摘要：水閘是為城市供水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)供水、防洪、防潮、排澇等方面服務的重要基礎設施，在社會經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。我國水閘大多建成于20世紀50~70年代，由于種種原因，存在著各種安全隱患。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國水閘的病險比例高達2/3，對水閘存在的病險問題進行歸類并分析成因，可對病險水閘除險加固工作提供有益參考。

　　關(guān)鍵詞：病險,除險,加固

　　1.概述

　　目前我國水閘存在的病險種類繁多，從水閘的作用及結(jié)構(gòu)組成來說，主要可分為以下9種病險問題：

　　1.1防洪標準偏低。

　　防洪標準(擋潮標準)偏低，主要體現(xiàn)在宣泄洪水時，水閘過流能力不足或閘室頂高程不足，單寬流量超過下游河床土質(zhì)的耐沖能力。

　　1.2閘室和翼墻存在整體穩(wěn)定問題

　　閘室及翼墻的抗滑、抗傾、抗浮安全系數(shù)以及基底應力不均勻系數(shù)不滿足規(guī)范要求，沉降、不均勻沉陷超標，導致承載能力不足、基礎破壞，影響整體穩(wěn)定。

　　1.3閘下消能防沖設施損壞

　　閘下消能防沖設施損毀嚴重，不適應設計過閘流量的要求，或閘下未設消能防沖設施，危及主體工程安全。

　　1.4閘基和兩岸滲流破壞

　　閘基和兩岸產(chǎn)生管涌、流土、基礎淘空等現(xiàn)象，發(fā)生滲透破壞。

　　1.5建筑物結(jié)構(gòu)老化損害嚴重

　　混凝土結(jié)構(gòu)設計強度等級低，配筋量不足，碳化、開裂嚴重，漿砌石砂漿標號低，風化脫落，致使建筑物結(jié)構(gòu)老化破損。

　　1.6閘門銹蝕、啟閉設施和電氣設施老化

　　金屬閘門和金屬結(jié)構(gòu)銹蝕，啟閉設施和電氣設施老化、失靈或超過安全使用年限，無法正常使用。

　　1.7上下游淤積及閘室磨蝕嚴重

　　多泥沙河流上的部分水閘因選址欠佳或引水沖沙設施設計不當，引起水閘上下游河道嚴重淤積，影響泄水和引水，閘室結(jié)構(gòu)磨蝕現(xiàn)象突出。

　　1.8水閘抗震不滿足規(guī)范要求

　　水閘抗震安全不滿足規(guī)范要求，地震情況下地基可能發(fā)生震陷、液化問題，建筑物結(jié)構(gòu)型式和構(gòu)件不滿足抗震要求。

　　1.9管理設施問題

　　大多數(shù)病險水閘存在安全監(jiān)測設施缺失、管理房年久失修或稱為危房、防汛道路損壞、缺乏備用電源和通訊工具等問題，難以滿足運行管理需求。

　　2.病險水閘除險加固內(nèi)容

　　病險水閘除險加固內(nèi)容包括：水閘等級及洪水標準的核定、總體布置、水力設計、防滲排水設計、結(jié)構(gòu)設計、地基處理設計、觀測設計等。

　　2.1等級劃分及洪水標準

　　病險水閘除險加固設計時，首先應復核建筑物等別與級別。目前需要除險加固設計的水閘，多修建于20世紀90年代之前。在不同時期，國家有不同的相關(guān)規(guī)范來確定工程的等別。因此，水閘除險加固應以滿足水閘正常使用功能和自身防洪安全為原則。

　　2.2工程布置

　　安全鑒定中需要除險加固的三類閘，除險加固設計原則上一般不改變原閘的工程總體布置和主要建筑物型式。需要延長滲徑和消能防沖段的水閘，應按原閘軸線進行布置，并符合《水閘設計規(guī)范》(SL265-2001)的相關(guān)規(guī)定。

