徐樓節(jié)制閘工程安全狀態(tài)評價論文

　　摘要：針對徐樓節(jié)制閘工程存在的問題，從現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)場安全檢測和復核計算三方面對水閘進行了安全鑒定分析，并綜合三方面情況對水閘的安全狀態(tài)進行了分析評價，同時還對水閘安全狀態(tài)對水閘除險加固提出了一些措施和建議。

　　關鍵詞：徐樓 節(jié)制閘工程 安全狀態(tài)評價

　　1 工程概況

　　徐樓節(jié)制閘工程位于安徽省淮河一級支流新汴河上游南沱河段，地處淮北濉溪縣百善鎮(zhèn)徐樓村，距百善鎮(zhèn)10km，距濉溪縣城11km。閘址處控制流域面積2770km2，占南沱河全流域面積41.72%，是一座以防洪、排澇、灌溉等綜合利用的水利工程。工程設計等級為Ⅲ等3級，設計洪水頻率P=20%，相應洪峰流量450m3/s，相應洪水位29.16m，校核洪水頻率P=5%，相應洪峰流量680m3/s，相應洪水位30.79m。

　　徐樓節(jié)制閘工程始建于1969年3月，設計灌溉面積3..12萬畝。閘址處位于閘河向斜西翼，第四系沖（洪）積層達70～80米，下覆地層為奧陶系地層，以碳酸鹽為主的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r。場地周圍無活動斷裂，地質(zhì)構(gòu)造較簡單，屬相對穩(wěn)定地塊，閘址處區(qū)域地震烈度小于Ⅵ度。

　　水閘工程建成以來，經(jīng)受了多次大洪水考驗，基本上能發(fā)揮工程的各項效益，但由于水閘運行時間長，工程老損日益嚴重，加之興建時歷史和經(jīng)濟方面原因，工程建設時的質(zhì)量問題日益暴露，這些問題已嚴重影響了工程的安全運行和效益發(fā)揮。目前，改工程已被安徽省水利廳列入安全鑒定和除險加固工程計劃。

　　2 工程現(xiàn)狀調(diào)查分析

　　徐樓節(jié)制閘工程管理處根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》的要求，對工程現(xiàn)狀進行了認真的調(diào)查分析，對工程設計、施工中存在的問題進行了深入地探討，并結(jié)合工程管理運用過程中存在的問題，對工程現(xiàn)場檢測、復核計算的內(nèi)容和除險加固措施提出了意見和建議，編寫了《工程現(xiàn)狀調(diào)查分析報告》。

　　徐樓節(jié)制閘工程建成至今已運行40年，目前已暴露出許多問題。根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查分析，目前徐樓節(jié)制閘工程存在以下幾個方面的問題：

　　2.1 該閘于1969年建設，是一座8孔的節(jié)制閘。經(jīng)過幾十年汛期考驗，發(fā)現(xiàn)存在不少問題，又因為閘上增加“三小”（王郢溝、小曹溝、小運河）工程，增加250平方公里的來水面積，根據(jù)豫、皖兩省水利糾紛協(xié)議精神，故于1976年把原閘廢掉，利用舊閘墩墻，建現(xiàn)在的孔寬為9.45－12米不等的節(jié)制閘，所以存在閘下6米處有兩孔老閘墩頂沖現(xiàn)閘門。使得閘門運行時，水流剛出閘門就改變了流態(tài)，長期處于非正常運行狀態(tài)，不能達到工程設計要求。

　　2.2 閘門砼部分碳化、鋼絲網(wǎng)外露，所有鐵件銹蝕嚴重，強度降低，閘門門背支架多處裂縫，閘門底梁有6處放射狀裂縫，小肋條有多處裂縫。水下鋼絲繩銹蝕嚴重，經(jīng)檢查，水上鋼絲繩也因經(jīng)費問題多年沒有更新，有斷絲、扎傷現(xiàn)象，強度已經(jīng)降低，閘門存有很大隱患，影響安全運行。

