三四类病险水闸常见问题及除险对策

2016-03-12胡安民

黑龙江水利科技 2016年8期

关键词：病险除险水闸

胡安民

(宜春市锦北灌区工程管理局，江西宜春 330800)

三四类病险水闸常见问题及除险对策

胡安民

(宜春市锦北灌区工程管理局，江西宜春 330800)

文章针对我国三四类病险水闸常见的问题进行分析，分别从设计、施工和运行管理和完善设施方面进行分析问题的成因，并提出相应的除险措施，以保证我国病险水闸问题得到彻底解决，发挥其职能，提高我国经济和社会效益。

三四类病险水闸；常见问题；除险对策；处理措施

水闸作为我国水利工程的重要组成部分，主要负责提供城市供水、工农业生产供水、防洪、排洪等服务的基础设施[1]。它在社会生活中发挥着举足轻重的作用。由于大多数水闸建成的时间较早，由于技术和使用年限使得水闸存在各种安全隐患，三四类病险水闸严重影响了社会生活，必须对其进行除险工作。

1 三四类病险水闸的常见问题

三四类病险水闸的问题成因主要表现为从自然原因、技术原因和管理原因。自然原因是指自然因素对于水闸的损坏，如地震、洪水，海水侵蚀等。技术原因是由于水闸设计时技术不完善，形成的设计不精准和设施不完备等造成水闸问题，管理原因就是在水闸施工过程中施工技术不规范，后期水闸管理不科学造成的问题。针对成因三四类病险水闸常见问题表现为水闸防洪标准偏低、水这部分设计及指标不规范、水闸建筑物结构老化及破损现象严重、金属结构电气设备老化陈旧、水闸部分必要设施不完善等五个方面进行详细说明。

1.1 水闸防洪标准低

由于我国大部分水闸建成时间较早，随着经济水平的发展，之前大部分水闸的防洪标准已无法让满足现代防洪标准的要求。早期的水闸建设过程中缺少气象、天文等资料，在新的环境下，70%的水闸都存在防洪能力不足的问题，在人民的正常生活中容易出现水闸泄洪的问题，严重威胁了水闸建筑的安全。同时在现代的生产活动中容易出现水闸上游堵塞，当洪水爆发时出现上游淹没的问题。这些问题都是由于水闸防洪标准难以满足现代生产活动的需要。

1.2 水闸设计及指标不满足要求

由于水闸的闸位或者枢纽设置不科学，很大程度上导致河道淤泥堵塞或者堤岸冲刷现象严重；在进行水闸设计时未将闸坝进行基础处理而直接设置在砂卵石层上；还存在部分水闸设计时未考虑检修和更换设备的情况致使水闸出现设施缺失时无法进行更换，使得设计严重不符合实际生产的需要；在传统的水闸设计过程中，水闸两岸的护岸长度设置较短，使得护岸损坏坍塌；水闸的防洪、抗震、抗渗和闸坝地板强度等指标难以满足现代水闸相关指标的要求。

1.3 水闸建筑物老化及破损现象严重

三四类病险水闸建筑施工过程中，混凝土结构设计的强度不足，钢筋使用量较少和防洪标准难以满足相待需求的双重作用下，逐渐损坏和老化成为病闸和险闸。例如，随着使用年限的不断增加，闸墩混凝土风化严重并且出现腐蚀和裂缝现象甚至部分闸墩混凝土出现坍陷，导致水闸建筑整体强度严重降低。部分三四类病险水闸采用的是浆砌块石结构建设的消能设施，他们的几何尺寸设置不满足要求，致使消能设施在遇到大洪水时被严重破坏或者冲毁；闸基和两岸产生管涌，基础掏空等致使渗透破坏。

