水力自控翻板閘的檢測與損毀原因分析

楊兵

摘要 根據近年水力自控翻板閘管養(yǎng)資料，發(fā)現絕大多數水力自控翻板閘都存在不同程度的損毀。本文結合檢測實例對水力自控翻板閘損毀原因予以分析，以期為同行提供科學借鑒。

關鍵詞 水力自控翻板閘；檢測；損毀；原因分析

中圖分類號 TV738 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）24-0150-01

隨著我國社會經濟的迅速發(fā)展，對水閘安全管養(yǎng)要求越來越高。有重大安全隱患的病險水閘未及時整治，一旦形成險情，將對防洪安全、經濟效益及社會穩(wěn)定造成巨大影響[1]。因此，水利部在2008年制定《水閘安全鑒定管理辦法》，要求對水閘實行定期安全鑒定制度，竣工驗收后5年內進行首次安全鑒定，后每隔10年進行1次全面安全鑒定[2]。某市水務局管轄區(qū)段內共有10座水力自控翻板閘，截至2010年已經運行15～20年，按照《水閘安全鑒定管理辦法》要求，需對閘門進行安全鑒定。

1 現場安全鑒定內容

1.1 結構基本情況調查

一是檢查閘室、岸墻及翼墻等是否沉降、傾斜、滑移等；二是檢查結構外觀質量，包括閘門是否存在漏水、鐵件銹蝕、混凝土面破損、露筋等。

1.2 構件缺陷詳查

針對構件受長期沖刷、風化、凍融等作用后，是否出現面層脫落、骨料外漏、鋼筋截面損失等損傷進行詳查，確定損傷的部位、程度和范圍，并逐一記錄后進行全面分析，查找原因。

1.3 構件裂縫檢測

檢測閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件裂縫。利用鋼尺、裂縫測寬儀及非金屬超聲波探測儀檢測裂縫位置、長度、寬度、深度、形態(tài)和數量，必要時畫出裂縫分布圖，分析判斷裂縫產生的原因及其對結構工作性能的影響[3]。

1.4 構件強度檢測

檢測閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件混凝土強度回彈，必要時用超聲—回彈綜合法修正結果。

1.5 構件鋼筋分布檢測

對閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件進行鋼筋分布檢測，包括鋼筋數量、鋼筋間距檢測。

1.6 構件耐久性檢測

對閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件進行耐久性檢測，包括鋼筋銹蝕狀態(tài)檢測、混凝土碳化深度及混凝土保護層厚度檢測。

混凝土中鋼筋銹蝕影響結構耐久性及安全性；當混凝土碳化過大，將造成鋼筋失去堿性混凝土環(huán)境保護而發(fā)生銹蝕；混凝土保護層對外界腐蝕介質、氧氣及水分等滲入有阻止作用，影響鋼筋耐久性。

2 現場安全鑒定結果

2.1 結構基本情況調查

經現場檢查，90%的水力自控翻板閘的閘室及岸墻未發(fā)現明顯沉降、傾斜、滑移情況，但個別閘門處下游翼墻局部倒塌，基底掏空嚴重。

2.2 構件缺陷詳查

經現場檢查，各水力自控翻板閘均出現部分閘門板漏水現象；部分閘門板、閘墩混凝土存在不同程度的疏松剝蝕、保護層剝落、鋼筋外露及順筋裂縫等；構件混凝土受沖刷截面減??；鐵件銹蝕嚴重，閘門板無法在水力作用下自動翻板或翻板后無法復位[4]。

2.3 構件裂縫檢測

經現場檢測（表1），各水力自控翻板閘均存在部分閘門板開裂的現象，裂縫寬度大多在1.4～2.4 mm之間，這是在外界凍融、沖刷等的作用下，混凝土堿性保護層被破壞，內部鋼筋發(fā)生銹蝕，從而銹脹，導致混凝土順筋開裂，形成惡性循環(huán)。

2.4 構件強度檢測

經現場檢測，各水力自控翻板閘的各構件強度均滿足設計要求。

2.5 構件鋼筋分布檢測

經現場檢測，各水力自控翻板閘的各構件鋼筋數量及分布基本上滿足設計要求。

2.6 構件耐久性檢測

經現場檢測（表2），水力自控翻板閘各構件混凝土保護層厚度偏小，其中有30%構件保護層厚度不能滿足設計要求，而實測混凝土碳化深度均較大，碳化深度普遍>8.0 mm，均超過鋼筋保護層厚度，導致鋼筋失去堿性混凝土環(huán)境保護，失去對外界腐蝕介質阻止作用，使鋼筋處于中高銹蝕速率狀態(tài)下。實測閘門板鋼筋銹蝕電阻率為10～50 kΩ·cm，表明鋼筋活化時，出現中高銹蝕速率。

3 結論

以上檢測結果分析，該批水力自控翻板閘服役期達15～20年，限于當時的設計規(guī)范，鋼筋混凝土構件未作專門耐久性設計或設計標準偏低，混凝土強度等級、水灰比、鋼筋保護層厚度等都不滿足環(huán)境條件要求，構件凍融、沖刷、腐蝕破損較嚴重，導致部分構件無法滿足使用要求，閘門門軸和閘墩連接鐵件銹蝕嚴重，部分閘門啟閉困難，甚至無法使用，存在嚴重安全隱患，應立即采取相應措施[5]。

4 參考文獻

[1] 郭長江，王艷芳，郝淑霞.水力自控翻板閘壩在牡丹江下游的推廣應用[J].黑龍江水利科技，2010，38（5）：199.

[2] 中華人民共和國水利部.水閘安全鑒定管理辦法[A/OL].（2008-06-18）[2017-09-01].http：//aqjd.mwr.gov.cn/zcfg/201611/t20161108_768455.html.

[3] 高占國.水力自控翻板閘技術應用中存在的問題及對策[J].黑龍江水利，2017，3（1）：92-94.

[4] 楊佐沐.水力自控翻板閘的應用[J].甘肅水利水電技術，2003（3）：226.

[5] 楊衛(wèi)中，張宗旗.水力自控翻板閘壩一些特殊問題的研究[J].貴州水力發(fā)電，2000（4）：52-56.endprint