　　2.3 啟閉機架銹蝕、老化，根據(jù)《水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報廢標準》(SL226-98)規(guī)定，啟閉機運行超過年限，已達到報廢條件。

　　2.4 閘門底封水、側(cè)封水嚴重老化、漏水，由于維修經(jīng)費不足，一直未得到修復。

　　2.5 排架柱砌筑條石均風化嚴重，大多數(shù)排架柱條石存在豎向裂紋，勾縫砂漿脫殼或脫落，砌筑砂漿局部脫落成空洞等問題，無法滿足抗震要求，存在嚴重的安全隱患。

　　2.6 上下游工作橋橋板及橋梁混凝土老化，工作橋梁、板均存在鋼筋銹脹或銹脹裸露，工作橋存在嚴重的安全隱患。

　　2.7 翼墻勾縫砂漿多處脫落或脫殼,局部砌筑砂漿脫落成空洞；上下游翼墻均存在多處墻帽斷裂，下游左右翼墻與老公路橋墩連接伸縮縫拉開錯位等問題，翼墻存在一定的安全隱患。

　　2.8 上游護坡勾縫砂漿多處脫落或脫殼,局部砌筑砂漿脫落成空洞，存在多處砌石坍塌及缺失等問題，護坡存在一定的安全隱患。

　　2.9 由于近年公路橋上車輛超載，橋結(jié)構(gòu)長期受超重荷載作用下引起橋墩混凝土老化、剝蝕，骨料裸露；拱圈混凝土老化、剝蝕、斷裂，呈坍塌趨勢，處于報廢狀態(tài)；欄桿毀壞嚴重，順筋銹裂，鋼筋外漏，存在嚴重的安全隱患。

　　3 現(xiàn)場安全檢測及檢測結(jié)果分析

　　3.1 檢測方法和內(nèi)容 根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查分析報告反映的徐樓節(jié)制閘工程存在的問題和水閘安全鑒定的有關規(guī)定，安徽省水利水電勘測設計院巖土工程質(zhì)量檢測所針對徐樓節(jié)制閘工程存在的問題和工程復核測計算的要求，就水閘工程效能防沖設施的有效性、完整性hinge、地基及混凝土結(jié)構(gòu)的力學指標進行了檢測。檢測采用了剪力儀、試驗壓力機、回彈儀、顯微鏡量測標尺等儀器設備，得出來較為準確的檢測結(jié)果。

　　3.2 檢測結(jié)果

　　3.2.1 閘墩：閘墩墻混凝土老化、剝蝕嚴重，最大達43mm，且混凝土骨料裸露，閘門下游墩墻混凝土老化剝蝕，部分墩墻存在蜂窩麻面。當時施工質(zhì)量較差，混凝土震搗不密實或模板交接縫漏漿，導致混凝土表面疏松，產(chǎn)生蜂窩、麻面，在長期水流沖刷下形成剝蝕區(qū)等問題，閘墩存在一定的安全隱患。

　　3.2.2 排架柱:砌筑條石均風化嚴重，局部條石呈層狀剝落，大多數(shù)排架柱條石存在豎向裂紋，勾縫砂漿脫殼或脫落，砌筑砂漿局部脫落成空洞等問題，排架柱存在嚴重的安全隱患。

　　3.2.3 啟閉機梁：1#～8#孔啟閉機梁均存在大量蜂窩、麻面、剝蝕及骨料裸露；1#、4#、5#、6#及8#孔梁存在鋼筋銹脹裸露；4#、7#及8#孔梁存在混凝土破損區(qū)，啟閉機梁存在一定的安全隱患。

　　3.2.4 工作橋：上下游工作橋橋板及橋梁混凝土老化，每孔工作橋梁或橋板均存在多處鋼筋銹脹或銹脹裸露，工作橋存在嚴重的安全隱患。

　　3.2.5 翼墻：勾縫砂漿多處脫落或脫殼,局部砌筑砂漿脫落成空洞；上下游翼墻均存在多處墻帽斷裂，下游左右翼墻與老公路橋墩連接伸縮縫拉開錯位等問題，翼墻存在一定的安全隱患。

