河南省許昌市襄城縣軍張閘工程現(xiàn)狀調(diào)查分析

□楊歡喜（襄城縣水利局）

1 基本情況

1.1 工程概況

運(yùn)糧河又名金水河，發(fā)源于王洛鎮(zhèn)馮莊村，流經(jīng)潁陽鎮(zhèn)、雙廟鄉(xiāng)、范湖鄉(xiāng)，干系河沿東北匯入?yún)枪で?，河道全長40 km，流域面積156 km2。上游接近土丘，中、下游為平原及洼坡地，河道排澇防洪能力均很低。河道坡降：上游1/400～1/1000,中、下游1/1000～1/2000，地下水位變化在1～4m間。

軍張閘系直升式常規(guī)閘門。閘墩、閘室為漿砌石結(jié)構(gòu)，共有5扇閘門，均為露頂式；閘墩邊墩2個(gè)，中墩4個(gè)，每孔凈寬3m；閘門為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，曲面薄殼型（3m×4.50m），配5臺(tái)（5T手電兩用）固定式螺桿啟閉機(jī)。上下游翼墻均為開敞式漿砌石結(jié)構(gòu)。上游基礎(chǔ)有3m范圍，30 cm厚的粘土鋪蓋，底板基座為整體式混凝土底板，下游消力池采用突檻式消力池，消力池長為5m，消力高度為20 cm。

軍張閘建于1979年9月，建成后，工程灌溉、補(bǔ)源和除澇效益得到了充分的發(fā)揮，交通橋原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為生產(chǎn)橋，標(biāo)準(zhǔn)為汽-6級(jí)，橋?qū)?m。

軍張閘管理房同該閘一起建設(shè)，20世紀(jì)70年代的建筑，為磚墻平房，建筑面積120m2,由于年久失修，管理房墻皮脫落，墻體裂縫，部分已經(jīng)坍塌，嚴(yán)重?fù)p壞已不能正常使用。

1.2 工程設(shè)計(jì)與施工情況

1.2.1 建筑物級(jí)別

根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》和《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定，軍張閘屬中型水閘，建筑物等級(jí)為4級(jí)。

1.2.2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

軍張閘原設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，流量為156m3/s，公路原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為汽-6級(jí)。

1.2.3 水文氣象

軍張水閘位于許昌市襄城縣運(yùn)糧河軍張村附近，為山區(qū)向丘陵過渡區(qū)，地勢(shì)較為平坦。該閘區(qū)屬北暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，熱量資源豐富，雨量充沛，光照充足，無霜期長。因?qū)俅箨懶约撅L(fēng)氣候，多旱、澇、風(fēng)、雹等氣象災(zāi)害。四季氣候總體特征是：春季干旱多風(fēng)沙，夏季炎熱雨集中，秋季晴和氣爽日照長，冬季寒冷少雨雪。四季時(shí)間長短基本相同，春、秋兩季各2個(gè)月，夏季不足4個(gè)月，冬季長達(dá)4個(gè)多月。多年平均降雨量670.50mm，汛期6-9月降雨量約占全年的65%～71%，年際分配不均勻，最大年降雨量1050mm，最小年降雨量440mm左右，最多年降雨量是多年平均降雨量的1.70倍；多年平均氣溫14.50℃，年極端最高氣溫41.60℃，極端最低氣溫-13.00℃，多年平均風(fēng)速2.50m/s，多年平均水面蒸發(fā)量1724.00mm，無霜期217.50 d，年日照2410 h。

1.2.4 地質(zhì)情況

根據(jù)工程地質(zhì)鉆探資料，軍張閘閘底板高程為65.05m，地基共分為3層，第一層為混粉土，第二層為含粉土粘土，第三層為粘土，限于當(dāng)時(shí)勘測(cè)水平，地基土的力學(xué)指標(biāo)不清。

1.2.5 工程施工情況

軍張閘建于1979年，由于施工隊(duì)不夠?qū)I(yè)，混凝土及砌石施工時(shí)沒有做水泥砂漿配合比試驗(yàn)及混凝土配合比試驗(yàn)，存在問題有：閘底板可能出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致上部漿砌石中墩、邊墩整體失穩(wěn)，傾斜；工程管理設(shè)施不足；漿砌石工藝不專業(yè)，邊墩、中墩均出現(xiàn)長短不一的通縫，上游墻砌石翼墻存在貫穿型通縫。

1.2.6 建成維護(hù)情況

軍張閘建成后缺乏相應(yīng)的維護(hù)手段，管理房長久無人看管，閘門及啟閉設(shè)備損壞嚴(yán)重，現(xiàn)5臺(tái)啟閉設(shè)備螺栓銹蝕嚴(yán)重，混凝土閘門碳化嚴(yán)重，并出現(xiàn)露筋現(xiàn)象。

