泥溝閘病險(xiǎn)狀況分析及維修加固措施

侯保國(guó)

一、前言

泥溝閘是淮河支流芡河上的防汛蓄水工程，位于安徽省蒙城縣三義鎮(zhèn)，1971年建成并投入運(yùn)行。該水閘為周邊地區(qū)提供了大量的灌溉水源，在洪澇災(zāi)害中發(fā)揮了很好的減災(zāi)作用。但由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，工藝落后，施工質(zhì)量差，致使泥溝閘多年帶病運(yùn)行，隱患嚴(yán)重。

二、修復(fù)前工程存在的問(wèn)題

泥溝閘是防汛蓄水工程，建設(shè)規(guī)模4孔，鋼筋混凝土開(kāi)敞式結(jié)構(gòu)，孔寬2.5m，閘門(mén)為平板鋼筋混凝土閘門(mén)，4臺(tái)5t螺桿式啟閉機(jī)。維修加固前存在的問(wèn)題主要有：

1.不均勻沉降造成水閘底板開(kāi)裂，閘身傾斜閘門(mén)啟閉困難。

2.水閘下游沖刷嚴(yán)重，消力池及閘身底板開(kāi)裂。

3.閘門(mén)板、工作橋、交通橋梁板等混凝土碳化，鋼筋外露。

4.閘門(mén)啟閉時(shí)震動(dòng)嚴(yán)重，影響到建筑物構(gòu)件的安全。

5.無(wú)啟閉機(jī)房，管理用房破舊，漏水嚴(yán)重。

泥溝閘在運(yùn)行能力、經(jīng)濟(jì)效益和防洪蓄水功能上都已遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到防汛和灌溉的設(shè)計(jì)要求，給工程管理造成極大困難，嚴(yán)重制約工程的控制運(yùn)行。為確保該工程安全運(yùn)行，需進(jìn)行除險(xiǎn)加固修復(fù)。

三、病險(xiǎn)水閘的原因分析

該閘上下游沖刷、閘底和閘側(cè)滲漏、啟閉系統(tǒng)故障、閘門(mén)及止水橡皮漏水、混凝土碳化鋼筋外露為最常見(jiàn)的情況，分析其原因主要有以下幾方面：

1.施工質(zhì)量差。該水閘建于1971年，由于當(dāng)時(shí)施工技術(shù)條件、施工水平所限，致使建筑物混凝土強(qiáng)度、漿砌石砂漿強(qiáng)度均偏低，建筑物內(nèi)配置鋼筋很多均為圓鋼，甚至有用竹竿代替鋼筋的現(xiàn)象，存在嚴(yán)重的安全隱患。

2.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低。由于該水閘建設(shè)年代久遠(yuǎn)，防洪標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、主要建筑物的整體穩(wěn)定性、抗?jié)B穩(wěn)定、消能防沖等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求。

3.建筑物老化。該水閘經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，隨著水流沖刷，引起海漫及防沖槽破損，建筑物表面碳化及裂紋、裂縫嚴(yán)重，甚至產(chǎn)生露筋現(xiàn)象；啟閉設(shè)備老化，啟閉機(jī)露天，螺桿銹蝕嚴(yán)重，啟閉時(shí)有卡阻現(xiàn)象，未設(shè)置檢修門(mén)槽，造成檢修困難。

4.管理因素。啟閉機(jī)因操作不規(guī)范、維修保養(yǎng)不及時(shí)，發(fā)生螺桿彎曲、機(jī)身傾斜、大梁頂裂，造成無(wú)法啟閉閘門(mén)。

四、工程處理措施

經(jīng)安徽省財(cái)政廳、水利廳批準(zhǔn)于2011年經(jīng)過(guò)招投標(biāo)程序納入應(yīng)急除險(xiǎn)工程計(jì)劃，維修項(xiàng)目確定由工程管理單位蒙城縣水利工程管理所負(fù)責(zé)實(shí)施，要求汛前完成，并確保該工程安全度汛。工程于2012年2月5日正式開(kāi)工，2012年3月5日完成施工任務(wù)。主要工程量漿砌石護(hù)坡30.6m3，閘墩及兩側(cè)翼墻堵漏26.5 m3，更新螺桿啟閉機(jī)4臺(tái)，鋼筋混凝土啟閉機(jī)大梁15m3，臨時(shí)工程245m3。該工程建成后即投入運(yùn)用，效益良好。

1.滲漏處理。施工時(shí)先降低滲漏水位，減小滲漏水壓力，然后再進(jìn)行滲漏處理。采用表面涂抹防水材料、表面澆筑鋼筋混凝土護(hù)面等方式進(jìn)行處理。處理時(shí)先人工清除縫內(nèi)的雜物，沿縫鑿一條寬20cm、深4cm左右的規(guī)則平槽，粘貼橡膠止水板的方法進(jìn)行加固。

2.防沖處理。對(duì)于消力池、海漫及防沖槽，采取延長(zhǎng)消力池、增設(shè)消力坎、增加防沖槽深度措施來(lái)解決。對(duì)于由于海漫干砌塊石過(guò)小引起的局部沖刷，采取拋大塊石的辦法來(lái)處理。同時(shí)施工人員做好反濾墊層，以防止被水流淘空塊石下面土體產(chǎn)生塌陷破壞。

3.啟閉系統(tǒng)處理。該水閘的啟閉設(shè)施已達(dá)到報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)，采取全部更換的方法。通過(guò)網(wǎng)上對(duì)多家啟閉機(jī)生產(chǎn)廠家的設(shè)備質(zhì)量對(duì)比，遵循優(yōu)質(zhì)合理價(jià)格的原則選購(gòu)了一臺(tái)螺桿式手動(dòng)啟閉機(jī)，在進(jìn)行安裝時(shí)邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的廠家技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。

4.混凝土碳化及裂縫處理。對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度正常的裂縫，將裂縫內(nèi)雜質(zhì)碎片清除干凈后，采取壓力灌漿的方式對(duì)裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿。對(duì)于混凝土碳化的處理，將碳化的混凝土全部鑿去，然后用高于原混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)加固。對(duì)外露已產(chǎn)生銹蝕的鋼筋，先除銹再進(jìn)行處理，銹蝕嚴(yán)重的通過(guò)計(jì)算重新更換構(gòu)件。

5.閘門(mén)漏水處理。該閘門(mén)的漏水由止水橡皮的老化引起，通過(guò)更換止水橡皮來(lái)處理。泥溝閘建造時(shí)沒(méi)有設(shè)置檢修閘槽及備用工作閘門(mén)，加固時(shí)為防止閘門(mén)損壞，采用切割機(jī)切出一道預(yù)備工作閘槽，為以后的閘門(mén)檢修做準(zhǔn)備。

泥溝閘除險(xiǎn)加固施工中制定了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕し桨福慕M織施工，確保工程維修經(jīng)費(fèi)都投入到關(guān)鍵位置，保質(zhì)保量地完成水閘的除險(xiǎn)加固工作。同時(shí)對(duì)管理人員進(jìn)行了技術(shù)培訓(xùn)，使他們?cè)诮窈蟮墓こ坦芾磉\(yùn)行中切實(shí)做到規(guī)范操作，以減少病險(xiǎn)水閘的出現(xiàn)