摘要：由于大多數(shù)水庫(kù)水閘修建時(shí)間比較早，其無(wú)論在施工工藝以及設(shè)計(jì)理論等方面都比較落后，出現(xiàn)了工程碳化、老化、破壞嚴(yán)重等諸多問(wèn)題，改建、重建的問(wèn)題迫在眉睫。水閘改建必須嚴(yán)格按現(xiàn)階段的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。在消除水庫(kù)水閘隱患的基礎(chǔ)上，做到舍理有效的利用原有水庫(kù)水閘工程設(shè)施，切實(shí)提升改建施工質(zhì)量以及水閘的管理水平。本文以某水庫(kù)水閘改建工程項(xiàng)目為例，對(duì)其設(shè)計(jì)采用的主要技術(shù)方法和重要技術(shù)措施進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)水閘;水閘改建;施工技術(shù);新型材料

1 引言

從 1976 年以來(lái)我國(guó)水利工作的重點(diǎn)開(kāi)始轉(zhuǎn)移到管理工作上，水利工程的管理開(kāi)始走上正軌。我國(guó)對(duì)水庫(kù)水閘工程的“三查三定”工作于 1980 年完成。在 1984 年，《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》制定并且頒布，于 1986 年我國(guó)又頒布了《水閘施工規(guī)范》相關(guān)條例，在多項(xiàng)法律法規(guī)的制約下，我國(guó)水閘工程的設(shè)計(jì)以及施工日益規(guī)范化?，F(xiàn)階段我國(guó)在工程施工方面實(shí)行監(jiān)理制，施工建設(shè)管理日益向國(guó)際化水平靠攏。

2 水庫(kù)水閘現(xiàn)狀以及存在問(wèn)題

某水庫(kù)水閘工程始建的起止時(shí)間為 1956 年到 1976 年。總計(jì) 4 孔水閘，總凈寬可達(dá) 14m，116.8m3/ s過(guò)水流量，直接受益農(nóng)田 0.26萬(wàn)畝，保護(hù)面積 1.2 萬(wàn)畝。該水閘系中型排澇擋潮水閘，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級(jí)別為 3 級(jí)，原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 10 年一遇。該水閘至今已運(yùn)行 30 多年，存在諸多問(wèn)題，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢查及分析發(fā)現(xiàn)，水閘主要存在的以下問(wèn)題：

2.1 未成為封閉體系

水閘地面高程為 6.97m，滿足本工程設(shè)計(jì)計(jì)算閘頂高程的要求。但左邊 1#、2#、3#3 孔的胸墻頂高程約為 6.22m，留有高度約 0.6m 左右開(kāi)口，未成為封閉體系。

2.2 工程老化，破損嚴(yán)重

左岸翼墻有裂縫，且左岸上游翼墻裂縫處存在滲水現(xiàn)象，威脅翼墻的安全。啟閉機(jī)房?jī)?nèi)部立柱存在非結(jié)構(gòu)裂縫及其它部位的細(xì)小裂縫。

2.3 原有配置不合理

工作閘門與漿砌塊石工作門槽之間沒(méi)有安裝滑塊，且只有 1.0cm的間隙，接觸面摩擦系數(shù)較大，在高水頭作用下，使工作閘門受到很大的摩擦力，導(dǎo)致啟閉機(jī)啟閉力不夠：1#、2#、3#、4#閘門在水位不大于 2.40m 的各種工況下，各閘門啟閉力滿足要求，在最高水位 3.0m的工況時(shí)，除 1#閘門滿足要求外，其余均不滿足;在日常運(yùn)行時(shí)，由于接觸面摩擦系數(shù)較大，還會(huì)導(dǎo)致閘門運(yùn)行不便，磨損嚴(yán)重。管理用房沒(méi)有電網(wǎng)供電，只能采用柴油發(fā)電機(jī)，管理房?jī)?nèi)配備 3套發(fā)電設(shè)備，管理房?jī)?nèi)配備 3 套發(fā)電設(shè)備，其中 1 套不能正常運(yùn)行，處于廢棄狀態(tài)，其余 2 套能正常運(yùn)行，正常運(yùn)行的 2 套發(fā)電機(jī)型號(hào)為STC-30，額定電壓為 400V，頻率為 50H z，最新一套發(fā)電設(shè)備于 2006年配置。電力線路鋪設(shè)于墻體表面，管理房?jī)?nèi)電力控制設(shè)備比較簡(jiǎn)陋，且未設(shè)防護(hù)蓋加以保護(hù)，操作運(yùn)行基本正常，同時(shí)電氣設(shè)備在配置上存在一定的缺陷：許多接線按規(guī)范要求均應(yīng)預(yù)埋，只是沿墻角、地面鋪設(shè)。

