河北省某縣水閘修復(fù)設(shè)計(jì)探析

董建峰，吳嫡捷

（1.河北省滄州市鹽山縣水務(wù)局，河北 鹽山 061300；2.黃河水利委員會(huì)河南黃河河務(wù)局，河南 鄭州 450003）

1 研究背景

河北省滄州市某縣總面積800 km2，位于滄州市東南部，瀕臨渤海，屬黑龍港流域運(yùn)東地區(qū)，歷史上眾多河流穿境入海。境內(nèi)河流主要有1條行洪河道（漳衛(wèi)新河）和1條排瀝河道（宣惠河），漳衛(wèi)新河是一條邊界河，也是該縣目前主要引蓄水河道；宣惠河基本常年干枯；另有12條主要干溝渠（無(wú)棣干溝、寺北干溝、大商平底渠、宣南干溝、鹽舊公路溝、四十華里干溝、葉茂李干溝、大傅莊干溝、王信干溝、曾楊干溝、李肖干溝、宣北干溝），這些主要干溝渠形成五橫七縱布局，使全縣形成一個(gè)完善的水系。本次水閘修復(fù)涉及縣境內(nèi)漳衛(wèi)新河、四十華里干溝、王信干溝、寺北干溝、宣南干溝等。

2 研究必要性

該縣大趙節(jié)制閘、付孫閘、蔡家閘、大盧閘、新風(fēng)橋閘、李振隆閘、韓集張相揚(yáng)水站分布于該縣各河道沿岸，主要作用為蓄排水。

大趙節(jié)制閘位于無(wú)棣干溝上，3孔閘，閘門尺寸為3 m×3 m。如今閘上下游護(hù)坡護(hù)底損壞，對(duì)閘身安全存在威脅，嚴(yán)重影響了度汛安全。

付孫閘位于四十華里支溝上，2孔閘，閘門尺寸為2 m×3 m。如今2扇閘門下方漏水，配套的啟閉機(jī)損壞，機(jī)架橋鋼欄桿銹腐嚴(yán)重，付孫閘已無(wú)法正常使用，嚴(yán)重影響了度汛安全。

蔡家閘位于漳衛(wèi)新河支溝上，1孔閘，閘門尺寸為1.5 m×1.5 m。如今蔡家閘年久失修，已無(wú)法正常使用，嚴(yán)重影響了度汛安全。

大盧閘位于七一干溝上，1孔閘，閘門尺寸為1.5 m×2.0 m。如今大盧閘年久失修，已無(wú)法正常使用，嚴(yán)重影響了度汛安全。

新風(fēng)橋閘位于寺北干溝上，2孔閘，閘門尺寸為1.5 m×1.5 m。如今2扇閘門下方漏水，配套的啟閉機(jī)損壞，機(jī)架橋鋼欄桿銹腐嚴(yán)重，已無(wú)法正常使用，新風(fēng)橋閘嚴(yán)重影響了度汛安全。

李振隆閘位于王信干溝上，2孔閘，閘門尺寸為2.5 m×3.0 m。如今2扇閘門下方漏水，配套的啟閉機(jī)損壞，機(jī)架橋鋼欄桿銹腐嚴(yán)重，李振隆閘已無(wú)法正常使用，嚴(yán)重影響了度汛安全。

韓集張相揚(yáng)水站位于漳衛(wèi)新河上，如今2臺(tái)水泵損壞，已無(wú)法正常使用，嚴(yán)重影響了度汛安全。

該縣大趙節(jié)制閘、付孫閘、蔡家閘、大盧閘、新風(fēng)橋閘、李振隆閘、韓集張相揚(yáng)水站分布于該縣各河道沿岸，主要作用為蓄排水。如今年久失修，均有不同程度的損壞，無(wú)法正常使用，嚴(yán)重影響了度汛安全。工程實(shí)施后，可恢復(fù)各水利工程的正常運(yùn)行，為該縣境內(nèi)分洪提供保障，保證項(xiàng)目區(qū)沿河群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和度汛安全[1-3]。

表1 各閘現(xiàn)狀情況表

3 工程設(shè)計(jì)

各閘如今存在不同的安全隱患，為保證水閘的正常運(yùn)行，確保度汛安全，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)急加固。

3.1 大趙節(jié)制閘

大趙節(jié)制閘本次拆除修建上下游漿砌石護(hù)底，上下游護(hù)底尺寸均為7 m×8.5 m，護(hù)底厚0.4 m，下設(shè)0.1 m厚碎石墊層。維修漿砌磚護(hù)墻，護(hù)墻上寬0.37 m，下寬1.17 m，高2 m，兩側(cè)維修段長(zhǎng)度共4.64 m。維修漿砌石護(hù)坡，護(hù)坡厚0.4 m，維修尺寸為4 m×2.9 m。

