胡凱倫，張書鵬，鄧彬彬

（河北工程大學(xué) 水利水電學(xué)院，河北 邯鄲056000）

1 問題提出

黎明水閘2孔凈寬16m， 設(shè)計流量157m3/s，于2002年建成并投入運行（上游約500m處曾經(jīng)的黎明老閘尚未拆除）， 主要承擔(dān)溫州主城區(qū)防洪排澇、擋潮、 日常生態(tài)排水及甌江與溫瑞塘河船只過閘通航等任務(wù)。 在一次檢查中發(fā)現(xiàn)，由于長時間貨船來往，對水閘閘室底板、閘底板槽鋼、邊墻等造成較為嚴(yán)重的剮蹭、磨損；另外，水閘長期運行受水流沖刷等因素導(dǎo)致閘底板、閘墩混凝土表面保護(hù)層磨損嚴(yán)重，因此需要對該閘進(jìn)行及時修復(fù)。

2 工程概況

黎明水閘原設(shè)計為不通航水閘， 后期根據(jù)實際需要做通航使用。因水位等原因，貨船通航對閘室底板、槽鋼、邊墻時有剮蹭、碰撞等現(xiàn)象，導(dǎo)致止水銅片受損、閘底板槽鋼凹陷；另外，水閘長期運行受水流沖刷導(dǎo)致閘底板、 閘墩混凝土表面保護(hù)層磨損較為嚴(yán)重，水閘存在漏水等情況，使得修復(fù)工作必須及時開展。 但此時已進(jìn)入汛期，如果下游建設(shè)圍堰（上游關(guān)閉黎明老閘），建設(shè)期間如遇強降雨，會導(dǎo)致無法及時排水等不可控的風(fēng)險。 水閘下游約200m處為浙江省第二大江甌江，屬正規(guī)半日潮，通常情況高潮位在3.7m，天文大潮達(dá)4.6m，臺風(fēng)期間遇“三碰頭”時最高潮位紀(jì)錄為5.6m。 水閘下游與甌江之間可修圍堰處的河床底高程為-1.5m，且河面跨度大，下游的水環(huán)境為海水，要對這種情況設(shè)計一種施工方案，滿足現(xiàn)場的施工要求且工期較短。

3 工程分析

本次工程搶修的地方有以下3個部分：止水銅片受損；閘底板槽鋼凹陷，閘底板槽鋼兩邊與中間的高差約有5cm左右；局部面板混凝土表面受損，骨料裸露。

以上3個部分必須在干地進(jìn)行修復(fù)，所以首先要確定如何形成干地環(huán)境，常用的方法是建造圍堰。但是，由于處在汛期，該閘又是溫州主城區(qū)主要骨干排澇閘之一， 同時還承擔(dān)甌江與溫瑞塘河船只通航任務(wù)，而下游圍堰跨度大、建設(shè)要求高，建造和拆除都會耗費大量時間。 因此，采用常規(guī)的施工方案，對城市防汛安全和內(nèi)河航運都不利， 且大型圍堰成本過高。通過實地分析，黎明水閘上游曾經(jīng)的老閘尚未拆除，雖然老閘存在一些漏水情況，但可以阻隔絕大部分的水。將老閘關(guān)閉，再在黎明水閘兩孔前靠著閘墩分兩段設(shè)置小的圍堰， 就相當(dāng)于一個大的上游圍堰的作用，而且非常經(jīng)濟。 而甌江每日有兩次潮落，每次可以短暫創(chuàng)造出4h左右的干地條件。 止水銅片和槽鋼都是可以浸沒水中的， 且第二次施工只需少量時間清除施工部位的水即可。但是，閘底板修復(fù)使用的傳統(tǒng)混凝土， 無法在未終凝之前泡入流動的海水中， 因此， 該方案的關(guān)鍵在于閘底板修復(fù)材料的選取。如果有材料能夠迅速終凝且到達(dá)強度，即可在下游不修建圍堰的情況下完成修復(fù)。

3.1 主要施工機械設(shè)備

主要施工機械設(shè)備如表1。

表1 主要施工機械設(shè)備

3.2 施工進(jìn)度

施工進(jìn)度如表2。

表2 施工進(jìn)度

3.3 修復(fù)材料的選取

目前采用的混凝土面板破損補強修復(fù)的材料主要有兩類：一類是聚合物水泥基砂漿，其養(yǎng)護(hù)時間為7d；第二類是修補型改性環(huán)氧砂漿，養(yǎng)護(hù)時間為2d。均無法滿足時間要求。據(jù)了解，路快通修補砂漿是一種速凝修補材料，其給定的參數(shù)如表3。

表3 路快通修補砂漿主要性能指標(biāo)

經(jīng)過在黎明水閘施工場地情況下的測試，得到其終凝時間小于40min，實地檢測主要性能指標(biāo)如表4。

表4 實地檢測主要性能指標(biāo)

通過計算， 該修補砂漿1h后的主要參數(shù)都能滿足使用要求。

4 搶修工作

4.1 搶修設(shè)計方案

4.1.1 處理閘門槽鋼底部凹陷

切除原設(shè)計底板中部凹陷的槽鋼， 鑿除酥松底板混凝土，采用路快通修補砂漿填充，并預(yù)留20mm深，300mm寬，4m長凹槽，凹槽內(nèi)嵌HW100×100工字鋼，兩邊采用直徑20mm化學(xué)錨栓固定。

