導(dǎo)語：水閘病險(xiǎn)災(zāi)害及加固工程要點(diǎn)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］針對贛撫平原灌區(qū)柴埠口水閘混凝土工程老化,剝蝕嚴(yán)重,閘門止水損壞,排架裂縫、防浪墻不滿足設(shè)計(jì)高程,底板厚度和海漫長度不足,閘基滲漏,船閘混凝土碳化等病害,結(jié)合水閘運(yùn)行現(xiàn)狀和工程特性,從進(jìn)水閘布置方案,消能防沖設(shè)施補(bǔ)強(qiáng),閘基防滲處理,船閘整體加固等幾方面開展針對性的加固補(bǔ)強(qiáng)措施。加固方案在水閘地形地質(zhì)適應(yīng)性,工程投資經(jīng)濟(jì)型和施工便捷性方面取得了較好的平衡。除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后,可有效改善水閘在灌溉、節(jié)水、航運(yùn)等方面的效益。

［關(guān)鍵詞］病險(xiǎn)災(zāi)害；除險(xiǎn)加固；柴埠口水閘

水閘廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、防洪排澇、城鎮(zhèn)供水、航運(yùn)發(fā)電等行業(yè)[1-2]。盡管我國建設(shè)了大量水閘發(fā)揮了顯著的工程效益,但受限于建設(shè)年代和經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件,很多工程運(yùn)行多年后均出現(xiàn)了不同程度的病害,突出表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)損壞、防洪能力不足、建筑物老化、閘前淤積及相關(guān)設(shè)施失效。本文結(jié)合柴埠口水閘除險(xiǎn)加固工程,分類分項(xiàng)探討水閘存在的病害和采取的加固措施。

1工程概況

柴埠口水閘位于贛撫平原灌區(qū),是一座以灌溉為主,兼顧發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用的中型水閘,位于進(jìn)賢縣李渡鎮(zhèn)柴埠口村附近,主要建筑物由進(jìn)水閘、船閘組成,是撫東堤主要建筑物之一。工程建成以來,為贛撫平原灌區(qū)東總干渠提供農(nóng)業(yè)灌溉用水發(fā)揮了巨大的社會效益。

2工程病險(xiǎn)及加固措施

2.1進(jìn)水閘病害及加固要點(diǎn)

進(jìn)水閘存在的主要問題是：進(jìn)水閘砼存在老化、裂縫、蜂窩麻面、露石露筋現(xiàn)象；進(jìn)水閘上部排架裂縫,啟閉梁預(yù)埋件銹蝕；進(jìn)水閘消力池底板已出現(xiàn)縱橫裂縫和下沉現(xiàn)象,消力池深度、底板厚度及海漫長度不滿足要求；進(jìn)水閘下游兩岸岸坡2010年汛期出現(xiàn)泡泉滲漏險(xiǎn)情,水閘基礎(chǔ)存在滲漏隱患；進(jìn)水閘啟閉機(jī)房建設(shè)年代久遠(yuǎn),墻體裂縫,屋面為砼預(yù)制板漏水嚴(yán)重。2.1.1閘室混凝土由于進(jìn)水閘閘室砼表面老化碳化較嚴(yán)重,為提高進(jìn)水閘閘墩表面的抗沖磨和抗老化性能,在混凝土表面噴一層2mm厚的聚脲彈性體抗沖磨材料對老混凝土進(jìn)行保護(hù),實(shí)施后需滿足表1中參數(shù)指標(biāo)。噴涂聚脲彈性體固化快,10s凝膠,10min達(dá)到步行強(qiáng)度。復(fù)雜曲面不流掛；停工期短,對溫度和水分不敏感,施工時(shí)受環(huán)境溫度、濕度影響小。具有優(yōu)越的抗沖磨、防滲和抗腐蝕特性；撕裂強(qiáng)度大于50kN/m,抗沖磨強(qiáng)度達(dá)到C60硅粉混凝土的10倍以上,高速水流沖刷無脫落。聚脲彈性體補(bǔ)強(qiáng)由底涂、噴涂聚脲彈性涂料、脂肪族聚氨酯面層組成。2.1.2消能防沖設(shè)施現(xiàn)狀消力池長度均滿足要求,但深度及底板厚度不滿足要求,海漫長度不滿足要求?，F(xiàn)狀消力池底板裂縫,損毀嚴(yán)重。因此設(shè)計(jì)對消力池進(jìn)行拆除重建,池長24.0m,底板厚0.7m,池深1.0m。底板梅花形布置排水孔,孔、排距3m×3m。消力池后接15.0m長的干砌石海漫,干砌石厚300mm,下設(shè)150mm后的砂礫石墊層。