3.2 付孫閘

付孫閘拆除更換止水鑄鐵閘門2扇，更換啟閉機(jī)2個(gè)，設(shè)置機(jī)架橋鋼欄桿18.8 m，加固內(nèi)容見表2。

表2 付孫閘加固主要內(nèi)容表

3.3 蔡家閘

蔡家閘維修水閘1座，拆除維修閘門、啟閉機(jī)、排架、機(jī)架橋、閘墩、底板等。閘室段長(zhǎng)3 m，共設(shè)1孔，凈孔1.5 m×1.5 m。閘室邊墩厚0.7 m，墩頂高程為9.5 m，底板厚0.8 m。設(shè)1扇止水鑄鐵工作閘門，啟閉機(jī)采用QL-80型手電兩用螺桿啟閉機(jī)。閘墩工作閘門上為排架式機(jī)架橋3 m×3 m，機(jī)架橋上設(shè)啟閉機(jī)。

3.4 大盧閘

大盧維修水閘1座，拆除維修閘門、啟閉機(jī)、排架、機(jī)架橋、翼墻、護(hù)底等。閘室段長(zhǎng)3 m，共設(shè)1孔，凈孔1.5 m×2 m。設(shè)1扇止水鑄鐵工作閘門，啟閉機(jī)采用QL-100型手電兩用螺桿啟閉機(jī)。閘墩工作閘門上為排架式機(jī)架橋3 m×3 m，機(jī)架橋上設(shè)啟閉機(jī)。下游連接段為C30鋼筋混凝土護(hù)底，順?biāo)鞣较蚩傞L(zhǎng)3.3 m，寬7.5 m，厚40 cm，底高程8.0 m，下設(shè)10 cm厚混凝土墊層。

3.5 新風(fēng)橋閘

新風(fēng)橋閘拆除更換閘門2扇，更換啟閉機(jī)2個(gè)，設(shè)置機(jī)架橋鋼欄桿15.8 m，加固內(nèi)容見表3。

表3 新風(fēng)橋閘加固主要內(nèi)容表

3.6 李振隆閘

李振隆閘拆除更換閘門2扇，更換啟閉機(jī)2個(gè)，設(shè)置鋼欄桿10.6 m，加固內(nèi)容見表4。

表4 李振隆閘加固主要內(nèi)容表

3.7 韓集張相揚(yáng)水站

韓集張相揚(yáng)水站2套水泵維修，韓集張相揚(yáng)水站加固內(nèi)容見下表5。

表5 韓集張相揚(yáng)水站加固主要內(nèi)容表

4 金屬結(jié)構(gòu)

本工程涉及金屬結(jié)構(gòu)的建筑物主要為節(jié)制閘5座，泵站1座。付孫閘采用PGZ2.0×3.0 m平面鑄鐵閘門2扇，配備QL-150 kN型手動(dòng)側(cè)搖螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。蔡家閘采用PGZ1.5×1.5 m平面鑄鐵閘門1扇，配備QL-80 kN型手動(dòng)側(cè)搖螺桿式啟閉機(jī)1臺(tái)。大盧閘采用PGZ1.5×2.0 m平面鑄鐵閘門1扇，配備QL-100 kN型手動(dòng)側(cè)搖螺桿式啟閉機(jī)1臺(tái)。新風(fēng)橋閘采用PGZ1.5×1.5 m平面鑄鐵閘門2扇，配備QL-800 kN型手動(dòng)側(cè)搖螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。李振隆閘采用PGZ2.5×3.0 m平面鑄鐵閘門2扇，配QL-150 kN手電兩用單吊點(diǎn)螺桿式啟閉機(jī)2臺(tái)。

5 施工組織設(shè)計(jì)

5.1 施工導(dǎo)流及排水

結(jié)合渠道工程綜合考慮，在建筑物上下游各設(shè)置1道圍堰。圍堰高按設(shè)計(jì)水位加0.5 m設(shè)計(jì)，圍堰工程量見表6。工程施工工期基本上安排在汛期前，考慮到原有渠道內(nèi)現(xiàn)有部分存水，臨時(shí)施工圍堰填筑后，積水通過離心式水泵排水至圍堰上、下河道內(nèi)[4]。

表6 圍堰工程量表

5.2 主體工程施工

（1）土方工程

土方開挖，按照從上到下的原則，邊坡較陡和深挖方段，確保施工安全和周圍建筑物的安全[5]。土方開挖采用1 m3單斗挖掘機(jī)，74 kW推土機(jī)推運(yùn)。

