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病险水闸除险加固紧迫性分析及对策建议研究

常洪伟 王保凯
  
安家(建筑与工程)
2022年32期
天津市水利工程有限公司 天津 300222

摘要:本文以实际工程为例,对工程存在的主要问题及其原因进行分析,总结了病险水闸除险加固内容,然后重点对病险水闸除险加固技术进行讨论,工程施工后满足了施工要求,提升了水闸安全。

关键词:病险水闸;除险加固;防渗处理

1项目实施的重要意义

1.1保证渠首安全运行的需要

三、四类水闸一般存在防洪标准不够、超标准泄流、闸前水位壅高、混凝土强度及抗冲耐磨指标达不到现行规范要求、闸后消能防冲不安全等等安全隐患问题,只有除险加固后,才能达到正常运行状态,所以实施除险加固是保证渠首安全运行的头等大事,除险加固建设能从根本上解决水闸存在的病险及安全隐患问题,有利于当地经济建设,是利民生工程。

1.2确保地区社会经济可持续发展的需要

地区水闸枢纽工程的运行,不仅改善了下游农田的灌溉条件,而且彻底解决了下游灌区的灌溉取水问题,为改变当地经济落后状况发挥了巨大作用;同时兴建工程减轻了农民负担,可节省大量人力、物力、财力;建有水闸的渠首工程还担负着向下游生态输水,实现天蓝、水绿的重任,具有显著的经济、社会和生态效益。

2地区病险水闸规划实施存在的主要问题

2.1新规范使病险水闸除险加固面临新问题

随着国家水利行业新标准的陆续出台,水闸工程相应规范逐步完善并且新规范不断颁布,例如1998版水闸安全鉴定管理办法中规定水闸10~15年为一个安全鉴定周期,而2008版的水闸安全鉴定管理办法发生了变化,要求每10年重新做一次安全鉴定;再如,随着《水利水电工程等级划分及洪标准》(SL252—2017)出台,水闸规模发生了相应变化,原规范要求由最大过闸流量来定规模,现行规范要求按照控制下游灌溉面积和引水量来定规模,这就与原有的已批复的初设报告内容产生了冲突,以前标准是中型水闸的现在按新规范复核后规模变大了,成为大型水闸了;也有的按新规复核后规模变小了,成了小型水闸。使前期已经审核通过的初步设计报告相关内容发生了改变,增加了工作难度,也增加了时间成本,造成了人力、物力、财力的突破。

2.2投资计划下达滞后拉长了水闸建设周期

地区的大型病险水闸投资分年度下达,时间长达三至五年,对于水闸工程建设带来了不利影响,病险水闸除险加固工程施工整体性和连续性较强,在合理施工期内完成工程实施,才能充分发挥投资效益,投资计划过于分期分段,不仅延长了工程建设周期,而且大大减小了投资效益,影响了工程效益的发挥。

2.3重建设轻管理问题仍然存在

多年来,重建轻管一直是困扰地区水利管理的一个硬伤,水利设施维护与管理工作面宽量大、投入多、公益性质明显。但由于水利工程运行管理理念跟不上、投入不足等原因,导致工程管理手段落后,信息化水平低,网络沟通渠道不畅,不仅影响了工程运行管理水平,而且严重影响了工程效益的正常发挥。

2.4病险闸未及时编制限制运用方案

汛期,要求三、四类病险水闸降低标准限制运行,以保证水闸工程对下游的防洪安全。目前来看,地区大中型水闸带病运行情况十分普遍,缺失可行的限制运行方案的指导,这在汛期会存在安全隐患,极大了影响了水闸工程的运行安全。

3工程概况

吟江坝水闸位于湖南省湘潭县河口镇桐家坝村,是湘江一级支流涓水中下游的一处大型水闸。水闸距湘潭市30km。水闸闸址控制流域集雨面积1525km2,多年平均降雨量达1450mm,河道干流长103km,河道平均坡降约1.0‰。

4病险水闸除险加固方法

4.1泄洪闸闸墩加固技术

(1)处理基底。为了保证工程施工质量,需将涂刷面的杂物清除干净,然后使用高压水进行冲洗,为了保证基底和聚合物水泥砂浆保持良好的黏结性,从基液涂刷4h起,要持续保持槽面湿润,并使表面达到饱和面干的状态。

