基于農(nóng)田水利水閘除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

鐘金華

江西華龍水利工程建設(shè)有限公司 江西宜春 336000

我國(guó)農(nóng)田水利建設(shè)工程蓬勃發(fā)展，尤其是在上個(gè)世紀(jì)5，60年代更是掀起了全國(guó)范圍內(nèi)的農(nóng)田水利建設(shè)高潮。然而，受限于當(dāng)時(shí)的工程組織結(jié)構(gòu)與具體的施工技術(shù)。眾多農(nóng)田水利工程尤其是中小型農(nóng)田水利工程的水閘建設(shè)存在大量的不遵從現(xiàn)象。甚至是出現(xiàn)了邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工等現(xiàn)象，而具體到施工人員也多以當(dāng)?shù)鼐用駷橹?，缺乏?zhuān)業(yè)人士的指揮與指導(dǎo)，進(jìn)而形成了大量的工程質(zhì)量問(wèn)題。隨著水閘系統(tǒng)使用年限的延長(zhǎng)，至今已有大量的農(nóng)田水利工程中的水閘存在著嚴(yán)重的質(zhì)量病害與安全隱患。在這樣的背景下，除了拆除重建之外，除險(xiǎn)加固是一種有效的方法。而從現(xiàn)階段的除險(xiǎn)加固手段與方法中主要包括了灌注樁技術(shù)、旋噴樁技術(shù)等。基于工程實(shí)際選擇不同的加固設(shè)計(jì)模式是成功加固的關(guān)鍵[1]。

1 加固設(shè)計(jì)的基本環(huán)節(jié)

水閘的加固施工要做到有的放矢，標(biāo)準(zhǔn)明確，加固效果優(yōu)秀等幾個(gè)方面。為了保障水閘加固工程施工的有效性，我們有必要從加固環(huán)節(jié)入手，對(duì)其基本內(nèi)容進(jìn)行梳理。根據(jù)相關(guān)的理論知識(shí)以及具體的實(shí)踐要求，本文認(rèn)為其主要環(huán)節(jié)與具體內(nèi)容分為如下幾個(gè)方面：

第一，理論梳理。在加固設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之前應(yīng)該對(duì)水閘的基礎(chǔ)資料進(jìn)行理論梳理，其主要內(nèi)容分為兩個(gè)方面。一方面是對(duì)近年來(lái)水閘流量等水文變化進(jìn)行分析，找到其使用年限內(nèi)的最高值；另一方面是對(duì)水閘所屬的基礎(chǔ)資料進(jìn)行研讀，包括初始施工方式與手段，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求等內(nèi)容進(jìn)行建檔操作，做到“一閘一檔”。通過(guò)上述建設(shè)能夠?yàn)楹罄m(xù)的相關(guān)設(shè)計(jì)提供一手基礎(chǔ)資料。

第二，實(shí)際檢測(cè)。在設(shè)計(jì)的初期，我們需要選擇具體的施工方案以及相關(guān)的施工參數(shù)。上述指標(biāo)的確定應(yīng)該在完善的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與現(xiàn)狀的研判基礎(chǔ)上做出的。而基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲得應(yīng)該依賴于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。根據(jù)具體的數(shù)據(jù)要求，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要分為兩個(gè)方面：一方面是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，水閘的修建時(shí)限較長(zhǎng)，在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中混凝土勢(shì)必會(huì)受到地質(zhì)結(jié)構(gòu)演變以及水土、風(fēng)能侵蝕的傷害，加之混凝土自身結(jié)構(gòu)型損傷而產(chǎn)生一定的應(yīng)力問(wèn)題。通過(guò)對(duì)包括裂縫、結(jié)構(gòu)應(yīng)力等指標(biāo)的測(cè)定來(lái)完成相關(guān)的檢驗(yàn)；另一方面則是需要對(duì)其附屬設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，包括閘門(mén)以及其閉起設(shè)備、附屬混凝土結(jié)構(gòu)支架、底座系統(tǒng)等的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。由于鹽離子侵蝕與原電池原理的空氣侵蝕會(huì)造成金屬構(gòu)件與混凝土內(nèi)部的金屬部分受到侵蝕，進(jìn)而影響后續(xù)的使用。該領(lǐng)域的修復(fù)內(nèi)容也需要納入到修復(fù)系統(tǒng)中來(lái)。并進(jìn)行一體化加固設(shè)計(jì)。

2 加固工程設(shè)計(jì)的各階段要點(diǎn)

在上文的研究中我們系統(tǒng)的探究了水閘加固工程設(shè)計(jì)的具體環(huán)節(jié)以及各部分環(huán)節(jié)內(nèi)的主要內(nèi)容。下一步本文將從具體的不同環(huán)節(jié)內(nèi)的主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)對(duì)其總體工程設(shè)計(jì)實(shí)踐進(jìn)行闡述，具體可以分為如下環(huán)節(jié)：