2.2閘基滲漏及處理

由于受當(dāng)時(shí)施工技術(shù)限制,水閘成墻質(zhì)量難以保證。高噴防滲墻軸線布置在上游混凝土鋪蓋上,未形成封閉,閘基存在滲漏的可能。且防滲墻左側(cè)起于左岸岸坡,右側(cè)止于右岸道路,長僅約65m,根據(jù)地勘資料防滲墻之外仍有中粗砂墻透水層,兩側(cè)存在繞滲隱患。同時(shí),防滲墻布置在進(jìn)水池上游側(cè),當(dāng)撫河水位較高時(shí),由于防滲墻后為砌石護(hù)坡亦存在沿坡面滲透的通道。且防滲墻已使用近30年,故在撫河發(fā)生特大洪水的汛期,進(jìn)水閘下游兩側(cè)岸坡出現(xiàn)泡泉險(xiǎn)情,閘基存在滲透問題。2.2.1基礎(chǔ)防滲處理方案擬定根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》閘基的防滲長度應(yīng)滿足：L=C∆H（1）式中：L為閘基防滲長度,m；∆H為上下游水頭差,m,進(jìn)水閘在設(shè)計(jì)洪水工況下,∆H=11.09m；C為允許滲徑系數(shù)值,進(jìn)水閘基礎(chǔ)為中粗砂,C值取7。根據(jù)式（1）可知,如果采用水平鋪蓋防滲,防滲長度應(yīng)不小于77.63m,鋪蓋過長且難以與坡面形成封閉的防滲體系,施工質(zhì)量難以保證,故不予以考慮。根據(jù)本工程地質(zhì)條件和目前較成熟且應(yīng)用較為廣泛的垂直防滲技術(shù),本次加固設(shè)計(jì)防滲處理采用垂直防滲方案。2.2.2處理方案比選根據(jù)目前成墻技術(shù),成墻工藝有高噴灌漿、射水造墻（射水法造砼防滲墻）、液壓抓斗法等。由表2可知,雖然液壓抓斗和射水造墻成墻造價(jià)較低,但是由于施工需要一定的施工場地,且防滲墻與建筑物形成封閉的防滲體系需拆除部分建筑物,待防滲墻實(shí)施后再對其重建,不但延長工期、增加施工難度,還增加工程投資。同時(shí)由于基礎(chǔ)主要為中粗砂,液壓抓斗和射水造墻施工有一定局限性。因此,結(jié)合工程地質(zhì)條件和現(xiàn)場實(shí)際情況,從經(jīng)濟(jì)技術(shù)的角度出發(fā),本階段設(shè)計(jì)推薦采用高噴灌漿防滲墻方案。2.2.3防滲加固設(shè)計(jì)進(jìn)水閘基礎(chǔ)采用高噴灌漿處理,擺噴,孔距1.2m。防滲墻起于進(jìn)水閘左側(cè)30m處的公路,止于進(jìn)水閘右側(cè)管理房圍墻,防滲墻長85m。進(jìn)水閘段高噴防滲墻布置在進(jìn)水池砼底板上,與進(jìn)水閘形成封閉的防滲體系。高噴灌漿防滲墻深入基巖0.5m,墻體抗壓強(qiáng)度：R28≥5.0MPa；墻體滲透系數(shù)：K≤1.0×10-6cm/s。根據(jù)其他工程措施施工需要,進(jìn)水閘上游將設(shè)施工圍堰,圍堰基礎(chǔ)采用高噴灌漿防滲,下游亦設(shè)圍堰。為避免上下游水位差對高噴防滲墻的影響,確保防滲墻質(zhì)量,閘基礎(chǔ)防滲墻應(yīng)在圍堰實(shí)施之后進(jìn)行施工,同時(shí)施工期應(yīng)對下游圍堰內(nèi)充水,確保上下游水位差控制在1.0m以內(nèi)。

2.3船閘病害及加固要點(diǎn)

