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摘要：鉴于河道拦河闸、堤坝分洪闸(泄洪闸)存在设计标准不够、行洪能力不足等问题提出改造方案，为便于施工和减小新老闸间的相互影响，水闸扩建采取加宽拦河方案；提出了该水闸除险加固方案的施工技术，为同类工程所参考。
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关键词：水利工程；除险加固；泄洪闸；加宽拦河
Abstract: In view of the river Hezha elam, Dams Fen Hongzha (the sluice) existing not standard for design ability to flood and the shortage of the modification plan, for facilitating construction and reducing small new old brake interactions, the gate to widen blocks river project. The author puts forward some problems related strengthening project construction technology, and references for similar engineering.
Key Words: water conservancy projects; strengthening problems; sluice; widened block river
中图分类号：TV5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
工程概况
某枢纽工程控制灌溉面积33万亩，其中，联合灌区灌溉面积17万亩，灌区灌溉面积16万亩，联合枢纽工程由拦河泄洪闸、溢流堰、引水道、老泄洪冲砂闸、托北干渠进水闸、联合干渠进水闸和上下游整治导流堤等组成。现状拦河闸系统已运行45年，建筑物结构破损，枢纽泄洪能力严重不足，建筑物结构存在不满足稳定问题，闸门启闭设备老化锈蚀，上、下游导流堤建设标准低。这些问题的存在，使枢纽工程不能发挥应有的功能，存在着失去功能的严重安全隐患，一旦失事，将造成严重的经济损失及人民生命财产危害。通过本项目的实施，解决了防洪泄洪安全的问题，缓解了防洪压力，改善引水条件及供水质量，提高了供水保证率，防止和减少泥沙入渠，为联合干渠正常运行创造有利条件，为灌区城乡居民的安居乐业提供水利安全条件。
水闸除险加固方案
经水力计算复核，原过洪建筑物实际的最大过洪流量为1730m/s。比校核洪水流量2712m/s泄洪能力小了982m/s。为满足拦河闸的过洪要求，采取加宽拦河闸方案为本引水枢纽除险加固建设方案；即增加拦河闸的宽度，在现有拦河闸的右侧增建新闸室，以满足泄洪能力不足及引水防砂的要求，保证泄洪安全的方案。
维持现有拦河泄洪闸总宽度不变，保留7孔8m的泄洪闸，并将托北干渠引水闸废弃重建。在保留的7孔泄洪闸的右岸，新建泄洪冲砂闸16孔，其中14孔泄洪闸，单孔净宽8m；2孔冲砂闸，单孔净宽4m，拦河冲砂闸总净宽176m。新老拦河闸直线布置，新老拦河闸之间设置4m的连接段，河道整治宽度为210m。拦河闸左侧设托北干渠进水闸，引水角度与拦河闸呈70°，闸后设消力池、海曼段与下游渠道连接，在拦河闸的右侧设联合总干渠进水闸，引水角度为与拦河闸45°，闸后设消力池、海曼段与下游渠道连接。根据设计洪水标准及规范规定的安全超高要求，采用增加拦河闸宽度，满足安全泄洪要求，具经水力学计算，当校核洪水为100年一遇时，闸顶高程为1284.30m，闸墩高5.3m，比原闸顶抬高0.8m。
新增拦河泄洪冲砂闸施工
3.1土方施工
本工程土方开挖主要包括闸底板及铺盖、护坦基础、消能防冲墙、边墙基坑开挖，开挖土料为级配不良砾，基坑基本在无水条件下开挖，但闸后裙板防冲墙属深基础，底部开挖可能有部分渗水，可采取集水坑加水泵抽水辅助降水措施。基坑开挖以挖掘机挖甩为主，推土机推运，闸基以上2m土方由推土机推运为主，推至闸室上游侧，闸下游防冲墙基础由挖掘机开挖、推土机推运至下游侧，以备回填，闸基开挖至设计高程20cm时，由人工清基、整平至设计开挖高程，再用14吨振动碾碾压，使闸基土干密度达到天然干密度的1.05以上，整个闸室全面同步开挖，先防冲墙后闸基及铺盖。
3.2混凝土浇筑施工
新增拦河闸砼浇筑的主要部位有：闸前铺盖段、闸室（包括底板、闸墙及上部结构）、闸后交通桥、防冲墙及护坦等。砼由砼拌和站统一制备，3m3砼卧罐搅拌车运输，25 m3/h砼泵送车入仓，人工平仓，插入式或平板式振捣器振捣，闸室、闸室上部结构、交通桥、闸后防冲墙浇筑时需搭设脚手架，铺设工作平台。砼浇筑分别为两期进行，第一期共60天，主要完成防冲墙、闸室、铺盖和护坦段的浇筑。日浇筑强度110m3/日，二期施工段共30天，主要完成闸室上部结构，闸后交通桥及闸底板硅粉砼浇筑，浇筑强度70m3/日。
