水闸破坏形式与除险加固措施-论文

1 / 6 水闸破坏形式与除险加固措施（张增慧 田海军） 河北省南运河管理处 (以下简称河务处 )，主要管辖子牙河系与漳卫南运河流域的下游部分。在主要河道上建有 5 座枢纽，分别为安陵枢纽、捷地分洪闸、北陈屯枢纽、子牙新河穿运枢纽、子牙新河海口枢纽。本文对河务处所辖水工建筑物的破坏形式及相应的除险加固措施进行总结分析。 1水闸破坏形式分类 根据对河务处所辖水工建筑物损坏情况的调查，水闸破坏形式主要分为 7 类：即裂缝破坏，渗漏破坏，冲刷、磨损破坏，闸室的启闭设备破坏，钢筋混凝土结构碳化及钢筋腐蚀，挡潮闸闸下游河道淤积，地震灾害 。 水闸工程除险加固措施 缝的修复方法 表面裂缝的处理。有 4 种方式： 水泥砂浆、防水快凝砂浆、环氧砂浆表面涂抹。 用环氧材料胶黏剂把橡皮或其他材料粘补在裂缝部位的混凝土表面 裂缝凿槽用水泥砂浆、环氧砂浆、玻璃钢、沥青油膏、沥青砂浆和沥青麻丝等防水材料嵌补。 在裂缝凿毛处理的表面，采用无筋或挂网喷射水泥砂浆保护层等方法。 通过处理可达到封闭裂缝、防渗漏和提高混凝土表面抗冲能力，多用于修复对结构强度没有影响的裂缝。如防渗铺2 / 6 盖、胸墙、闸墩及护坦的裂缝。 内部裂缝常用钻孔灌浆处理。对于开度大于 0 3裂缝，采用普通水泥灌浆；对于开度小于 0 3裂缝或对渗透流速较大或受温度影响较明显的裂缝，采用改性水泥灌浆或化学灌浆。 沉陷缝止水断裂的修复方法。沉降缝临水面凿槽清洗，将沥青石棉绳或 水材料等嵌入缝内，表面平整，将紫铜片 (或镀锌片 )涂上一层环氧基液覆盖在缝的表面，并用型钢、膨胀螺钉沿缝的两侧固定。 下游排水的修复方法。将护坦底部的反滤层拆除，重新修复或在护坦下游的海漫段增设反滤排水设施。 闸基板桩的补救措施。在下游加做排水设施或在上游适当延长防渗铺盖并对闸基作灌浆处理。 闸基的 加固。主要是灌浆处理。常用普通水泥灌浆、化学灌浆和改性灌浆水泥。 损及气蚀的修复方法 上游防冲槽、护底及下游海漫、防冲槽冲刷的修复。一般应根据形成破坏的原因，水闸运行情况及洪水、潮水等相关因素，综合考虑，采取回填冲刷坑、部分回填冲刷坑并进行柔性护砌、钻孔灌注桩建造二道堰等措施。 闸室段底板冲刷、气蚀的修复。对浆砌石结构，可采用3 / 6 混凝土修补；对原混凝土结构，应将冲刷的部位凿毛，清洗破损面并保湿，如果板内受力筋被冲断，则要按钢筋搭接要求重新搭接钢筋，最后浇注比原设计的混凝土标号高一级的二期混凝土。 消能设施冲刷和磨损的修复。护坦冲刷和磨损的修复方法与底板相同。消能工的修复，首先应复核设计，尽量采取新建辅助消能工、加长海漫和修建防冲槽的措施，保持护坦的整体性，在运行管理过程中，尽量改善过闸水流的条件。 下游翼墙、护坡冲刷的修复。可用混凝土材料修复，注意过渡段长度要求及翼墙的扩散角不超过 10 。下游护坡用土料回填夯实，用混凝土、浆砌石或水下模袋混凝土进行护坡衬砌。 闸室启闭设备更新改造 河务处管辖的 5 座枢纽工程中的电器设备包括变压器及以下供电线路，配电盘、开关柜、控制器等设备，这些设施、设备均系建闸时 配置。变压器型号落后，耗电量大：供电线路外皮老化，遇潮、雨天气漏电；配电盘、开关柜、控制器不规范，时常造成短路。 根据实际调查情况，重新设计启闭力，重新确定供电负荷容量，逐步改建和新建启闭机房。更换海口枢纽主槽挡潮闸、青静黄挡潮闸、北排河老挡潮闸及穿运枢纽南运河节制闸闸门、启闭机、机电操作系统；增设海口枢纽滩地泄洪闸4 / 6 启闭机、机电操作系统。 钢筋混凝土结构碳化钢筋腐蚀处理 河务处管辖的 5 座枢纽工程，共有闸门 52 扇，其中钢闸门 36 扇，钢闸门面积 8279险水闸闸门 43 扇，其中钢闸门 27 扇，钢闸门面积 5698 工金属结构与钢筋混凝土结构闸门的防腐措施 水工钢闸门的防护。水工建筑物金属结构的防腐方法有3 种：涂料保护、喷锌保护、采用涂料与阴极保护相结合的措施。 涂料保护由于其施工简便，经济实用，适用范围广。涂料常选用 胶液、 氧沥青漆、 浆涂料和 腐漆。涂料保护关键是对钢闸门表面的处理，常用方法有手工、机械和化学剂等方法。 钢筋 (钢丝网 )混凝土闸门防腐蚀措施。常用涂料有环氧系涂料、环氧沥青涂料、苯乙烯焦油涂料、氯丁橡胶沥青系涂料、沥青系涂料和防污涂料等。 对 混凝土表面用防蚀涂料防护以屏蔽腐蚀因子，对混凝土表面的大面龟裂和细裂缝可用环氧玻璃钢防护涂料作防护层及兼作结构加强抗裂，以阻止裂缝进一步发展，效果较好。 沿海水闸采用丙乳砂浆和丙乳混凝土，处理部位一般在5 / 6 闸门、胸墙、闸墩的上部以及上部经常受海水影响的部位。 在海口枢纽青静黄挡潮闸的十六孔闸门和穿运枢纽的子牙新河穿南运河的大渡槽上应用，效果较好。 挡潮闸下游淤积的减淤防淤措施 淤措施 水力冲淤。采用逢大潮开闸冲淤、涨潮时清顶浑、低高潮开闸冲淤、利用水头差开闸冲淤、纳潮冲淤等 措施。 机械清淤。采用机船拖淤、机船挖淤、水力冲塘等办法。 工程措施。采用修筑导堤、合理确定闸下引河长度、修筑引水工程引水冲淤等办法。 植物措施。在浅滩上大量种植大米草和互花米草是固滩防淤的一种极为有效的方法。海口闸所在 1978 年底引种大米草 2000 亩，经多年观测，大米草在浅海固滩效果较好，而在河道人海口处效果较差，且影响机船拖淤。 海口枢纽的子牙新河、北排河和青静黄上都建有挡潮闸，建闸后改变了潮汐河流人海口的运行规律，加之上、中游节制拦蓄，致使河道人海水量大大减少，甚至常年断流无水，河口淤积日 益严重。为此，