河南省許昌市襄城縣軍張閘工程現狀調查分析

□楊歡喜（襄城縣水利局）

1 基本情況

1.1 工程概況

運糧河又名金水河，發源于王洛鎮馮莊村，流經潁陽鎮、雙廟鄉、范湖鄉，干系河沿東北匯入吳工渠，河道全長40 km，流域面積156 km2。上游接近土丘，中、下游為平原及洼坡地，河道排澇防洪能力均很低。河道坡降：上游1/400～1/1000,中、下游1/1000～1/2000，地下水位變化在1～4m間。

軍張閘系直升式常規閘門。閘墩、閘室為漿砌石結構，共有5扇閘門，均為露頂式；閘墩邊墩2個，中墩4個，每孔凈寬3m；閘門為鋼筋混凝土結構，曲面薄殼型（3m×4.50m），配5臺（5T手電兩用）固定式螺桿啟閉機。上下游翼墻均為開敞式漿砌石結構。上游基礎有3m范圍，30 cm厚的粘土鋪蓋，底板基座為整體式混凝土底板，下游消力池采用突檻式消力池，消力池長為5m，消力高度為20 cm。

軍張閘建于1979年9月，建成后，工程灌溉、補源和除澇效益得到了充分的發揮，交通橋原設計標準為生產橋，標準為汽-6級，橋寬4m。

軍張閘管理房同該閘一起建設，20世紀70年代的建筑，為磚墻平房，建筑面積120m2,由于年久失修，管理房墻皮脫落，墻體裂縫，部分已經坍塌，嚴重損壞已不能正常使用。

1.2 工程設計與施工情況

1.2.1 建筑物級別

根據《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》和《水閘設計規范》相關規定，軍張閘屬中型水閘，建筑物等級為4級。

1.2.2 設計標準

軍張閘原設計防洪標準為10年一遇，流量為156m3/s，公路原設計標準為汽-6級。

1.2.3 水文氣象

軍張水閘位于許昌市襄城縣運糧河軍張村附近，為山區向丘陵過渡區，地勢較為平坦。該閘區屬北暖溫帶季風氣候區，熱量資源豐富，雨量充沛，光照充足，無霜期長。因屬大陸性季風氣候，多旱、澇、風、雹等氣象災害。四季氣候總體特征是：春季干旱多風沙，夏季炎熱雨集中，秋季晴和氣爽日照長，冬季寒冷少雨雪。四季時間長短基本相同，春、秋兩季各2個月，夏季不足4個月，冬季長達4個多月。多年平均降雨量670.50mm，汛期6-9月降雨量約占全年的65%～71%，年際分配不均勻，最大年降雨量1050mm，最小年降雨量440mm左右，最多年降雨量是多年平均降雨量的1.70倍；多年平均氣溫14.50℃，年極端最高氣溫41.60℃，極端最低氣溫-13.00℃，多年平均風速2.50m/s，多年平均水面蒸發量1724.00mm，無霜期217.50 d，年日照2410 h。

1.2.4 地質情況

根據工程地質鉆探資料，軍張閘閘底板高程為65.05m，地基共分為3層，第一層為混粉土，第二層為含粉土粘土，第三層為粘土，限于當時勘測水平，地基土的力學指標不清。

1.2.5 工程施工情況

軍張閘建于1979年，由于施工隊不夠專業，混凝土及砌石施工時沒有做水泥砂漿配合比試驗及混凝土配合比試驗，存在問題有：閘底板可能出現裂縫，導致上部漿砌石中墩、邊墩整體失穩，傾斜；工程管理設施不足；漿砌石工藝不專業，邊墩、中墩均出現長短不一的通縫，上游墻砌石翼墻存在貫穿型通縫。

1.2.6 建成維護情況

軍張閘建成后缺乏相應的維護手段，管理房長久無人看管，閘門及啟閉設備損壞嚴重，現5臺啟閉設備螺栓銹蝕嚴重，混凝土閘門碳化嚴重，并出現露筋現象。

2 技術管理情況

軍張閘由襄城縣水利局管理，未設專門管理機構，從建成起未對其進行系統的觀測及除險加固，嚴重缺乏管理及維護手段。

3 工程安全狀態分析

3.1 土石方工程

一是上、下游漿砌石護岸大部分砌筑、勾縫砂漿脫落，下游部分護坡坍塌，有空洞;二是上、下游漿砌石翼墻存在不同程度的裂縫,上游有兩道貫穿性裂縫;三是上、下游淤積嚴重。

產生上述問題的主要原因是：一是20世紀70年代施工時無專業的漿砌石施工隊伍，沒有按規范施工；二是采用的水泥、砂石未經過嚴格的鑒定，達不到規范要求的材料品質；三是砌筑時間太久、砌筑、勾縫砂漿碳化比較嚴重，大部分沒有粘附力，造成脫落；四是翼墻回填不密實。

3.2 混凝土結構

一是閘底板發現裂縫;二是閘門混凝土碳化嚴重，出現露筋、銹蝕現象;三是伸縮縫止水材料老化失效。

產生上述問題的原因主要是建筑物運行時間太長，混凝土表面碳化，風雨剝蝕等原因造成。

3.3 觀測設施

一是沒有建立位移測點，現有水準點由于環境變化、轉移、交接誤差，精度不夠;二是沒有水文觀測設施;三是沒有水位觀測井，水位觀測靠眼力，設施簡陋誤差大。

3.4 金屬結構

一是軍張閘為曲面薄殼閘門，自重10T，凈寬3m，高4.50m,閘門自建成投入運行以來，沒有進行過維護，側底止水壓板鐵生銹，螺絲銹蝕;二是無檢修閘門及檢修啟閉設備;三是啟閉機為螺桿式。

存在問題是:啟閉機制動器磨損嚴重；控制箱老化失靈。螺桿銹蝕在啟閉機箱中，已經無法正常使用。

3.5 電器設備

3.5.1 供電線路

軍張閘送輸線路于1979年建成，全長1.60 km，線桿為水泥桿，35 cm2裸線，380 V。主要問題：現已全部報廢，失去正常使用價值。

3.5.2 電器設備

配電盤1979年自行裝配，共5組，問題：簡陋，無防護設施，現已全部損壞。

無緊急發電設備、避雷設備，照明設備已經完全損壞，不能滿足要求。

4 結論與建議

4.1 結論

軍張閘自1979年9月建成以來已經運行30年，隨著時間的推移，各種條件均發生了相應的變化，再加上當時建閘時的設計標準和施工水平受限，閘門的局部以及配套設施存在不同程度的安全隱患，5扇閘門損毀3扇，剩下2扇設施也老化嚴重，目前已經是淘汰的設備。

從現場調查分析，工程主要存在以下問題：

一是軍張閘使用年限已久，工程設施老化，護坡砌石脫落，翼墻部分坍塌，消力池、護底均有損壞。二是軍張閘閘底板可能有裂縫，導致閘整體失穩，邊墩和中墩傾斜嚴重，左岸邊墩已經趨于坍塌。三是軍張閘下游漿砌石翼墻沖刷嚴重，砂漿碳化、脫落嚴重，塊石脫落，有空洞。四是啟閉機損毀嚴重。五是啟閉機工作梁碳化嚴重，露筋、剝蝕現象嚴重。六是管理房屬于危房。七是交通橋原設計標準汽-6級，已經不能滿足縣鄉交通的需要。

4.2 建議

鑒于該閘存在以上的問題，并且運行年限已久，根據現場調查分析，該閘已經不適合正常使用，但由于該閘地理位置重要，建議將該閘進行除險加固，使其發揮應有的效益。