3.3砌石施工
砌石施工主要包括浆砌块石，浆砌石位于闸前后连接段岸墙砌筑，抛块石位于消能裙板下游的防冲坑。
块石料采用砂质灰岩料石，料石必须质地坚硬、新鲜、完整、上下两面大致平整，无尖角、棱边、厚度大于20cm，长度40～60cm，单块重25kg以上。块石采用细粒砼砌筑，强度C20、F100、W4，水泥采用42.5R普通硅酸盐水泥，水灰比0.7，坍落度6～8cm，砂率40%，砾石粒径5～10mm，配合比：水泥290kg、水203kg、砂740kg、砾石1175kg。块石砌筑采用人工坐浆挤浆法施工，块石间胶结层厚度2～3cm，不能干靠，水平分层砌筑，缝隙用扁铲或小型振动棒捣固密实至表面出浆，砌缝随手用原浆抹平压实，形成凹缝，低于砌石面0.5～1.0cm。浆砌块石施工工期30天，砌筑强度94m3/日。与砼浇筑施工同步进行。
3.4抛石施工
抛石施工区位于闸后防冲墙后的冲刷坑内，抛石单块重应大于50kg，应呈块石，防止扁平石，块石料取自采石场，或旧闸拆除砼块体，采用自卸车运输、人工平料。抛石过程中应人工抛洒5～10cm砾石，使缝隙密实。
3.5门启闭机安装
闸门埋件包括工作门和检修门门槽埋件的安装及砼浇筑，检修门埋件主要由底槛、主轨、侧轨、及门楣组成，它们的埋设同相应的构筑物的砼浇筑同步进行，相应部位浇筑前，应将事先制作好的埋件运至现场，吊装校正就位后与相邻钢筋骨架焊接牢固，置于模板内侧，便可进行相应部位的砼浇筑。弧形工作门埋件包括底槛和侧轨，采用二期砼埋设，闸室浇筑完毕达到预期强度后，将埋件运至现场，通过锚栓钢筋校正定位，予以焊接，先浇筑门槛的二期砼，再浇筑侧轨的二期砼。
弧形门叶的安装要在现场进行，分门叶、牛腿（斜支臂）、支座三部分进行组装，各部组件由吊车吊装，位置准确定位后，进行相互连接，最后浇筑牛腿支座砼，达到强度要求后，拆除支撑件。启闭工作桥台砼达到设计强度后，便可进行启闭机安装，启闭机安装应准确定位，连接牢固，电器设备和线路完整无缺损，启闭机可先于闸门安装，以利调试。
现有拦河泄洪闸施工
为了对原闸前铺盖维修加固，在原闸底板砼凿除20cm，老闸墩凿毛等工序，各工序相互交叉施工，有些可以同时平行施工，总之要环环相扣，均衡施工。
（1）土方开挖主要包括铺盖基础开挖及消能裙板基础开挖，开挖土料为级配不良砾，堆积稍密至中密，场地类型属中硬Ⅱ类，由于采取了井管排水措施，基坑在无地下水的条件下开挖。土料采用1m挖掘机开挖，74kw推土机推运至上游井管排水井轴线5m以外堆放，以便进行回填。基坑开挖至设计高程以上20cm时，由人工清基，地基整平后由14t振动碾对基坑表面进行碾压，使其密实度达到75%以上，干密度达到2.2t/m以上。
（2）为满足闸底板抗磨抗砸要求，闸底板及护坦表层铺筑厚20cm的硅粉砼，其强度标号为C50。硅粉砼由1m强制式搅拌机拌制，1m机动翻斗车运输，直接入仓，人工平仓，大功率平板式振捣器振捣，人工收面，抹平压光。硅粉砼浇筑同老闸墙凿毛先后进行，当老闸墙凿毛后，即进行硅粉抗磨层的浇筑，使新、老砼结合紧密，不留施工冷缝。硅粉砼依据闸底板缝隙情况，纵横向设相应的结构分离缝，分缝材料为5mm双面砂改性沥青油毡，砼浇筑时同步埋设。
（3）对现有拦河闸工作门及检修门埋件予以利用，进行防腐处理即可，不新设埋件。现有拦河闸只对平板检修门与单轨移动式启闭机进行安装调试，调试好后检修门置于门库内。弧形门叶予以利用，现场进行维修加固，主要对门叶、梁及斜支臂进行钢构校正、补焊等。更换止水设施，并对 金属结构进行防腐处理。
（4）启闭工作桥台达到设计强度后便可进行启闭机安装，启闭机安装应准确定位，连接牢固，电气设备和线路无缺损。启闭机安装好后应同原闸门进行联合调试，保证进行安全可靠。
（5）旧构筑物拆除包括老拦河闸墩表层凿除、启闭工作桥台、交通桥T形梁桥面板、钢轨消能裙板等。旧构筑物的拆除应根据新构筑物的施工工序及进度安排，先期完成，为满足施工进度要求创造场地条件。拆除方法浆干砌石部分采用振动棒振松捣碎，挖掘机挖装，自卸汽车运输至弃渣场或指定堆放点。桥板预制件尽量整体拆除，以备利用，吊车吊离原位汽车运输。金属结构、人工拆卸、焊机切割，吊运出场区，作为废品处理。
结论
本水闸除险加固工程采取加宽拦河泄洪闸的方式，提出了详细的施工工艺，工程实施结果表明，所采取的施工技术可确保工期以及质量要求，工程加固后有效地解决了渠首工程泄洪安全问题，缓解了上、下游工程防洪压力，改善了灌区引水条件及供水质量。
参考文献：
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[3] 王延清．陆浑水库溢洪道施工方案合理性分析[J]．山西水利，2006，31（02）：46-49． |
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发表于 2018-7-16 16:39:52