2.4 缺乏對(duì)水閘的檢測(cè)

通常情況下，水閘觀測(cè)項(xiàng)目有：沉降、雨量、水位高低、揚(yáng)壓力、位移、流量、閘下流態(tài)、沖刷以及淤積等。由于水閘興建年代較早，根據(jù)水庫(kù)管理人員介紹，原僅在水閘上游設(shè)置了水位尺，其余一般性觀測(cè)項(xiàng)目均未設(shè)置，沒(méi)有安裝類似于地基反力、墻后土壓力、永久縫、以及結(jié)構(gòu)應(yīng)力等專業(yè)性觀測(cè)設(shè)備，導(dǎo)致了此部分監(jiān)測(cè)資料的缺失。

3 水閘改建工程設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)分析

3.1 嚴(yán)格依據(jù)水庫(kù)水閘的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)

在進(jìn)行水閘的設(shè)計(jì)之前，應(yīng)給先對(duì)舊閘進(jìn)行鑒定，在進(jìn)行鑒定時(shí)，要依據(jù)相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格進(jìn)行鑒定，其次需要明白原設(shè)計(jì)意圖。改建技術(shù)方案，既要消除原有工程隱患，又要將原有工程設(shè)施進(jìn)行合理化利用。盡可能設(shè)計(jì)出，既節(jié)省資源，又要堅(jiān)固耐用;此外，管理方便，施工方便，美觀大方，設(shè)備先進(jìn)等都是需要設(shè)計(jì)者進(jìn)行考慮的問(wèn)題。

3.2 防滲排水系統(tǒng)鑒定及防滲處理措施

水閘防滲排水系統(tǒng)鑒定是是本工程的難點(diǎn)問(wèn)題之一。通過(guò)對(duì)該水庫(kù)水閘區(qū)域相關(guān)河道的淤泥堆積狀況來(lái)看，出現(xiàn)了河底高程普遍高于閘底板高程的現(xiàn)象。較為經(jīng)濟(jì)的方式是對(duì)原閘底板進(jìn)行保留，然后對(duì)舊閘進(jìn)行閘底接觸灌漿處理。這種方法是在保留舊閘基礎(chǔ)設(shè)施的前提下進(jìn)行水閘改建工程。

3.3 針對(duì)于水閘消能防沖方面的設(shè)計(jì)

在進(jìn)行消能防沖設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要事先對(duì)下游河道進(jìn)行實(shí)地考察。因?yàn)樗畮?kù)水閘建設(shè)區(qū)域有較多淤泥堆積，水閘底流消能的方式不足以消除河道淤積。這就直接導(dǎo)致了水閘泄洪能力大幅度下降，消能防沖設(shè)計(jì)不僅僅需要考慮消能，更加需要考慮到如何避免下游河道被侵蝕、沖刷。尤其是在淤積比較嚴(yán)重的河口，格外需要考慮如何提高泄流水能，從而達(dá)到?jīng)_淤的效果。

3.4 對(duì)原有工程設(shè)施進(jìn)行合理利用

在保證工程質(zhì)量，消除工程隱患的基礎(chǔ)上，合理使用原有的工程設(shè)施，這樣可以大幅度降低工程的資金投入。原有的水庫(kù)水閘在經(jīng)過(guò)幾十年的持續(xù)運(yùn)行后，原有工程設(shè)施大多數(shù)因?yàn)閾p耗而失去使用價(jià)值，但是依然有一些可以修復(fù)利用的工程設(shè)施，例如：雖然合作塘水閘的引河進(jìn)洪閘的舊閘底板處有一些裂縫，但技術(shù)人員對(duì)其加以改造之后可以做為新閘底板的基礎(chǔ)。需要注意的是考慮到其底板處存在裂縫，因使用年限較長(zhǎng)導(dǎo)致混凝土質(zhì)量差，因此，從安全方面考量，在設(shè)計(jì)計(jì)算中不應(yīng)該考慮其受力;目前來(lái)看，閘室板樁防滲系統(tǒng)依然可正常運(yùn)行，但閘底板與板樁的連接處早已損壞，地基與底板間存在脫空現(xiàn)象，所以必須對(duì)其進(jìn)行接觸灌漿，從而達(dá)到防滲的效果。改建設(shè)計(jì)方案決定保留舊閘墩，對(duì)舊閘墩進(jìn)行碳化處理加以重復(fù)利用。