回填土不得采用淤泥質(zhì)土和表層腐殖土，對(duì)淤泥質(zhì)土和腐殖土要開挖運(yùn)走，填土分層回填夯實(shí)，每層回填土厚度不超過0.3 m，回填土壓實(shí)度不小于0.95。采用1 m3挖掘機(jī)配合8 t自卸汽車運(yùn)輸。主體部位采用74 kW履帶式拖拉機(jī)壓實(shí)，邊角部位用蛙式打夯機(jī)夯實(shí)。

（2）混凝土工程

本工程均采用商品混凝土澆筑。攪拌站水泥品質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)部頒標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。本工程混凝土有抗凍、抗?jié)B要求，根據(jù)規(guī)范應(yīng)優(yōu)先選用硅酸鹽水泥。所用水泥，應(yīng)有制造廠的品質(zhì)試驗(yàn)報(bào)告；試驗(yàn)室必須進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行化學(xué)分析。

施工現(xiàn)場(chǎng)與混凝土攪拌站加強(qiáng)聯(lián)系與溝通，計(jì)算好施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土的速度，選擇合理的運(yùn)輸車的安排、合理的運(yùn)輸路線。保證混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量。

澆筑商品混凝土?xí)r，振動(dòng)棒應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行施工，振動(dòng)時(shí)間不宜過長(zhǎng)。在混凝土終凝前1~2 h進(jìn)行抹壓工作，以提高表面的抗裂能力[6]。商品混凝土的運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸能力，應(yīng)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、倉(cāng)面布置、拌和及澆筑能力相適應(yīng)。混凝土運(yùn)輸能力應(yīng)適應(yīng)混凝土凝結(jié)速度和澆筑速度的要求，使?jié)仓ぷ鞑婚g斷。

（3）鋼筋

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用的鋼筋，其種類、鋼號(hào)、直徑等均應(yīng)符合有關(guān)設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。在加工廠中，鋼筋的接頭應(yīng)采用閃光對(duì)頭焊接。當(dāng)不能進(jìn)行閃光對(duì)焊時(shí)，宜采用電弧焊(搭接焊、幫條焊、熔槽焊等)。鋼筋的交叉連接，宜采用接觸點(diǎn)焊，不宜采用手工電弧焊。鋼筋安裝時(shí)嚴(yán)格控制保護(hù)層厚度和鋼筋位置間距，施工單位根據(jù)實(shí)際需要合理布設(shè)墊塊和支撐鋼筋，綁扎鋼筋的鐵絲及墊塊鋼絲不得伸入混凝土保護(hù)層內(nèi)[7]。

（4）模板制安

模板及支架宜選用鋼材、木材或其他新型材料制作。模板及支架安裝應(yīng)與鋼筋架設(shè)、預(yù)埋件安裝、混凝土澆筑等工序密切配合，做到互不干擾[8]。

6 環(huán)境保護(hù)

6.1 環(huán)境影響分析

（1）水環(huán)境：工程產(chǎn)生的廢（污）水主要來(lái)源于項(xiàng)目村部分村內(nèi)管網(wǎng)及配套管件的拆卸安裝。因排放量較小，可由用水點(diǎn)收集后自行排放解決。

（2）環(huán)境空氣質(zhì)量：工程建設(shè)對(duì)施工區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量影響主要是施工過程中產(chǎn)生的粉塵、場(chǎng)內(nèi)外交通運(yùn)輸中產(chǎn)生的揚(yáng)塵以及燃油機(jī)械設(shè)備和運(yùn)輸車輛排放的尾氣[9，10]。因工程施工區(qū)地域開闊，大氣擴(kuò)散條件較好，工程施工期燃油機(jī)械污染物年排放量相對(duì)較小，所以燃油廢氣除對(duì)交通道路兩側(cè)等局部地區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量有短暫不利影響外，不會(huì)對(duì)大范圍的空氣質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。針對(duì)粉塵類污染，可定時(shí)灑水以減免其影響。

（3）聲環(huán)境：施工噪聲源主要為施工機(jī)械和機(jī)動(dòng)車輛，其中施工機(jī)械和運(yùn)輸汽車的組合噪聲為70~90 dB；施工輔助工序、材料加工及設(shè)備噪聲為70~80 dB。施工機(jī)械產(chǎn)生的噪聲聲壓級(jí)高、沖擊性強(qiáng)并伴有強(qiáng)烈的震動(dòng)，給現(xiàn)場(chǎng)施工人員造成一些不利影響[9，10]。此外，部分運(yùn)輸車輛將對(duì)附近居民區(qū)產(chǎn)生一定的影響。在距離居民較近的施工范圍內(nèi)，重點(diǎn)對(duì)居民區(qū)和施工人員等敏感點(diǎn)采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