(2)配制聚合物水泥砂浆。在配置水泥砂浆聚合物时,需根据气温、材料以及施工要求的和易性,通过现场试验后将配合比确定出来,然后采用人工拌和的方法进行拌和施工,使乳液和水可以更好地混合,然后将其加入到砂和水泥中,并搅拌均匀。聚合物水泥砂浆拌和好以后要求在30~40min内使用完。

(3)抹面施工。使用人工抹面的方法进行聚合物水泥砂浆的抹面施工,要求一次性抹压平整,避免拉裂浆液凝固过程中产生的聚合物膜。为了提高施工质量和修补层黏结强度,要求使用截面处理剂喷涂基底,当抹面厚度>10mm时,要分层进行施工。

(4)养护。聚合物水泥砂浆进行抹面成膜后,要马上使用塑料布覆盖,然后在4h后进行喷雾养护,通常湿养时间控制为7d,使用表面处理剂在表面涂刷一层,自然养护21d左右。

4.2闸坝基础防渗处理方案

水闸坝基右岸坝肩使用高压旋喷灌浆处理措施进行处理,而对于左岸坝肩和闸基使用帷幕灌浆的方法进行处理。闸基帷幕灌浆孔使用单排孔灌浆措施进行施工,灌浆孔之间的间隔距离为2m。闸基高压旋喷灌浆孔采用单排孔灌浆,灌浆孔之间的间隔距离为2.0m。右岸护坡高压旋喷灌浆孔采用单排孔进行灌浆,灌浆孔之间的间隔距离为1.5m,由于右岸堤防采用砾质、粉质黏土进行施工,因此要就近取土作为填土。堤基为河流冲击堆积层,具有较强的透水性,通过进行注水试验后发现其渗透系数为3.1×10-3cm/s,填土层与堤基接触面处理质量差是造成绕闸渗流的主要原因。因此,设计采用P·O42.5普通硅酸盐水泥进行坝基灌浆处理。一共分为3个工序进行灌浆,分别为Ⅰ序孔-Ⅱ序孔-Ⅲ序孔,按照自上而下的原则进行灌注施工,灌注压力控制在0.4~1.0MPa,灌浆过程中要注意控制基础面的压力,并尽量使浆液可以顺着基础面进行扩散充填,以提高接触面的防渗效果。

5病险水闸除险加固对策建议

5.1继续争取国家建设资金支持

地区病险水闸常年带病运行,而且随着时间的推移,规划中的病险水闸在完成了前期准备工作后,不能及时完成除险加固任务,只能通过维修养护等方法进行一些小修小补,不能从根本上解决病险问题。鉴于地区病险水闸的运行现状,急需要对带病的水闸进行加固除险建设,希望国家继续给予大中型病险水闸除险加固专项资金,进一步实施对规划病险水闸的项目建设。

5.2提高信息化管理水平

通过网络信息系统的升级,让地区的水闸工程信息管理一张图早日布局实施,保证管理手段上台阶。规划实施中的全国水利一张图目标,是实现信息资源整合共享的蓝图,地区水利建设的一张图也会随之建立,期待统一平台,水利大数据分析,赋能水利业务应用,加快地区智慧水利发展进程。

5.3加快竣工验收工作进展

已实施除险加固任务的水闸工程,应组织有关单位检查工程是否按照批准的设计进行建设,检查已完工程在设计、施工、设备制造安装等方面的质量及相关资料的收集、整理和归档情况,检查工程是否具备运行或进行下一阶段建设的条件,检查工程投资控制和资金使用情况,尽快组织工程的竣工验收工作,确保水闸工程的安全运行和后期管理。

5.4降低病险水闸安全运行隐患

对于地区病险水闸工程而言,要从根本上认识到继续实施项目除险加固的重要性和紧迫性,对于未实施除险加固的项目要从制度建设上、从思想认识上找根源、想办法,要在保障工程安全的前提下,为水闸制定科学实用的限制运用方案和行之有效的维修养护方案,有效降低水闸病险隐患,确保病险水闸安全运行。

6结语

病险水闸由于年久失修,存在的问题较多,为了提升水闸安全,需进一步对水闸安全度、水闸病害进行分析,然后针对存在的病害制定加固措施。文章以实际工程为例,对病险水闸除险加固措施进行了分析和探讨,取得了良好的施工效果,值得类似工程借鉴和参考。

参考文献

[1]宋万增.病险水闸除险加固技术指南[M].郑州:黄河水利出版社,2009.

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