3.5 加強(qiáng)管理設(shè)計(jì)

為了全面改善水庫(kù)水閘的管理設(shè)計(jì)水平，就需要著重于管理設(shè)計(jì)。在進(jìn)行水閘設(shè)計(jì)時(shí)一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)就是水庫(kù)水閘方面的管理設(shè)計(jì)，同時(shí)它是工程最優(yōu)化的關(guān)鍵性因素。在現(xiàn)代化的水庫(kù)水閘管理系統(tǒng)中水閘的管理設(shè)計(jì)尤為重要。通常情況下從兩個(gè)方面考慮水閘的管理設(shè)計(jì)，其一是觀測(cè)設(shè)計(jì)，需要在滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上充分體現(xiàn)觀測(cè)的直觀性，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要有遠(yuǎn)見(jiàn)，最終達(dá)到幾十年仍然不落后的水準(zhǔn)。其二是是針對(duì)于閘區(qū)美化環(huán)境設(shè)計(jì)方面的管理設(shè)計(jì)。

4 水庫(kù)水閘在施工過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1 施工全過(guò)程堅(jiān)持貫徹設(shè)計(jì)意圖

在進(jìn)行水閘改建施工時(shí)，一部分損壞嚴(yán)重的設(shè)施要堅(jiān)決放棄不用;一部分原有設(shè)施需要進(jìn)行拆除重建;還有一部分設(shè)施在進(jìn)行加固處理后，仍然可以重新利用。針對(duì)不同情況的設(shè)施必要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)意圖來(lái)進(jìn)行施工，設(shè)計(jì)方案的中新舊設(shè)施都是進(jìn)行了反復(fù)多次認(rèn)真計(jì)算的，施工中只有貫徹落實(shí)設(shè)計(jì)意圖，才能達(dá)到工程的安全可靠性。對(duì)于設(shè)計(jì)要求中不能拆除的工程設(shè)施，堅(jiān)決不可貪圖一時(shí)便利而對(duì)原有工程設(shè)施造成損壞。

4.2 防滲排水系統(tǒng)

在進(jìn)行水閘改建工作時(shí)，以基礎(chǔ)防滲系統(tǒng)為主的舊閘防滲排水系統(tǒng)不易于進(jìn)行改建。只有做到新舊閘之間的恰當(dāng)完美結(jié)合，水閘防滲排水系統(tǒng)才能正真構(gòu)建?？傊?，在施工過(guò)程中要格外注重細(xì)節(jié)方面的研究，綜合考慮之后再對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改建。

4.3 觀測(cè)設(shè)備

可以說(shuō)觀測(cè)設(shè)備相當(dāng)于水庫(kù)水閘管理的勘察者，觀測(cè)設(shè)備是一種對(duì)水庫(kù)水閘進(jìn)行管理的有效方式。因此，優(yōu)質(zhì)的觀測(cè)設(shè)備，合格的施工質(zhì)量是水庫(kù)水閘的管理水平的保障。在進(jìn)行施工的過(guò)程中，管理單位的技術(shù)人員要時(shí)時(shí)刻刻監(jiān)督施工，施工完成后的每一個(gè)工序都要進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，改建水閘工程切實(shí)解決了水庫(kù)水閘的安全隱患，針對(duì)于防洪排澇方面做出了重要改善。滿足了灌溉、泄洪以及排澇等多項(xiàng)需要，切實(shí)提升了閘門止水的運(yùn)行安全度以及使用可靠性。結(jié)合現(xiàn)代科技解決了該閘的出現(xiàn)的諸多關(guān)鍵技術(shù)難題，給類似工程設(shè)計(jì)提供了有效的參考價(jià)值。

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