三四類病險水閘常見問題及除險對策

胡安民

(宜春市錦北灌區工程管理局，江西 宜春 330800)

?

三四類病險水閘常見問題及除險對策

胡安民

(宜春市錦北灌區工程管理局，江西 宜春 330800)

文章針對我國三四類病險水閘常見的問題進行分析，分別從設計、施工和運行管理和完善設施方面進行分析問題的成因，并提出相應的除險措施，以保證我國病險水閘問題得到徹底解決，發揮其職能，提高我國經濟和社會效益。

三四類病險水閘；常見問題；除險對策；處理措施

水閘作為我國水利工程的重要組成部分，主要負責提供城市供水、工農業生產供水、防洪、排洪等服務的基礎設施[1]。它在社會生活中發揮著舉足輕重的作用。由于大多數水閘建成的時間較早，由于技術和使用年限使得水閘存在各種安全隱患，三四類病險水閘嚴重影響了社會生活，必須對其進行除險工作。

1 三四類病險水閘的常見問題

三四類病險水閘的問題成因主要表現為從自然原因、技術原因和管理原因。自然原因是指自然因素對于水閘的損壞，如地震、洪水，海水侵蝕等。技術原因是由于水閘設計時技術不完善，形成的設計不精準和設施不完備等造成水閘問題，管理原因就是在水閘施工過程中施工技術不規范，后期水閘管理不科學造成的問題。針對成因三四類病險水閘常見問題表現為水閘防洪標準偏低、水這部分設計及指標不規范、水閘建筑物結構老化及破損現象嚴重、金屬結構電氣設備老化陳舊、水閘部分必要設施不完善等五個方面進行詳細說明。

1.1 水閘防洪標準低

由于我國大部分水閘建成時間較早，隨著經濟水平的發展，之前大部分水閘的防洪標準已無法讓滿足現代防洪標準的要求。早期的水閘建設過程中缺少氣象、天文等資料，在新的環境下，70%的水閘都存在防洪能力不足的問題，在人民的正常生活中容易出現水閘泄洪的問題，嚴重威脅了水閘建筑的安全。同時在現代的生產活動中容易出現水閘上游堵塞，當洪水爆發時出現上游淹沒的問題。這些問題都是由于水閘防洪標準難以滿足現代生產活動的需要。

1.2 水閘設計及指標不滿足要求

由于水閘的閘位或者樞紐設置不科學，很大程度上導致河道淤泥堵塞或者堤岸沖刷現象嚴重；在進行水閘設計時未將閘壩進行基礎處理而直接設置在砂卵石層上；還存在部分水閘設計時未考慮檢修和更換設備的情況致使水閘出現設施缺失時無法進行更換，使得設計嚴重不符合實際生產的需要；在傳統的水閘設計過程中，水閘兩岸的護岸長度設置較短，使得護岸損壞坍塌；水閘的防洪、抗震、抗滲和閘壩地板強度等指標難以滿足現代水閘相關指標的要求。

1.3 水閘建筑物老化及破損現象嚴重

三四類病險水閘建筑施工過程中，混凝土結構設計的強度不足，鋼筋使用量較少和防洪標準難以滿足相待需求的雙重作用下，逐漸損壞和老化成為病閘和險閘。例如，隨著使用年限的不斷增加，閘墩混凝土風化嚴重并且出現腐蝕和裂縫現象甚至部分閘墩混凝土出現坍陷，導致水閘建筑整體強度嚴重降低。部分三四類病險水閘采用的是漿砌塊石結構建設的消能設施，他們的幾何尺寸設置不滿足要求，致使消能設施在遇到大洪水時被嚴重破壞或者沖毀；閘基和兩岸產生管涌，基礎掏空等致使滲透破壞。

1.4 金屬結構電氣設備老化陳舊

啟閉電氣設備在水閘建筑中得到廣泛應用，這些水閘的啟閉設備由于設備使用時間較長、零部件磨損嚴重，啟動時會劇烈搖晃甚至無法實現啟閉，啟閉設備中的制動器，限位開關、行程開關、制動器等裝置存在安全隱患。尤其是由于管理措施不科學致使電動機、輸電線路、無備用電源等裝置無法正常運行。

