江蘇斗龍港閘閘墩伸縮縫應(yīng)急處理及技術(shù)探討

周志勇

（江蘇省鹽城市斗龍港閘管理所，江蘇 鹽城 224000）

1 前言

斗龍港閘是蘇北里下河地區(qū)排澇入海的主要控制工程之一，位于江蘇省鹽城市大豐區(qū)境內(nèi)，流域面積4428km2，其主要任務(wù)是擋潮、御鹵、排澇、蓄淡、灌溉，兼顧通航。該閘于1966 年6 月建成，為大（2）型擋潮閘，設(shè)計(jì)最大過(guò)閘流量1260m3/s。2019 年日常巡查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)4#、5#閘墩伸縮縫在上下游水位差較大時(shí)存在漏水現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)專項(xiàng)檢查及原因分析后，采取LW 聚氨酯壓漿技術(shù)對(duì)閘墩伸縮縫進(jìn)行了修補(bǔ)。

2 斗龍港閘閘墩伸縮縫基本情況

斗龍港閘共計(jì)8 孔，每孔凈寬均為10m，閘身總寬93.575m；閘底板分4 塊，兩邊孔各1 塊，中間6 孔分2 塊，底板間設(shè)置伸縮縫，沿閘底板伸縮縫向上設(shè)有3 處閘墩伸縮縫，分別為1#（1、2 號(hào)孔之間）、2#（4、5 號(hào)孔之間）、3#（7、8 號(hào)孔之間）閘墩伸縮縫，閘墩伸縮縫初始縫寬5cm，閘墩伸縮縫止水采用柏油油毛氈結(jié)合柏油蘆席止水，1966 年建閘后一直使用至今。

3 閘墩伸縮縫檢查情況及分析

對(duì)閘墩伸縮縫進(jìn)行檢查的結(jié)果顯示：1#、3#兩處邊孔伸縮縫寬約7cm 左右，伸縮縫變化較小無(wú)漏水現(xiàn)象；2#閘墩伸縮縫縫寬已發(fā)展到10～17cm 不等，較原5cm 縫寬變化較大，伸縮縫填料已完全破壞流失，上下游兩側(cè)存在水位差時(shí)伸縮縫處水面看到明顯漏水，上下游已經(jīng)貫通。

查閱歷年來(lái)除險(xiǎn)加固、安全鑒定、水下檢查、閘身垂直位移和測(cè)壓管測(cè)量等技術(shù)資料顯示：

（1）斗龍港閘分別于2000 年和2015 年進(jìn)行了2次除險(xiǎn)加固，其中與伸縮縫相關(guān)的內(nèi)容為：2000 年檢查中閘身產(chǎn)生較多縱向裂縫，對(duì)其進(jìn)行混凝土修補(bǔ)，同時(shí)對(duì)閘身進(jìn)行不均勻沉陷處理，工作橋排架、閘墩及翼墻抗震加固，上下游翼墻處增加25 根灌注樁；2015 年安全鑒定中工作橋大梁橫向脹裂，2000 年新增加勁鋼板與大梁脫離，閘墩伸縮縫拉開(kāi)，頂部最寬處達(dá)18cm，翼墻錯(cuò)縫嚴(yán)重，2015 年對(duì)閘墩以上混凝土結(jié)構(gòu)全部拆建。

（2）斗龍港閘每塊底板設(shè)置4 個(gè)垂直位移觀測(cè)點(diǎn)，4 塊底板共設(shè)置16 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)比2016—2022年汛后閘底板垂直位移觀測(cè)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1），閘身兩側(cè)沉降量最大，與基準(zhǔn)點(diǎn)沉降量相當(dāng)，向中間沉降量逐漸減少，建閘時(shí)底板樁基打在著力層，對(duì)閘身穩(wěn)定支撐作用明顯。測(cè)量數(shù)據(jù)說(shuō)明斗龍港閘呈現(xiàn)兩側(cè)沉降大、中間沉降小的特點(diǎn)，1#、3#閘墩伸縮縫變化較小，2#閘墩伸縮縫拉伸變寬與該測(cè)量成果一致，閘身整體向兩側(cè)傾斜。

表1 2016—2022 年閘底板垂直點(diǎn)汛后觀測(cè)數(shù)據(jù)逐年沉降量表 （單位：mm）

（3）斗龍港閘原有4組測(cè)壓管因淤積嚴(yán)重已報(bào)廢，2016 年新建2 組測(cè)壓管位于4#、6#閘墩處，分別觀測(cè)2#、3#閘底板滲透壓力，2017—2022 年兩組測(cè)壓管測(cè)量數(shù)據(jù)顯示，閘底板滲透壓力正常，底板無(wú)損壞。

（4）2015 年組織的水下檢查結(jié)論如下：①水下主體工程沒(méi)有淤積的地方基本完好，閘底板橫向伸縮縫、縱向伸縮縫、閘墩上下垂直分縫及翼墻垂直伸縮縫均沒(méi)發(fā)現(xiàn)冒水漏水現(xiàn)象。②閘底板與閘墩混凝土面層粗糙，從左側(cè)到右側(cè)，1 號(hào)閘墩、4 號(hào)閘墩、7 號(hào)閘墩中心的上下垂直伸縮縫被撕開(kāi)，靠近底板向上縫口為3.5cm 左右，到水面有5～10cm 左右，每次檢查都比前次稍增寬，均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，閘墩中心的垂直伸縮縫縫口兩側(cè)混凝土面層局部剝落較嚴(yán)重。

