新蓋房樞紐引河閘工程安全狀態評價

李致成等

摘 要：新蓋房樞紐引河閘在經歷42年的運行后，工程存在很多安全隱患和問題，本文根據引河閘質量檢測和復核計算數據資料對引河閘進行了安全狀態分析評價，并提出了處理建議。

關鍵詞：引河閘；安全狀態；評價

Abstract： Yinhe Brake Of Xingaifang key position causes project experiencing 42 ， There are many hidden security trouble and engineering problems， the paper according to lead HeZha quality inspection and recheck computation data from the safety of HeZha state analysis evaluation， and puts forward the treatment advice.

Key words：Yinhe Brake； Safety state； evaluation

1.工程概況

新蓋房樞紐位于南拒馬河與白溝河匯流點以下2㎞的雄縣新蓋房村北，匯流面積達10151平方公里。該樞紐與白溝河左堤共同承擔保護京、津，津滬、京九鐵路、華北油田及下游廣大地區人民生命財產安全的重任。樞紐由分洪閘、溢流堰、引河閘和灌溉閘建筑物組成，具有泄洪、灌溉、輸砂等綜合效能。

新蓋房樞紐校核流量為5000m3/s，其中溢流堰泄流3964 m3/s，分洪閘泄流為1036 m3/s；新蓋房樞紐下接新蓋房分洪道，新蓋房分洪道原校核流量5000 m3/s。引河閘設計流量500 m3/s，灌溉閘設計流量67 m3/s，分洪閘設計流量400 m3/s。

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）規定，新蓋房樞紐工程屬Ⅰ等工程，主要建筑物級別為1級，次要建筑物級別為3級；引河閘是新蓋房樞紐的主要建筑物，為1級建筑物。

引河閘由5孔組成，每孔凈寬8m，胸墻式結構，閘底板高程為8.0m（黃海高程，下同），采用8×5.2m升臥式鋼閘門，電動、手搖兩用啟閉設備。閘上設計水位為12.5m，校核水位為15.46m，閘下設計水位為11.0m，設計流量為500 m3/s。

閘底板上游為防滲阻滑板，阻滑板與閘室底板之間用拉筋連接。閘室下游為鋼筋混凝土消力池，消力池下游接漿砌石海漫和拋塊石防沖槽。閘室兩側上下游采用鋼筋混凝土扶壁式圓弧墻與兩岸堤防相接，墻頂高程上游為16.1m，下游為13.2m。混凝土護坡頂高程13.2m。閘室兩側為鋼筋混凝土翼墻，防滲段和消力池段為鋼筋混凝土護坡，其它部位為漿砌石護坡。閘室上下游防護總長126.6m。

引河閘交通橋橋面高程17.0m，橋長62m，橋寬6m；設計標準為：汽-10、拖-30。

新蓋房樞紐引河閘在42年的運用過程中，將中小洪水引入白洋淀，減輕了新蓋房分洪道下游地區的洪澇災害，同時也減少了東淀的泥沙淤積。90年代以后，華北明珠白洋淀面臨干淀的危險，引河閘的輸水補淀作用更趨明顯，利用工程調蓄水量，為白洋淀不干淀作出了貢獻。

引河閘建成后，曾經歷了1973年、1977年、1979年、1996年四次較大洪水考驗。1973年樞紐上游最大流量770 m3/s，引河閘前最高水位12.4m，引河閘下泄660 m3/s；1977年，閘上游最大流量835 m3/s，閘前最高水位12.51m，引河閘泄流698 m3/s；1979年，閘上游最大流量1236 m3/s，閘前最高水位12.77m，引河閘下泄735 m3/s；1996年，閘前出現了1964年以來最大洪水，洪峰流量達1576 m3/s，引河閘下泄476 m3/s。發揮了顯著的防洪減災效益。但由于引河閘運行42年之久，加之建閘時設計不合理，施工技術上的局限性和管理經費的嚴重不足，導致工程本身存在眾多隱患，很難滿足現代管理運用要求，存在嚴重安全隱患。

2.工程現狀安全狀態檢測結果

根據河北省水利工程質量檢測中心站的檢測資料，目前新蓋房樞紐引河閘工程存在以下幾個方面的問題：

2.1閘底板

閘底板裂縫共31條，裂縫長度1.8～8m，裂縫深度為7.5～26cm，裂縫一般呈上寬下窄趨勢，裂縫寬度逐漸變窄直至尖滅，裂縫尖滅處閘底板混凝土呈現出疏松、蜂窩、孔洞狀。

2.2上游鋪蓋

上游鋪蓋保溫加固混凝土表面比較完整，局部混凝土表層剝落，剝蝕深度2～4cm；個別部位存在裂縫；上游鋪蓋混凝土表面碳化深度3.17～4.33mm，平均值為3.84mm。

2.3消力池

消力池混凝土強度高于設計標號150#。消力池混凝土表面碳化深度2.67～4.00mm，平均值為3.39mm。

2.4閘墩

閘墩從上游側至下游側水位變化區1.5m范圍內表層混凝土疏松、剝落、粗骨料外露，剝蝕深度1.0～1.5cm，局部存在裂縫。閘墩混凝土表面碳化深度1.67～3.16mm，平均值為2.28mm；

2.5交通橋

交通橋T型梁腹板兩端與閘墩支撐部位的油氈支座普遍失效，導致支撐部位混凝土脫落，其中22根T型梁梁端斷裂，8根T型梁局部混凝土保護層剝落，鋼筋外露，外露鋼筋銹蝕。交通橋63塊橋面微彎板有26塊存在縱向或網狀裂縫，個別微彎板斷裂。

