實(shí)例分析：水閘除險(xiǎn)加固施工怎么做？

 一、水閘概況及其存在的問題

        某水閘控制流域面積為1298km2，灌溉面積5172畝，發(fā)電裝機(jī)600kW，水閘最大下泄流量2872m3/s，是一座以農(nóng)業(yè)灌溉用水，并兼顧水力發(fā)電、供水等綜合效益水閘工程。
        2008年12月對工程進(jìn)行了全面安全鑒定，鑒定確認(rèn)該水閘為三類閘，屬病險(xiǎn)水閘，主要存在如下工程問題。
        （1）工程按50年一遇洪水設(shè)計(jì)，200年一遇洪水校核，水閘過流能力滿足設(shè)計(jì)要求。但翻板閘支鉸銹蝕，啟閉不靈，影響泄洪安全。
        （2）閘壩均坐落于巖基上，閘基承載力滿足要求，閘基揚(yáng)壓力呈無折減的線性分布。經(jīng)復(fù)核，翻板閘溢流堰抗滑穩(wěn)定滿足要求，閘基抗?jié)B穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。下游岸坡?lián)鯄够€(wěn)定滿足要求，但擋墻抗傾穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求，現(xiàn)狀漿砌石邊墻存在多處裂縫、錯(cuò)位，擋墻基礎(chǔ)局部已淘空。
        （3）下游未設(shè)消能設(shè)施，現(xiàn)已沖刷成坑，任其發(fā)展，易淘刷閘基，影響閘壩穩(wěn)定。
        （4）進(jìn)水閘鋼閘門銹蝕嚴(yán)重，泄洪閘及進(jìn)水閘因閘門槽變形，啟閉困難，且采用臨時(shí)架設(shè)葫蘆啟閉，泄洪安全難以得到保證；翻板閘支鉸銹蝕，啟閉不靈。
        （5）工程無排漂排污設(shè)施，閘前雜物、垃圾、藻類密布。
        由于水閘存在諸多的安全隱患，及時(shí)對水閘建筑物進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理是當(dāng)務(wù)之急之事。

        二、工程地質(zhì)

        水閘建筑物及其上游河床寬100～130m，兩岸發(fā)育一級階地，階面高程一般為64～67m，寬百余米。閘下游河床略窄，兩岸為巖質(zhì)岸坡，坡度較陡，岸坡穩(wěn)定性尚好。閘址區(qū)出露地層主要為三疊系灰?guī)r及第四系全新統(tǒng)沖積粘土、砂、礫（卵）石。

        三、工程布置及主要建筑物

        根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）、《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）及《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL265-2001）確定，本工程等別為Ⅱ等大（2）型工程。根據(jù)本工程等別，確定泄水閘、左右岸灌溉閘為2級建筑物，次要建筑物級別為3級，臨時(shí)建筑物為4級。校核洪水位（P=1%）為69.26m；設(shè)計(jì)洪水位（P=3.3%）為67.76m；正常蓄水位為64.00m；校核洪水位時(shí)最大下泄流量（P=1%）為2790m3/s；設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大下泄流量（P=3.3%）為2170m3/s。
        工程主要建筑物布置從左至右依次為：左岸灌溉發(fā)電進(jìn)水閘（胸墻式，單孔，凈寬4m，總長6.4m）、8孔泄水閘（駝峰堰堰型，每孔凈寬12.0m，共8孔，總長113.0m）、右岸灌溉發(fā)電進(jìn)水閘（胸墻式，單孔，凈寬4m，總長6.4m）等，設(shè)計(jì)閘頂高程71.0m。

        3.1 泄水閘加固設(shè)計(jì)
        泄水閘布置在原公路橋上游側(cè)，按原橋孔對應(yīng)布置水閘，每橋孔上游布置水閘兩孔，從右岸至左岸分別為1號(hào)～8號(hào)孔，其中4號(hào)孔對應(yīng)原船閘位置?？紤]到水閘兩岸均有灌溉發(fā)電進(jìn)水閘，通航船閘仍按原船閘位置布置比較合適，并結(jié)合施工導(dǎo)流的布置，確定4號(hào)孔為預(yù)留船閘孔。
        水閘堰體采用駝峰堰，堰頂高程61.50m，堰頂堰面曲線半徑為3.0m，上游堰面邊坡1：1，駝峰堰上游底板高程60.00m，下游堰面邊坡1：3，底板高程60.00m，兼作消力池部分。工作閘門采用平板鋼閘門垂直起吊，門頂允許過水方式，閘門頂高程64.0m，閘門底高程61.50m，布置在堰頂最高處，啟閉機(jī)排架頂高程76.5m，啟閉機(jī)房建筑面積580m2。檢修閘門槽距工作閘門上游6.30m，采用門機(jī)起吊方式。交通橋布置在工作閘門下游側(cè)，橋面高程71.0m，考慮到兩岸交通要求，橋面寬采用7.0m。
        水閘上游進(jìn)口段護(hù)底高程60.0m，護(hù)底順?biāo)鞣较蜷L25m。閘室下游設(shè)消力池，消力池底板高程60.0m，消力池段長度9.30m，閘室段長度4.0m，總長度13.30m，原堰體61.0m高程以上部分拆除，剩余部分用作消力坎，消力池深1m。
        消力池下游海漫主要依據(jù)河道各種工況下的河道流速所確定。工程河道設(shè)計(jì)洪峰流量為2170m3/s，流速為2.52m/s，相應(yīng)下游水位67.50m；校核洪峰流量為2790m3/s，流速為2.74m/s，相應(yīng)下游水位68.97m；干砌塊石海漫抗沖流速為3～4m/s，設(shè)計(jì)采用格賓塊石籠海漫，抗沖流速可達(dá)到7m/s左右，海漫末端坐落在原基巖上，故不設(shè)防沖槽。海漫長20m，厚度1.0m，下部設(shè)0.2m厚的反濾層。
        原水閘左岸引水渠基礎(chǔ)部分被淘空，為避免邊墻倒塌，沿原墻基采用拋石固腳，拋石頂高程61.0m，頂寬2.0m，外邊坡1：2，長度64.35m。