2.1 管理資料的整理

收集管理單位在水閘的使用中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和影響工程安全運(yùn)用的隱患管理部門(mén)的觀測(cè)資料和對(duì)加固工程的建議；歷次加固情況及加固效果;水閘上下游淤積現(xiàn)狀，清淤措施，工程大修和重大事故的處理措施等。

原始資料的收集是一項(xiàng)細(xì)致的工作，往往需要設(shè)計(jì)人員具備總攬全局的能力。收集資料的力求準(zhǔn)確、真實(shí)，還需要設(shè)計(jì)人員去偽存真，將其作為自己的設(shè)計(jì)依據(jù)。受當(dāng)時(shí)施工背景的影響，有些資料收集起來(lái)往往很困難，得到的資料不能真實(shí)地反映水閘的情況，這樣的資料如被采用，將直接影響除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案的選定。例如在西河閘除險(xiǎn)加固工程中，收集到的原竣工圖紙反映兩岸的擋墻為漿砌石，在加固施工中發(fā)現(xiàn)砌石中砂漿很少，實(shí)為干塊石砌筑，砂漿勾縫。

2.2 基于加固設(shè)計(jì)的檢測(cè)

在加固設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要對(duì)具體的施工過(guò)程與相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)環(huán)節(jié)以及各自環(huán)節(jié)下的設(shè)計(jì)要點(diǎn)分為如下幾點(diǎn)：

第一，針對(duì)混凝土的檢測(cè)：需要對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)；需要對(duì)混凝土病害進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)建于上個(gè)世紀(jì)50年代到70年代之間的水閘工程存在較大的混凝土不遵從現(xiàn)象，在微觀方面則表現(xiàn)為表面脫落、結(jié)構(gòu)松散、混凝土裂縫造成的應(yīng)力不足明顯等現(xiàn)象。

第二，對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)：除了混凝土結(jié)構(gòu)工程之外，水閘的主要設(shè)備包括了閘門(mén)與啟閉機(jī)。在中小型農(nóng)田水利建設(shè)過(guò)程中，上述設(shè)備的動(dòng)力來(lái)源基本處于手動(dòng)狀態(tài)，而由于多年的應(yīng)用與后續(xù)維護(hù)的不利，容易出產(chǎn)生銹蝕等顯現(xiàn)。在具體的加固設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)其具體尺寸與存在的問(wèn)題決定是否換新等決策。

第三，對(duì)附屬的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。在水閘設(shè)施中，一般的電氣設(shè)備的使用年限（20-30年）遠(yuǎn)低于相關(guān)工程的使用年限，而在加固的過(guò)程中不僅需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行修復(fù)，還需要根據(jù)加固后使用的具體功能來(lái)進(jìn)行電氣安裝構(gòu)建，這些內(nèi)容均是需要寫(xiě)入到加固設(shè)計(jì)計(jì)劃之中的。

第四，對(duì)管護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行檢測(cè)：受當(dāng)時(shí)修建條件的制約，水閘的管護(hù)設(shè)施存在先天不足的問(wèn)題。更給管理人員的巡視及設(shè)備的使用帶來(lái)很大的安全隱患。有的管理單位的辦公環(huán)境、交通工具、通訊設(shè)備等設(shè)施都很落后，與水閘的地位及現(xiàn)代化的通訊調(diào)度要求極不相稱(chēng)。調(diào)查中要本著實(shí)事求是的原則，客觀地反映實(shí)際情況。

2.3 基于不同加固模式的施工方案設(shè)計(jì)

從現(xiàn)階段的水閘加固手段來(lái)講，后續(xù)的附屬設(shè)備修復(fù)不屬于加固范圍，其主要加固的方式是通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行的必要加固。其主要應(yīng)用的方法分為灌注樁與旋噴樁兩種方式。二者的主要區(qū)別是針對(duì)檢查過(guò)程中水閘主體結(jié)構(gòu)與底板之間是否存在脫空現(xiàn)象（絕大部分加固工程設(shè)計(jì)均已保留底板為基本依托。如果底板出現(xiàn)嚴(yán)重病害則多以重建為主）。在非脫空現(xiàn)象時(shí)，采用灌注樁增加4-6根樁體，并向下延伸一定的距離，是其能夠與舊有混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生良好的固定。如果存在一定的脫空，則需要采用旋噴技術(shù)對(duì)底板以及主體混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，在形成新老樁體符合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)加固施工。

本文以其設(shè)計(jì)要點(diǎn)為探究對(duì)象，分析了其設(shè)計(jì)過(guò)程中的參數(shù)設(shè)定數(shù)據(jù)來(lái)源以及具體的過(guò)程。并就其中的關(guān)鍵要素進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)。希望通過(guò)本文的研究能夠?yàn)榻窈蟮南嚓P(guān)設(shè)計(jì)體系完善與標(biāo)準(zhǔn)化操作提供必要的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐指導(dǎo)。