　　3.2.6 護坡：上游護坡勾縫砂漿多處脫落或脫殼,局部砌筑砂漿脫落成空洞，存在多處砌石坍塌及缺失等問題，護坡存在一定的安全隱患。

　　3.2.7 閘門及啟閉機：①閘門：閘門止水鐵件均銹蝕嚴重，局部銹爛；閘門止水橡皮均存在脫落，滲漏；面板均存在鋼絲網(wǎng)外露，支臂及牛腿鋼筋銹脹裸露，緊固拉桿及支撐鉸銹蝕等嚴重問題，閘門存在嚴重的安全隱患。②啟閉機：機架存在銹蝕、機架焊縫內(nèi)部質(zhì)量經(jīng)長期運行存在缺陷，啟閉設施存在損壞、鋼絲繩銹蝕嚴重，啟閉機運行超過30年，根據(jù)《水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報廢標準》(SL226-98)規(guī)定，已達到報廢條件。

　　3.2.8 閘地基土 上部由素填土組成，局部夾輕粉質(zhì)壤土，屬新近（堆）沉積，土層結(jié)構(gòu)松散，孔隙比大，強度較弱，工程特性較差。下部由②層粉質(zhì)粘土及③層粉、細砂等組成，為一般粘性土、砂土，正常固結(jié)，土質(zhì)密實，均勻，孔隙比一般，中等壓縮性，工程特性較好。本場地土類型為中軟場地土，場地類別為Ⅱ類；閘基礎土層滲透系數(shù)K=5×10-3cm/s，滲透等級為中等透水。

　　3.3 檢測結(jié)果分析 根據(jù)現(xiàn)場檢測的結(jié)果，該工程的主體部分運行指標已達不到設計標準，工程大部分已嚴重損壞并處于帶病運行狀態(tài)，必須采取除險加固措施后方能發(fā)揮其效益。

　　4 工程復核計算及結(jié)果分析

　　在對徐樓節(jié)制閘工程進行現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)場安全檢測的基礎上，根據(jù)水閘安全鑒定的有關規(guī)定和《水閘設計規(guī)范》（SD265-2001）的要求，對徐樓節(jié)制閘的洪水、消能防沖、構(gòu)件強度、水閘閘室抗滑穩(wěn)定及過流能力等內(nèi)容進行了復核計算。

　　4.1 洪水復核 本次復核的采用的標準與原設計采用的標準不同，復核計算的結(jié)果見表1。從復核計算的結(jié)果看，設計洪峰與校核洪峰及相應水位較原設計成果均有加大幅度的增加，主要原因是由于原設計計算是依據(jù)的資料不同和來水面積的增加。

　　4.2 消能防沖復核 水閘采用淹沒消能形式，經(jīng)計算，在校核洪水位、設計洪水位和正常蓄水位情況下，所有閘門全部打開泄洪，均能形成淹沒出流。

　　4.3 閘室抗滑穩(wěn)定及基底應力復核 八孔水閘為整體結(jié)構(gòu)，計算時將6孔一起作為計算單位，計算結(jié)果見表2..（略）

　　4.4 水閘的過流能力復核 水閘在正常情況下為淹沒出流，經(jīng)計算，水閘在正常水位下閘門全開時的過流能力為802m3/s，大于設計流量784m3/s，滿足過流要求。

　　5 水閘安全狀態(tài)評價和建議

　　通過對水閘工程的現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)場安全檢測和復核計算，對水閘安全狀態(tài)評價如下：（略）

　　綜上所述，徐樓節(jié)制閘存在嚴重的安全隱患，根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》（SL214-58）有關規(guī)定評定該閘為四類閘，建議拆除重建。

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