摘要：病險(xiǎn)水閘的對水利工程的運(yùn)行造成了很大的威脅，一旦發(fā)生事故，后果不堪設(shè)想，為保證水利工程的質(zhì)量，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，要對病險(xiǎn)水閘查明問題，分析原因，根據(jù)工程和當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)，研究病險(xiǎn)水閘綜合性加固措施。本文病險(xiǎn)水庫的主要問題進(jìn)行了分析，然后闡述了水閘加固改造措施，最后對高壓噴射為原理的灌漿加固技術(shù)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：水利工程；水閘加固
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病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固，主要是在現(xiàn)有工程基礎(chǔ)上，因地制水閘加固宜，通過采取綜合加固措施，消除病險(xiǎn)，確保工程安全和正常水閘加固使用，恢復(fù)和完善水閘應(yīng)有的防洪減災(zāi)和興利效益。
1.病險(xiǎn)水閘的現(xiàn)狀分析
1.1.建筑物結(jié)構(gòu)老化損害嚴(yán)重�；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級低，配筋量不足，造成大量混凝土碳化、開裂、松散、脫落、鋼筋銹蝕等損害。
1.2.閘門銹蝕、啟閉設(shè)施和電氣設(shè)施老化。金屬閘門和金屬結(jié)構(gòu)銹蝕，啟閉設(shè)施和電氣設(shè)施老化、失靈或超過安全使用年限，無法正常使用。
1.3.水閘抗震不滿足規(guī)范要求。處于地震設(shè)防區(qū)的水閘，原設(shè)計(jì)未考慮地震設(shè)防或設(shè)計(jì)烈度偏低，結(jié)構(gòu)不滿足抗震要求。
1.4.上下游淤積及閘室磨蝕嚴(yán)重。多泥沙河流上的部分水閘因選址欠佳或引水沖沙設(shè)施設(shè)計(jì)不當(dāng)，引起水閘上下游河道嚴(yán)重淤積，影響泄水和引水，閘室結(jié)構(gòu)磨蝕現(xiàn)象突出。
1.5.閘基和兩岸滲流破壞。閘基和兩岸產(chǎn)生管涌、塌坑、冒水、滑坡等現(xiàn)象，發(fā)生滲透破壞。
1.6.管理設(shè)施問題。大多數(shù)病險(xiǎn)水閘存在安全監(jiān)測設(shè)施缺失，難以滿足運(yùn)行管理需求。
1.7.防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低。防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低造成超標(biāo)準(zhǔn)泄流、閘前水位超高甚至洪水漫溢。
1.8.防滲鋪蓋、翼墻、堤岸護(hù)坡?lián)p壞，管理房年久失修房、防汛道路損壞、缺乏備用電源和通除險(xiǎn)加固訊工具等問題。
1.9.閘室穩(wěn)定不滿足規(guī)范規(guī)定的要求。閘室的抗滑、抗傾、抗浮安全系數(shù)以及基底應(yīng)力不均勻系數(shù)不滿足規(guī)范要求，沉降、不均勻沉陷超標(biāo)，導(dǎo)致承載能力不足、基礎(chǔ)破壞，影響整體穩(wěn)定。
1.10.閘下消能防沖設(shè)施損壞。閘下消能防沖設(shè)施損毀嚴(yán)重，不適應(yīng)設(shè)計(jì)過閘流量的要求，或閘下未設(shè)消能防沖設(shè)施，危及主體工程安全。
2.水閘加固改造措施
水閘加固改造的措施一般包括：
2.1.岸墻和翼墻
水閘的岸墻和翼墻是水閘與兩岸的連接建筑物，主要起擋土、防滲和均勻引導(dǎo)水流的作用。常見的病害和改造措施如下:(1)翼墻布置形式不合理，擴(kuò)散角過大，導(dǎo)致水流條件差，沖刷嚴(yán)重，繞滲長度不夠，防滲效果差，導(dǎo)致翼墻滲水。(2)岸墻、翼墻因地下水位，上、下游水位的變化，邊荷載的增加，地震等級的提高，防滲和排水設(shè)施的失效等原因，導(dǎo)致墻后水土壓力增加，是墻體穩(wěn)定安全系數(shù)不足。地基與基礎(chǔ):水閘閘室基礎(chǔ)為閘底板，起著承受荷載、傳遞荷載、防沖和防滲的作用。
