南沖水閘工程安全檢測(cè)與評(píng)估

周菊英

(江門(mén)市水利水電工程質(zhì)量檢測(cè)站有限公司，廣東 江門(mén) 529000)

1 工程概況

江海區(qū)南沖水閘位于江門(mén)市江海區(qū)禮樂(lè)街道南部，北頭咀支渠和烏紗河出口江門(mén)水道支流中游右岸，閘址中心線坐標(biāo)為東經(jīng)113°6′25″，北緯 22°29′50″，距禮樂(lè)鎮(zhèn)約4.0 km，是禮西圍主要控制閘。南沖水閘始建于1955年，1956年建成投入使用，于1999年安全評(píng)價(jià)鑒定為四類(lèi)閘，需拆除重建。2001年重建后，水閘上游集雨面積29.2 km2，閘前正常蓄水位0.00 m(珠基，下同)，圍內(nèi)最高控制水位1.30 m。水閘原設(shè)計(jì)擋潮標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，對(duì)應(yīng)水位為2.49 m，設(shè)計(jì)排水流量387.6 m3/s。水閘總寬46.0 m，共5孔，每孔凈寬8.0 m，總凈寬40.0 m，其中間孔兼做通航孔，閘室采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，閘孔均采用直升式平面鋼閘門(mén)控制，通航孔閘門(mén)采用QPQ2×10T雙吊點(diǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)啟閉控制；地基為深厚淤泥，屬典型軟土地基，是一座以擋潮、排澇和灌溉為主，兼顧航運(yùn)的多功能中型水閘[1-3]。

2 安全檢測(cè)與分析

2.1 混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

根據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL 258—2017)與《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL 214—2015)的規(guī)定要求，我司對(duì)南沖水閘的水工建筑物混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量安全檢測(cè)，具體檢測(cè)內(nèi)容有：上下游翼墻、閘墩、交通橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、碳化深度、裂縫、配筋銹蝕狀況檢測(cè)。檢測(cè)成果如下。

(1)上下游翼墻。上下游翼墻設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20，用回彈法檢測(cè)，上下游各2個(gè)構(gòu)件，共4個(gè)構(gòu)件。上游右岸翼墻構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為28.6 MPa；上游左岸構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為33.1 MPa；下游右岸構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為39.2 MPa；下游左岸構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為33.0 MPa。所檢上游右岸翼墻的混凝土碳化深度平均值大于6 mm；上游左岸翼墻的混凝土碳化深度平均值為1.5 mm；下游右岸翼墻的混凝土碳化深度平均值為2.0 mm；下游左岸翼墻的混凝土碳化深度平均值3.0 mm。

(2)閘墩。閘墩設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C20，用回彈法檢測(cè)，其中，任意抽取3個(gè)閘墩各做1個(gè)構(gòu)件，共3個(gè)構(gòu)件。1#閘墩構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為39.4 MPa；2#閘墩構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為34.7 MPa；4#閘墩構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為37.7 MPa。所檢構(gòu)件中1#閘墩、2#閘墩、4#閘墩混凝土碳化深度平均值分別為3.0 mm、4.5 mm、3.5 mm。

(3)交通橋。交通橋面板設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，用回彈法檢測(cè)，取 6個(gè)構(gòu)件。其中，交通橋梁1#跨上游側(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為35.3 MPa，交通橋梁1#跨下游側(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為33.6 MPa；交通橋梁3#跨上游側(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為33.0 MPa，交通橋梁3#跨下游側(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為32.7 MPa；交通橋梁5#跨上游側(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為30.5 MPa，交通橋梁5#跨下游側(cè)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度值為32.3 MPa。所檢構(gòu)件中交通橋梁1#跨上游側(cè)、交通橋梁1#跨下游側(cè)、交通橋梁3#跨上游側(cè)、交通橋梁3#跨下游側(cè)、交通橋梁5#跨上游側(cè)、交通橋梁5#跨下游側(cè)混凝土碳化深度平均值分別為3.5 mm、3.0 mm、4.5 mm、4.0 mm、3.5 mm、3.5 mm。

(4)混凝土裂縫檢測(cè)。本次共進(jìn)行裂縫檢測(cè)15個(gè)構(gòu)件，包括上下游翼墻、交通橋、閘邊墩、左右岸閘門(mén)室等混凝土結(jié)構(gòu)裂縫檢測(cè)。其中，交通橋引橋、右岸閘門(mén)室1樓門(mén)口、右岸閘門(mén)室1樓側(cè)面、左岸閘門(mén)室門(mén)口存在裂縫或破損，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 混凝土裂縫檢測(cè)結(jié)果

