引黃水閘除險加固施工技術控制研究

王勤修 鄭 軍 王程玉

（1，2.菏澤黃河工程局 山東 菏澤 274000；3.菏澤黃河興業(yè)工程有限公司 山東 菏澤 274008）

1 引黃水閘設施的基本現(xiàn)狀

1.1 水閘概況

蘇泗莊引黃閘位于山東菏澤鄄城縣臨濮鎮(zhèn)， 黃河大堤右岸險工30 號壩與31 號壩之間，閘軸線位于黃堤樁號240+000 處，與堤走向成90°正交。 該閘于1978 年3 月興建，7 月底全部竣工。

蘇泗莊閘設計引水能力：當黃河流量450m3/s 時設計流量50m3/s。加大流量100m3/s，為中型水工建筑物。 該閘為鋼筋混凝土箱式涵洞，共兩聯(lián)，每聯(lián)3 孔，共6 孔，孔口尺寸高寬均為2.2m，涵洞進口段為10m 長開敞式閘首，其后為9 節(jié)每節(jié)7m 長洞身，洞身底板縱坡為1/500。閘門為鋼筋混凝土梁式平板閘門。閘墩頂設鋼筋混凝土機架橋排架，機架橋頂設移動式啟閉機一臺承擔6 孔閘門的啟閉。

1.2 設計施工情況

該閘位于黃河大堤上，建筑物等級按I 級設計。 該閘所在地區(qū)地震基本烈度為7 度，考慮黃河防洪安全的重要性，提高1 度按8 度設計。 設計防洪水位62.5m，校核防洪水位63.5m，相應閘下游水位均為55.5m，相應閘前淤沙高程62.5m（同設防水位），正常引水運用水位56.63m，涵洞頂部堤頂高程為65m，近期為63.8m。 該閘閘首底板高程為54.5m，洞身底板縱坡為1/500，閘首墩頂及胸墻頂高程均為60.5m。邊、中、縫墩厚分別為0.70m、0.65m、0.65m。閘室底板長4m。厚度由1m漸變至0.5m。墩頂設鋼筋混凝土機架橋排架，其高度為4m。排架頂高程為64.5m。 設有移動式QPQ2×12.5 啟閉機一臺承擔6 孔閘門的啟閉。 機架橋面與堤頂設工作便橋。

防滲設計閘首上游為長14.5m 的粘土鋪蓋， 其上為0.4m 厚漿砌石鋪蓋，再往上游為5m 長拋石槽，槽深1.5m。兩岸及胸墻頂后為漿砌石護坡，其下為粘土鋪蓋。 涵洞洞節(jié)分縫設瀝青麻布、粘土環(huán)、塑料止水、止水橡皮四道止水。為減少不均勻沉陷，洞身分縫底部設鋼筋砼墊梁。 涵洞出口為20m 長漿砌石消力池，池深為0.5m，池寬由15.62m 漸變到24m，出口池底部設6m 長三層反濾。 消力池兩岸為漿砌石扭曲面。 消力池下游為15m 長干砌石海漫和干砌石護坡，再往下游為6m長拋石槽及其兩側的拋石護坡。閘基不透水地下輪廓設計滲逕總長度為99.47m，其中閘前粘土鋪蓋14.6m，閘首11.06m，洞身73.81m。

2 除險加固內(nèi)容

本次除險加固主要內(nèi)容為：1）閘前鋪蓋與閘底板間止水裝置的修復；2）對閘室與洞身、洞節(jié)之間所有的明分縫止水進行修復；3）消力池下反濾系統(tǒng)修復；4）閘首及洞身混凝土表面缺陷修復；5）更換工作閘門6 座，更換門槽預埋鐵件；6）閘門啟閉機改為固定卷揚式啟閉機6臺，重建機架橋，新建啟閉機房；7）增設滲壓觀測設施6 套；8）動力電源擴容，更換電氣設備；9）對其它缺陷進行處理。

