劉苗苗

廊坊市禹達(dá)勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司 河北廊坊 065000

1 工程概括

某閘橋位于臨泉縣宋集鎮(zhèn)古河本干上，能夠?qū)χ苓叺?14km2的流域面積進(jìn)行控制，蓄水量能夠達(dá)到270萬m3，排澇流量可以達(dá)到192m3/s，能夠?qū)χ苓?.7萬畝的土地進(jìn)行灌溉，改善周邊農(nóng)田約31.4萬畝，而原閘橋由于長(zhǎng)期運(yùn)行，導(dǎo)致交通橋、閘門、啟閉機(jī)房等出現(xiàn)破損老化，已經(jīng)對(duì)自身的安全和正常使用產(chǎn)生的影響。根據(jù)安全鑒定報(bào)告分析，該橋?yàn)?類閘，出現(xiàn)了嚴(yán)重的老化，帶病運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些危險(xiǎn)隱患。主要結(jié)論如下：因閘橋不能正常運(yùn)行，影響水閘的泄洪能力，而且混凝土局部區(qū)域出現(xiàn)脫落的情況，產(chǎn)生裂縫和空洞，質(zhì)量較差。閘基主要為沖積粗沙，具有較強(qiáng)的透水性，在實(shí)際使用過程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏和流土等問題，閘邊繞滲較嚴(yán)重，對(duì)各工況進(jìn)行計(jì)算，閘基抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)無法達(dá)到規(guī)范要求。基底應(yīng)力最大值和最小值之比無法符合規(guī)范。在設(shè)計(jì)過程中，抗滑穩(wěn)定性不足，閘門的門葉、門軸和支撐部位多出現(xiàn)銹蝕，無法靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)，止水效果差，嚴(yán)重漏水。

2 河道除險(xiǎn)加固工程中水閘的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

2.1 加固設(shè)計(jì)的要求的細(xì)則

2.1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容

依照規(guī)范要求，閘橋底板高程、單孔寬和總孔數(shù)分別設(shè)定為29.5m、6m及5孔，閘室使用開放性的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)的過程中還需要在閘墩頂部設(shè)計(jì)做交通橋，橋面為7m，高程設(shè)定在37m。閘墩上部設(shè)有鋼筋混凝土排架，排架上設(shè)有啟閉機(jī)，啟閉機(jī)對(duì)該閘門進(jìn)行啟閉，在設(shè)計(jì)的過程中上游在閘室前設(shè)置鋼筋混凝土鋪蓋并進(jìn)行防滲，下游位置設(shè)計(jì)一個(gè)長(zhǎng)度約17m、深度在0.9m的消力池[1]。

2.1.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪

在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作中，需要通過測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)情況的測(cè)量，比如GPS-RTK技術(shù)，在系統(tǒng)當(dāng)中錄入控制點(diǎn)和坐標(biāo)，對(duì)橫縱面設(shè)計(jì)坐標(biāo)和各個(gè)所需控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，保證各流動(dòng)站和監(jiān)測(cè)區(qū)域接收到相應(yīng)的測(cè)量信號(hào)，與實(shí)際情況相結(jié)合，對(duì)高程和地形坐標(biāo)參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以保證測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)的可靠性和精準(zhǔn)性。了解現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，并且進(jìn)行對(duì)應(yīng)的選擇和設(shè)計(jì)。

2.1.3 水閘選址

在閘址位置選擇方面，主要是選擇在地質(zhì)條件較好的天然地基上，對(duì)基礎(chǔ)施工費(fèi)用進(jìn)行控制，節(jié)約投資，并且保證重建后的閘體與設(shè)計(jì)相吻合，盡量使用原閘址，以便交通、管理、供電等方面的有效控制，讓工程投資和占地情況減少。因此綜合分析考慮在原址進(jìn)行重建，重建閘橋位置在原閘下游20m處，避免對(duì)周邊路橋和環(huán)境產(chǎn)生影響[2]。

2.1.4 水閘設(shè)計(jì)

在閘室設(shè)計(jì)的過程中，需要確保閘基和兩岸連接建筑物的穩(wěn)定性，讓土體的抗?jié)B性能提升，防止水位差較大條件下水閘產(chǎn)生滲透變形等情況，對(duì)水閘主體工程的建筑安全性產(chǎn)生影響，另外還需要注意在閘址選擇過程中，對(duì)上下游水位差、水文地質(zhì)條件、閘室和兩岸連接物的分布情況進(jìn)行綜合化的考慮，采取合理的方式進(jìn)行排水設(shè)計(jì)、閘基處理，確保建筑物設(shè)計(jì)合理，保障建筑物的使用安全。通過對(duì)閘室、翼墻等結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，提升地基的承載力，保證水閘設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，綜合化地對(duì)各個(gè)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證水閘服務(wù)河道水利的施工質(zhì)量，以及造型的美觀性，加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。