1.4 金属结构电气设备老化陈旧

启闭电气设备在水闸建筑中得到广泛应用，这些水闸的启闭设备由于设备使用时间较长、零部件磨损严重，启动时会剧烈摇晃甚至无法实现启闭，启闭设备中的制动器，限位开关、行程开关、制动器等装置存在安全隐患。尤其是由于管理措施不科学致使电动机、输电线路、无备用电源等装置无法正常运行。

1.5 水闸设备不完善

水闸由闸室、上游连接段、下游连接段三部分构成。完整的水闸设施包括渗流设施、启闭机、机电设施、消能设施和通信设施、监测设施等。早期水闸设计中只有极少数安装有安全监测设施、渗流设施等；水闸管理房严重不足，部分水闸房间通风性差、设施简陋，还存在房屋渗漏等问题；未安装备用电源、通信设施不完善；防汛路面严重损坏，道路状况较差，闸顶防汛路面演变为人行道路，道路两旁未设置护栏；消能设施未实现全部水闸安装。

2 三四类病险水闸的除险对策

2.1 进行闸室地基处理

水闸无法满足防洪的要求可以通过对闸室进行地基处理加强地基承载力以实现防洪的需要，水闸地基处理技术包括化学灌浆、高压喷射注浆、黏土灌浆等技术。其中化学灌浆技术具有易于浇灌的特性，但是如果无法做好防范措施，材料本身容易造成环境污染。高压喷射注浆在水闸地基处理工程中应用较为广泛。在填充劈裂或者洞穴时通常采用黏土浇灌以实现土体的完整性，减小拉应力。再具体使用不同的地基处理技术时要根据实际情况进行选择。

2.2 增强水闸的抗震、抗渗、抗滑的处理措施

针对地域性的不同进行抗震的安全检查地震峰值加速度小于0.05g的属于区域稳定较好，可以不采取抗震措施。抗滑处理主要是针对砂类基地容易产生渗漏变形而采取的措施。在进行防渗处理时可以事先考虑利用防渗墙，如果防渗效果不理想可以采取板桩防渗墙和铺盖混合使用，提高防渗能力。抗滑的处理可以通过加长地板长度，或者装设预应力锚固或者增加上部构件重量等措施。

2.3 采用混凝土渗漏修复技术修复混凝土

针对水闸建筑物结构老化和损坏现象严重的现象，可以采用混凝土渗漏修复技术修复混凝土结构。混凝土渗漏修复技术主要包括化学灌浆法、表面嵌填法和表面黏贴法等。在实际施工中可以是一种或者多种技术的综合使用。静止裂缝的修复要以裂缝的实际情况和深水情况为根据进行修补材料的选择。活动裂缝修复时要事先查明裂缝的成因使之转化为静止裂缝在进行修复。化学灌浆法是以一定的压力将浆液灌注至裂缝中以实现裂缝的修复。表面嵌填法是指在嵌填材料之前进行裂缝凿槽工作。

2.4 更新金属结构及电气设备或者零部件

首先闸门更换要依据环境和地域性特征进行闸门材料和结构的确定。更换过程中尽量不要改变结构的受力形式，焊接时要避免焊缝与铆钉共同受力的情况，焊接过程要尽量缩短，以保证建筑整体的稳固性。其次闸门的启闭设施难以实现正常启动的进行启闭装置的更换，以保证汛期可以实现防洪。最后电气设备中的输电线路老化的要及时更换，完善各项辅助设施功能，提高水闸自动化控制水平。

2.5 完善水闸设施

现代生活和生产条件不断对水闸提出了更高的要求，实际生活中政府相关部门要注重水闸设施的完善，为了满足现代水闸工作状况的实时了解应配备相应的安全监控设施，以便及时准确反映水位、流量、位移、沉降等状况。针对部分三四类病险水闸缺少消能设施的要及时进行安装工作，同时要设置通信设施和防汛道路，强化管理房的建设工作，保证管理房良好的通风和必要设施的完善。水闸设施的完善及时水闸实现自身职能的需要也是提升我国水闸建设质量的需要。