淺談獻縣樞紐子牙河段工程維修及養(yǎng)護

賈海鷹

（河北省子牙河河務(wù)管理處，河北 衡水 053000）

獻縣樞紐由子牙河節(jié)制閘、子牙新河主槽進洪閘、灘地溢流堰三座建筑物組成，是子牙新河三大樞紐之一，主要任務(wù)是上承滏陽河、滏陽新河、滹沱河的來水，使洪水由子牙新河下泄，控制子牙河不再承擔(dān)行洪任務(wù)[1]。樞紐于1966 年動工，1967年完工，運行五十多年來發(fā)揮了巨大的效益，但同時工程也存在很多老化的問題。

1 工程概況

獻縣樞紐位于獻縣城西北3 km，滏陽河、滏陽新河及滹沱河交匯處，樞紐以上控制流域面積45500 km2。當樞紐以上來水小于900 m3/s 時，由子牙新河主槽和子牙河相機分泄；當閘上水位高于13.5 m 時（與灘地溢流堰頂相平），子牙河節(jié)制閘下泄控制流量300 m3/s，其余水量由新河下泄；洪水位超過堰頂后，子牙新河灘地行洪，節(jié)制閘根據(jù)下游情況控泄流量。鑒于滹沱河北大堤和子牙新河左堤均為1 級提防，節(jié)制閘、進洪閘等主要建筑物級別按1 級設(shè)計，次要建筑物級別為3 級。工程等別Ⅰ等，工程規(guī)模為大（1）型，節(jié)制閘、進洪閘等主要建筑物級別1 級，次要建筑物級別為3 級。工程區(qū)地震動峰值加速度為0.1 g，基本烈度為7 度，按7 度設(shè)計烈度設(shè)防[2]。

2 工程現(xiàn)狀分析

受施工條件影響，獻縣樞紐護坡工程采用干砌石護腳和混凝土預(yù)制板護坡結(jié)構(gòu)，在較短的時間內(nèi)完成了施工任務(wù)。根據(jù)當前工程檢測信息，子牙河節(jié)制閘下游左右堤干砌石、漿砌石及上下游護坡部分出現(xiàn)護坡滑坡、塌陷沉降、坡腳隆起、預(yù)制板斷裂等現(xiàn)象，這些沉降和裂縫會隨著時間的延長出現(xiàn)進一步的發(fā)展、惡化，最終可能不能滿足子牙河河道的防洪度汛要求，使得河道在較高水位下進行行洪，而洪水將會沿這些裂隙向外滲漏，對子牙河周圍居民構(gòu)成嚴重威脅[3]。

2.1 穩(wěn)定性監(jiān)測

獻縣樞紐護坡工程在建成使用多年后，受周邊惡略環(huán)境影響，出現(xiàn)混凝土碳化，凍融以及剝落等情況，導(dǎo)致預(yù)制板強度降低；以及受預(yù)制板荷載輕、板間縫隙受沉降影響大等缺點，出現(xiàn)大面積預(yù)制板護坡斷裂、坡腳隆起、坍塌滑坡等破壞現(xiàn)象，局部破損較嚴重，影響到堤防的安全及穩(wěn)定性[4]。

2.2 不均勻沉降變形

由于河道工程建設(shè)條件限制，子牙河筑堤所使用的土粘粒含量較高，親水性較強，使得工程施工中的碾壓、夯實工作不理想，導(dǎo)致堤身土結(jié)構(gòu)的密實程度不均。而且這些筑堤土顆粒之間的粘結(jié)力較小，使得土體的抗剪強度較低。因此，在工程運行期間當?shù)叵滤幌陆禃r，子牙河筑堤土顆粒間的結(jié)合水、毛細水及重力水因為外力的作用很容易析出，致使堤防上部的不均勻土體出現(xiàn)干縮、失陷現(xiàn)象，出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。在長期發(fā)展下，堤防頂部會在這些剪切作用下出現(xiàn)不均勻沉陷裂縫，使得雨水沿裂隙較寬部位灌進，并在沖刷作用下形成漏斗被雜物充填，此時地表顯現(xiàn)為蝶狀沉陷[5]。