4.1.2 處理閘底板

利用漲落潮間歇， 對閘底板貨船剮蹭區(qū)域先鑿成毛面，將基面清理干凈，采用路快通修補砂漿修補后找平，修補面積由現(xiàn)場確定。

4.1.3 處理止水銅片

對上下游閘底板與消力池底板接縫處失效的止水銅片位置，先鑿除銅片表面混凝土，遇表層鋼筋網(wǎng)進(jìn)行局部切除，露出損壞的止水銅片，進(jìn)行局部切除更換新的止水銅片，新舊止水銅片可采用焊接連接，止水銅片更換完成后用路快通修補砂漿填充找平（砂漿內(nèi)可配鍍鋅鋼絲網(wǎng)片）， 止水銅片更換位置和長度根據(jù)現(xiàn)場實際確定。

4.2 總體工作思路

總體工作思路如圖1。

圖1 總體工作思路

4.3 閘底板修復(fù)

4.3.1 基面處理

對于破損或松散混凝土， 用風(fēng)鎬或電鉆徹底鑿除；對于完好混凝土基面，用鋼絲刷將基面的疏松顆粒、浮漿層、油污、瀝青、黏合劑、涂料、塵土等污染物徹底清除，露出堅硬毛糙面，并用空壓機將基面和槽內(nèi)灰塵吹凈。

4.3.2 界面浸潤

由于施工之前就已泡在水中已經(jīng)足夠濕潤，只需施工時清除明水即可。

4.3.3 砂漿攪拌

拌合水與材料的質(zhì)量比（水料比）為13%上下浮動不超過1%，即每袋50kg材料加水量為6～7L。 拌合水嚴(yán)禁使用海水。

砂漿使用強制式砂漿攪拌機進(jìn)行攪拌。 將水按比例倒入攪拌容器中，邊攪拌邊加入粉料，直至獲得所需要施工稠度的砂漿，攪拌時間3min。一次攪拌量根據(jù)現(xiàn)場修補面積和修補厚度決定， 每次攪拌的砂漿從加水?dāng)嚢栝_始至修補結(jié)束，時間不超過10min。

4.3.4 修補

用灰刀將修補砂漿分層、 均勻地將破損面修補平整密實。 超過可施工時間或稠度不滿足要求的砂漿，不得繼續(xù)使用。

4.3.5 養(yǎng)護(hù)

砂漿表面終凝后，放置水管讓砂漿表面濕潤，待潮水上漲收回水管。

4.4 閘門下部搶修

4.4.1 閘門下部不銹鋼鋼槽更換

（1）將閘門凹陷區(qū)域原結(jié)構(gòu)混凝土鑿除，漏出閘門處已經(jīng)變形內(nèi)嵌工字鋼。

（2）將閘門處已經(jīng)變形內(nèi)嵌工字鋼切除，并更換新的型鋼。

（3）將新舊型鋼焊接連接，底板處進(jìn)行植筋錨固。

（4）工字鋼安裝校平后，澆筑路快通修補砂漿。

4.4.2 閘門止水銅片更換

（1）將閘門結(jié)構(gòu)縫止水銅片損壞區(qū)域的混凝土和結(jié)構(gòu)縫內(nèi)填充瀝青松木板進(jìn)行鑿除，漏出止水銅片。

（2）將破損的止水銅片切除。

（3）更換新的止水銅片，新舊止水銅片進(jìn)行焊接。

（4）澆筑路快通修補砂漿，砂漿內(nèi)布鍍鋅鋼絲網(wǎng)片。

（5）結(jié)構(gòu)縫內(nèi)填充瀝青松木板。

（6）路快通修補砂漿養(yǎng)護(hù)。

4.4.3 閘門底止水橡皮更換

（1）將閘門底部原止水帶上固定的螺栓拆除。

（2）將閘門原止水帶卸除。

（3）將新止水帶定位放線打孔。

（4）安裝新止水帶。

5 工程投資

本工程投資54.03萬元， 其中： 建安工程投資34.91萬元，臨時工程16.12萬元，設(shè)計費3.0萬元。

6 結(jié)語

本工程采用了新式材料，在時間緊、要求高的情況下，利用潮汐潮落所形成施工的時間差，采用新式材料快速完成修復(fù)。這一工程的亮點在于：①充分利用潮汐潮落等條件， 在上下游圍堰問題處理上非?？茖W(xué)合理，大大節(jié)省了投資；②采用傳統(tǒng)路面修復(fù)的材料解決水工問題，結(jié)合了潮汐潮落各種特殊條件，很好地解決了當(dāng)前問題，節(jié)省了大量時間。這不僅解決了汛期水閘隨時可能出現(xiàn)的排澇需求的難題，也最大限度減少了因航路停運過久帶來的損失； 同時還克服了傳統(tǒng)的施工方法下游需要建造圍堰的重要施工內(nèi)容，節(jié)省了工程投資，為江海等有潮汐潮落地帶的水閘等水利工程搶險修復(fù)提供了實例經(jīng)驗。