3 工程施工技術

3.1 施工程序

圍堰施工→基坑排水→拆除工程→清淤、土方開挖→閘混凝土澆筑→閘門、啟閉機安裝→啟閉機房。

3.2 施工技術控制

3.2.1 拆除工程

拆除工程主要包括：啟閉機機架橋、公路橋和漿砌石拆除。啟閉機機架橋大和便橋梁、板、柱及公路橋橋板拆除先用風鎬破碎，再采用QY25 汽車吊裝車，人工輔助，10t 自卸車運輸，運往棄渣場。 漿砌石拆除先用風鎬破碎，再采用1m3 反鏟拆除，人工輔助，10t 自卸車運輸，運往棄渣場。

3.2.2 清淤、土方開挖

開挖采用1m3挖掘機開挖，10t 自卸車運輸，運至圍堰周圍，用于加固圍堰備用料，或運至險工壩間低洼地，用于改良土地。 清淤采用22kW 泥漿泵配兩把水槍清理，清理泥漿直接通過直徑10～15cm 膠管輸送到大河內(nèi)。

3.2.3 混凝土澆筑

機架橋大梁、混凝土預制空心板采用0.4m3攪拌機攪拌混凝土，1t機動斗車運送，直接入倉，人工平倉，電動插入式振搗器振搗；再采用QY16 汽車吊吊裝，人工輔助。 其它混凝土澆筑采用0.4m3攪拌機攪拌混凝土，1t 機動斗車運送，直接入倉，人工平倉，電動插入式振搗器振搗。 采用鋼木模板。 鋼筋由綜合加工廠加工制作后由機動三輪車運至現(xiàn)場，人工綁扎。

混凝土冬季施工，要按照混凝土冬季施工的要求，提高混凝土澆筑溫度，確?；炷翝仓^程中不結冰，同時加強混凝土表面保護，保證混凝土質(zhì)量滿足規(guī)范和設計要求。

3.2.4 石方工程

漿砌石采用人工砌筑。石料運至工區(qū)臨時堆場后，人工裝，機動三輪車運送，現(xiàn)場人工選料砌筑，砂漿現(xiàn)場拌制。施工應嚴格按照漿砌石施工規(guī)范要求進行。 砌石不允許出現(xiàn)通縫，錯縫砌筑；塊石凹面向上，平縫座漿，直縫灌漿要飽滿，不得用碎石填縫、墊底；塊石要洗凈，不得沾帶泥土。

3.2.5 閘門、啟閉設施

閘門、啟閉機及啟閉機房安裝應統(tǒng)一考慮，如條件允許，先安裝啟閉機后裝閘門，以利于閘門安裝。閘門安裝包括埋件埋設和閘門安裝，啟閉機的安裝應在其承載機架橋完工并達到設計強度后進行。

4 幾點關鍵工序技術控制

4.1 閘前鋪蓋與閘底板間止水裝置修復

采用土工膜，土工膜上游段用薄鋼板壓條錨固到閘底板前端豎直面上，外面用螺栓固定，緊貼閘底板前端澆筑現(xiàn)澆帶。完成后恢復粘土層及其上部的漿砌石鋪蓋。

4.2 閘室與洞身、洞節(jié)之間分縫已損壞止水的拆除和修復

在伸縮縫兩側植入螺栓，將橡膠止水帶用扁鋼通過螺母擰緊壓在接縫處，橡膠止水帶安裝完成后，臨水面凹槽內(nèi)采用丙乳砂漿填充。

4.3 消力池下反濾系統(tǒng)修復

采用鋪土工布，設級配碎石反濾，再恢復漿砌石護面，并設PVC排水管，管內(nèi)灌無砂混凝土。

4.4 閘首、涵洞混凝土表面混凝土脫落及麻面處理

清除損傷的老混凝土→修補體與老混凝土接合面的處理→修補材料的澆筑回填→養(yǎng)護。

4.5 增設滲壓觀測井，修復觀測設施

對于閘首頂部的1 個測壓管，用沖擊鉆疏通；在涵洞的兩側各設3 個測壓計，用電纜引至地面后再引向位于啟閉機房內(nèi)的觀測站。