　　2.3水力設計

　　水力設計一般包括：過流能力驗算、擬定閘門控制運行方式和消能防沖設計計算。

　　病險水閘除險加固設計時，影響水閘過流能力的主要因素包括設計水位的變化、孔口斷面尺寸和型式的變化、過水涵洞斷面尺寸以及涵洞長度的變化、消能防沖設施變化等。

　　2.4防滲排水設計

　　水閘的防滲排水設計主要是根據(jù)閘基地質(zhì)情況及上下游水位條件等進行設計計算。

　　2.5閘室結(jié)構(gòu)布置及穩(wěn)定性分析

　　水閘除險加固時，首先需根據(jù)新的設計條件對原結(jié)構(gòu)進行分析計算，然后結(jié)合安全鑒定中結(jié)構(gòu)存在的問題，采取必要的工程措施進行加固，同時按加固后的結(jié)構(gòu)尺寸重新進行結(jié)構(gòu)分析和穩(wěn)定驗算。

　　驗算時應盡可能考慮工程措施中新老材料之間的差異性，以及這些差異將對工程安全運行帶來的影響。

　　2.6地基處理及設計

　　當水閘發(fā)生不均勻沉降或者地基總體沉降量較大時，需根據(jù)地質(zhì)情況重新復核地基承載力。閘室加固、防滲措施改變時都需要重新驗算地基承載力。

　　3病險水閘問題處理及主要技術(shù)

　　3.1水閘閘底及閘側(cè)滲漏

　　3.1.1閘底滲漏處理：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水平止水的措施。

　　水閘鋪蓋宜采用砼鋪蓋，對于漿砌塊石鋪蓋當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。

　　3.1.2閘側(cè)繞滲處理

　　引起水閘繞滲的原因一般是閘墻背后填土不密實或刺墻長度不夠，因此當發(fā)生側(cè)向繞滲時，一般可采取對閘墻背填土重新開挖或用沖抓錐造孔，回填粘土分層夯實，加深、接長刺墻的辦法處理。

　　3.2防沖處理

　　水閘下游護坦、海漫及兩岸護坡的沖刷是水閘的最普遍的現(xiàn)象。對于消力池設計達不到要求的，未能充分消殺過閘水流的能量引起的沖刷，可以采取設置二道消力坎的辦法來處理。

　　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。

　　3.3啟閉系統(tǒng)故障處理

　　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)生振動和螺桿壓彎等現(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。

　　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，導致二邊拉力不平衡產(chǎn)生閘門開啟時卡阻，當出現(xiàn)這種問題的時候，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。

　　3.4砼碳化及裂縫處理

　　我國水閘大都建于50至70年代，經(jīng)這幾十年的運行，許多砼構(gòu)件都出現(xiàn)了嚴重碳化現(xiàn)象。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，爾后用高于原砼設計標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，銹蝕嚴重可能影響到結(jié)構(gòu)安全的，要通過計換筋或重新更換構(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灌漿，表面涂環(huán)氧砂漿處理，影響結(jié)構(gòu)強度的應力裂縫和貫通裂縫則應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。

　　3.5閘門漏水處理

　　閘門的漏水一般由閘門門板的破損，止水橡膠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號的砼修補，如破損嚴重，如果是幾塊拼裝的則可以壞掉破損塊。對于止水橡膠皮老化的情況，則可以通過更換止水橡皮來處理。

　　4.結(jié)語

　　目前我國水閘的病險問題和種類較多，要想徹底解決上述9類主要病險問題，需要進一步加強水閘病險對水閘可靠度影響的定量研究，已更好地評價水閘安全度。同時，從水閘的設計方法、采用材料、施工技術(shù)和工藝以及建后運行管理等方面，開展除險加固技術(shù)、監(jiān)測預警系統(tǒng)、除險加固效果評價等方面的系列研究，形成水閘安全保障關(guān)鍵技術(shù)體系，如此才能從工程措施方面根本解決水閘的病險問題，為水利防洪體系的安全提供支撐。