(5)鋼筋銹蝕露筋狀況檢查。本次檢查構(gòu)件15個(gè)，包括交通橋梁、上下游左右岸翼墻、左右邊墩、1#閘墩、2#閘墩、3#閘墩、4#閘墩。其中，交通橋防撞墻上游側(cè)保護(hù)層以及下游側(cè)保護(hù)層順筋開(kāi)裂、露筋，其余未見(jiàn)保護(hù)層出現(xiàn)開(kāi)裂、露筋現(xiàn)象。

2.2 機(jī)電設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)

根據(jù)《水工鋼閘門(mén)和啟閉機(jī)安全檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DL/T 835—2003)相關(guān)要求，對(duì)南沖水閘的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)，主要檢測(cè)5孔閘門(mén)的啟閉機(jī)、配電線路以及設(shè)備抽樣3孔閘門(mén)機(jī)組等。具體檢測(cè)如下：

2.2.1 檢測(cè)方法

(1)啟閉機(jī)性能檢測(cè)。主要是對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)，包括：機(jī)架、液壓系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、齒輪、卷筒、鋼絲繩等，檢查這些部件是否正常運(yùn)作，是否存在異?；蚰p，如：齒輪有無(wú)損壞，液壓系統(tǒng)是否穩(wěn)定，減速器是否正常等。

(2)地網(wǎng)檢測(cè)。一般使用GD2571便攜式接地電阻測(cè)試儀對(duì)地網(wǎng)的接地電阻的工作指標(biāo)及使用壽命進(jìn)行檢測(cè)，以便判斷出設(shè)備是否安全。

2.2.2 檢測(cè)結(jié)果分析

經(jīng)檢查，機(jī)電設(shè)備各項(xiàng)檢查項(xiàng)目均符合設(shè)計(jì)要求，且能正常運(yùn)行，使用維護(hù)狀態(tài)較好。其中，1#閘門(mén)啟閉機(jī)機(jī)架、制動(dòng)器以及傳動(dòng)軸有輕微銹蝕；2#閘門(mén)啟閉機(jī)傳動(dòng)軸有輕微銹蝕；5#閘門(mén)啟閉機(jī)傳動(dòng)軸、制動(dòng)器以及機(jī)架有輕微銹蝕，其余位置均無(wú)銹蝕，總體狀態(tài)良好。啟閉機(jī)室、1#閘門(mén)啟閉機(jī)、2#閘門(mén)啟閉機(jī)和5#閘門(mén)啟閉機(jī)接地電阻符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 金屬結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)

本次主要對(duì)南沖水閘的閘門(mén)金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量安全檢測(cè)，并采用儀器設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)，使用Leeb220涂層測(cè)厚儀等設(shè)備對(duì)鋼閘門(mén)涂層質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)；使用CDX-Ⅲ磁粉探傷儀、CTS-23超聲探傷儀對(duì)閘門(mén)焊縫進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

經(jīng)檢測(cè)，閘門(mén)的設(shè)計(jì)值為不小于280μm，用Leeb220涂層測(cè)厚儀經(jīng)檢查，5孔閘門(mén)任意抽取3孔。其中，1#閘門(mén)全部達(dá)標(biāo)；2#閘門(mén)面板(迎水側(cè))涂層厚度、頂梁涂層厚度、左邊梁涂層厚度不達(dá)標(biāo)(檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2)；5#閘門(mén)頂梁涂層厚度不達(dá)標(biāo)(檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3)。

表2 2#閘門(mén)檢測(cè)結(jié)果

表3 5#閘門(mén)檢測(cè)結(jié)果

3 水閘質(zhì)量安全評(píng)估

(1)受檢混凝土構(gòu)件實(shí)測(cè)強(qiáng)度均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

(2)交通橋引橋、右岸閘門(mén)室1樓門(mén)口、右岸閘門(mén)室1樓側(cè)面、左岸閘門(mén)室門(mén)口存在裂縫，交通橋防撞墻上下游側(cè)均現(xiàn)有鋼筋銹蝕，出現(xiàn)開(kāi)裂、露筋等缺陷。對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性和承載力造成一定影響。

(3)受檢鋼閘門(mén)涂層厚度部分不符合設(shè)計(jì)要求，面板厚度已到設(shè)計(jì)值，所檢焊縫質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

(4)閘門(mén)啟閉機(jī)狀態(tài)良好，除有局部輕微銹蝕外其他都符合設(shè)計(jì)要求。接地電阻符合設(shè)計(jì)要求。

綜合上述檢測(cè)結(jié)果，以及根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果基本滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求，運(yùn)行中所發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題暫不影響工程安全，故南沖水閘安全評(píng)價(jià)為B級(jí)。建議加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢查和管理，并盡快采取措施解決存在問(wèn)題，以確保水閘的安全運(yùn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)南沖水閘工程中混凝土結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備以及金屬結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)檢查，得出檢查結(jié)果基本滿(mǎn)足《水閘安全鑒定規(guī)定》的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，但在今后仍需進(jìn)行安全檢測(cè)，以確保南沖水閘的安全運(yùn)行。