2.1.5 工作閘門設(shè)計(jì)

閘門設(shè)計(jì)的過程中，需要對(duì)抗?jié)B穩(wěn)定性和抗滑性能進(jìn)行綜合的考慮，保證閘門能夠承受上下水位差產(chǎn)生的水平推力，防止閘門出現(xiàn)向下游滑動(dòng)等情況，影響整個(gè)水閘的穩(wěn)定性。根據(jù)方案比選，該閘橋閘門設(shè)計(jì)過程中，門型使用的是露頂式平面定輪閘門，該門體的截面使用焊接構(gòu)件主材為q235b。

2.2 施工要點(diǎn)分析

2.2.1 合理控制底板混凝土的配料

為了保證計(jì)量準(zhǔn)確性，在使用混凝土進(jìn)行生產(chǎn)前，需要注意加強(qiáng)原材料的配比控制，通常對(duì)水、砂漿等進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)，通過自動(dòng)化的方式進(jìn)行計(jì)量，對(duì)減水劑等的用量進(jìn)行稱量備用，裝袋處理。在實(shí)踐當(dāng)中嚴(yán)格依照規(guī)范要求進(jìn)行投料，依照碎石、水泥、減水劑的順序進(jìn)行投料，保證混凝土在攪拌過程中時(shí)間在兩分鐘以上，并且適當(dāng)加入一些防滲纖維。為了保證混凝土的澆筑質(zhì)量，在出料時(shí)需要對(duì)混凝土的拌和溫度和坍落度等進(jìn)行檢測(cè)，觀察拌和的質(zhì)量，避免出現(xiàn)生料運(yùn)輸?shù)惹闆r。通常而言，底板倉面普遍較大，混凝土的用量也相對(duì)較多，在此條件下需要注意通過混凝土輸送泵來完成混凝土的輸送工作。在泵管安裝過程中，不能直接在模板和預(yù)埋件上進(jìn)行支撐，需要間隔一定的距離使用鋼筋支架進(jìn)行固定，以避免漏氣或者阻管的情況，保證出料的有效性，在輸送過程中避免大量使用軟管和彎管。

2.2.2 重視水閘底板混凝土的裂縫控制

在水泥水化的過程中會(huì)出現(xiàn)大量的熱量，這些熱量無法快速散發(fā)，在內(nèi)外溫差較大的情況下，導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫，而出現(xiàn)大量裂縫會(huì)導(dǎo)致施工質(zhì)量下降，需要綜合的進(jìn)行分析和處理。在混凝土結(jié)構(gòu)分析的過程中，裂縫處理是非常重要的，需要重視對(duì)裂縫的出現(xiàn)和寬度進(jìn)行限定。不同區(qū)域在裂縫寬度方面的限定標(biāo)準(zhǔn)不同，在全自由的情況下，結(jié)構(gòu)往往不產(chǎn)生約束應(yīng)力，不會(huì)出現(xiàn)裂縫，但是會(huì)導(dǎo)致自由變形的情況出現(xiàn)。

2.2.3 重視閘體填筑施工過程

為了確保閘體填筑的工作能夠有效進(jìn)行，需要對(duì)填筑工作的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，合理地進(jìn)行工作面的劃分，以便保證閘面上各種施工機(jī)械的有效應(yīng)用，使強(qiáng)度提升。在實(shí)踐中，需要注意各種施工設(shè)備的型號(hào)數(shù)量各不相同，如果設(shè)計(jì)單元太小，會(huì)導(dǎo)致車輛在卸料、碾壓等相關(guān)施工中出現(xiàn)困難，如果單元過大，會(huì)導(dǎo)致單元總數(shù)減少，對(duì)各個(gè)單元的循環(huán)利用產(chǎn)生影響。在工程填筑過程中，需要注意進(jìn)行綜合性地分析，合理進(jìn)行工作面的劃分，保證區(qū)內(nèi)單元流水循環(huán)、作業(yè)區(qū)流水循環(huán)的有效進(jìn)行，保證施工效率。

3 結(jié)語

總而言之，在本次水閘設(shè)計(jì)的過程中，通過對(duì)水閘各部位的設(shè)計(jì)和施工要求進(jìn)行分析，了解水閘周邊的具體環(huán)境情況，嚴(yán)格依照規(guī)程要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外還需要重視加強(qiáng)水閘的應(yīng)用，采取合理的措施進(jìn)行管控，保證水閘設(shè)計(jì)和施工的穩(wěn)定性。