王曉峰 徐燕
摘 要:本文結(jié)合某水庫除險加固的具體工程實踐,通過對溢洪閘加固方案的比選分析,證明了原閘閘墩為素混凝土結(jié)構(gòu),施工加固難度較大,新建方案投資雖大,但是相差不多,且徹底解決了溢洪閘的不安全因素,為連拱壩溢洪閘的加固提供可借鑒的實際資料。
關(guān)鍵詞:溢洪閘;加固
1 溢洪閘存在問題
溢洪閘位于連拱壩南端,溢洪閘共四孔,全長85m,閘墩處寬27.40m,跌水處寬度為25.0m,閘門高度4.0m,寬度5.8m,閘底板上游4.0m為鋼筋砼結(jié)構(gòu),其余為雙層漿砌石結(jié)構(gòu)。溢洪閘閘墩為素混凝土結(jié)構(gòu),抗壓強度低,閘門無安全超高;閘門啟閉機老化銹蝕嚴重,不能正常運行,影響泄洪。
2 溢洪閘加固方案
經(jīng)過對閘室結(jié)構(gòu)的檢測,原閘閘墩為素混凝土結(jié)構(gòu)(頂部部分為漿砌塊石結(jié)構(gòu)),抗壓強度低,碳化深度大,不滿足溢洪閘運行要求,因此,擬定四個方案進行加固。
2.1 方案一:新建方案
本方案為拆除重建方案,將原有溢洪閘拆除,在原閘址上重建。新建閘采用整體結(jié)構(gòu),長15.0m,共3孔,每孔凈寬6.0m,閘底板高程為311.00m,閘墩頂高程為318.20m,閘墩厚1.2m,閘門尺寸6.0×6.8m,閘后設(shè)交通橋。大壩頂高程318.05m。
主要優(yōu)點:
(1)可以徹底消除溢洪閘的不安全因素。
(2)重建新閘為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),閘墩底板連成整體,結(jié)構(gòu)整體性強,抗震能力強。新建閘混凝土強度等級均為C25,結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,整體性、可靠性好。
(3)不受原建筑物的影響,結(jié)構(gòu)重新設(shè)計更趨于合理。
(4)大壩加高較少。根據(jù)計算,大壩頂高程318.05m,壩體加高較少,既節(jié)約工程投資,又有利于壩體抗震。
主要缺點:
(1)投資較大,可比項投資232.0萬元。
(2)工期較長,受汛期影響較大。
(3)閘門高度較大。閘門高度較大,經(jīng)計算為6.8m,相應(yīng)水閘排架、機架橋高度較高,不利于結(jié)構(gòu)抗震。
2.2 方案二:加固方案
本方案為平底板加固方案,共4孔,每孔凈寬5.6m,保留現(xiàn)閘墩,閘墩的頂部拆除0.8m(包括漿砌石部分),然后再加高至318.05m,原閘墩兩側(cè)各增加0.2m厚鋼筋混凝土層。重建交通橋,橋面高程為318.05m。拆除閘底板的漿砌石,重新澆筑C25鋼筋混凝土底板,并與兩側(cè)閘墩以錨筋連接,閘底板高程為311.00m,閘門尺寸6.0×6.8m。大壩頂高程318.05m。
主要優(yōu)點:
(1)投資較少,可比項投資211.65萬元。比方案一投資少20.35萬元。
(2)工期較短,受汛期影響較小。
主要缺點:
(1)閘墩新舊砼強度不同,其結(jié)合面為薄弱環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)的整體性、可靠性差。原混凝土砼抗壓強度18.1~19.6MPa,新混凝土標號C25,新舊混凝土不易結(jié)合好,結(jié)構(gòu)的整體性不佳。
(2)原閘墩、底板加固難度大。原閘墩為素混凝土結(jié)構(gòu),底板部分為漿砌石結(jié)構(gòu),且新舊混凝土不易結(jié)合好。因此,加固難度較大。
(3)閘門高度較大。閘門高度較大,經(jīng)計算為6.8m,相應(yīng)水閘排架、機架橋高度較高,不利于結(jié)構(gòu)抗震。