經(jīng)上述分析可得，對子牙河樞紐工程維修及養(yǎng)護項目確定為節(jié)制閘閘前清淤、左右堤干砌石、漿砌石及護坡拆除重建、機架橋拆除重建、更換節(jié)制閘3 孔閘門、更換啟閉系統(tǒng)并加建啟閉機房、更換操作間電器設(shè)備；進洪閘更換啟閉系統(tǒng)，重建啟閉機房；進洪閘、節(jié)制閘閘室重新做防碳化；溢流堰重新加固。

3 工程維修及養(yǎng)護措施

3.1 水工建筑物

3.1.1 砌石護坡勾縫修補

將原有表面勾縫松動、脫落部分勾縫進行剔除，并把勾縫用水沖洗干凈，清縫深度、寬度必須達到規(guī)范要求。在檢查清縫達到要求后，分層填入砂漿，所以砂漿必須滿足施工規(guī)定的強度及施工要求，勾縫密實、平整，及時壓面勾邊，縫的走向必須按石塊邊線，整體美觀、大方，勾縫后及時清理表面。按規(guī)定對勾縫部位進行養(yǎng)護。

3.1.2 混凝土破損修補

修補混凝土凍融剝蝕，應(yīng)先鑿除損傷的混凝土，再回填滿足抗凍要求的混凝土（砂漿）或聚合物混凝土（砂漿）。鋼筋銹蝕引起的混凝土損害，應(yīng)先鑿除已破損的混凝土，應(yīng)根據(jù)情況，采用適宜方式對鋼筋進行除銹、防銹或補強處理，然后用特種砂漿或特種混凝土進行封閉處理。修復(fù)混凝土磨損，應(yīng)根據(jù)磨損源不同，采用相應(yīng)的高抗沖耐磨材料?；炷量瘴g修復(fù)，應(yīng)首先清除造成空蝕的條件，然后對空蝕部位采用高抗空蝕材料進行修補。混凝土表面碳化應(yīng)按不同的碳化深度采用相應(yīng)的措施進行防碳化處理。

3.1.3 裂縫處理

混凝土出現(xiàn)裂縫，首先判斷其成因，如成因明確應(yīng)及時進行徹底處理?；炷帘砻娴募毼⒘芽p、淺層裂縫及縫寬小于允許值時（一般為0.2 mm～0.3 mm），可不予處理或采用涂料封閉。縫寬大于規(guī)定值時可視具體情況，采用噴涂法、粘貼法、充填法或灌（噴）漿法等進行修補。

3.2 砌石及護坡整修

3.2.1 拆除工程

本工程的改造部分的拆除工作內(nèi)容主要包括準備工作、場地清理、測量放樣、機械拆除、拆除渣料挖運和堆存、拆除部位表面修整及處理、監(jiān)(檢)測和安全防護等工作，以及監(jiān)理人指示的其它相關(guān)工作。

所有部位的拆除必須按監(jiān)理人批準的施工方案和施工方法進行，防止事故發(fā)生。對缺乏安全措施的施工，監(jiān)理人有權(quán)終止其施工，直到影響安全的因素排除為止，對此，不得提出諸如工程延期或賠償額外費用等要求。

拆除輪廓時，實際拆除開挖輪廓必須符合設(shè)計圖紙、文件要求或監(jiān)理人現(xiàn)場指定的開口線、水平尺寸和高程的要求。最終拆除開挖輪廓不得欠挖。對監(jiān)理人確認不滿足設(shè)計圖紙所規(guī)定拆除輪廓要求的部位，承包人必須按監(jiān)理人的指示進行處理。

3.2.2 漿砌石

砌體石料采用質(zhì)地堅硬、完整、無風(fēng)化的塊石，上下兩面大致平整，無尖角。塊徑要求大于200 mm。塊石的軟化系數(shù)不應(yīng)小于0.7。

