三四類病險(xiǎn)水閘常見問題及除險(xiǎn)對策

胡安民

(宜春市錦北灌區(qū)工程管理局，江西 宜春 330800)

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三四類病險(xiǎn)水閘常見問題及除險(xiǎn)對策

胡安民

(宜春市錦北灌區(qū)工程管理局，江西 宜春 330800)

文章針對我國三四類病險(xiǎn)水閘常見的問題進(jìn)行分析，分別從設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理和完善設(shè)施方面進(jìn)行分析問題的成因，并提出相應(yīng)的除險(xiǎn)措施，以保證我國病險(xiǎn)水閘問題得到徹底解決，發(fā)揮其職能，提高我國經(jīng)濟(jì)和社會效益。

三四類病險(xiǎn)水閘；常見問題；除險(xiǎn)對策；處理措施

水閘作為我國水利工程的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)提供城市供水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供水、防洪、排洪等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施[1]。它在社會生活中發(fā)揮著舉足輕重的作用。由于大多數(shù)水閘建成的時(shí)間較早，由于技術(shù)和使用年限使得水閘存在各種安全隱患，三四類病險(xiǎn)水閘嚴(yán)重影響了社會生活，必須對其進(jìn)行除險(xiǎn)工作。

1 三四類病險(xiǎn)水閘的常見問題

三四類病險(xiǎn)水閘的問題成因主要表現(xiàn)為從自然原因、技術(shù)原因和管理原因。自然原因是指自然因素對于水閘的損壞，如地震、洪水，海水侵蝕等。技術(shù)原因是由于水閘設(shè)計(jì)時(shí)技術(shù)不完善，形成的設(shè)計(jì)不精準(zhǔn)和設(shè)施不完備等造成水閘問題，管理原因就是在水閘施工過程中施工技術(shù)不規(guī)范，后期水閘管理不科學(xué)造成的問題。針對成因三四類病險(xiǎn)水閘常見問題表現(xiàn)為水閘防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、水這部分設(shè)計(jì)及指標(biāo)不規(guī)范、水閘建筑物結(jié)構(gòu)老化及破損現(xiàn)象嚴(yán)重、金屬結(jié)構(gòu)電氣設(shè)備老化陳舊、水閘部分必要設(shè)施不完善等五個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)說明。

1.1 水閘防洪標(biāo)準(zhǔn)低

由于我國大部分水閘建成時(shí)間較早，隨著經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，之前大部分水閘的防洪標(biāo)準(zhǔn)已無法讓滿足現(xiàn)代防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求。早期的水閘建設(shè)過程中缺少氣象、天文等資料，在新的環(huán)境下，70%的水閘都存在防洪能力不足的問題，在人民的正常生活中容易出現(xiàn)水閘泄洪的問題，嚴(yán)重威脅了水閘建筑的安全。同時(shí)在現(xiàn)代的生產(chǎn)活動中容易出現(xiàn)水閘上游堵塞，當(dāng)洪水爆發(fā)時(shí)出現(xiàn)上游淹沒的問題。這些問題都是由于水閘防洪標(biāo)準(zhǔn)難以滿足現(xiàn)代生產(chǎn)活動的需要。

1.2 水閘設(shè)計(jì)及指標(biāo)不滿足要求

由于水閘的閘位或者樞紐設(shè)置不科學(xué)，很大程度上導(dǎo)致河道淤泥堵塞或者堤岸沖刷現(xiàn)象嚴(yán)重；在進(jìn)行水閘設(shè)計(jì)時(shí)未將閘壩進(jìn)行基礎(chǔ)處理而直接設(shè)置在砂卵石層上；還存在部分水閘設(shè)計(jì)時(shí)未考慮檢修和更換設(shè)備的情況致使水閘出現(xiàn)設(shè)施缺失時(shí)無法進(jìn)行更換，使得設(shè)計(jì)嚴(yán)重不符合實(shí)際生產(chǎn)的需要；在傳統(tǒng)的水閘設(shè)計(jì)過程中，水閘兩岸的護(hù)岸長度設(shè)置較短，使得護(hù)岸損壞坍塌；水閘的防洪、抗震、抗?jié)B和閘壩地板強(qiáng)度等指標(biāo)難以滿足現(xiàn)代水閘相關(guān)指標(biāo)的要求。