2 技術(shù)管理情況

軍張閘由襄城縣水利局管理，未設(shè)專門管理機(jī)構(gòu)，從建成起未對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)的觀測(cè)及除險(xiǎn)加固，嚴(yán)重缺乏管理及維護(hù)手段。

3 工程安全狀態(tài)分析

3.1 土石方工程

一是上、下游漿砌石護(hù)岸大部分砌筑、勾縫砂漿脫落，下游部分護(hù)坡坍塌，有空洞;二是上、下游漿砌石翼墻存在不同程度的裂縫,上游有兩道貫穿性裂縫;三是上、下游淤積嚴(yán)重。

產(chǎn)生上述問題的主要原因是：一是20世紀(jì)70年代施工時(shí)無專業(yè)的漿砌石施工隊(duì)伍，沒有按規(guī)范施工；二是采用的水泥、砂石未經(jīng)過嚴(yán)格的鑒定，達(dá)不到規(guī)范要求的材料品質(zhì)；三是砌筑時(shí)間太久、砌筑、勾縫砂漿碳化比較嚴(yán)重，大部分沒有粘附力，造成脫落；四是翼墻回填不密實(shí)。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)

一是閘底板發(fā)現(xiàn)裂縫;二是閘門混凝土碳化嚴(yán)重，出現(xiàn)露筋、銹蝕現(xiàn)象;三是伸縮縫止水材料老化失效。

產(chǎn)生上述問題的原因主要是建筑物運(yùn)行時(shí)間太長，混凝土表面碳化，風(fēng)雨剝蝕等原因造成。

3.3 觀測(cè)設(shè)施

一是沒有建立位移測(cè)點(diǎn)，現(xiàn)有水準(zhǔn)點(diǎn)由于環(huán)境變化、轉(zhuǎn)移、交接誤差，精度不夠;二是沒有水文觀測(cè)設(shè)施;三是沒有水位觀測(cè)井，水位觀測(cè)靠眼力，設(shè)施簡陋誤差大。

3.4 金屬結(jié)構(gòu)

一是軍張閘為曲面薄殼閘門，自重10T，凈寬3m，高4.50m,閘門自建成投入運(yùn)行以來，沒有進(jìn)行過維護(hù)，側(cè)底止水壓板鐵生銹，螺絲銹蝕;二是無檢修閘門及檢修啟閉設(shè)備;三是啟閉機(jī)為螺桿式。

存在問題是:啟閉機(jī)制動(dòng)器磨損嚴(yán)重；控制箱老化失靈。螺桿銹蝕在啟閉機(jī)箱中，已經(jīng)無法正常使用。

3.5 電器設(shè)備

3.5.1 供電線路

軍張閘送輸線路于1979年建成，全長1.60 km，線桿為水泥桿，35 cm2裸線，380 V。主要問題：現(xiàn)已全部報(bào)廢，失去正常使用價(jià)值。

3.5.2 電器設(shè)備

配電盤1979年自行裝配，共5組，問題：簡陋，無防護(hù)設(shè)施，現(xiàn)已全部損壞。

無緊急發(fā)電設(shè)備、避雷設(shè)備，照明設(shè)備已經(jīng)完全損壞，不能滿足要求。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

軍張閘自1979年9月建成以來已經(jīng)運(yùn)行30年，隨著時(shí)間的推移，各種條件均發(fā)生了相應(yīng)的變化，再加上當(dāng)時(shí)建閘時(shí)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工水平受限，閘門的局部以及配套設(shè)施存在不同程度的安全隱患，5扇閘門損毀3扇，剩下2扇設(shè)施也老化嚴(yán)重，目前已經(jīng)是淘汰的設(shè)備。

從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，工程主要存在以下問題：

一是軍張閘使用年限已久，工程設(shè)施老化，護(hù)坡砌石脫落，翼墻部分坍塌，消力池、護(hù)底均有損壞。二是軍張閘閘底板可能有裂縫，導(dǎo)致閘整體失穩(wěn)，邊墩和中墩傾斜嚴(yán)重，左岸邊墩已經(jīng)趨于坍塌。三是軍張閘下游漿砌石翼墻沖刷嚴(yán)重，砂漿碳化、脫落嚴(yán)重，塊石脫落，有空洞。四是啟閉機(jī)損毀嚴(yán)重。五是啟閉機(jī)工作梁碳化嚴(yán)重，露筋、剝蝕現(xiàn)象嚴(yán)重。六是管理房屬于危房。七是交通橋原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)汽-6級(jí)，已經(jīng)不能滿足縣鄉(xiāng)交通的需要。

4.2 建議

鑒于該閘存在以上的問題，并且運(yùn)行年限已久，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，該閘已經(jīng)不適合正常使用，但由于該閘地理位置重要，建議將該閘進(jìn)行除險(xiǎn)加固，使其發(fā)揮應(yīng)有的效益。