2.6上、下游護坡

上游側護坡下部保溫加固層混凝土比較完整，局部混凝土表面剝落，剝蝕深度1～2cm；上下游護坡混凝土表面碳化深度2.67～3.67mm，平均值為3.29mm。下游側護坡未進行保溫加固，表面有裂縫13～17條，裂縫長度2.4～21m，裂縫寬度0.1～0.3mm。上下游護坡破損及坍塌嚴重。

2.7觀測設施

閘墩觀測設施老化，水準點下沉，測壓管堵塞，不能保證觀測工作的正常進行和觀測結果的可靠性。

2.8閘前淤積問題

閘前淤積較嚴重，且主河槽向左岸偏離，造成閘室右岸翼墻沖刷嚴重。

2.9金屬結構及啟閉機

滾輪與軌道不接觸現象，閘門止水開裂老化，焊縫不勻，余高不夠。閘門面板、主梁、邊梁等主要部件強度雖沒超出規范，但接近允許值，閘門水平次梁、軸承座及埋件等強度不滿足規范要求。啟閉設備已老化超期，金屬結構銹蝕嚴重，局部存在分層脫落。

2.10供配電設施陳舊老化，不能保證引河閘啟閉設施正常運行。配電室和值班室面積狹小且破損嚴重。

3.河北省水利水電勘測設計研究院完成的工程復核計算分析和復核結果如下：

3.1過流能力

新蓋房樞紐引河閘的泄流能力滿足要求

3.2消能防沖

下游消力池長度滿足要求，但消力池深度不滿足要求。

3.3抗滲穩定性

現狀閘基出口段及水平段滲流坡降值均不能滿足要求，校核情況下閘基防滲長度不滿足要求。

3.4整體穩定性

在各種情況下閘室基底應力及不均勻系數均滿足規范要求；在基本組合及地震情況下閘室抗滑穩定安全系數均滿足規范要求；在校核洪水位情況下閘室抗滑穩定安全系數不滿足要求，計入上游阻滑板作用后仍不能滿足要求。

上游翼墻在完建及地震情況下，基底應力不滿足規范要求；在校核洪水位情況下，基底應力不均勻系數不滿足規范要求；除校核洪水位情況外抗滑穩定安全系數均不滿足規范要求。

下游翼墻在正常運用情況下，基底應力不均勻系數不滿足規范要求；各種情況下抗滑穩定安全系數均不滿足規范要求。

3.5結構強度

中聯閘室底板及邊聯閘室底板實際配筋及裂縫開展寬度均不滿足要求。

中聯閘墩及邊聯縫墩實際配筋及裂縫開展寬度均不滿足要求；邊聯邊墩實際配筋滿足要求，但裂縫最大開展寬度不滿足要求。

交通橋橋體耐久性設計偏低，支座老化失效，個別微彎板斷裂，22根T梁端斷裂，橋的運行狀況處于不安全狀態。

3.6金屬結構與電氣

閘門止水老化，局部撕裂，閘門整體制造焊接質量較差，閘門材料不滿足現行規范要求，閘門面板、主梁、水平次梁、邊梁、主輪及埋件等主要部件實際應力均超出允許值。啟閉機機架銹蝕嚴重，動滑輪護罩破損，閘門啟閉時鋼絲繩存在跳槽現象。

供電線路老化，不能保證啟閉設施正常運行，工程存在安全隱患，給運行、維護和檢修帶來困難。

3.7觀測設施

閘墩設有測壓管14根，堵塞10根，不能滿足管理運行要求；垂直位移、水平位移觀測點滿足運用要求。

4.引河閘安全狀態評價

通過對引河閘工程的現狀調查、混凝土質量檢測和復核計算分析，對引河閘安全狀態評價如下：

4.1通過現狀調查發現：引河閘已明顯處于老化破壞狀態，同時經過1973年、1977年、1979年三次超標準運用，目前工程存在嚴重隱患。由于工程的超期運行，加之建閘時設計上的不合理、施工技術上的局限性和管理經費的嚴重不足，導致了工程本身存在眾多隱患，很難滿足現代管理運用的要求。

4.2混凝土質量檢測結果表明：閘底板多處裂縫；閘墩表層混凝土疏松、剝落、粗骨料外露；交通橋支撐部位混凝土脫落，鋼筋外露銹蝕嚴重，個別微彎板斷裂。

4.3復核計算分析結果表明：消力池深度不滿足要求；閘基防滲長度不足，閘基滲流坡降不滿足要求；閘室抗滑穩定不滿足要求；閘室結構實際配筋不滿足現行規范要求；上下游翼墻抗滑穩定、地基承載力均不滿足規范要求；交通橋結構配筋不滿足現行規范要求。

5.結束語

引河閘已運行42年，工程存在很多問題，運行存在嚴重的安全隱患，通過對引河閘的工程檢測和復合計算，該閘為四類閘，可以看出對原閘進行保留工程加固的意義不大，而且處理技術難度高，經濟上也不合理，建議進行拆除重建。由于該閘擔負著十分重要的防汛任務，在重建之前，運行管理單位一定要加強對該閘的監測和管理，采取必要的措施，保證重建之前新蓋房樞紐引河閘的防洪和運行安全。

參考文獻

[1] 新蓋房樞紐引河閘工程安全鑒定工程現狀調查分析報告.河北省大清河河務管理處，2011.10

[2] 新蓋房樞紐引河閘工程安全鑒定混凝土質量檢測報告.河北省水利工程質量檢測中心站，2005.12

[3] 新蓋房樞紐引河閘工程安全鑒定復核計算分析報告.河北省水利水電勘測設計研究院，2012.3

[4] 新蓋房樞紐引河閘工程安全鑒定綜合評價報告.河北省水利水電勘測設計研究院.2012.3

[5] 王建偉.新蓋房樞紐引河閘存在問題及對策.水科學與工程技術，2009.3