根據(jù)以上資料分析，斗龍港閘所處區(qū)域?yàn)檐浲粱A(chǔ)，逐年沉降量較大，而閘底板樁基在著力層較為牢固，閘身整體呈現(xiàn)拱型沉陷，使閘身整體向兩側(cè)傾斜拉伸，從而導(dǎo)致中孔閘墩伸縮縫拉伸變寬，測(cè)壓管觀測(cè)顯示滲透壓力正常，閘身底板結(jié)構(gòu)未破壞，為降低閘墩伸縮縫常年漏水影響閘身整體穩(wěn)定，對(duì)閘墩伸縮縫進(jìn)行緊急修復(fù)。

4 閘墩伸縮縫修復(fù)技術(shù)分析

4.1 技術(shù)方案

（1）采用“U”型紫銅片垂直止水修復(fù)，外圍制作Ф2m 的半圓形鋼圍堰，將閘墩處的水抽空，內(nèi)側(cè)用土工布、麻絲等封堵至縫口30cm 處，鑿除閘墩外側(cè)混凝土，重新澆筑混凝土安裝“U”型紫銅片垂直止水。

（2）采用“U”型橡膠止水修復(fù)，內(nèi)側(cè)用土工布、麻絲等封堵至縫口，外側(cè)用橡膠止水，橡膠兩側(cè)用鋼板固定在閘墩上，用EPU 防水膠密封。

（3）采用LW 聚氨酯壓漿技術(shù)修復(fù)，內(nèi)側(cè)用Ф10 鋼管包裹土工布封堵，內(nèi)填LW 聚氨酯灌漿，外側(cè)用密封劑封縫。

4.2 利弊分析

第一種U 型紫銅片需要澆筑進(jìn)閘墩混凝土，鋼圍堰抽水封堵，外側(cè)閘墩鑿除后與紫銅片一起重新澆筑，整體施工難度較大；第二種橡膠止水技術(shù)，缺點(diǎn)是橡膠老化周期較短，鋼板在海水側(cè)易于腐蝕，優(yōu)點(diǎn)是若伸縮縫繼續(xù)變大，橡膠止水拉伸寬度足夠保證伸縮縫效果；第三種LW 聚氨酯壓漿施工技術(shù)難度較小，若閘墩伸縮縫繼續(xù)發(fā)展，在超出LW 聚氨酯拉伸強(qiáng)度的情況下，密封效果會(huì)失效，考慮到閘墩伸縮縫在使用50 余年后縫寬增大13cm 左右，LW 聚氨酯壓漿拉伸強(qiáng)度不足的缺點(diǎn)可以忽略。

經(jīng)過(guò)分析比較，最終決定采用LW 聚氨酯灌漿技術(shù)。

5 LW 聚氨酯壓漿施工方案

首先由潛水員用水下風(fēng)鏟除去伸縮縫兩側(cè)表面雜物，利用高壓水槍對(duì)垂直伸縮縫內(nèi)進(jìn)行反復(fù)淘刷沖洗，確保縫口施工段無(wú)雜物，縫口兩側(cè)無(wú)粉塵和污物；接著在閘墩伸縮縫內(nèi)部20cm 處用鋼管包裹土工布塞縫形成封堵墻，鋼管用膨脹螺絲固定，對(duì)于縫寬較大未完全堵塞的地方用土工布加厚；然后在縫口自下而上用密封劑封堵，密封劑與土工布內(nèi)空隙約10cm 左右，在密封劑封堵的同時(shí)間隔50cm 埋設(shè)壓漿管，壓漿孔深度約15cm 左右，保證壓漿孔穿透密封劑，壓漿管外高內(nèi)低成45°埋設(shè)；HK-9105和LW聚氨酯按照1∶1比例調(diào)制，用灌漿泵自下而上、逐孔依次灌注，壓漿管開(kāi)始出漿后換下一孔；待漿液完全固化后，鏟除注漿嘴，并用SXM 水下密封劑進(jìn)行封閉刮平。

為保證密封效果，對(duì)閘墩伸縮縫上下游兩側(cè)實(shí)施封堵，根據(jù)上下游歷史最高水位，伸縮縫頂部上游密封至▽3m、下游密封至▽5m，底部需向外延伸修復(fù)至橫向伸縮縫，上游底部到格梗處橫向伸縮縫，下游修復(fù)到閘底板與消力池間橫向伸縮縫。

6 結(jié)語(yǔ)

新中國(guó)成立后建成了一批大中型水閘，很多至今仍在使用中，這些水閘閘墩伸縮縫均存在不同程度的撕裂破壞，管理人員在開(kāi)展水下檢查、安全鑒定、垂直位移觀測(cè)、日常巡查等管理工作中均能發(fā)現(xiàn)伸縮縫存在問(wèn)題，找到原因并及時(shí)修復(fù)。2022 年10 月斗龍港閘閘墩伸縮縫采取了LW 聚氨酯灌漿修補(bǔ)，2023 年3 月對(duì)伸縮縫修補(bǔ)情況進(jìn)行了水下檢查，伸縮縫無(wú)漏水等現(xiàn)象，修補(bǔ)效果良好，施工管理經(jīng)驗(yàn)可在同類工程中推廣應(yīng)用