阐述丰润区白官屯节制闸除险加固工程设计

论文导读：，等.水闸安全鉴定技术指南.郑州：黄河水利出版社，2009.
摘 要：本文以唐山市白官屯节制闸为研究案例，对工程概况进行了介绍，研究了节制闸除险加固工程的设计，探讨了水闸存在的理由及其解决方案。
关键词：白官屯节制闸；理由；影响；除险加固
：A

一、基本情况

白官屯节制闸位于唐山市丰润区白官屯村东还乡河上，包括新、旧两座节制闸。旧闸位于还乡河故道，兴建于1970年，目前状况设9孔，闸孔净宽4.0米。 1976年唐山大地震使该闸严重受损，不能正常运用，1978年对其进行了加固维修；1986年该闸闸基被局部淘空，且部分排水失效，1987年对该闸进行了除险加固，加长上游铺盖、下游加强排水、并采取防冲措施。

二、水闸存在的主要理由

(一)土建工程

1 闸墩中下部混凝土剥蚀较重。
2 机架桥排架柱多处顺筋竖向胀裂、剥落、露筋，钢筋锈蚀严重。T梁混凝土多处剥落、露筋。
3 上游铺盖混凝土多处开裂。
4 浆砌石翼墙基本完整，局部砂浆脱落，多处竖向、斜向开裂。
5 陡槽段堰面混凝土5处纵向开裂，消力池下游侧浆砌石翼墙自顶至底竖向开裂16处。

(二)闸门及启闭设备

混凝土闸门下游面混凝土破损严重，止水压板、吊耳、螺栓锈蚀严重，螺栓多处锈损。止水橡皮破损，部分缺失。止水垫木大多腐朽。启闭设备陈旧老化，金属结构锈蚀严重，个别齿轮断齿，变速箱漏油。

(三)水闸加固处理措施和设计

1 闸底板、闸墩加固设计
经分析、比较，对闸底板、闸墩加固采用丙乳砂浆抹面补强进行处理，对闸墩常水位以上部位采用TB-Ⅱ砼宝进行翻新和防碳化处理。
（1）丙乳砂浆抹面补强处理
①首先彻底清除受到剥蚀作用的疏松混凝土，然后凿除至内部新鲜完好混凝土面，以保证修补材料能与原混凝土基面获得良好结合。②为使丙乳砂浆与原混凝土表面粘结牢固，防止砂浆层出现空鼓现象，修补前需用高压水冲洗原混凝土表面，将混凝土碎屑、杂物等清除干净。③待表面风干无明显积水后分两层修补，底层为丙乳净浆，面层为丙乳砂浆。④丙乳砂浆修补完成后，于表面涂丙乳浆液封闭层。
（2）闸墩常水上部位混凝土翻新与防碳化处理
①闸墩常水以上部位所有保留的老混凝土基面进行彻底清除，露出坚实新基面，干净无尘，无明水，无疏松混凝土；②将闸墩混凝土表面涂刮2遍TB-Ⅱ砼宝底料，再涂刷2遍TB-Ⅱ砼宝面料，使混凝土表面光滑，翻旧如新，增强老混凝土的耐久性。
2 铺盖加固设计
对旧闸陡槽段堰面混凝土采用“丙乳砂浆修补”方案进行加固处理。具体做法是沿裂缝处凿“V”形槽，槽顶宽约10cm，用压缩空气清扫槽内残渣，然后涂刷界面剂，在槽中填入丙乳砂浆。
3 防渗帷幕设计及布置
根据白官屯旧闸地质资料分析，水闸地基土质为细砂。由于管涌造成旧闸闸基局部掏空，部分排水时效。1987年对旧闸进行维修加固，采取加长铺盖的措施，但效果并不理想，经闸基抗渗稳定复核计算，在闸上正常蓄水位，闸下无水时，闸基水平段渗流坡降为0.11>[J]=0.07，出口段水力坡降为0.21<[J]= 0.30，故不满足抗渗要求。故本次加固设计采取铺盖与垂直防渗相结合的措施，延长渗径，阻断侧向绕流。旧闸垂直防渗帷幕距铺盖上游端2m，垂直水流方向延伸至边墩以外10m，长63.2m，顺水流方向到下游消力池斜坡段末端，长26.5m，采取高压喷射灌浆法，浆体材料选用纯水泥浆，形成宽1.0m，顶高程9.9m，底高程-

5.1m的U字形防渗帷幕，帷幕渗透系数≤1.0×10-8m/s。

4 排架、机架桥以及交通桥重建与修复设计
机架桥主要功能为启闭机提供工作平台，将闸墩顶15.5m高程以上原结构全部拆除重建。新建机架桥为T型梁结构，长43.2m，由两个T型梁组成，单个T型梁梁高50cm，梁宽20cm，上翼缘宽度110cm。混凝土等级为C30，钢筋采用HPB235及HRB335。排架座落于闸墩墩顶，起止高程为15.5m至20m，为平面框架结构，排架柱断面尺寸为400×400mm，横系梁尺寸为400×400mm，排架混凝土等级为C30，钢筋采用HPB235及HRB335。交通桥结构破损严重，栏杆严重锈蚀，影响通行安全，因此拟对交通桥拆除重建。改建交通桥采用钢筋混凝土板梁结构，桥面板厚30cm，总宽5.5m。行车道两侧设护轮带，护轮带上设置防撞栏杆。满足行人通行安全要求。
5 海漫、防冲槽改建与加固设计
经复核旧闸海漫设计长度39.30m，原海漫长20m，海漫长度不满足要求。根据复核计算结果，改建海漫长度取40m。旧闸坡度1：33，干砌石结构厚40cm，碎石砂垫层20cm。参照工程经验，本工程设计防冲槽断面为梯形槽，槽内用块石填充。上、下游边坡取1：2，槽深

2.5m，防冲槽底宽为

5.0m，防冲槽断面面积为16m2。

6 翼墙重建与加固设计 本次对旧闸浆砌石翼墙予以拆除重建，采用钢筋混凝土悬臂式挡土墙。混凝土采用C25F150钢筋混凝土结构，墙顶高程14.0～15.5m，墙底高程10.5～9.3m，挡土墙每隔10m设置一道结构缝，接缝处设止水，止水采用651橡胶止水带，两侧填充2cm厚聚乙烯闭孔泡沫板。
7 止水设计
更换新旧闸闸底板与消力池、防渗铺盖连接处以及防渗铺盖、消力池、缝墩分缝处的止水。具体做法是凿除止水连接处砼，凿除矩形槽深40cm，宽60cm。拆除上述原止水，更换651橡胶止水带，缝里填充2cm厚聚乙烯闭孔泡沫板，并重新浇筑C30砼。

(四)工程投资及效益

本项目实施后，白官屯节制闸将充分发挥其蓄水供给灌溉的功能，将恢复其正常蓄水水位，对缓解白官屯灌区水资源供需矛盾起到一定的作用。估算年平均灌溉效益为150万元。白官屯节制闸的除险加固，可以提高工程的安全性，避开因为较大洪水破坏工程安全造成的损失。白官屯节制闸一旦失事，将影响到白官屯灌区的灌溉取水，同时也将对两岸堤防的安全造成影响。估算因避开工程失事带来的效益为174万元。
参考文献
[1]李继业，等.水闸工程出险加固技术[M].北京：化学工业出版社，2013（03）.
[2]宋万增，等.水闸安全鉴定技术指南[M].郑州：黄河水利出版社，2009. 全文地址：www.7ctime.com/yxgclw/lw23690.html上一论文：对于建设单位市政工程的结算审核工作