宿縣閘樞紐節制閘現狀調查分析

一、工程概況

宿縣閘樞紐位于安徽省宿州市城區東北15km 朱仙莊鎮小劉家北新汴河干流上，樞紐工程包括節制閘、翻水站、船閘、交通橋，是一座具有防洪、排澇、灌溉、航運及水產養殖效益的綜合利用工程。宿縣閘樞紐節制閘工程于1966年底開工，1970年5月基本建成。節制閘為開敞式水閘，共10 孔，每孔凈寬10.0m，閘底板高程20.47m（1956 黃海高程），5年一遇設計排澇流量900m3/s，20年一遇設計排洪流量為1460m3/s，100年一遇校核流量1840m3/s。經過多年運行，節制閘主體工程出現多處安全隱患。2008年9月，節制閘除險加固工程開工建設，2010年5月完成投入使用。

2012年宿州市委市政府做出重大決策，對新汴河進行疏浚、開挖，打造城市景觀等綜合治理，為擴大城區水面，滿足城區清水工程、工業和景觀用水的需求，決定抬高宿縣閘樞紐節制閘蓄水位0.5m。

本文結合宿縣閘樞紐節制閘安全鑒定，依據《水閘安全鑒定規定》（SL214-98）和《水閘安全鑒定管理辦法》，對宿縣閘樞紐節制閘現狀進行了調查分析。

二、工程現狀調查

1.混凝土結構

宿縣閘樞紐節制閘混凝土工程主體結構外觀質量整體基本良好，無影響結構安全的重大質量缺陷。工程混凝土結構部分構件存在鋼筋外露銹蝕、混凝土開裂等外觀缺陷如下：

（1）交通橋第1 孔左蓋梁上游側牛腿底部有5處因鋼筋保護層過小和混凝土振搗不密實產生的蜂窩及箍筋外露銹蝕現象。

（2）左岸交通橋搭板底面有因混凝土振搗不密實產生的蜂窩、孔洞及鋼筋外露銹蝕現象，外露的鋼筋成層狀銹蝕。

（3）第3 孔交通橋中板邊緣有2 處因施工時缺棱掉角產生的主筋外露銹蝕現象；第6 孔交通橋下游側邊板有8 處因局部鋼筋混凝土保護層過小產生的箍筋外露銹蝕現象；第7 孔交通橋下游側邊板有7 處因局部鋼筋混凝土保護層過小產生的箍筋外露銹蝕現象。

（4）左、右岸邊墩在靠近墩頂位置，表面的丙乳砂漿保護層有龜裂、起殼、鼓泡等現象，這主要是由于該部位為左右岸橋頭堡屋頂排水管出口處，由于經常受到排水管出水的沖刷和侵蝕，使丙乳砂漿保護層龜裂、起殼。2008年實施除險加固時對閘墩防老化處理的結果表明，經丙乳砂漿防護處理后對防止閘墩的表層混凝土老損、進一步碳化起相當的保護作用。

（5）經檢查第4 孔右墩柱上游側牛腿端部有3處因鋼筋保護層過小產生的箍筋外露銹蝕現象，鋼筋銹后直徑10.2mm；第9 孔右墩柱中部有2 處因鋼筋保護層過小產生的箍筋外露銹蝕現象，外露的鋼筋成層狀銹蝕。

（6）啟閉機梁側面及底面有不同程度的箍筋外露銹蝕情況，梁底外露的箍筋幾乎銹斷，箍筋外露銹蝕主要是因為該部位鋼筋保護層過小產生的。

（7）左、右岸橋頭堡門廳立柱下部有因基礎下沉產生的水平向裂縫。

2.砌體結構

（1）上游翼墻

該工程上游翼墻為漿砌石結構，水閘除險加固時將翼墻勾縫砂漿適當鑿寬、鑿深，再用1︰2 水泥砂漿勾縫。本次現場調查時發現塊石和勾縫砂漿在最高水位線以下有不同程度的風化現象。翼墻頂部混凝土護欄已全斷面碳化，普遍存在鋼筋銹脹裂縫。

（2）護坡、海漫

下游護坡海漫砌石結構外觀質量均良好，無明顯的沖刷凹陷坑以及塊石松動脫落現象。

（3）啟閉機房、橋頭堡

經檢查橋頭堡及啟閉機房各部位未發現較明顯的不適應承載的裂縫、傾斜等情況；結構分縫亦未見較明顯的拉開、錯位現象。

橋頭堡及啟閉機房外墻搪粉（面層）普遍龜裂、空鼓及面層因雨淋褪色產生的斑駁和顏色深淺不一等缺陷。橋頭堡及啟閉機房分縫處有不同程度的滲水、洇水現象。

3.金屬結構

鋼閘門門體無明顯變形及扭曲的現象，面板、主梁、縱梁等主要構件未發現碰撞變形；吊耳無變形及開裂；止水橡皮外觀良好，無明顯磨損、老化、開裂、破損等現象。浮箱式檢修閘門門體無明顯變形及扭曲的現象，表面防腐良好。