（4）自然環(huán)境：工程施工中不可避免地有較多的臨時(shí)占地和阻礙交通，對(duì)自然環(huán)境造成一定程度的破壞，對(duì)這些情況采用棄土棄物清運(yùn)，恢復(fù)當(dāng)?shù)氐孛埠图涌焓┕みM(jìn)度的辦法解決。

（5）人群健康：隨著工程施工人員的增加，可能會(huì)引起流行性疾病的發(fā)生，因此要加強(qiáng)對(duì)施工人員疾病的預(yù)防，發(fā)現(xiàn)病情及時(shí)治療，同時(shí)作好工區(qū)內(nèi)的環(huán)境衛(wèi)生工作。

（6）交通影響：施工區(qū)位于村內(nèi)，可能引起交通運(yùn)輸臨時(shí)不便，對(duì)正常的公路交通產(chǎn)生短時(shí)間的不利影響，制定施工方案時(shí)應(yīng)考慮這一因素，可根據(jù)具體情況繞行或設(shè)立臨時(shí)道路，做好疏導(dǎo)工作。

6.2 環(huán)境保護(hù)措施

工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的主要不利影響是施工期廢水、廢氣排放和對(duì)環(huán)境和周邊居民生產(chǎn)、生活影響等。施工廢水不合理排放，會(huì)造成污水污染；施工機(jī)械設(shè)備廢氣不達(dá)標(biāo)排放，會(huì)造成大氣污染；施工機(jī)械噪聲會(huì)對(duì)環(huán)境敏感地區(qū)產(chǎn)生噪聲危害，影響附近居民生產(chǎn)和生活。

（1）空氣污染的防護(hù)措施：施工期大氣污染主要是揚(yáng)塵對(duì)空氣的污染。對(duì)施工期空氣污染的防護(hù)措施，主要通過加強(qiáng)施工管理，規(guī)范施工作業(yè)來(lái)控制，同時(shí)安裝必要的除塵設(shè)備；定時(shí)對(duì)容易產(chǎn)生二次揚(yáng)塵的施工路段灑水抑塵，干旱、多風(fēng)季節(jié)增加灑水次數(shù)。

（2）施工期噪聲防治措施：施工機(jī)械中高噪聲設(shè)備聲級(jí)值一般為85~110 dB(A)。施工噪聲影響范圍晝間為50~1 500 m，夜間為150~3 800 m，村內(nèi)施工時(shí)，因施工現(xiàn)場(chǎng)靠近農(nóng)村居民點(diǎn)，對(duì)施工噪聲應(yīng)從嚴(yán)控制。施工單位施工作業(yè)時(shí)間申報(bào)登記，嚴(yán)格按照管理部門要求的時(shí)間施工，減少對(duì)周圍居民的影響。如果需夜間22：00~6：00及中午12：00~14：00時(shí)間施工，要提前向有關(guān)主管部門通報(bào)并告知周圍居民，經(jīng)批準(zhǔn)方可進(jìn)行。

（3）固體廢棄物防護(hù)措施：固體廢棄物應(yīng)及時(shí)清理，運(yùn)至附近垃圾處理場(chǎng)進(jìn)行無(wú)害化處置；施工生活區(qū)現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)設(shè)置較為規(guī)范的臨時(shí)公共廁所，經(jīng)過化糞池初步處理，及時(shí)清理用于農(nóng)田施肥；作好施工期衛(wèi)生防疫工作，垃圾箱及其周圍需經(jīng)常噴灑滅害靈等藥水，防止蒼蠅等傳染媒介孽生。廢棄物應(yīng)統(tǒng)一收集并按指定地點(diǎn)統(tǒng)一清運(yùn)。

（4）人群健康保護(hù)：人群健康由地方衛(wèi)生防疫部門按衛(wèi)生部門有關(guān)要求對(duì)施工人員進(jìn)行檢疫監(jiān)測(cè)。對(duì)各種傳染病和自然疫源性疾病每季度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。建立疫情報(bào)告制度，發(fā)現(xiàn)有關(guān)傳染病時(shí)，除及時(shí)上報(bào)外，應(yīng)立即采取相應(yīng)措施，控制疾病發(fā)展。居住房屋周圍要做好衛(wèi)生防疫工作。

7 結(jié)語(yǔ)

工程建成后，可以減少影響社會(huì)穩(wěn)定的因素，有利于社會(huì)穩(wěn)定。在保障安全的前提下，與自然環(huán)境、人文環(huán)境有機(jī)的結(jié)合，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁┝税踩纳瞽h(huán)境，提高了人民的生活質(zhì)量，確保了度汛安全，使境內(nèi)的人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全得到了提高，將為人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)提供保障?？梢曰謴?fù)水利工程的正常使用，將改善當(dāng)?shù)厮麠l件，發(fā)揮防洪的作用，確保了度汛安全。為防洪減災(zāi)做出了重要貢獻(xiàn)。