段、消力池底板及导流墙等部位
进行水下检查及录像，检查损坏范围、损坏详细情况
等，检查总面积约３０ ０００ ｍ２ 。重点关注混凝土剥落、
掏空、磨损、冲坑、钢筋裸露、裂缝、蜂窝麻面等缺陷。
水下检查的方法［３ －４］ 主要包括：
１）水下摄像检查。对于泄洪闸闸室、边墙等水质
清澈的部位，使用水下高清摄像头对检查面进行全面
摄像，以确定缺陷情况。
５６ 万方数据
熊 玺，等：混凝土缺陷水下修复技术在枕头坝一级水电站的应用２０１８ 年４ 月
２）潜水员探摸。对于消力池水质混浊，水下摄像
画面不清晰，采用人工水下探摸的方法查找缺陷。
检查共发现混凝土缺陷、防冲涂料脱落等冲刷空
蚀破坏共计５２ 处。最严重的冲刷位于５ 号泄洪闸底
板，最大冲刷深度２２ ｃｍ，部分钢筋裸露。
２ 枕头坝一级水电站水下修复应用
结合水下检查成果，仅对闸室段混凝土存在的缺
陷进行修复处理，处理缺陷汇总见表１ 所示。
表1 枕头坝一级水电站泄洪闸工作弧门下游闸室段混凝土缺陷汇总表
部位缺陷编号桩号高程／ｍ 缺陷位置缺陷尺寸／ｃｍ 备注
１ 号泄洪闸Ｘ１ 坝纵
０ ＋０６０．００ ５９０．８ 位于１ 号泄洪闸左侧边墙与
左侧导流墙交接处竖向施工
缝上
上下游长度８，竖直
高度３５，深度５ 施工缝处
混凝土缺陷
２ 号泄洪闸Ｘ２ 坝纵
０ ＋０５９．００ ５８５．０ 右侧闸墩与底板交接处 上下游长度５５，竖直
高度４，深度８ ４ 号泄洪闸Ｘ３ 坝纵
０ ＋０５６．７４ ５８０．３ 左侧闸墩与底板交接处，距
离左侧闸墩渐变面３．２６ ｍ 上下游长度１３２，竖直
高度８３，深度２ ５ 号泄洪闸Ｘ４ 坝纵
０ ＋０４８．４０ ５８４．０ 距离左侧闸墩６７ ｃｍ 上下游长度１０２，左右岸
长度３７５，深度２２ 钢筋网裸露
枕头坝一级水电站混凝土缺陷水下修复施工工艺
流程为切割、凿毛→钻锚孔、植锚筋→支立模板→浇筑
水下环氧混凝土（见图１、图２）［５］ 。
图1 X1、X2、X3 缺陷修复示意图（单位：ｍｍ）
１）切割、凿毛。用液压锯等工具沿着缺陷破损边
线切割出修补边缘线，缺陷切割深度为６ ｃｍ，侧壁应
尽量保证垂直，切割边线必须封闭。用液压镐凿除修
补范围内局部过高的混凝土，以保证修补混凝土的最
图2 X4 缺陷修复示意图（单位：ｍｍ）
小厚度为６ ｃｍ，使修补混凝土有效地嵌固在老混凝土
中，以提高修补面抗冲刷性能。
２）钻锚孔、植锚筋。使用液压钻钻孔径φ１６ ｍｍ
的锚孔，孔距３０ ｃｍ，孔深为２０ ｃｍ，待锚孔清洗干净后
充填锚固剂、植入φ１４ 锚筋；钢筋布置和锚筋安装示
意见图３、图４ 所示。
３）安装钢筋网。对Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 缺陷，将已经加工
好的φ８＠２５０ ｍｍ 的钢筋网下放至修补位置并进行
固定；对Ｘ４ 缺陷恢复其裸露的钢筋网。
４）支立模板。模板采用３ ｍｍ 钢板和６．３ 槽钢制
作而成，模板可在模板四周使用膨胀螺栓进行固定。
对于位于闸墩渐变段处的缺陷，在制作Ｘ３ 模板时，按
照闸墩处的曲面进行制作，保证修补后的缺陷能与原
闸墩的曲面保持一致。在模板顶部位置预留浇筑口，
用于进行环氧混凝土浇筑；钢板表面涂刷黄油，以便于
拆模。
５７ 万方数据
水电与新能源２０１８ 年第４ 期
图3 锚筋平面布置示意图（单位：ｃｍ）
图4 锚筋安装示意图（单位：ｃｍ）
５）浇筑环氧混凝土。采用吊罐法进行浇筑，将环
氧混凝土装入料桶中，吊放于水下修补位置，由潜水员
把料桶中的混凝土，送到浇筑仓内，浇筑完的混凝土表
面应平坦、顺滑，内部密实，新老混凝土粘接良好。
３ 混凝土水下修复效果
水下环氧混凝土浇筑完成后，将模版进行拆除，对
新浇混凝土原混凝土面的误差超过±３ ｍｍ 的部分进
行打磨处理，直至全部满足误差允许为止。
４ 结 语
经过一个汛期泄洪的考验后，２０１７ 年汛后再次对
过水面进行水下检查，原缺陷修复的环氧混凝土都比
较完整，修复效果较好。环氧混凝土水下修复技术在
枕头坝一级水电站成功应用，为类似高尾水位闸坝工
程的水工建筑物混凝土水下缺陷处理提供了借鉴。
参考文献：
［１］ 张捷．混凝土缺陷水下修复技术［Ｊ］．大坝与安全，
２００４（５）： ８ －１２
［２］杨平， 雷声军， 高传彬．枕头坝一级水电站枢纽布置设计
综述［Ｊ］．水力发电， ２０１５， ４１（８）： ６２ －６５
［３］唐奇端， 周福浩．岩滩水电站水下工程混凝土缺陷处理
［Ｊ］．广西电力建设科技信息， １９９７（４）： ５ －８
［４］龙虎， 赵伽， 赵杏杏， 等．丹江口混凝土坝水下裂缝检查
与处理［Ｊ］．湖北水力发电， ２００８（５）： ２２ －２３
［５］包银鸿．水下混凝土缺陷处理的工法研究： 施工与应用部
分［Ｊ］．大坝与安全， ２００５（２）： ２９ －３２
（上接第４６ 页）
标准表格，包括人员保险、车辆通行证件、进场材料证
明、特殊工种资格证等，提高项目执行效率；③在项目
管理，重大项目每个项目中心指定一位领导牵头，每个
项目部门指定项目负责人，并设置ＡＢ 岗，保障项目的
管理人员和管理职责。
清江公司于２００７ 年１２ 月变更为湖北能源集团股
份有限公司全资子公司。２０１５ 年１２ 月中国长江三峡
集团控股湖北能源，清江公司并入央企系列。这些变
动对清江的水库大坝管理也提出了更高的要求，清江
库坝中心会高度重视大坝安全，深入探索尝试，不断提
升自身的大坝安全管理水平。
参考文献：
［１］谭少华．清江流域水电生产管理模式的探索和实践［Ｊ］．
湖北水力发电， ２００９（５）： ８７ －９０
［２］贡建兵．清江流域梯级水电站大坝运行安全管理的实践和
探索［Ｊ］．大坝与安全， ２０１２（１）： ２７ －３１
［３］傅振邦， 谭少华．清江流域的水电开发与运营创新［Ｊ］．水
力发电学报， ２０１２， ３１（４）： １

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