崔璇(濱州市簸箕李引黃灌溉管理局,山東濱州251700)
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簸箕李灌區(qū)渠首西引黃閘存在問題及對策
崔璇
(濱州市簸箕李引黃灌溉管理局,山東濱州251700)
【摘要】以簸箕李引黃灌區(qū)渠首西引黃閘為例,分析目前黃河下游一些引黃涵閘存在的主要問題和涵閘存在年久失修、引水能力差等安全隱患。提出了涵閘除險加固等一系列工程措施。
【關(guān)鍵詞】簸箕李灌區(qū);西引黃閘;存在問題;工程措施
簸箕李西閘位于山東省濱州市惠民縣、黃河大堤左岸208+034處,修建于1989年,為鋼筋混凝土箱式結(jié)構(gòu),共兩聯(lián)4孔,孔口尺寸高、寬均為3m,閘門為鋼筋混凝土梁板式平板閘門;涵洞進口段長10m,其后為8節(jié)洞身,每節(jié)長10m,涵閘全長90m。該閘設(shè)計底板高程16.50m,設(shè)計防洪水位30.8m,設(shè)計引水流量50m3/s,加大設(shè)計流量70m3/s;閘墩頂設(shè)鋼筋混凝土機架橋,機架橋頂設(shè)啟閉機,機房內(nèi)設(shè)QPQ型1×80t卷揚式啟閉機4臺。
目前簸箕李西閘洞身橡膠止水帶壓板已嚴重銹蝕,涵洞沉降出現(xiàn)左右不均、前后不均的嚴重安全隱患,在設(shè)計關(guān)門擋水及2008年設(shè)計洪水時,第1、2節(jié)分縫止水失效并滲水出逸,出逸比降不滿足規(guī)范要求。
閘門行走輪16個全部銹死,轉(zhuǎn)動輪不轉(zhuǎn)動,造成啟門時啟閉機超負荷運轉(zhuǎn),閘門啟閉時機架橋震動嚴重,啟閉困難,威脅機架橋結(jié)構(gòu)安全;閘門鐵件嚴重銹蝕、磨損;側(cè)、底止連接水橡皮脫落,漏水嚴重。閘門、啟閉機排架混凝土強度均不能滿足設(shè)計要求,閘墩局部存在混凝土剝落現(xiàn)象。啟閉設(shè)備至今技術(shù)落后,耗能高,效率低,運行操作人員勞動強度大,且不便于實現(xiàn)技術(shù)改造。
該閘電氣設(shè)備大大超過了使用折舊年限20年,經(jīng)多次維修使用,存在技術(shù)落后,耗能高,效率低,運行操作人員勞動強度大等問題,由于無備品備件,遭遇意外事故破壞而不可能修復(fù),不利于管理單位技術(shù)改進和提高。
56個沉陷觀測點中23個因損壞或其它原因不能觀測(占41%),因引用基點更換,各測點累計沉降量不能延續(xù),不能滿足觀測要求。33個點測壓管中6個因損壞或其它原因不能觀測(占50%)。不能滿足觀測要求。綜上所述,目前本灌區(qū)西閘主要運行指標已達不到設(shè)計指標,工程存在嚴重損壞和安全隱患,須經(jīng)過除險加固才能達到正常使用,根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》該閘評定為三類閘。
簸箕李西引黃閘設(shè)計引黃水位19.86m,底板高程16.50m,現(xiàn)堤頂高程29.50m,設(shè)計防洪水位30.80m。該閘至今已運行25年,基本滿足工程設(shè)計效益。最大過閘流量(2003年3月12日)為38.9m3/s。簸箕李灌區(qū)承擔著濱州市無棣、陽信、惠民三縣工農(nóng)業(yè)和沿海人畜引水及灘涂開發(fā)的供水任務(wù),設(shè)計灌溉面積10.90萬hm2,有效灌溉面積5.13萬hm2。由于引黃閘存在以上問題,不僅影響了水閘的正常運行,而且嚴重威脅著黃河大堤的安全,因此對簸箕李灌區(qū)西引黃閘進行除險加固是十分必要的。
4.1洞身和堤防交界處壓力灌漿
采用靜壓灌漿設(shè)計,灌漿壓力小于50kPa。按梅花形布孔,在閘首及涵洞兩側(cè)各布置6排灌漿孔,設(shè)計排距為2m,孔距為1.0m,孔徑為35mm。造孔深度超過閘首底板和涵洞底板以下1.5m,即設(shè)計孔深9.35~15.35m。灌漿土料和漿液的各項指標參數(shù)依據(jù)《土壩壩體灌漿技術(shù)規(guī)范》,結(jié)合黃河下游多年的灌漿經(jīng)驗來選擇確定。