2.2.閘室
閘室是水閘的主體工程，包括閘底板、閘門、閘墩、工作橋、交通橋、檢修便橋、啟閉設(shè)備。常見的病害和改造措施如下:(1)因蓄水位的提高，運(yùn)用條件的改變，地震級別的提高，防滲和排水設(shè)施失效等原因?qū)е麻l室整體穩(wěn)定不滿足要求。(2)水閘結(jié)構(gòu)因老化、病害、設(shè)計(jì)規(guī)范的變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，或因各種原因要求增強(qiáng)構(gòu)建承載能力，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
2.3.消能與防護(hù)設(shè)施
平原土基上的水閘，河床及岸坡的抗沖能力較低，且承受水頭不高，閘下躍前水流佛汝德數(shù)較低，常采用底流消能。常見的病害及相應(yīng)的改造措施如不(1)未設(shè)消力池，或消力池過淺，常使下游不能形成淹沒水躍，對下游河床產(chǎn)生過大的沖刷，導(dǎo)致消力池、海漫、護(hù)坡被沖毀。(2)海漫干砌塊石過小引起的局部沖刷。(3)護(hù)坡因墊層掏空，地基沉陷、沖刷、排水不暢、管理不善等原因而塌陷、破損。
2.4.地基與地基加固、防滲與排水設(shè)施加固、消能與防護(hù)設(shè)施加固、翼墻與翼墻加固、閘室加固、電器、閘門及啟閉機(jī)改造等。
2.5.防滲與排水設(shè)施:水閘的防滲設(shè)施有水平防滲(鋪蓋)和垂直防滲設(shè)施(板樁、齒墻、防滲墻、灌注式水泥砂漿帷幕、高壓噴射灌漿帷幕及垂直防滲土工膜等)，而排水設(shè)施是指鋪設(shè)在護(hù)坦、漿砌石海漫底部和閘底板下游段起導(dǎo)滲作用的砂礫石層，排水體常與反濾層結(jié)合使用。
2.6.水閘混凝土
水閘中建筑物采用混凝土或鋼筋混凝土修建時(shí)，統(tǒng)稱為水閘混凝土。水閘混凝土的病害主要有碳化、裂縫、滲漏、剝蝕等。(1)混凝土碳化處理對因混凝土碳化而導(dǎo)致鋼筋銹脹，且己有鋼筋截面己不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)綁焊鋼筋，粉刷高強(qiáng)砂漿后再用環(huán)氧厚漿封閉;(2)混凝土裂縫處理對于硅和鋼筋硅結(jié)構(gòu)的裂縫，如不影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可視裂縫大小分別采用水泥灌漿或化學(xué)灌漿，表面涂環(huán)氧砂漿處理，影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的應(yīng)力裂縫和貫通裂縫則應(yīng)鑿開鋼筋回填硅等方法補(bǔ)強(qiáng)，如系表面細(xì)微裂紋則可不予處理。(3)滲漏處理對于點(diǎn)滲漏，應(yīng)根據(jù)水壓力的大小和孔洞大小采用直接堵漏法、下管堵漏法、灌漿堵漏法等;對于大面積散滲，常用表面涂抹覆蓋、澆筑混凝土或鋼筋混凝土、灌漿處理;(4)剝蝕處理剝蝕處理應(yīng)通過水閘混凝土建筑物的剝蝕破壞的診斷和危害性分析，選用合適的處理措施。無論選何種措施，所采取的修補(bǔ)方法都是“鑿舊補(bǔ)新”，先清除剝蝕的老混凝土，在修不體與老混凝土結(jié)合面進(jìn)行處理，再進(jìn)行澆注回填，養(yǎng)護(hù)。
2.7.水工閘門
造成水工閘門病害的原因主要有:閘門啟閉設(shè)備和零部件運(yùn)行多年，出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕或磨損、變形等，影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。
3.以高壓噴射灌漿技術(shù)的相關(guān)工藝
3.1.高壓下的長樁噴射工藝