漿砌石的基本要求是平整、穩(wěn)定、密實和錯縫。漿砌石應(yīng)采用鋪漿法，要求砂漿飽滿密實。砌筑前，應(yīng)將石料刷洗干凈，并保持濕潤。

砌筑砂漿等級依據(jù)設(shè)計要求，一般不低于M7.5，砂漿中所用砂宜采用符合混凝土工程材料質(zhì)量標準的中砂或粗砂。漿砌石面層應(yīng)進行縫槽清理-用水沖洗、濕潤-分次向縫內(nèi)主層填塞標號不低于M10 的水泥砂漿，確保勾縫密實。對于外露面應(yīng)該在砌筑后的12 h～18 h 之內(nèi)及時進行養(yǎng)護，保持濕潤，養(yǎng)護期一般為14 d。砌石體尺寸和位置的允許偏差見表1[6]。

表1 砌石允許偏差表

3.2.3 碎石墊層

填筑碎石應(yīng)新鮮、質(zhì)地堅硬、粒徑為0.5 cm～2 cm 且級配良好，超徑顆粒含量不應(yīng)大于3%，遜徑顆粒含量不應(yīng)大于5%，針片狀顆粒含量不應(yīng)大于10%。碎石墊層鋪料后要進行壓實，相對密實度不小于0.70，施工參數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。

3.3 啟閉及金屬結(jié)構(gòu)維護

定期清理啟閉器表面，檢查連接件是否牢固，向轉(zhuǎn)動件注油孔加注潤滑油，保持制動器靈活、可靠。定期清理鋼絲繩并涂脂保護；鋼絲繩兩端固定部件應(yīng)緊固、可靠；雙吊點啟閉機鋼絲繩兩吊軸高差超標時，應(yīng)調(diào)整。鋼絲繩的斷絲數(shù)、直徑、拉力超過允許值時，宜更換；更換時，卷筒上的纏繞預(yù)繞圈數(shù)應(yīng)符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。保持滑輪組潤滑、清潔，鋼絲繩卡阻、偏磨應(yīng)調(diào)整?；喗M輪緣裂紋、破傷以及滑輪槽磨損超過允許值時，應(yīng)更換。機架焊縫出現(xiàn)裂紋、脫焊、假焊，應(yīng)補焊。定期對啟閉機機架（門架）、機罩進行防腐蝕處理。

3.4 機電設(shè)備維修養(yǎng)護

鑒于干式變壓器散熱性能不如油浸式變壓器好，維修養(yǎng)護應(yīng)符合下列要求：（1）定期做好清掃工作。在積塵較大的場所，干式變壓器至少每半年在清掃一次以保證空氣流通。對于通風(fēng)道里的灰塵，應(yīng)使用吸塵器或壓縮空氣來進行清除。如果不及時清除將影響變壓器的散熱，還將導(dǎo)致變壓器絕緣降低甚至造成絕緣擊穿。（2）加強通風(fēng)設(shè)備的運行維護，保證變壓器通風(fēng)流暢。因為干式變壓器一旦發(fā)生熱損壞，將嚴重損壞內(nèi)部繞組，其后果不堪設(shè)想。一般散發(fā)1 kW 損耗的熱量，應(yīng)該有4 m3/min 的通風(fēng)量。（3）加強溫度的監(jiān)控。平常要加強對溫控器的觀察，看顯示的三相溫度是否平衡，某一相的溫度顯示值是否有突變現(xiàn)象。（4）積極開展去潮去濕工作，保證其干燥程度。（5）認真檢查緊固件、連接件是否松動，保障干式變壓器的機械強度。（6）積極開展除銹工作，防止鐵芯銹蝕。（7）目前生產(chǎn)的干式變壓器耐壓水平較油浸式變壓器低，因此要加強對避雷器的配置和維護檢測。低壓供（配）電線路維修養(yǎng)護應(yīng)符合下列要求：更換絕緣不符合規(guī)定要求老化的低壓供（配）電線路。

4 結(jié)語

結(jié)合子牙河工程的維修及養(yǎng)護，可以發(fā)現(xiàn)河道修護在水利工程建設(shè)中起著非常重要的作用，可以延長河道工程的使用壽命，保護周邊人民生命財產(chǎn)安全。因此，在今后的河道工程維修工作中應(yīng)定期檢測河道工程運行情況及各種運行參數(shù)，分析當前河道工程出現(xiàn)的問題，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，加強日常維護，促進水利工程設(shè)施良性運行，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。