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        水閘除險加固技術(shù)研究

        2017-11-20 09:07:17張榮國張緒亮王金遠(yuǎn)
        企業(yè)文化·下旬刊 2017年10期
        關(guān)鍵詞:除險水閘防滲墻

        張榮國+張緒亮+王金遠(yuǎn)

        摘要:本文針對病險水閘存在的問題,提出了加固改造的具體措施和方法。

        關(guān)鍵詞:水閘;除險加固

        工程實踐表明,水閘除險加固改造措施,對于有的水閘除險加固改造是成功的,而對有的水閘除險加固改造的效果則較差,這說明水閘的除險加固改造措施的選擇,必須綜合考慮水閘工程的特殊性和技術(shù)措施的局限性及其適用范圍。具體水閘的除險加固改造措施,應(yīng)根據(jù)水閘產(chǎn)生病害的部位、原因、工程地質(zhì)特點等,經(jīng)綜合分析后確定。

        一、水閘除險加固改造的內(nèi)容

        水閘除險加固改造的內(nèi)容,按照其部位可分為:地基與基礎(chǔ)工程加固、防滲與排水設(shè)施加固、消能與防護(hù)設(shè)施加固、岸邊墻與翼墻的加固、水閘主體閘室的加固、水閘混凝土工程加固、水工閘門的加固改造、水閘的凍害防治措施等。

        二、水閘除險加固改造的主要措施

        在水閘工程除險加固改造措施方面,針對病險水閘的問題和原因,充分考慮新材料、新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用,提出以下水閘除險加固改造措施和建議。

        (一)對于工程等級、防洪標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計流量不滿足要求,但主體結(jié)構(gòu)基本完好的水閘:盡量考慮保留原閘室,按規(guī)劃批復(fù)的工程規(guī)模、工程等級、設(shè)計流量及設(shè)計水位、防洪標(biāo)準(zhǔn),通過加高或增擴(kuò)閘孔來提高過流能力,其余附屬設(shè)施相應(yīng)進(jìn)行加固改造。

        (二)對于閘室整體穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求、地基承載能力不足的水閘:可根據(jù)地基土體的性質(zhì)采用灌注式水泥砂漿或高壓噴射水泥灌漿、振動沖擊加密等措施提高地基承載力。對已發(fā)生不均勻沉降而影響閘門運行的,可采用壓密灌漿,用高壓濃漿液抬動土體及水閘基礎(chǔ),恢復(fù)閘底高程。對由于消能工程失效、產(chǎn)生溯源沖刷造成的水閘基礎(chǔ)淘空,需回填砂礫料,采用防滲墻圍封后進(jìn)行高壓噴射水泥灌漿,或拆除局部淘空部位結(jié)構(gòu),回填處理再予以恢復(fù)。

        (三)對于水閘基礎(chǔ)和兩岸滲流穩(wěn)定復(fù)核不滿足要求的水閘:可通過增加水平和垂直防滲長度、修復(fù)或增設(shè)滲流段排水反濾設(shè)施等措施進(jìn)行處理。增加水平防滲長度的方式主要為加長上游防滲鋪蓋,修補上游防滲鋪蓋的裂縫和止水。增設(shè)垂直防滲的方式主要為補做或增設(shè)防滲帷幕,設(shè)置高壓噴射水泥防滲墻、攪拌樁水泥防滲墻、塑性黏土防滲墻等。對于地基脫空的情況,需采取水泥灌漿或黏土灌漿措施保證地基與底板緊密接觸,避免接觸滲流進(jìn)一步破壞。尤其對淤泥質(zhì)地基的樁基基礎(chǔ)應(yīng)定期監(jiān)測脫空情況,及時進(jìn)行灌漿處理。對于涵閘兩側(cè)的滲流破壞,應(yīng)改造上下游翼墻或在岸邊墻背后增設(shè)刺墻增大滲流斷面。

        (四)對于結(jié)構(gòu)老化、混凝土碳化損害嚴(yán)重的水閘:如果是碳化深度過大、鋼筋銹蝕明顯且危及結(jié)構(gòu)安全的構(gòu)件,要拆除重建。如果局部碳化深度大于鋼筋保護(hù)層厚度或局部的疏松剝落,應(yīng)鑿除碳化層,對銹蝕嚴(yán)重的鋼筋進(jìn)行除銹處理,并根據(jù)銹蝕情況和結(jié)構(gòu)需要加補鋼筋,再采用高強砂漿或混凝土修補。如果碳化深度小于鋼筋保護(hù)層厚度,可采用高強砂漿或混凝土修補或用優(yōu)質(zhì)涂料封閉。對于表面裂縫,可以表面鑿槽,采用預(yù)縮水泥砂漿、丙乳砂漿、防水快凝砂漿或環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。對于有防滲要求的結(jié)構(gòu)或貫穿性裂縫,可采用鑿槽封閉、再鉆孔進(jìn)行水泥灌漿或化學(xué)灌漿的方法進(jìn)行處理。

        (五)對于涵閘下游消能防沖刷設(shè)施不完善、損毀嚴(yán)重的水閘:要分析研究損毀的具體原因,有針對性地改造或恢復(fù)消能設(shè)施。設(shè)計單位寬度流量過大是消能防沖刷設(shè)施損毀的主要原因之一,在合理設(shè)計單位寬度流量的條件下,可加長、加深閘后消力池,使水躍發(fā)生在消力池內(nèi)或在護(hù)坦(消力池)末端增設(shè)鋼筋混凝土防沖刷齒墻。修復(fù)下游沖毀的“海漫”和護(hù)坡,設(shè)置較深的防沖槽;增大海漫長度、寬度、厚度、擴(kuò)散角或加設(shè)柳石枕、柴排等防沖設(shè)施,使其滿足消能防沖要求。

        (六)對于河道淤積嚴(yán)重的水閘:應(yīng)根據(jù)工程經(jīng)驗及水工模型試驗,合理設(shè)置擋沙、沖沙等設(shè)施,制定科學(xué)合理的引水沖沙、束水沖沙方式,或通過清淤減輕上、下游河道淤積。

        (七)對于閘門銹蝕、啟閉機(jī)和電氣設(shè)施落后老化的水閘:可根據(jù)《水工鋼閘門和啟閉機(jī)安全檢測技術(shù)規(guī)程》(DL/T835-2003)、《水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報廢標(biāo)準(zhǔn)》(SL226-1998)進(jìn)行安全檢測后進(jìn)行更新改造,更換閘門、啟閉機(jī)和電器設(shè)施或予以報廢。

        (八)對于水閘抗震不滿足規(guī)范要求的水閘:液化地基可設(shè)置防滲墻圍封和水泥粉噴樁基以及水泥灌漿,強化地基的整體穩(wěn)固性,防止地基失穩(wěn)。軟土震動沉陷可采用樁基礎(chǔ)結(jié)合水泥灌漿加以處理。涉及建筑物結(jié)構(gòu)安全時,改造閘室及上部結(jié)構(gòu)型式,使其滿足抗震規(guī)范要求。

        (九)對于管理設(shè)施不完善,安全監(jiān)測設(shè)施缺失等問題,應(yīng)根據(jù)水閘運行管理標(biāo)準(zhǔn)要求,恢復(fù)或完善安全監(jiān)測、管理用房等必要的設(shè)備、設(shè)施,確保水閘安全運行。

        (作者單位:東營黃河河務(wù)局)

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