1.3 水閘建筑物老化及破損現(xiàn)象嚴(yán)重

三四類病險(xiǎn)水閘建筑施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度不足，鋼筋使用量較少和防洪標(biāo)準(zhǔn)難以滿足相待需求的雙重作用下，逐漸損壞和老化成為病閘和險(xiǎn)閘。例如，隨著使用年限的不斷增加，閘墩混凝土風(fēng)化嚴(yán)重并且出現(xiàn)腐蝕和裂縫現(xiàn)象甚至部分閘墩混凝土出現(xiàn)坍陷，導(dǎo)致水閘建筑整體強(qiáng)度嚴(yán)重降低。部分三四類病險(xiǎn)水閘采用的是漿砌塊石結(jié)構(gòu)建設(shè)的消能設(shè)施，他們的幾何尺寸設(shè)置不滿足要求，致使消能設(shè)施在遇到大洪水時(shí)被嚴(yán)重破壞或者沖毀；閘基和兩岸產(chǎn)生管涌，基礎(chǔ)掏空等致使?jié)B透破壞。

1.4 金屬結(jié)構(gòu)電氣設(shè)備老化陳舊

啟閉電氣設(shè)備在水閘建筑中得到廣泛應(yīng)用，這些水閘的啟閉設(shè)備由于設(shè)備使用時(shí)間較長、零部件磨損嚴(yán)重，啟動時(shí)會劇烈搖晃甚至無法實(shí)現(xiàn)啟閉，啟閉設(shè)備中的制動器，限位開關(guān)、行程開關(guān)、制動器等裝置存在安全隱患。尤其是由于管理措施不科學(xué)致使電動機(jī)、輸電線路、無備用電源等裝置無法正常運(yùn)行。

1.5 水閘設(shè)備不完善

水閘由閘室、上游連接段、下游連接段三部分構(gòu)成。完整的水閘設(shè)施包括滲流設(shè)施、啟閉機(jī)、機(jī)電設(shè)施、消能設(shè)施和通信設(shè)施、監(jiān)測設(shè)施等。早期水閘設(shè)計(jì)中只有極少數(shù)安裝有安全監(jiān)測設(shè)施、滲流設(shè)施等；水閘管理房嚴(yán)重不足，部分水閘房間通風(fēng)性差、設(shè)施簡陋，還存在房屋滲漏等問題；未安裝備用電源、通信設(shè)施不完善；防汛路面嚴(yán)重?fù)p壞，道路狀況較差，閘頂防汛路面演變?yōu)槿诵械缆?，道路兩旁未設(shè)置護(hù)欄；消能設(shè)施未實(shí)現(xiàn)全部水閘安裝。

2 三四類病險(xiǎn)水閘的除險(xiǎn)對策

2.1 進(jìn)行閘室地基處理

水閘無法滿足防洪的要求可以通過對閘室進(jìn)行地基處理加強(qiáng)地基承載力以實(shí)現(xiàn)防洪的需要，水閘地基處理技術(shù)包括化學(xué)灌漿、高壓噴射注漿、黏土灌漿等技術(shù)。其中化學(xué)灌漿技術(shù)具有易于澆灌的特性，但是如果無法做好防范措施，材料本身容易造成環(huán)境污染。高壓噴射注漿在水閘地基處理工程中應(yīng)用較為廣泛。在填充劈裂或者洞穴時(shí)通常采用黏土澆灌以實(shí)現(xiàn)土體的完整性，減小拉應(yīng)力。再具體使用不同的地基處理技術(shù)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

