水庫水閘改建施工技術

摘要：由于大多數水庫水閘修建時間比較早，其無論在施工工藝以及設計理論等方面都比較落后，出現了工程碳化、老化、破壞嚴重等諸多問題，改建、重建的問題迫在眉睫。水閘改建必須嚴格按現階段的相關規定進行。在消除水庫水閘隱患的基礎上，做到舍理有效的利用原有水庫水閘工程設施，切實提升改建施工質量以及水閘的管理水平。本文以某水庫水閘改建工程項目為例，對其設計采用的主要技術方法和重要技術措施進行分析探討。

關鍵詞：水庫水閘;水閘改建;施工技術;新型材料

1 引言

從 1976 年以來我國水利工作的重點開始轉移到管理工作上，水利工程的管理開始走上正軌。我國對水庫水閘工程的“三查三定”工作于 1980 年完成。在 1984 年，《水閘設計規范》制定并且頒布，于 1986 年我國又頒布了《水閘施工規范》相關條例，在多項法律法規的制約下，我國水閘工程的設計以及施工日益規范化。現階段我國在工程施工方面實行監理制，施工建設管理日益向國際化水平靠攏。

2 水庫水閘現狀以及存在問題

某水庫水閘工程始建的起止時間為 1956 年到 1976 年。總計 4 孔水閘，總凈寬可達 14m，116.8m3/ s過水流量，直接受益農田 0.26萬畝，保護面積 1.2 萬畝。該水閘系中型排澇擋潮水閘，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為 3 級，原設計洪水標準為 10 年一遇。該水閘至今已運行 30 多年，存在諸多問題，通過現場檢查及分析發現，水閘主要存在的以下問題：

2.1 未成為封閉體系

水閘地面高程為 6.97m，滿足本工程設計計算閘頂高程的要求。但左邊 1#、2#、3#3 孔的胸墻頂高程約為 6.22m，留有高度約 0.6m 左右開口，未成為封閉體系。

2.2 工程老化，破損嚴重

左岸翼墻有裂縫，且左岸上游翼墻裂縫處存在滲水現象，威脅翼墻的安全。啟閉機房內部立柱存在非結構裂縫及其它部位的細小裂縫。

2.3 原有配置不合理

工作閘門與漿砌塊石工作門槽之間沒有安裝滑塊，且只有 1.0cm的間隙，接觸面摩擦系數較大，在高水頭作用下，使工作閘門受到很大的摩擦力，導致啟閉機啟閉力不夠：1#、2#、3#、4#閘門在水位不大于 2.40m 的各種工況下，各閘門啟閉力滿足要求，在最高水位 3.0m的工況時，除 1#閘門滿足要求外，其余均不滿足;在日常運行時，由于接觸面摩擦系數較大，還會導致閘門運行不便，磨損嚴重。管理用房沒有電網供電，只能采用柴油發電機，管理房內配備 3套發電設備，管理房內配備 3 套發電設備，其中 1 套不能正常運行，處于廢棄狀態，其余 2 套能正常運行，正常運行的 2 套發電機型號為STC-30，額定電壓為 400V，頻率為 50H z，最新一套發電設備于 2006年配置。電力線路鋪設于墻體表面，管理房內電力控制設備比較簡陋，且未設防護蓋加以保護，操作運行基本正常，同時電氣設備在配置上存在一定的缺陷：許多接線按規范要求均應預埋，只是沿墻角、地面鋪設。

2.4 缺乏對水閘的檢測

通常情況下，水閘觀測項目有：沉降、雨量、水位高低、揚壓力、位移、流量、閘下流態、沖刷以及淤積等。由于水閘興建年代較早，根據水庫管理人員介紹，原僅在水閘上游設置了水位尺，其余一般性觀測項目均未設置，沒有安裝類似于地基反力、墻后土壓力、永久縫、以及結構應力等專業性觀測設備，導致了此部分監測資料的缺失。

3 水閘改建工程設計中的要點分析

3.1 嚴格依據水庫水閘的相關規定進行設計

在進行水閘的設計之前，應給先對舊閘進行鑒定，在進行鑒定時，要依據相關規定嚴格進行鑒定，其次需要明白原設計意圖。改建技術方案，既要消除原有工程隱患，又要將原有工程設施進行合理化利用。盡可能設計出，既節省資源，又要堅固耐用;此外，管理方便，施工方便，美觀大方，設備先進等都是需要設計者進行考慮的問題。