現場檢查時發現如下質量缺陷：

（1）1#、2#、3#、7#、10#孔閘門側止水存在輕微漏水現象，其余各孔閘門無明顯漏水現象。

（2）閘門表面防腐層局部起殼剝落并有少量蝕斑、蝕跡。

（3）軌道埋件近水面處銹蝕較嚴重。

啟閉機整體外觀良好，啟閉機機架、電動機、制動器、減速器、傳動軸、卷筒、開式齒輪、滑輪組、鋼絲繩等零部件現狀均良好。1#、3#、6#、10#啟閉機的減速器運行噪音較大。

4.電氣設備

配備2 臺配電柜及10 臺現地控制柜，柜體外觀良好，儀表及指示燈運行正常。電氣設備存在如下問題：

（1）配電柜內動力線路排列雜亂，部分線纜絕緣層老化；

（2）1#配電柜自動轉化開關失效，僅能手動控制。

三、監測情況

節制閘僅在9 個閘墩尾部頂面設有簡易的沉降標點，其他部位未見沉降標點和揚壓力觀測裝置；9 個閘墩尾部的沉降標點因兩岸未設置位移工作基點和校核基點，只能進行沉降觀測（按照有關規定和工程規范化管理要求，2016年以來委托宿州市水利局測量隊僅對工程沉降位移進行觀測）。因該工程無水平位移和揚壓力觀測裝置，工程擋水后從未進行過閘基揚壓力和水平位移觀測，閘墩垂直沉降觀測僅有有限的幾次，因此，無法對閘基揚壓力與閘前水位相關性以及2013年經防滲墻處理后的效果進行分析、比較。

2016年5月，對翻水站及節制閘周邊地下水滲流情況進行觀測及滲透穩定分析，現場在節制閘下游左岸翼墻后順水流向布置測壓管2 個和在下游右岸翼墻后順水流向布置測壓管3 個。經2016年9～11月對測壓管水位的觀測，結果表明，節制閘右岸測壓管水位同時受到上游水位和船閘水位的共同影響；節制閘左岸測壓管水位主要是受到上游水位控制；測壓管水位與上下游水位符合線性關系，可以分析節制閘上游防滲墻并不形成封閉所以對滲流場作用不明顯。

四、工程運行情況

宿縣閘樞紐節制閘的管理機構為宿縣閘管理所，工程嚴格按照水閘運行相關技術規范、規章制度進行管理；在控制運行方面，嚴格遵守控制運行辦法、操作規程等制度，服從上級調度指令，認真抓好汛期有關工作，保證工程安全正常運行。

每年汛前和汛后分別進行全面的工程檢查，重點是采取系統試運行的方式，檢查閘門、機電設備和自動化系統的可靠性、穩定性。通過檢查，查找影響工程正常運行的不安全因素，發現問題及時治理，消除安全隱患。

宿縣閘樞紐節制閘投入使用以來，管理規范，工程完好。運行期間未遭遇風暴潮、強烈地震和重大工程事故，無工程損壞情況出現，宿縣閘樞紐節制閘工程能安全正常運行，未發生質量和安全事故。

日常觀察及運行過程中存在的問題：宿縣樞紐節制閘北側橋頭堡有沉降裂縫，至今沒有采取措施處理；啟閉機房大梁混凝土局部脫落，鋼筋外露銹蝕；閘門支臂及局部銹蝕嚴重；右岸第三孔啟閉不靈，有卡阻現象；消力池南側冒水孔曾出現大的水花，市水利局組織有關單位進行過圍堵處理，是否存在安全隱患；檢修門高度不能滿足當前蓄水高度要求。2008年實施除險加固時所配檢修閘門，長11.6m，寬2.6m，高度5.0m，重40 多噸，適用檢修水位25.0m。根據市政府有關蓄水保水會議紀要要求，宿縣閘樞紐節制閘上游蓄水位要求控制在25.8m 以上。檢修門高度不能確保目前擋水要求，無法對水下閘門、鋼絲繩、側滾輪等部位進行檢修維護。2013年5月實施抬高蓄水位工程期間，排完閘室內蓄水后發現水下鋼絲繩銹蝕、斷絲現象嚴重，存在安全隱患；向區防指、區水利局匯報后，及時給予更換，消除了安全隱患。目前鋼絲繩已更換三年，期間未對水下閘門、鋼絲繩、側滾輪等部位進行正常檢修維護，存在潛在隱患。宿縣閘樞紐節制閘抬高蓄水工程實施后，啟閉行程改變，原開啟刻度無法使用。交通橋通行車輛超載嚴重，影響涵閘安全。

五、結語

根據《水閘安全評價導則》（SL 214-2015），結合工程現狀調查資料初步分析，宿縣閘樞紐節制閘工程主要結構無明顯損壞，閘門無運行故障，啟閉機運行基本正常。建議加強對水閘安全監測，尤其是滲流處理；對閘室進行加固；對弧形閘門支座進行加固；拆除重建上游翼墻頂部護欄；對混凝土表面鋼筋外露及蜂窩麻面缺陷進行處理；對檢修便橋橋面鋪裝層進行修復處理；對左岸橋頭堡門廳立柱墻體裂縫進行處理；對閘門門體及軌道埋件銹蝕部位進行防腐處理■