2.2 增強(qiáng)水閘的抗震、抗?jié)B、抗滑的處理措施

針對地域性的不同進(jìn)行抗震的安全檢查地震峰值加速度小于0.05g的屬于區(qū)域穩(wěn)定較好，可以不采取抗震措施?？够幚碇饕轻槍ι邦惢厝菀桩a(chǎn)生滲漏變形而采取的措施。在進(jìn)行防滲處理時(shí)可以事先考慮利用防滲墻，如果防滲效果不理想可以采取板樁防滲墻和鋪蓋混合使用，提高防滲能力?？够奶幚砜梢酝ㄟ^加長地板長度，或者裝設(shè)預(yù)應(yīng)力錨固或者增加上部構(gòu)件重量等措施。

2.3 采用混凝土滲漏修復(fù)技術(shù)修復(fù)混凝土

針對水閘建筑物結(jié)構(gòu)老化和損壞現(xiàn)象嚴(yán)重的現(xiàn)象，可以采用混凝土滲漏修復(fù)技術(shù)修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)?；炷翝B漏修復(fù)技術(shù)主要包括化學(xué)灌漿法、表面嵌填法和表面黏貼法等。在實(shí)際施工中可以是一種或者多種技術(shù)的綜合使用。靜止裂縫的修復(fù)要以裂縫的實(shí)際情況和深水情況為根據(jù)進(jìn)行修補(bǔ)材料的選擇?；顒恿芽p修復(fù)時(shí)要事先查明裂縫的成因使之轉(zhuǎn)化為靜止裂縫在進(jìn)行修復(fù)。化學(xué)灌漿法是以一定的壓力將漿液灌注至裂縫中以實(shí)現(xiàn)裂縫的修復(fù)。表面嵌填法是指在嵌填材料之前進(jìn)行裂縫鑿槽工作。

2.4 更新金屬結(jié)構(gòu)及電氣設(shè)備或者零部件

首先閘門更換要依據(jù)環(huán)境和地域性特征進(jìn)行閘門材料和結(jié)構(gòu)的確定。更換過程中盡量不要改變結(jié)構(gòu)的受力形式，焊接時(shí)要避免焊縫與鉚釘共同受力的情況，焊接過程要盡量縮短，以保證建筑整體的穩(wěn)固性。其次閘門的啟閉設(shè)施難以實(shí)現(xiàn)正常啟動的進(jìn)行啟閉裝置的更換，以保證汛期可以實(shí)現(xiàn)防洪。最后電氣設(shè)備中的輸電線路老化的要及時(shí)更換，完善各項(xiàng)輔助設(shè)施功能，提高水閘自動化控制水平。

2.5 完善水閘設(shè)施

現(xiàn)代生活和生產(chǎn)條件不斷對水閘提出了更高的要求，實(shí)際生活中政府相關(guān)部門要注重水閘設(shè)施的完善，為了滿足現(xiàn)代水閘工作狀況的實(shí)時(shí)了解應(yīng)配備相應(yīng)的安全監(jiān)控設(shè)施，以便及時(shí)準(zhǔn)確反映水位、流量、位移、沉降等狀況。針對部分三四類病險(xiǎn)水閘缺少消能設(shè)施的要及時(shí)進(jìn)行安裝工作，同時(shí)要設(shè)置通信設(shè)施和防汛道路，強(qiáng)化管理房的建設(shè)工作，保證管理房良好的通風(fēng)和必要設(shè)施的完善。水閘設(shè)施的完善及時(shí)水閘實(shí)現(xiàn)自身職能的需要也是提升我國水閘建設(shè)質(zhì)量的需要。

3 結(jié) 語

文章主要針對我國的三四類病險(xiǎn)水閘出現(xiàn)的設(shè)計(jì)不合理、水閘建筑物老化和損壞現(xiàn)象嚴(yán)重以及設(shè)備不完善等問題進(jìn)行了詳細(xì)說明，在實(shí)際工作相關(guān)部門要注重針對難以正常工作水閘的除險(xiǎn)工作的開展，從根本上實(shí)現(xiàn)我國水閘的問題的解決，提升社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]嚴(yán)宗杰.西溪橋閘閘門破損原因分析與維護(hù)探討[J].水利建設(shè)與管理，2010(08)：49-52.

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2016-07-16

徐永濱(1976-)男，福建三明人，工程師，從事水利水電建筑工程設(shè)計(jì)工作。