3.2 防滲排水系統鑒定及防滲處理措施

水閘防滲排水系統鑒定是是本工程的難點問題之一。通過對該水庫水閘區域相關河道的淤泥堆積狀況來看，出現了河底高程普遍高于閘底板高程的現象。較為經濟的方式是對原閘底板進行保留，然后對舊閘進行閘底接觸灌漿處理。這種方法是在保留舊閘基礎設施的前提下進行水閘改建工程。

3.3 針對于水閘消能防沖方面的設計

在進行消能防沖設計的時候，需要事先對下游河道進行實地考察。因為水庫水閘建設區域有較多淤泥堆積，水閘底流消能的方式不足以消除河道淤積。這就直接導致了水閘泄洪能力大幅度下降，消能防沖設計不僅僅需要考慮消能，更加需要考慮到如何避免下游河道被侵蝕、沖刷。尤其是在淤積比較嚴重的河口，格外需要考慮如何提高泄流水能，從而達到沖淤的效果。

3.4 對原有工程設施進行合理利用

在保證工程質量，消除工程隱患的基礎上，合理使用原有的工程設施，這樣可以大幅度降低工程的資金投入。原有的水庫水閘在經過幾十年的持續運行后，原有工程設施大多數因為損耗而失去使用價值，但是依然有一些可以修復利用的工程設施，例如：雖然合作塘水閘的引河進洪閘的舊閘底板處有一些裂縫，但技術人員對其加以改造之后可以做為新閘底板的基礎。需要注意的是考慮到其底板處存在裂縫，因使用年限較長導致混凝土質量差，因此，從安全方面考量，在設計計算中不應該考慮其受力;目前來看，閘室板樁防滲系統依然可正常運行，但閘底板與板樁的連接處早已損壞，地基與底板間存在脫空現象，所以必須對其進行接觸灌漿，從而達到防滲的效果。改建設計方案決定保留舊閘墩，對舊閘墩進行碳化處理加以重復利用。

3.5 加強管理設計

為了全面改善水庫水閘的管理設計水平，就需要著重于管理設計。在進行水閘設計時一個不可忽視的環節就是水庫水閘方面的管理設計，同時它是工程最優化的關鍵性因素。在現代化的水庫水閘管理系統中水閘的管理設計尤為重要。通常情況下從兩個方面考慮水閘的管理設計，其一是觀測設計，需要在滿足各項設計規范要求的基礎上充分體現觀測的直觀性，在設計過程中要有遠見，最終達到幾十年仍然不落后的水準。其二是是針對于閘區美化環境設計方面的管理設計。

4 水庫水閘在施工過程中應注意的問題

4.1 施工全過程堅持貫徹設計意圖

在進行水閘改建施工時，一部分損壞嚴重的設施要堅決放棄不用;一部分原有設施需要進行拆除重建;還有一部分設施在進行加固處理后，仍然可以重新利用。針對不同情況的設施必要嚴格依據設計意圖來進行施工，設計方案的中新舊設施都是進行了反復多次認真計算的，施工中只有貫徹落實設計意圖，才能達到工程的安全可靠性。對于設計要求中不能拆除的工程設施，堅決不可貪圖一時便利而對原有工程設施造成損壞。

4.2 防滲排水系統

在進行水閘改建工作時，以基礎防滲系統為主的舊閘防滲排水系統不易于進行改建。只有做到新舊閘之間的恰當完美結合，水閘防滲排水系統才能正真構建。總之，在施工過程中要格外注重細節方面的研究，綜合考慮之后再對系統進行改建。

4.3 觀測設備

可以說觀測設備相當于水庫水閘管理的勘察者，觀測設備是一種對水庫水閘進行管理的有效方式。因此，優質的觀測設備，合格的施工質量是水庫水閘的管理水平的保障。在進行施工的過程中，管理單位的技術人員要時時刻刻監督施工，施工完成后的每一個工序都要進行檢測，及時處理發現的問題。

5 結束語

綜上所述，改建水閘工程切實解決了水庫水閘的安全隱患，針對于防洪排澇方面做出了重要改善。滿足了灌溉、泄洪以及排澇等多項需要，切實提升了閘門止水的運行安全度以及使用可靠性。結合現代科技解決了該閘的出現的諸多關鍵技術難題，給類似工程設計提供了有效的參考價值。

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