素混凝土溢洪閘加固方案比選

王曉峰 徐燕

摘 要：本文結合某水庫除險加固的具體工程實踐，通過對溢洪閘加固方案的比選分析，證明了原閘閘墩為素混凝土結構，施工加固難度較大，新建方案投資雖大，但是相差不多，且徹底解決了溢洪閘的不安全因素，為連拱壩溢洪閘的加固提供可借鑒的實際資料。

關鍵詞：溢洪閘；加固

1 溢洪閘存在問題

溢洪閘位于連拱壩南端，溢洪閘共四孔，全長85m，閘墩處寬27.40m，跌水處寬度為25.0m，閘門高度4.0m，寬度5.8m，閘底板上游4.0m為鋼筋砼結構，其余為雙層漿砌石結構。溢洪閘閘墩為素混凝土結構，抗壓強度低，閘門無安全超高；閘門啟閉機老化銹蝕嚴重，不能正常運行，影響泄洪。

2 溢洪閘加固方案

經過對閘室結構的檢測，原閘閘墩為素混凝土結構（頂部部分為漿砌塊石結構），抗壓強度低，碳化深度大，不滿足溢洪閘運行要求，因此，擬定四個方案進行加固。

2.1 方案一：新建方案

本方案為拆除重建方案，將原有溢洪閘拆除，在原閘址上重建。新建閘采用整體結構，長15.0m，共3孔，每孔凈寬6.0m，閘底板高程為311.00m，閘墩頂高程為318.20m，閘墩厚1.2m，閘門尺寸6.0×6.8m，閘后設交通橋。大壩頂高程318.05m。

主要優點：

（1）可以徹底消除溢洪閘的不安全因素。

（2）重建新閘為鋼筋混凝土結構，閘墩底板連成整體，結構整體性強，抗震能力強。新建閘混凝土強度等級均為C25，結構統一，整體性、可靠性好。

（3）不受原建筑物的影響，結構重新設計更趨于合理。

（4）大壩加高較少。根據計算，大壩頂高程318.05m，壩體加高較少，既節約工程投資，又有利于壩體抗震。

主要缺點：

（1）投資較大，可比項投資232.0萬元。

（2）工期較長，受汛期影響較大。

（3）閘門高度較大。閘門高度較大，經計算為6.8m，相應水閘排架、機架橋高度較高，不利于結構抗震。

2.2 方案二：加固方案

本方案為平底板加固方案，共4孔，每孔凈寬5.6m，保留現閘墩，閘墩的頂部拆除0.8m（包括漿砌石部分），然后再加高至318.05m，原閘墩兩側各增加0.2m厚鋼筋混凝土層。重建交通橋，橋面高程為318.05m。拆除閘底板的漿砌石，重新澆筑C25鋼筋混凝土底板，并與兩側閘墩以錨筋連接，閘底板高程為311.00m，閘門尺寸6.0×6.8m。大壩頂高程318.05m。

主要優點：

（1）投資較少，可比項投資211.65萬元。比方案一投資少20.35萬元。

（2）工期較短，受汛期影響較小。

主要缺點：

（1）閘墩新舊砼強度不同，其結合面為薄弱環節，結構的整體性、可靠性差。原混凝土砼抗壓強度18.1～19.6MPa，新混凝土標號C25，新舊混凝土不易結合好，結構的整體性不佳。

（2）原閘墩、底板加固難度大。原閘墩為素混凝土結構，底板部分為漿砌石結構，且新舊混凝土不易結合好。因此，加固難度較大。

（3）閘門高度較大。閘門高度較大，經計算為6.8m，相應水閘排架、機架橋高度較高，不利于結構抗震。

2.3 方案三：加固加堰方案一

本方案為平底板加固方案，共4孔，每孔凈寬5.6m，保留現閘墩，閘墩的頂部拆除0.8m（包括漿砌石部分），然后再加高至318.05m，原閘墩兩側各增加0.2m厚鋼筋混凝土層。重建交通橋，橋面高程為318.05m。拆除閘底板的漿砌石，重新澆筑C25鋼筋混凝土底板，并與兩側閘墩以錨筋連接，閘底板高程為311.00m，底板閘門槽處設實用堰，堰高0.5m，閘門尺寸6.0×6.3m。大壩頂高程318.14m。

主要優點：

（1）投資較少，可比項投資214.03萬元。比方案一投資少17.97萬元

（2）工期較短，受汛期影響較小。

（3）閘門高度小。閘門高度較小，經計算為6.3m，相應水閘排架、機架橋高度較低，有利于結構抗震。

主要缺點：

（1）閘墩新舊砼強度不同，其結合面為薄弱環節，結構的整體性、可靠性差。原混凝土標號為200#（合C18），新混凝土標號C20，新舊混凝土不易結合好，結構的整體性不佳。

（2）原閘底板加固難度大。原閘底板部分為漿砌石結構，且新舊混凝土不易結合好。因此，加固難度較大。

（3）大壩加高較多。根據計算，大壩頂高程318.14m，較其他方案，壩體加高較多，既增加工程投資，又不利于壩體抗震。

2.4 方案四：加固加堰方案二

本方案為平底板加固方案，共4孔，每孔凈寬5.6m，保留現閘墩，閘墩的頂部拆除0.8m（包括漿砌石部分），然后再加高至318.05m，原閘墩兩側各增加0.2m厚鋼筋混凝土層。重建交通橋，橋面高程為318.05m。拆除閘底板的漿砌石，重新澆筑C25鋼筋混凝土底板，并與兩側閘墩以錨筋連接，閘底板高程為311.00m，底板閘門槽處設實用堰，堰高0.8m，閘門尺寸6.0×6.0m。大壩頂高程318.05m。

主要優點：

（1）投資少，可比項投資210.55萬元。比方案一投資少21.45萬元。

（2）工期較短，受汛期影響較小。

（3）閘門高度較小。閘門高度較小，經計算為6.0m，相應水閘排架、機架橋高度較低，有利于結構抗震。

（4）大壩加高較少。根據計算，大壩頂高程318.05m，壩體加高較少，既節約工程投資，又有利于壩體抗震。

主要缺點：

（1）閘墩新舊砼強度不同，其結合面為薄弱環節，結構的整體性、可靠性差。原混凝土標號為200#（合C18），新混凝土標號C20，新舊混凝土不易結合好，結構的整體性不佳。

（2）原閘底板加固難度大。原閘底板部分為漿砌石結構，且新舊混凝土不易結合好。因此，加固難度較大。

3 結束語

經以上比較，原閘閘墩為素混凝土結構，施工加固難度較大，新建方案投資雖大，但是相差不多，且徹底解決了溢洪閘的不安全因素，因此，本選用方案一（即新建方案）為溢洪閘加固方案。

參考文獻：

[1] SL 258—2000.水庫大壩安全評價導則[S].

[2] SL/T 191—2008.水工混凝土結構設計規范[S].

[3] SL 282—2003.混凝土拱壩設計規范[S].