        3.2 灌溉進(jìn)水閘加固設(shè)計(jì)
        左右兩岸灌溉發(fā)電進(jìn)水閘，均分別易址改建在其所在地的公路橋上游側(cè)，進(jìn)水閘結(jié)構(gòu)尺寸相同，故不分別闡述。進(jìn)水閘均采用單孔胸墻式水閘布置，進(jìn)水閘孔凈寬4m，孔底高程61.50m，胸墻底高程64.50m，邊墩厚1.2m。工作閘門布置在胸墻上游，采用平板鋼閘門卷揚(yáng)機(jī)啟閉，啟閉機(jī)安裝高程76.50m，啟閉機(jī)房建筑面積31m2。 攔污柵與檢修閘門布置在工作閘門上游，清污平臺(tái)布置攔污柵下游側(cè)，清污平臺(tái)及胸墻上游擋墻頂高程65.0m，胸墻下游邊墻頂高程71.0m。進(jìn)水閘引水渠靠水側(cè)設(shè)攔砂坎，坎頂高程61.50m，基礎(chǔ)高程59.0m。引水渠靠岸側(cè)設(shè)導(dǎo)水邊墻，墻頂高程5.0m，為混凝土重力式擋墻。進(jìn)水閘下游應(yīng)拆除原進(jìn)水閘閘室，并采用混凝土重力式擋墻與原引水渠岸墻連接，墻頂高程65.0m，底板采用混凝土護(hù)底厚0.30m。

        3.3 泄水閘的閘門設(shè)計(jì)和啟閉設(shè)備
        新建泄水閘共8孔，每孔凈寬為12.0m，閘底板高程61.50m，閘墩頂高程71.0m。泄水閘每孔設(shè)一扇工作閘門，結(jié)構(gòu)型式為平面滑動(dòng)鋼閘門。采用工程塑料合金材料滑道支承，下游止水下游面板。閘門擋水高度為3.5m，門高為2.5m，門頂溢流。門體與埋件主要材料為Q235，門體含加重共約18t/扇，埋件重約6t/孔，閘門運(yùn)行條件為動(dòng)水啟閉。
        啟閉設(shè)備選擇QP-2×250kN固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，揚(yáng)程12m，共8臺(tái)，重量為5.4t/臺(tái)，啟閉平臺(tái)高程為76.50m。工作閘門上游側(cè)設(shè)檢修門槽，8孔共用一扇檢修閘門，檢修閘門靜水關(guān)門，動(dòng)水啟門。啟閉設(shè)備為一臺(tái)單向門機(jī)DM2×250kN，門機(jī)重約55t/套，軌道重約15t，軌上揚(yáng)程為6m，軌下?lián)P程為7m。檢修閘門平時(shí)鎖定在閘墩頂。

        3.4 灌溉進(jìn)水閘的閘門設(shè)計(jì)及啟閉設(shè)備
        灌溉進(jìn)水閘為拆除重建，布置在泄水閘的兩側(cè)，共2孔，順?biāo)鞣较蛞来卧O(shè)置檢修閘門、攔污柵、工作閘門。
        檢修閘門孔口尺寸為4m×2.8m（寬×高），底板高程61.50m，閘墩頂高程65.00m。每孔設(shè)一扇檢修閘門，結(jié)構(gòu)型式為平面滑動(dòng)鋼閘門，閘門及埋件主要材料為HS型手拉葫蘆，門體重3t/扇，埋件重1.0t/孔。閘門靜水關(guān)門，動(dòng)水啟門，啟閉設(shè)備為臨時(shí)設(shè)備。
        攔污柵孔口尺寸為4m×3.5m（寬×高），底板高程61.50m，閘墩頂高程65.00m。每孔設(shè)一扇傾斜式攔污柵，攔污柵為平面滑動(dòng)式鋼柵，柵體及埋件主要材料為Q235，柵重3.0t/扇，埋件重1.0t/孔。攔污柵靜水啟閉，啟閉設(shè)備為HS型手拉葫蘆。
        工作閘門孔口尺寸為4m×2.5m（寬×高），底板高程61.50m，閘墩頂高程71.00m。每孔設(shè)一扇工作閘門，結(jié)構(gòu)型式為平面滑動(dòng)鋼閘門，閘門及埋件主要材料為Q235，門體重5t/扇，埋件重3.0t/孔。閘門動(dòng)水啟閉，啟閉設(shè)備為QP-2×100KN固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，容量2×100KN，揚(yáng)程12.0m，自重2.5t/臺(tái)，共2臺(tái)，啟閉平臺(tái)高程為76.50m。

高程 閘門 水閘

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