1.5 水閘設備不完善

水閘由閘室、上游連接段、下游連接段三部分構成。完整的水閘設施包括滲流設施、啟閉機、機電設施、消能設施和通信設施、監測設施等。早期水閘設計中只有極少數安裝有安全監測設施、滲流設施等；水閘管理房嚴重不足，部分水閘房間通風性差、設施簡陋，還存在房屋滲漏等問題；未安裝備用電源、通信設施不完善；防汛路面嚴重損壞，道路狀況較差，閘頂防汛路面演變為人行道路，道路兩旁未設置護欄；消能設施未實現全部水閘安裝。

2 三四類病險水閘的除險對策

2.1 進行閘室地基處理

水閘無法滿足防洪的要求可以通過對閘室進行地基處理加強地基承載力以實現防洪的需要，水閘地基處理技術包括化學灌漿、高壓噴射注漿、黏土灌漿等技術。其中化學灌漿技術具有易于澆灌的特性，但是如果無法做好防范措施，材料本身容易造成環境污染。高壓噴射注漿在水閘地基處理工程中應用較為廣泛。在填充劈裂或者洞穴時通常采用黏土澆灌以實現土體的完整性，減小拉應力。再具體使用不同的地基處理技術時要根據實際情況進行選擇。

2.2 增強水閘的抗震、抗滲、抗滑的處理措施

針對地域性的不同進行抗震的安全檢查地震峰值加速度小于0.05g的屬于區域穩定較好，可以不采取抗震措施。抗滑處理主要是針對砂類基地容易產生滲漏變形而采取的措施。在進行防滲處理時可以事先考慮利用防滲墻，如果防滲效果不理想可以采取板樁防滲墻和鋪蓋混合使用，提高防滲能力。抗滑的處理可以通過加長地板長度，或者裝設預應力錨固或者增加上部構件重量等措施。

2.3 采用混凝土滲漏修復技術修復混凝土

針對水閘建筑物結構老化和損壞現象嚴重的現象，可以采用混凝土滲漏修復技術修復混凝土結構。混凝土滲漏修復技術主要包括化學灌漿法、表面嵌填法和表面黏貼法等。在實際施工中可以是一種或者多種技術的綜合使用。靜止裂縫的修復要以裂縫的實際情況和深水情況為根據進行修補材料的選擇。活動裂縫修復時要事先查明裂縫的成因使之轉化為靜止裂縫在進行修復。化學灌漿法是以一定的壓力將漿液灌注至裂縫中以實現裂縫的修復。表面嵌填法是指在嵌填材料之前進行裂縫鑿槽工作。

2.4 更新金屬結構及電氣設備或者零部件

首先閘門更換要依據環境和地域性特征進行閘門材料和結構的確定。更換過程中盡量不要改變結構的受力形式，焊接時要避免焊縫與鉚釘共同受力的情況，焊接過程要盡量縮短，以保證建筑整體的穩固性。其次閘門的啟閉設施難以實現正常啟動的進行啟閉裝置的更換，以保證汛期可以實現防洪。最后電氣設備中的輸電線路老化的要及時更換，完善各項輔助設施功能，提高水閘自動化控制水平。

2.5 完善水閘設施

現代生活和生產條件不斷對水閘提出了更高的要求，實際生活中政府相關部門要注重水閘設施的完善，為了滿足現代水閘工作狀況的實時了解應配備相應的安全監控設施，以便及時準確反映水位、流量、位移、沉降等狀況。針對部分三四類病險水閘缺少消能設施的要及時進行安裝工作，同時要設置通信設施和防汛道路，強化管理房的建設工作，保證管理房良好的通風和必要設施的完善。水閘設施的完善及時水閘實現自身職能的需要也是提升我國水閘建設質量的需要。

3 結 語

文章主要針對我國的三四類病險水閘出現的設計不合理、水閘建筑物老化和損壞現象嚴重以及設備不完善等問題進行了詳細說明，在實際工作相關部門要注重針對難以正常工作水閘的除險工作的開展，從根本上實現我國水閘的問題的解決，提升社會效益和經濟效益。

[1]嚴宗杰.西溪橋閘閘門破損原因分析與維護探討[J].水利建設與管理，2010(08)：49-52.

技術論壇

TV66

B

1007-7596(2016)08-0053-02

2016-07-16

徐永濱(1976-)男，福建三明人，工程師，從事水利水電建筑工程設計工作。