水利工程中水閘加固施工技術(shù)的應(yīng)用研究

耿淼蕊 關(guān)同杰

摘 要：我國(guó)大多數(shù)水閘建于上世紀(jì)70年代左右，建設(shè)條件及技術(shù)不夠成熟，導(dǎo)致這些水閘不能正常發(fā)揮作用。根據(jù)玉林市云良水閘除險(xiǎn)加固工程概況，從工程任務(wù)、擋水構(gòu)筑物選擇及景觀需求等角度對(duì)該水閘除險(xiǎn)加固工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。云良水閘自建成至投入運(yùn)行，社會(huì)效益顯著。

關(guān)鍵詞：水利工程;水閘加固;施工技術(shù)

引言

我國(guó)現(xiàn)正在進(jìn)行除險(xiǎn)加固施工的水閘，大部分修建于20世紀(jì)60～70年代，受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件的限制和就地取材的原因，大部分水閘是以漿砌石結(jié)構(gòu)為主，其交通橋大多數(shù)是石拱橋結(jié)構(gòu)，運(yùn)行多年后，橋拱和橋面均不同程度的出現(xiàn)裂縫、滲水、砂漿松散脫落、砌塊斷裂等安全隱患，為確保水閘安全和交通安全，在對(duì)水閘進(jìn)行除險(xiǎn)加固時(shí)需對(duì)水閘交通橋進(jìn)行除險(xiǎn)加固施工或是拆除重建。本文以田凼壩水閘除險(xiǎn)加固工程中的交通橋除險(xiǎn)加固施工為例，著重介紹水閘石拱交通橋除險(xiǎn)加固的施工工藝和過(guò)程控制，以期為類似工程提供參考。

1 工程概況

玉東湖宜居湖區(qū)項(xiàng)目是在二環(huán)東路南流江大橋上游約400m處新建一水壩，為形成玉東湖提供水載體。水壩距離原云良水閘位置4.6km，水壩建成后，原云良水閘將被淹沒(méi)。原云良水閘位于玉林市玉州區(qū)名山街道辦事處與南江街道辦事處交界處的長(zhǎng)望村附近，是一座以灌溉為主的中型水閘，水閘閘址以上集雨面積321km2，閘上正常水位76.0m。設(shè)計(jì)灌溉面積6200畝。根據(jù)桂水水管[2011]170號(hào)文“關(guān)于印發(fā)玉林市云良等四座中型水閘安全鑒定成果核查意見(jiàn)的通知”，云良水閘安全類別評(píng)定為三類水閘。

2 除險(xiǎn)加固施工

2.1 擋水型式選擇

參考目前國(guó)內(nèi)類似工程的案例，一般擋水方案采取溢流壩、橡膠壩、自動(dòng)翻板閘、平板閘、鋼壩、氣動(dòng)鋼盾閘門、弧形閘門、中鉸上翻式鋼閘門及臥倒門等型式。根據(jù)本工程的具體情況，本次設(shè)計(jì)不考慮溢流壩、橡膠壩、氣動(dòng)鋼盾閘門、弧形閘門及中鉸上翻式鋼閘門，選擇以下幾種擋水方式比選：（1）自動(dòng)翻板閘。采用自動(dòng)翻板閘進(jìn)行擋水，工程投資比較節(jié)省，但也存在因較多的樹(shù)枝、生活垃圾等物體卡住翻板閘而導(dǎo)致其無(wú)法翻轉(zhuǎn)的可能，擋水不可靠。（2）平板閘。平板鋼閘門目前在各地運(yùn)用廣泛，技術(shù)條件非常成熟。閘門啟門不受泥沙和雜物影響，可單獨(dú)檢修運(yùn)行可靠，維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低，但需設(shè)計(jì)較大的啟閉管理房，對(duì)于城區(qū)景觀不利。（3）鋼壩閘。鋼壩是一種可調(diào)控溢流閘門，由砼壩（堰）基礎(chǔ)、帶固定軸的鋼性壩體、兩岸的驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)備房組成，一般單孔孔口寬度為20m～50m。鋼壩閘既可以通過(guò)大流量洪水，也可以形成較好的城市景觀。（4）臥倒門。該擋水型式適用于擋水或調(diào)節(jié)水位景觀水利工程，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有過(guò)載保護(hù)及報(bào)警功能。綜上所述，比較多種擋水型式的優(yōu)缺點(diǎn)，本次選擇兩個(gè)方案進(jìn)行比較，方案1為鋼壩閘，方案2為臥倒門。兩個(gè)方案閘門開(kāi)啟時(shí)均為向下游臥倒，開(kāi)啟過(guò)程中可以在門頂形成人工瀑布，但是由于方案1為大孔口尺寸，瀑布效果更好，而方案2僅為門頂?shù)痪邆漭^好的景觀。方案1減少了大量的閘墩，結(jié)構(gòu)整齊美觀，方案2需要大量的閘墩，不具備景觀效果。通過(guò)分析，并根據(jù)實(shí)際情況，玉林市云良水閘除險(xiǎn)加固工程的擋水型式擬選擇鋼壩閘。

