邢志红

【摘要】我国建筑行业近几年内发展迅速，尽管国家对水利工程等项目的控制质量都非常严格，且采取了一定的措施来控制水利工程项目的质量问题，但在建设、管理运行和自然损害等面前依旧无法避免出现各种病险问题。我国地域广阔，拥有的河流数量也很多。在水利基础设施中，水闸起到了尤为重要的作用，所以本文以水闸为例，浅谈病险水闸的成因及其除险加固措施。【关键词】水闸工程；病险成因；除险加固；措施 我国地域广阔，河流众多，水利工程近年来得到迅猛发展。在水利基础设施中，水闸在防洪除涝、农业灌溉、发电、供水、旅游等方面起到重要作用，是最为基础的水利设施之一。然而，由于受到历史因素、技术条件等影响，很多水闸的设计标准较低，加之后期管理运行水平差，对水闸的安全性、可靠性与耐久性等造成严重影响。1、病险成因 1.1水闸建设方面 限于当时的经济技术条件，很多水闸都是采取“边勘测、边设计、边施工”的方式修建的，存在工程设计仓促、施工方案不完善，设备配套不全等问题。 1.2管理运行方面 首先，水闸安全运行管理机制不健全。水闸的管理机制也是影响水闸安全运行的重要因素。由于运行管理机制不健全，限制了水闸的安全运行，暴露出诸多问题，主要表现在管理手段落后，闸门操作不规范，启闭机操作不规范，技术力量薄弱，规章制度不健全。其次，水闸维修养护管理机制不健全。长期以来，水闸在维修养护方面存在“重建轻养”的现象。大部分水闸在交付使用后缺乏有效的维修养护管理机制，专项维修养护资金是否到位，启闭系统、闸门和电气系统是否及时进行维修保养，这些问题如果在水闸运行期间长期得不到解决，年复一年，积少成多，将会严重的影响水闸的安全性和可靠性。 1.3自然损坏与自然灾害方面 工程自然损坏与自然灾害是水闸病险问题产生的主要原因之一。一方面，随着工程运用时间的延续，材料本身发生老化、变形、破坏。钢筋混凝土损坏是水閘普遍存在的病险问题。水闸工程钢筋混凝土结构内部钢筋受潮氧化过程产生巨大的体积力，致使混凝土破裂，而钢筋外露后又进一步生锈。有些水闸钢闸门锈蚀非常严重，钢结构和钢筋混凝土结构使用年限超过40年出现老化可认为是正常现象，而20世纪80年代以后修建的水闸也出现这些现象，主要是由于所处的环境条件（如海水侵蚀、雨雪侵蚀等）造成的。2、水闸除险加固工程措施2.1地基处理措施对于闸室整体稳定性不满足规范要求、地基承载能力不足的水闸，需要进行地基处理，使地基承载力达到规范要求。水闸除险加固中的地基处理技术，主要包括水泥灌浆、化学灌浆、粘土灌浆和高压喷射注浆。其中，水泥类灌浆材料结石体强度较高，材料易得，配置方便，但灌浆直径或宽度容易受到水泥颗粒粒径大小的影响。化学灌浆虽然具有较好的可灌性，但是要防止某些化学灌浆材料给周围环境带来的污染。粘土灌浆主要用于充填劈裂或洞穴，恢复土体的完整性，堵塞渗漏通道，同时能够改善应力条件，减小或消除拉应力。高压喷射注浆常用于水闸地基处理工程，主要包括半置换法与完全置换法。2.2渗漏修复水闸的渗漏问题主要包括闸底渗漏和闸侧渗漏，通常采取增长渗径，降低渗透比来进行渗漏修复。对于闸底渗漏，如果水闸上游铺盖破坏或闸身与铺盖之间水平止水破坏的可采取补做铺盖或重设水平止水的措施。一般在冬季枯水期进行施工，水闸铺盖宜采用混凝土铺盖，而浆砌块石铺盖不均匀沉陷会引起浆砌裂缝漏水。如果闸底本身渗径长度不够，可以在上游铺盖前打防渗板桩，材料可以选用钢筋混凝土板。通过打板桩不仅增长渗径起到防渗作用，还可以降低闸底板的扬压力，有利于水闸的抗滑稳定。对于闸侧渗漏，一般是由于闸墙背后填土不密实或刺墙长度不够造成的。当发生闸侧渗漏时，可对闸背填土重新开挖或用冲抓锥造孔，回填黄土分层夯料，加深、接长刺墙。如果渗水发生在闸墙下游与翼墙的连接处，则说明原垂直止水已破坏，需重新做垂直止水。2.3防冲处理 水闸下游护坦、海漫及二岸护坡的冲刷是水闸冲刷破坏中最普遍的现象，许多水闸都是常年进行冲刷修复，浪费大量的人力、物力、财力。对于由于消力池设计达不到要求，未能充分消杀过闸水流的能量引起的冲刷，可以采取设置二道消力坎的办法来处理，以更加充分地消能，降低流速，减小冲刷。对于由于海漫干砌块石过小引起的局部冲刷，可采取抛大块石或混凝土四面体的办法来处理，也可以采用少筋混凝土或埋石混凝土重新修建海漫，并在海漫末端设置抛石防冲槽或打板桩进行防冲。对于下游二岸也同样可以采取块石护坡的办法进行处理，在施工的时候一定要注意做好反滤垫层，以防止被水流淘空块石下面土体产生塌陷破坏。2.4混凝土表面劣化处理2.4.1碳化与钢筋锈蚀处理针对碳化问题，根据碳化实际深度与部位，采取相应的处理方式。通常情况下，先去除碳化部分，清理混凝土表面，再使用高于设计标号的混凝土实施修补；如果外部钢筋存在锈蚀，应先除锈再处理，对于锈蚀严重的部分，应进行换筋处理。此外还要注意，无论使用哪一种碳化处理方法，都要同时采取防碳化措施，比如：针对使用常规混凝土的修补方式，可配合使用环氧厚浆涂料进行封闭。2.4.2 剥蚀损坏处理先清洗原剥蚀面，然后使用特定材料修补。在选取适宜修补材料过程中，应结合产生剥蚀问题的主要原因，使用对应的材料。比如：由冻融问题造成的剥蚀，应使用具备一定抗冻能力的聚合物砂浆完成修补。3、结论水闸在灌溉、发电、供水等方面有着重要地位，一旦水闸工程出现问题，将直接影响到区域内人民的生产和生活，其可能造成的经济损失和社会影响之大是难以用数字估量的。因此，必须结合水闸的运行情况，找出存在的问题，及时对病险水闸进行除险加固，只有这样才能确保水闸安全可靠运行，才能发挥其应有的作用。参考文献：[1]朴哲浩，宋力.我国病险水闸成因及除险加固工程措施分析[J].水利建设与管理.2015，1.[2]秦毅，顾群.全国病险水闸成因分析及加固的必要性[J].水利水电工程设计，2016，12.[3]杨群英.莆田市南北洋海堤险工隐患成因分析及除险加固工程措施[J].水利科技.2016，6，11.[4]王清清，王付兵.河堤除险加固处理措施分析[J].水利，电力.2014，4.