船閘位于進(jìn)水閘右側(cè),屬贛撫航道上的通航建筑物,同時(shí)兼有抗御撫河洪水任務(wù)。目前船閘閘墩及閘室砼老化、蜂窩麻面；啟閉機(jī)房建設(shè)年代久遠(yuǎn),墻體裂縫,屋面為砼預(yù)制板漏水嚴(yán)重；人字門啟閉設(shè)備陳舊、老化啟閉機(jī)房裂縫,漏水；輸水閥門及啟閉設(shè)備不能正常工作。2.3.1混凝土補(bǔ)強(qiáng)由于船閘上下閘首表面碳化較深,砼表面老化碳化較嚴(yán)重,為提高船閘上下閘首表面的抗沖磨和抗老化性能,在混凝土表面噴一層2mm厚的聚脲彈性體抗沖磨材料對老混凝土進(jìn)行保護(hù)。2.3.2人字鋼閘門、輸水閥啟閉機(jī)房4座人字鋼閘門啟閉機(jī)房以及輸水閥啟閉機(jī)房建于20世紀(jì)50年代,屋面為砼預(yù)制板。現(xiàn)狀墻體裂縫、漏水嚴(yán)重,設(shè)計(jì)對其拆除重建。啟閉機(jī)房為磚混結(jié)構(gòu),房屋高5.1m,長8.2m,寬4.2m。

2.4安全監(jiān)測設(shè)施

柴埠口水閘各建筑物無任何安全監(jiān)測設(shè)施,水閘無水情、雨情測報(bào)設(shè)施,工程管理設(shè)施簡陋,不能滿足工程管理需要。本樞紐主要監(jiān)測項(xiàng)目有：沉降及水平位移觀測、水位及流量觀測、揚(yáng)壓力觀測。2.4.1沉降及水平位移觀測水閘水平位移采用視準(zhǔn)線法進(jìn)行監(jiān)測,進(jìn)水閘閘墩各上設(shè)1個(gè)測點(diǎn),共8個(gè)測點(diǎn),在右岸布置一個(gè)工作基點(diǎn)和一個(gè)校核基點(diǎn)；船閘在上下閘首各閘墩上設(shè)1個(gè)測點(diǎn),共4個(gè)測點(diǎn),在船閘下閘首左岸布置一個(gè)工作基點(diǎn)和一個(gè)校核基點(diǎn)。合計(jì)觀測基點(diǎn)12個(gè),工作基點(diǎn)2個(gè),校核基點(diǎn)2個(gè)。進(jìn)水閘、船閘垂直位移采用精密水準(zhǔn)法進(jìn)行監(jiān)測,各閘墩垂直位移監(jiān)測點(diǎn)與水平位移監(jiān)測點(diǎn)共用。在進(jìn)水閘閘址上游附近地基穩(wěn)固可靠處,共布設(shè)2個(gè)水準(zhǔn)基點(diǎn)。2.4.2水位及流量觀測水位觀測：在進(jìn)水閘右岸閘前設(shè)1個(gè),在下游流量觀測斷面岸邊設(shè)1個(gè)；在船閘左岸上閘首閘前設(shè)1個(gè),在下閘首下游流量觀測斷面岸邊設(shè)1個(gè)；共計(jì)水位觀測點(diǎn)4個(gè)。

3結(jié)語

基于柴埠口水閘各分部分項(xiàng)工程存在的險(xiǎn)情,加固方案從混凝土補(bǔ)強(qiáng)、進(jìn)水閘構(gòu)件重建更換、閘基防滲、船閘處理及監(jiān)測設(shè)施增補(bǔ)等方面完成了水閘整體除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì),方案自始至終貫徹了環(huán)保、節(jié)約及經(jīng)濟(jì)等理念,從根本上解決了水閘存在的病險(xiǎn)災(zāi)害,為贛撫平原灌區(qū)發(fā)揮更大的灌溉通航效益奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]邵杰,孫承坪,周路寶.大中型病險(xiǎn)水閘的成因及除險(xiǎn)加固措施分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2019（2）:112-115．

[2]王紹玲.呼爾達(dá)河攔河水閘除險(xiǎn)加固防滲設(shè)計(jì)分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2017（3）:151-153．

作者：張洪杰 單位：江西省贛撫平原水利工程管理局