2.2 鉆孔埋嘴

嘴子是灌漿材料的噴入口，也是裂縫的排氣口。嘴子采用電鉆鉆孔。嘴子布置的原則是：寬縫稀，窄縫密。斷縫交錯(cuò)處單獨(dú)設(shè)嘴。埋貼前，先把嘴子底盤用丙酮擦洗干凈，然后用灰刀將環(huán)氧膠泥抹在底盤周圍，騎縫埋貼到構(gòu)件灰縫不飽滿處。操作中，切勿堵死嘴子和灰縫灌漿的通道。采用M40水泥砂漿沿砌縫不飽滿處嵌縫。嵌縫止?jié){的目的是防止?jié){液流失、確保漿液在灌漿壓力下將裂縫填充密實(shí)。如嵌縫質(zhì)量不好，則灌漿壓力不能升高，即使是低壓，漿液也會(huì)大量外漏，以致縫內(nèi)不能得到有效的灌注，影響灌漿質(zhì)量。經(jīng)壓水（氣）試驗(yàn)檢查，認(rèn)為嵌縫質(zhì)量良好，無(wú)滲漏現(xiàn)象后，即可配制漿液、進(jìn)行灌漿。水泥漿在使用前和壓注過(guò)程中應(yīng)連續(xù)攪拌。往裂縫里灌注漿液，可采用手壓泵灌注或機(jī)械灌注兩種方法。灌漿時(shí)壓漿緩慢均勻進(jìn)行，不得中斷，壓漿的最大壓力根據(jù)現(xiàn)試驗(yàn)確定，以不崩開(kāi)嵌縫材料為宜。灌漿后從檢查孔抽查壓漿的密實(shí)情況，如有不實(shí)，再及時(shí)進(jìn)行處理和糾正。

2.3 上下游兩岸翼墻

上游左岸翼墻連接左驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往上游延伸，長(zhǎng)118.0m，墻頂高程76.50m，翼墻采用C20埋石砼重力式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。上游右岸翼墻連接右驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往上游延伸至右側(cè)山肩，長(zhǎng)193.3m，墻頂高程76.50m，翼墻采用C20埋石砼重力式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。從親水平臺(tái)內(nèi)側(cè)按1∶2起坡至觀景平臺(tái)（高程81.00m），坡面植草皮護(hù)坡。墻頂布置C20砼路肩。下游左岸翼墻連接左驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往下游延伸至二環(huán)東路南流江橋，長(zhǎng)190.5m，墻頂高程74.00m，翼墻采用C20埋石砼重力式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。下游右岸翼墻連接右驅(qū)動(dòng)室，沿岸坡往下游延伸至二環(huán)東路南流江橋，長(zhǎng)402.5m，墻頂高程74.00m，翼墻采用C20埋石砼衡重式結(jié)構(gòu)，墻頂布置3.0m寬親水平臺(tái)，內(nèi)側(cè)布置C20砼排水溝。從排水溝內(nèi)側(cè)按1∶2起坡至觀景平臺(tái)（高程81.00m），坡面植草皮護(hù)坡。墻頂布置C20砼路肩。

2.4 進(jìn)度控制

水閘除險(xiǎn)加固施工，因工程施工導(dǎo)流，一般利用兩個(gè)枯水期分左右兩岸進(jìn)行兩期施工，工期基本在一年半左右。交通橋的除險(xiǎn)加固施工，拱圈加固可安排在一期工程的枯水期進(jìn)行。滿堂腳手架搭設(shè)在溢流面上，以每三孔為一施工段從一期工程往二期工程推進(jìn)，施工的一期工程利用上游圍堰進(jìn)行擋水，二期工程利用原有的閘門進(jìn)行擋水。橋面重建安排在第二年的汛期進(jìn)行。整個(gè)除險(xiǎn)加固施工平行與水閘施工，不再另外增加工期。拱圈除險(xiǎn)加固施工時(shí)只對(duì)車輛實(shí)施禁行，對(duì)行人進(jìn)行引導(dǎo)限時(shí)段通行;在橋面重建時(shí)封閉整個(gè)交通，盡可能的縮短中斷交通的時(shí)間，以方便兩岸村民的生活和生產(chǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

水閘設(shè)計(jì)是水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目實(shí)施的重要工作，應(yīng)結(jié)合工程任務(wù)、工期及所在河流的規(guī)劃等多種因素進(jìn)行全面分析，確定水閘的設(shè)計(jì)方案。合理的設(shè)計(jì)方案，不僅可以加快工程施工進(jìn)度，也可以為水庫(kù)運(yùn)行提供安全的運(yùn)行基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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