太和縣王廟節(jié)制閘存在問題及對策

呂會(huì)平

(太和縣河道管理局，安徽 太和 236600)

王廟節(jié)制閘于1972年建成，運(yùn)行了46年，由于設(shè)計(jì)施工等方面的原因,陸續(xù)出現(xiàn)一些問題，如混凝土碳化、啟閉機(jī)磨損、電氣設(shè)備老化等，為保證節(jié)制閘的安全運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)盡快實(shí)施除險(xiǎn)加固措施。

1 存在問題及原因分析

1.1 支墩混凝土碳化剝落，鋼筋銹蝕

由于受當(dāng)時(shí)條件及施工技術(shù)水平所限，混凝土澆筑振搗不密實(shí)，出現(xiàn)蜂窩，麻面較多，又因處在308省道上，每天過往車輛多，產(chǎn)生大量的CO2廢氣，加快了該閘混凝土碳化速度。另外建閘時(shí)期處于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，鋼材供不應(yīng)求，通過多種渠道購買、籌集的鋼材質(zhì)量存在一定缺陷，劣質(zhì)鋼筋強(qiáng)度低易銹蝕且銹蝕速度快，據(jù)初步檢查統(tǒng)計(jì)，該閘所有工作橋梁均有鋼筋外露現(xiàn)象；閘墩混凝土表面普遍碳化，閘墩分縫加大；公路橋、檢修便橋等都存在混凝土碳化，鋼筋外露銹蝕現(xiàn)象。

1.2 閘門混凝土碳化、止水橡皮老化、鐵件嚴(yán)重銹蝕

節(jié)制閘共有5扇鋼筋混凝土閘門，多年受污染河水的浸蝕，閘門表面混凝土碳化深度大，止水橡皮老化、斷裂，門體上、下塊連接拉桿鋼筋及閘門吊耳銹蝕嚴(yán)重，予埋連接螺栓銹蝕，無法更換，閘門滾動(dòng)支承的滾輪與軸銹死，啟、閉門力增大，需借助外力閘門方可下落到底板，開啟閘門隨時(shí)都會(huì)出現(xiàn)連桿拉脫現(xiàn)象，嚴(yán)重影響該閘安全運(yùn)行。

1.3 啟閉機(jī)磨損、老化、啟閉機(jī)房漏雨

節(jié)制閘現(xiàn)使用5臺(tái)卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，經(jīng)常出現(xiàn)故障，維修配置后的啟閉機(jī)各部件不匹配，開式齒輪齒面硬度和電動(dòng)機(jī)線圈的相對電感等檢測結(jié)果均不符合相關(guān)規(guī)定和要求，影響該閘啟閉機(jī)的安全運(yùn)行。另外啟閉機(jī)已達(dá)到折舊年限。

建閘初期由于經(jīng)費(fèi)緊張，沒有設(shè)計(jì)啟閉機(jī)房。后期為利于保護(hù)啟閉機(jī)、電氣設(shè)備，以及保障陰雨天氣時(shí)操作人員人身安全，1983年管理單位用石棉瓦作房頂，搭建了臨時(shí)啟閉機(jī)房，空間狹小，兩側(cè)通道只有0.5m寬，操作人員行走、維修時(shí)極其不便。房頂石棉瓦經(jīng)常被風(fēng)吹掉，陰雨天電氣設(shè)備潮濕，漏電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，危及操作人員的人身安全。

1.4 電氣設(shè)施老化

閘門控制電氣設(shè)施仍是建閘時(shí)期的產(chǎn)品，老化漏電，且已達(dá)到折舊年限，大多屬于淘汰產(chǎn)品，經(jīng)多年維修，新舊電氣設(shè)備性能差異較大，運(yùn)行極易造成電機(jī)過載，經(jīng)常出現(xiàn)故障。啟閉機(jī)房頂缺少避雷設(shè)施。

1.5 過閘水流形態(tài)不正，河床沖刷

節(jié)制閘上、下游河道距閘室不遠(yuǎn)處有彎道，水流沖過閘后，形成洄流，沖刷兩側(cè)河床。其下游河岸沖刷塌坍60m，仍有發(fā)展趨勢。下游漿砌和干砌塊石護(hù)坦護(hù)坡，因過閘流量大，沖刷嚴(yán)重，局部出現(xiàn)塊石松動(dòng)現(xiàn)象。