4.2閘室及洞身混凝土剝落部位修復(fù)
原混凝土耐久性低于現(xiàn)行規(guī)范耐久性要求,閘墩及洞身局部存在混凝土剝落現(xiàn)象,需要采用“鑿舊補新”的修補方法進行處理;1)為了避免混凝土鑿除過程中對原有構(gòu)件破壞,采用人工鑿除的方法進行清理,對混凝土表面開裂、松散、剝落的鑿除直至露出新鮮混凝土面。2)對有缺陷的混凝土進行鑿毛清理后,用高壓水沖洗干凈,采用丙乳膠漿凈漿打底,丙孔砂漿抹面應(yīng)按設(shè)計厚度分層施工,每次施工層厚4~5mm,施工抹面只能向同一方向刮抹,不要來回多次刮抹,手觸不粘手時方可進行下一層施工,上一遍刮抹方向和下一遍刮抹方向呈“十”字交叉垂直方向施工,丙乳砂漿鋪到位后,用力壓實并隨即罩面,注意向同一方向壓實,不需二次壓光。若修補缺陷較深,可在內(nèi)部填充預(yù)縮水泥砂漿或細石混凝土。
4.3觀測設(shè)施修復(fù)
在兩側(cè)涵洞內(nèi)沿涵洞長度方向各均勻布置4個滲壓計,通過洞底板摳槽埋設(shè)引線引向啟閉機房內(nèi),房內(nèi)設(shè)沉降終端讀數(shù)儀。共設(shè)滲壓計8個,其中2個位于閘首。滲壓計通過底板鉆孔放置于底板下0.5m處,安裝好后回填水泥砂漿封堵鉆孔。鑒于目前地基沉降已基本穩(wěn)定,不再對已損壞或掩埋的金屬沉陷點進行恢復(fù)。
4.4止水加固處理
止水加固處理方法采用橡膠止水帶壓板止水。該方法為在伸縮縫兩側(cè)以植筋方式植入螺栓,將橡膠止水帶用扁鋼通過擰緊螺母緊壓在接縫處。橡膠止水帶安裝前將遇水膨脹橡膠條填入變形縫內(nèi)。止水帶為橋型橡膠止水帶,所用金屬部件均采用不銹鋼材料。
4.5啟閉機排架重建
原啟閉機排架不滿足鋼筋混凝土強度要求和抗震構(gòu)造要求,因此應(yīng)對現(xiàn)機架橋排架進行拆除重建。并新建磚混結(jié)構(gòu)啟閉機房。
4.6機電設(shè)備
根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50052-2009)規(guī)定,本工程按三級負荷設(shè)計。此類負荷需要單回路電源,供電電源利用原有10kV電源,從終端桿處引接至水閘箱式變電站。為了提高管理水平,實現(xiàn)“無人值班、少人值守”,滿足迅速、可靠、準確地對水閘進行監(jiān)控的要求,簸箕李西引黃閘控制方式采用現(xiàn)地與遠方兩種,閘室采用視頻監(jiān)視系統(tǒng)。
4.7金屬結(jié)構(gòu)
對閘門和啟閉機設(shè)備更新,拆除舊閘門及拉桿4套,門槽4套和固定卷揚啟閉機4臺,新建平面閘門4扇、門槽4套、拉桿4根,固定卷揚啟閉機4臺。
1)簸箕李西引黃閘進行除險加固后與新建東閘配合引水將改變徹底改變灌區(qū)引水難的現(xiàn)狀,對灌區(qū)農(nóng)業(yè)增收,農(nóng)產(chǎn)品價格穩(wěn)定起到有力的推動作用。
2)減少渠道淤積,減輕灌區(qū)群眾的清淤負擔。引黃必引沙,泥沙處理的好壞是關(guān)系到引黃灌溉發(fā)展的重要因素。本工程實施后,可提高灌區(qū)引水能力,改變灌區(qū)小流量引水的狀況,達到設(shè)計引水流量,將極大地減少輸水渠道淤積與土地沙化,減輕群眾的清淤負擔,改善灌區(qū)惡化的沙化環(huán)境。
3)改善農(nóng)村人畜吃水困難狀況。灌區(qū)北部濱海地區(qū),地下水含鹽、含氟量高,人畜吃水異常困難。灌區(qū)的黃河水,水質(zhì)較好,達到國家規(guī)定的地面水Ⅲ類標準,可滿足生產(chǎn)、生活和灌溉用水要求。工程實施后,利用黃河水解決人畜吃水的困難狀況,潔凈的水質(zhì)對防止各種地方病、傳染病的發(fā)生、流行和保障當?shù)厝嗣袢罕姷纳眢w健康起到積極作用。
(責任編輯遲明春)
作者簡介:崔璇(1980—),女,工程師
收稿日期:2015-06-03
【中圖分類號】S274
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2016)-02-0039-02