南沖水閘工程安全檢測與評估

周菊英

(江門市水利水電工程質量檢測站有限公司，廣東 江門 529000)

1 工程概況

江海區南沖水閘位于江門市江海區禮樂街道南部，北頭咀支渠和烏紗河出口江門水道支流中游右岸，閘址中心線坐標為東經113°6′25″，北緯 22°29′50″，距禮樂鎮約4.0 km，是禮西圍主要控制閘。南沖水閘始建于1955年，1956年建成投入使用，于1999年安全評價鑒定為四類閘，需拆除重建。2001年重建后，水閘上游集雨面積29.2 km2，閘前正常蓄水位0.00 m(珠基，下同)，圍內最高控制水位1.30 m。水閘原設計擋潮標準為100年一遇，對應水位為2.49 m，設計排水流量387.6 m3/s。水閘總寬46.0 m，共5孔，每孔凈寬8.0 m，總凈寬40.0 m，其中間孔兼做通航孔，閘室采用整體式鋼筋混凝土結構，閘孔均采用直升式平面鋼閘門控制，通航孔閘門采用QPQ2×10T雙吊點卷揚機啟閉控制；地基為深厚淤泥，屬典型軟土地基，是一座以擋潮、排澇和灌溉為主，兼顧航運的多功能中型水閘[1-3]。

2 安全檢測與分析

2.1 混凝土結構現場檢測

根據《水庫大壩安全評價導則》(SL 258—2017)與《水閘安全評價導則》(SL 214—2015)的規定要求，我司對南沖水閘的水工建筑物混凝土結構進行質量安全檢測，具體檢測內容有：上下游翼墻、閘墩、交通橋梁等混凝土結構強度、碳化深度、裂縫、配筋銹蝕狀況檢測。檢測成果如下。

(1)上下游翼墻。上下游翼墻設計強度為C20，用回彈法檢測，上下游各2個構件，共4個構件。上游右岸翼墻構件混凝土強度值為28.6 MPa；上游左岸構件混凝土強度值為33.1 MPa；下游右岸構件混凝土強度值為39.2 MPa；下游左岸構件混凝土強度值為33.0 MPa。所檢上游右岸翼墻的混凝土碳化深度平均值大于6 mm；上游左岸翼墻的混凝土碳化深度平均值為1.5 mm；下游右岸翼墻的混凝土碳化深度平均值為2.0 mm；下游左岸翼墻的混凝土碳化深度平均值3.0 mm。

(2)閘墩。閘墩設計強度為C20，用回彈法檢測，其中，任意抽取3個閘墩各做1個構件，共3個構件。1#閘墩構件混凝土強度值為39.4 MPa；2#閘墩構件混凝土強度值為34.7 MPa；4#閘墩構件混凝土強度值為37.7 MPa。所檢構件中1#閘墩、2#閘墩、4#閘墩混凝土碳化深度平均值分別為3.0 mm、4.5 mm、3.5 mm。

(3)交通橋。交通橋面板設計強度為C30，用回彈法檢測，取 6個構件。其中，交通橋梁1#跨上游側構件混凝土強度值為35.3 MPa，交通橋梁1#跨下游側構件混凝土強度值為33.6 MPa；交通橋梁3#跨上游側構件混凝土強度值為33.0 MPa，交通橋梁3#跨下游側構件混凝土強度值為32.7 MPa；交通橋梁5#跨上游側構件混凝土強度值為30.5 MPa，交通橋梁5#跨下游側構件混凝土強度值為32.3 MPa。所檢構件中交通橋梁1#跨上游側、交通橋梁1#跨下游側、交通橋梁3#跨上游側、交通橋梁3#跨下游側、交通橋梁5#跨上游側、交通橋梁5#跨下游側混凝土碳化深度平均值分別為3.5 mm、3.0 mm、4.5 mm、4.0 mm、3.5 mm、3.5 mm。

(4)混凝土裂縫檢測。本次共進行裂縫檢測15個構件，包括上下游翼墻、交通橋、閘邊墩、左右岸閘門室等混凝土結構裂縫檢測。其中，交通橋引橋、右岸閘門室1樓門口、右岸閘門室1樓側面、左岸閘門室門口存在裂縫或破損，檢測結果見表1。