1.6 無觀測設(shè)施，無檢修閘門

王廟閘缺少基礎(chǔ)揚(yáng)壓力觀測設(shè)施，無法觀測，沒有揚(yáng)壓力觀測資料。該閘建造時(shí)，先天不足，沒有制作檢修閘門及安裝相應(yīng)起吊設(shè)施。

1.7 檢測、復(fù)核計(jì)算發(fā)現(xiàn)問題

該閘已運(yùn)行46年，工程存在老化、碳化現(xiàn)象，加之設(shè)計(jì)、施工遺留問題等,2008年太和縣水務(wù)局委托淮河流域水工程質(zhì)量檢測中心對太和縣王廟閘工程質(zhì)量進(jìn)行檢測，并委托阜陽市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院對太和縣王廟閘工程安全進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，發(fā)現(xiàn)該閘目前存在一些重大安全隱患，主要問題如下：

(1)混凝土碳化。檢測結(jié)果如表1所列。

表1

(2) 金屬結(jié)構(gòu)及啟閉機(jī)械。經(jīng)檢測該閘卷揚(yáng)式啟閉機(jī)開式齒輪齒面硬度等均不符合文[4]～文 [7]的相關(guān)規(guī)定。

(3)復(fù)核計(jì)算。發(fā)現(xiàn)問題如下：① 該閘底板支座跨中截面、側(cè)墻中部截面強(qiáng)度，不滿足相關(guān)規(guī)范要求；② 啟閉機(jī)梁正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力不滿足規(guī)范要求；③ 上下游翼墻穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算結(jié)果不滿足相關(guān)規(guī)范要求；④ 設(shè)計(jì)惡劣放水期消能防沖計(jì)算。計(jì)算結(jié)表明：該閘在惡劣放水期，下游消力池長度滿足要求，但消力池深度、厚度、海漫長度、河床沖刷深度均滿足不了現(xiàn)行規(guī)范要求。⑤閘門現(xiàn)有滾輪已銹蝕，按滑動(dòng)支撐計(jì)算得啟門力為351.6 kN,現(xiàn)有啟閉機(jī)容量為200 kN,不能滿足惡劣放水時(shí)期的啟門力要求。

2 對 策

經(jīng)分析相應(yīng)的對策如下：

(1)閘墩混凝土碳化處理措施。針對混凝土碳化程度，建議涂刷環(huán)氧厚漿材料，由環(huán)氧基料增韌劑、防銹劑、防銹防滲填料以及固化劑等多種成分組成的環(huán)氧厚漿材料。該材料適用于水工混凝土表面封閉，其具有優(yōu)異的低表面處理要求的性能，較強(qiáng)的耐沖擊性、耐磨損性和高強(qiáng)的防腐性能，對表面潮濕的混凝土有良好的附著力，施工方便，使用壽命長，適用范圍廣且造價(jià)適中等優(yōu)點(diǎn)。

(2)閘門、啟閉機(jī)梁混凝土碳化處理。對嚴(yán)重碳化、剝落且有縱橫向裂縫者，建議更換。在更換啟閉機(jī)梁時(shí)，新建啟閉機(jī)房和橋頭堡及避雷設(shè)施。

(3) 上下游翼墻處理措施。應(yīng)按現(xiàn)行的水閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，不合格者宜拆除重建，并增設(shè)上下游水位觀測設(shè)施。

(4)金屬結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備及附屬設(shè)施處理措施。主要是更換啟閉機(jī)和電氣設(shè)備，公路橋按照閘橋分離的原則，限制機(jī)動(dòng)車通行并修復(fù)破損橋面及護(hù)欄等，完善管理設(shè)施。

3 結(jié)束語

為加強(qiáng)水閘安全管理，保障水閘安全運(yùn)行，節(jié)制閘在沒有除險(xiǎn)加固前，運(yùn)管單位必須降低標(biāo)準(zhǔn)使用。為加快推進(jìn)鄉(xiāng)村振興建設(shè)戰(zhàn)略實(shí)施，充分發(fā)揮該閘功能，改善流域內(nèi)水環(huán)境，更好的為當(dāng)?shù)鼐用裆詈凸まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供充足優(yōu)質(zhì)水源，建議盡快落實(shí)除險(xiǎn)加固措施。