在高壓下噴射長樁形成的固結(jié)體必須滿足直徑大小均勻，旋噴樁直徑一致的要求。但是現(xiàn)如今以以往單一的噴射技術(shù)參數(shù)來噴射長樁，是達(dá)不到該要求的，還存在一些外在因素，像天然地基的地質(zhì)多種多樣，同一片土地，深度不同，土層也會各異，在密實(shí)度、含水量等也會出現(xiàn)不一的情況。這些都會出現(xiàn)承載力降低，旋噴樁之間交聯(lián)不上等狀況。所以在噴射上對于一些硬上、深部土層和土粒大的卵礫石要適當(dāng)?shù)脑黾訃娚鋾r(shí)間，或者是在提升和旋轉(zhuǎn)速度上做一些調(diào)整。這就是所謂的長樁的噴射工藝。
3.2.對冒漿處理工藝的介紹
在旋噴過程中，對于地層狀況的判斷、對旋噴參數(shù)合理性的審核等方面都是通過冒漿來觀察的，所謂冒漿就是在旋噴過程中產(chǎn)生的，隨著漿液沿著灌漿管管壁冒出地面的為數(shù)不多的土粒，這樣得來的信息更及時(shí)。據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以灌漿量的20%為標(biāo)準(zhǔn)，冒漿量低于者為正�，F(xiàn)象，超過標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)先查明原因，一旦查清就應(yīng)及時(shí)想辦法補(bǔ)救。還會出現(xiàn)一些別的狀況，比如灌漿管密封性不好會導(dǎo)致流量不變而力突然下降；有時(shí)候出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時(shí)，應(yīng)看上質(zhì)是否松軟，如果是上質(zhì)疏松屬正�，F(xiàn)象，就進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?fù)噴來補(bǔ)救；如果周圍有空洞、通道，就采取以下措施，比如：先拔出灌漿管等待漿液凝固，然后重新灌漿直至冒漿停止等。
3.3.同結(jié)體控形工藝
固結(jié)體的形狀，可以調(diào)節(jié)噴射壓力和灌漿量、改變噴嘴移動(dòng)方向和速度予以控制根據(jù)工程需要，可噴射成如下幾種彤狀的同結(jié)體：圓盤狀—只旋轉(zhuǎn)不提升或少提升；墻壁狀—只提升不旋轉(zhuǎn)，噴射方向固定；圓柱狀—邊提升邊旋轉(zhuǎn)；大底狀在底部噴射時(shí)，加大噴射壓力、做重復(fù)旋噴或減低噴嘴的旋體提升速度：葫蘆狀—在底部噴射時(shí)，加大噴射壓力、做重復(fù)旋噴或減低噴嘴的旋轉(zhuǎn)提升速度；大帽狀—到土層上部時(shí)加大壓力或做重復(fù)旋噴或減低噴嘴旋轉(zhuǎn)提升速度；扇形狀一邊往復(fù)擺動(dòng)，邊提升。在做完控形工藝后，要求同結(jié)體達(dá)到勻稱，粗細(xì)和長度差別不大。
3.4.關(guān)于防縮工藝
當(dāng)選擇純水泥漿液開展噴射時(shí)，在土粒和漿液徹底混合后的一段凝固時(shí)間內(nèi)，因?yàn)闈{液析水的影響，一股都出現(xiàn)了程度不一的收縮，致使崮結(jié)體頂部位置形成一個(gè)凹穴，其深度會由于漿液本身具有的析出性，地層性質(zhì)以及固結(jié)體總長度和直徑的大小各異而不同，噴射長固結(jié)體一般凹穴深度在0.3~lm，單管施噴的凹穴深度最小，約0.1~0.3m；其次是二重管旋噴；最大的是三重管旋噴，大概在0.3~lm之間，這是非常不利的，所以一定要制定積極有效的措施進(jìn)行解決。
4.結(jié)語
水閘加固施工技術(shù)是水利工程施工中的重要組成部分，加固方案要體現(xiàn)先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)水閘加固濟(jì)性的原則，從勘測、設(shè)計(jì)、施工、管理等各方面，重視采用病險(xiǎn)水閘水閘加固除險(xiǎn)加固新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝。
參考文獻(xiàn)：
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