2.3 方案三:加固加堰方案一
本方案為平底板加固方案,共4孔,每孔凈寬5.6m,保留現(xiàn)閘墩,閘墩的頂部拆除0.8m(包括漿砌石部分),然后再加高至318.05m,原閘墩兩側(cè)各增加0.2m厚鋼筋混凝土層。重建交通橋,橋面高程為318.05m。拆除閘底板的漿砌石,重新澆筑C25鋼筋混凝土底板,并與兩側(cè)閘墩以錨筋連接,閘底板高程為311.00m,底板閘門槽處設(shè)實用堰,堰高0.5m,閘門尺寸6.0×6.3m。大壩頂高程318.14m。
主要優(yōu)點:
(1)投資較少,可比項投資214.03萬元。比方案一投資少17.97萬元
(2)工期較短,受汛期影響較小。
(3)閘門高度小。閘門高度較小,經(jīng)計算為6.3m,相應(yīng)水閘排架、機架橋高度較低,有利于結(jié)構(gòu)抗震。
主要缺點:
(1)閘墩新舊砼強度不同,其結(jié)合面為薄弱環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)的整體性、可靠性差。原混凝土標號為200#(合C18),新混凝土標號C20,新舊混凝土不易結(jié)合好,結(jié)構(gòu)的整體性不佳。
(2)原閘底板加固難度大。原閘底板部分為漿砌石結(jié)構(gòu),且新舊混凝土不易結(jié)合好。因此,加固難度較大。
(3)大壩加高較多。根據(jù)計算,大壩頂高程318.14m,較其他方案,壩體加高較多,既增加工程投資,又不利于壩體抗震。
2.4 方案四:加固加堰方案二
本方案為平底板加固方案,共4孔,每孔凈寬5.6m,保留現(xiàn)閘墩,閘墩的頂部拆除0.8m(包括漿砌石部分),然后再加高至318.05m,原閘墩兩側(cè)各增加0.2m厚鋼筋混凝土層。重建交通橋,橋面高程為318.05m。拆除閘底板的漿砌石,重新澆筑C25鋼筋混凝土底板,并與兩側(cè)閘墩以錨筋連接,閘底板高程為311.00m,底板閘門槽處設(shè)實用堰,堰高0.8m,閘門尺寸6.0×6.0m。大壩頂高程318.05m。
主要優(yōu)點:
(1)投資少,可比項投資210.55萬元。比方案一投資少21.45萬元。
(2)工期較短,受汛期影響較小。
(3)閘門高度較小。閘門高度較小,經(jīng)計算為6.0m,相應(yīng)水閘排架、機架橋高度較低,有利于結(jié)構(gòu)抗震。
(4)大壩加高較少。根據(jù)計算,大壩頂高程318.05m,壩體加高較少,既節(jié)約工程投資,又有利于壩體抗震。
主要缺點:
(1)閘墩新舊砼強度不同,其結(jié)合面為薄弱環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)的整體性、可靠性差。原混凝土標號為200#(合C18),新混凝土標號C20,新舊混凝土不易結(jié)合好,結(jié)構(gòu)的整體性不佳。
(2)原閘底板加固難度大。原閘底板部分為漿砌石結(jié)構(gòu),且新舊混凝土不易結(jié)合好。因此,加固難度較大。
3 結(jié)束語
經(jīng)以上比較,原閘閘墩為素混凝土結(jié)構(gòu),施工加固難度較大,新建方案投資雖大,但是相差不多,且徹底解決了溢洪閘的不安全因素,因此,本選用方案一(即新建方案)為溢洪閘加固方案。
參考文獻:
[1] SL 258—2000.水庫大壩安全評價導(dǎo)則[S].
[2] SL/T 191—2008.水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].
[3] SL 282—2003.混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范[S].