申自富

【摘 要】 水閘是承擔(dān)著城市生活供水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供水、防洪、防潮、排洪等多方面服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，在社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。本文探討水閘病險成因及除險加固措施。

【關(guān)鍵詞】 水閘；病險成因；除險加固；措施

引言：

我全國現(xiàn)有水閘大多建于20世紀(jì)50-70年代。這些水閘存在防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差等通??；加上工程老化嚴(yán)重、管理維護不善等因素影響，造成病險水閘大量存在；據(jù)不完全統(tǒng)計，我國水閘病險比例高達2/3，對水閘存在的病險問題進行歸類并分析成因，可對病險水閘的除險加固工作提供有益參考。

一、病險成因

1、水閘建設(shè)方面

工程設(shè)計、施工方面先天不足。限于當(dāng)時的經(jīng)濟技術(shù)條件，很多水閘都是采取“邊勘測、邊設(shè)計、邊施工”的方式修建的，存在工程設(shè)計倉促、施工方案不完善，設(shè)備配套不全等問題。由于修建年代較早，限于當(dāng)時歷史條件，一般設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，原有水閘設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)達不到實際要求。

2、管理運行方面

水閘安全運行管理機制不健全。水閘的管理機制也是影響水閘安全運行的重要因素。由于運行管理機制不健全，限制了水閘的安全運行，暴露出諸多問題，主要表現(xiàn)在缺乏統(tǒng)一的歸口監(jiān)管，管理手段落后，技術(shù)力量薄弱，規(guī)章制度不健全。水閘維修管理資金短缺。長期以來，水閘工程存在“重建輕養(yǎng)”的現(xiàn)象。大部分水閘交付使用后，對水閘缺乏有效的運行管理機制，無法解決維修養(yǎng)護資金的籌措問題，而國家和地方又不能及時安排專項管理維修資金，特別是那些由鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理的小型水閘，限于財力缺乏，更加無力投入足夠的維修養(yǎng)護管理資金，導(dǎo)致運行期間出現(xiàn)的問題長期得不到解決，年復(fù)一年，積少成多。

3、自然損壞與自然災(zāi)害方面

工程自然損壞與自然災(zāi)害是水閘病險問題產(chǎn)生的主要原因之一。一方面，隨著工程運用時間的延續(xù)，材料本身發(fā)生老化、變形、破壞。鋼筋混凝土損壞是水閘普遍存在的病險問題。水閘工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋受潮氧化過程產(chǎn)生巨大的體積力，致使混凝土破裂，而鋼筋外露后又進一步生銹。有些水閘鋼閘門銹蝕非常嚴(yán)重，鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用年限超過40年出現(xiàn)老化可認(rèn)為是正常現(xiàn)象，而20世紀(jì)80年代以后修建的水閘也出現(xiàn)這些現(xiàn)象，主要是由于所處的環(huán)境條件（如海水侵蝕、雨雪侵蝕等）造成的。

4、使用年限方面

大量水閘已接近或超過設(shè)計使用年限。我國現(xiàn)有的水閘大部分運行已達30～50年，建筑物接近使用年限，金屬結(jié)構(gòu)和機電設(shè)備早已超過使用年限。經(jīng)長期運行，工程老化嚴(yán)重，其安全性及使用功能日益衰退。據(jù)統(tǒng)計，全國大中型病險水閘中，建于20世紀(jì)50～70年代的占72%，建于80年代的占17%，建于90年代及以后的占11%。

二、險加固措施

（一）管理措施

1、建立良性循環(huán)的管理機制

要建立起適應(yīng)市場經(jīng)濟運行的責(zé)任明確、管理科學(xué)的水閘管理機制；在加固工程前應(yīng)確定實行建設(shè)與管理統(tǒng)籌結(jié)合的新型建設(shè)管理體制；要加強對水閘管理人員的培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)；要建立并嚴(yán)格遵守水閘管理和各項規(guī)章制度，使其早日走向科學(xué)化、規(guī)范化。

2、制定合理的方案

方案的適當(dāng)與否決定工程的成敗。正確的方案可以一次性徹底解決問題，而不當(dāng)?shù)姆桨覆粌H造成資金浪費還挫傷除險加固的積極性。要根據(jù)實際情況采取可行可靠的辦法處理隱患。

（二）技術(shù)措施

1、外移新建

對一些水閘底板斷裂、閘身傾斜嚴(yán)重、漏水量大、無法啟閉等閘身結(jié)構(gòu)嚴(yán)重損壞，難以通過大修來除險加固的危閘以及雖然水閘本身病害程度不大但結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)塘建設(shè)，通過外移可以節(jié)省資金或根據(jù)城市防洪規(guī)劃必須外移的水閘，采取外移重建的方案。

2、滲漏處理

水閘的滲漏包括閘底及閘側(cè)滲漏，其處理的原則都是增長滲徑，使?jié)B透比降達到安全的要求。

①閘底滲漏：對于水閘上游鋪蓋破壞或閘身與鋪蓋之間水平止水破壞的可采取補做鋪蓋和重設(shè)水平止水的措施，施工一般在冬季枯水季節(jié)進行，水閘鋪蓋宜采用砼鋪蓋，對于漿砌塊石鋪蓋當(dāng)不均勻沉陷會引起漿砌裂縫漏水。對于本身滲徑長度不夠的，可以在上游鋪蓋前打防滲板樁，其材料可選用木板或鋼筋砼板，通過打板樁不僅可以增長滲徑起到防滲的作用，還可以降低閘底板的揚壓力，有利于水閘的抗滑穩(wěn)定。