表1 混凝土裂縫檢測結果

(5)鋼筋銹蝕露筋狀況檢查。本次檢查構件15個，包括交通橋梁、上下游左右岸翼墻、左右邊墩、1#閘墩、2#閘墩、3#閘墩、4#閘墩。其中，交通橋防撞墻上游側保護層以及下游側保護層順筋開裂、露筋，其余未見保護層出現開裂、露筋現象。

2.2 機電設備現場安全檢測

根據《水工鋼閘門和啟閉機安全檢測技術規程》(DL/T 835—2003)相關要求，對南沖水閘的機電設備進行現場安全檢測，主要檢測5孔閘門的啟閉機、配電線路以及設備抽樣3孔閘門機組等。具體檢測如下：

2.2.1 檢測方法

(1)啟閉機性能檢測。主要是對儀器設備進行現場抽樣檢測，包括：機架、液壓系統、電動機、制動器、減速器、齒輪、卷筒、鋼絲繩等，檢查這些部件是否正常運作，是否存在異常或磨損，如：齒輪有無損壞，液壓系統是否穩定，減速器是否正常等。

(2)地網檢測。一般使用GD2571便攜式接地電阻測試儀對地網的接地電阻的工作指標及使用壽命進行檢測，以便判斷出設備是否安全。

2.2.2 檢測結果分析

經檢查，機電設備各項檢查項目均符合設計要求，且能正常運行，使用維護狀態較好。其中，1#閘門啟閉機機架、制動器以及傳動軸有輕微銹蝕；2#閘門啟閉機傳動軸有輕微銹蝕；5#閘門啟閉機傳動軸、制動器以及機架有輕微銹蝕，其余位置均無銹蝕，總體狀態良好。啟閉機室、1#閘門啟閉機、2#閘門啟閉機和5#閘門啟閉機接地電阻符合設計要求。

2.3 金屬結構現場安全檢測

本次主要對南沖水閘的閘門金屬結構進行質量安全檢測，并采用儀器設備現場抽樣檢測，使用Leeb220涂層測厚儀等設備對鋼閘門涂層質量進行檢測；使用CDX-Ⅲ磁粉探傷儀、CTS-23超聲探傷儀對閘門焊縫進行無損檢測。

經檢測，閘門的設計值為不小于280μm，用Leeb220涂層測厚儀經檢查，5孔閘門任意抽取3孔。其中，1#閘門全部達標；2#閘門面板(迎水側)涂層厚度、頂梁涂層厚度、左邊梁涂層厚度不達標(檢測結果見表2)；5#閘門頂梁涂層厚度不達標(檢測結果見表3)。

表2 2#閘門檢測結果

表3 5#閘門檢測結果

3 水閘質量安全評估

(1)受檢混凝土構件實測強度均能滿足設計要求。

(2)交通橋引橋、右岸閘門室1樓門口、右岸閘門室1樓側面、左岸閘門室門口存在裂縫，交通橋防撞墻上下游側均現有鋼筋銹蝕，出現開裂、露筋等缺陷。對結構的整體性和承載力造成一定影響。

(3)受檢鋼閘門涂層厚度部分不符合設計要求，面板厚度已到設計值，所檢焊縫質量符合標準要求。

(4)閘門啟閉機狀態良好，除有局部輕微銹蝕外其他都符合設計要求。接地電阻符合設計要求。

綜合上述檢測結果，以及根據《水閘安全鑒定規定》的評價標準，結果基本滿足標準要求，運行中所發現的質量問題暫不影響工程安全，故南沖水閘安全評價為B級。建議加強現場檢查和管理，并盡快采取措施解決存在問題，以確保水閘的安全運行。

4 結 語

本文通過對南沖水閘工程中混凝土結構、機電設備以及金屬結構的現場檢查，得出檢查結果基本滿足《水閘安全鑒定規定》的評價標準，但在今后仍需進行安全檢測，以確保南沖水閘的安全運行。