②閘側(cè)繞滲：引起水閘繞滲的原因一般是閘垟背后填土不密實或刺垟長度不夠，因此當(dāng)發(fā)生側(cè)向繞滲時，一般可采取對閘垟背填土重新開挖或用沖抓錐造孔，回填黃土分層夯料，加深、接長刺垟?shù)霓k法處理，另外如果滲水發(fā)生閘垟下游與翼垟?shù)倪B接處，則說明原垂直止水已破壞，需重新做垂直止水。

3、防沖處理

水閘下游護坦、海漫及二岸護坡的沖刷是出江水閘的最普遍的現(xiàn)象，許多水閘都是年年沖年年修，年年修年年沖，浪費大量的人力、物力、財力。對于由于消力池設(shè)計達不到要求，未能充分消殺過閘水流的能量引起的沖刷，可以采取設(shè)置二道消力坎的辦法來處理，以更加充分地消能，降低流速，減小沖刷。對于由于海漫干砌塊石過小引起的局部沖刷，可采取拋大塊石或砼四面面體的辦法來處理，也可以采用少筋砼或埋石砼重新修建海漫，并在海漫末端設(shè)置拋石防沖槽或打板樁進行防沖。對于下游二岸也同樣可以采取塊石護坡的辦法進行處理，在施工的時候一定要注意做好反濾墊層，以防止被水流淘空塊石下面土體產(chǎn)生塌陷破壞。

4、啟閉系統(tǒng)故障處理

啟閉系統(tǒng)的故障主要分為輸配電系統(tǒng)、柴油發(fā)電機、傳動系統(tǒng)等等的故障。由于很多機電設(shè)備都已經(jīng)到了使用年限，因此老化情況非常嚴(yán)重，在水閘的普查過程中，發(fā)現(xiàn)許多水閘的輸電線已經(jīng)老化，設(shè)備已是過時淘汰的產(chǎn)品，安全性、可靠性非常差，柴油發(fā)電機組經(jīng)常出故障而且噪聲非常大、效率很低，對于這些水閘的輸配電及柴油發(fā)電機組最好的處理辦法就是重新改造，一些重要的中型水閘還應(yīng)該設(shè)專用變壓器。

對于螺桿式啟閉機，由于各傳動部件磨損的原因，時間久了以后會由于間隙過大而產(chǎn)生振動，且在下閘的時候會產(chǎn)生不連續(xù)的沖擊振動現(xiàn)象并伴有很響的雜聲，另外還有螺桿壓彎等現(xiàn)象，對此類異?，F(xiàn)象的處理辦法是根據(jù)實際情況進行大修或更新。由于缺乏必要的工具和對本身原理的了解不深，因此在進行大修時可請經(jīng)驗豐富的啟閉機的生產(chǎn)廠家技術(shù)人員進行現(xiàn)場指導(dǎo)。

對于雙吊點的卷揚式啟閉機，經(jīng)常由于二邊松緊程度不一致，導(dǎo)致二邊拉力不平衡產(chǎn)生閘門開啟時卡阻，當(dāng)出現(xiàn)這種問題的時候，如水閘本身的管理人員無法進行調(diào)整，最好請有經(jīng)驗的技術(shù)人員進行調(diào)整。另外對鋼絲索每年都要進行檢查保養(yǎng)、及時更換損壞的鋼絲索，以免發(fā)生重大事故。

5、砼碳化及裂縫處理

有的水閘經(jīng)過四、五十年的運行，許多砼構(gòu)件都出現(xiàn)了嚴(yán)重碳化現(xiàn)象，如交通橋、工作橋、啟閉機梁等等部位都有發(fā)生。對于砼碳化的處理，視碳化程度和部位，將碳化的砼全部鑿去，爾后用高于原砼設(shè)計標(biāo)號的砼進行修補加固，如外露的鋼筋已產(chǎn)生銹蝕，須先除銹再進行處理，銹蝕嚴(yán)重可能影響到結(jié)構(gòu)安全的，要通過計算換筋或重新更換構(gòu)件。

對于砼和鋼筋砼結(jié)構(gòu)的裂縫，如不影響結(jié)構(gòu)強度的可視裂縫大小分別采用水泥灌漿或化學(xué)灌漿，表面涂環(huán)氧砂漿處理，影響結(jié)構(gòu)強度的應(yīng)力裂縫和貫通裂縫則應(yīng)鑿開鋼筋回填砼等方法補強，如系表面細微裂紋則可不予處理。

6、閘門漏水處理

閘門的漏水一般由閘門門板的破損，止水橡皮的老化及門槽的損壞引起，對于閘門門板的破損，如果損壞不大可以采用高一級標(biāo)號的砼修補，如破損嚴(yán)重，如果是幾塊拼裝的則可以換掉破損一塊。對于止水橡皮老化的情況，則可以通過更換止水橡皮來處理。

有些中小型水閘沒有設(shè)置檢修閘槽及備用工作閘門，萬一閘門損壞，可能引起嚴(yán)重的事故，因此對于這些水閘必須用切割機切出一道預(yù)備工作閘槽來，以防不測。

三、結(jié)語

水閘在灌溉、發(fā)電、供水等方面有著重要地位，一旦水閘工程出現(xiàn)病險，將直接影響到區(qū)域內(nèi)人民的生產(chǎn)和生活，其可能造成的經(jīng)濟損失和社會影響之大是難以用數(shù)字估量的。因此，必須結(jié)合水閘的運行情況，找出存在的問題，及時對病險水閘進行除險加固。只有這樣才能確保水閘安全可靠運行，才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

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