寧車古潮汐門位于潮白河新河和永定新河交匯處。其主要功能是擋潮、蓄光、泄洪、排水、為海峽兩岸工業(yè)和農(nóng)業(yè)供水，對(duì)保障海河流域北部系統(tǒng)的防洪安全起著重要作用。經(jīng)過30多年在海水和鹽霧環(huán)境中的應(yīng)用和唐山地震的破壞，存在許多安全隱患，急需加固。本文從多個(gè)方面總結(jié)了擋潮閘的加固設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，可供類似工程參考

寧車古潮汐門位于天津塘沽區(qū)寧車古村西側(cè)，潮白河新河在此匯入永定新河，建于1971年7月。水閘的主要功能是泄洪、排水、擋潮、蓄光和為海峽兩岸的工業(yè)和農(nóng)業(yè)供水，對(duì)保障海河流域北部系統(tǒng)的防洪安全起著重要作用。由于潮汐閘門在海洋和鹽霧環(huán)境中長(zhǎng)期運(yùn)行，以及1976年唐山地震造成的破壞，潮汐閘門存在許多安全隱患。雖然在1986年，為了解決閘底板脫空和閘基滲透穩(wěn)定的問題，在閘室中部進(jìn)行了高壓恒噴和靜壓灌漿，上部結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了局部加固。1997年汛期前，對(duì)原有的高壓恒噴孔和靜壓灌漿孔進(jìn)行鉆孔回填，對(duì)工作橋先立柱進(jìn)行加固。然而，上述工程措施并沒有從根本上解決水閘的主要問題。為了準(zhǔn)確掌握水閘工程質(zhì)量現(xiàn)狀，找出存在的問題，為加固工程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和依據(jù)，1997年進(jìn)行了全面質(zhì)量檢查。2000年12月，天津市水利局組織專家組對(duì)該閘門進(jìn)行安全鑒定，評(píng)定為三級(jí)閘門。根據(jù)《水閘安全鑒定規(guī)定》 SL214-98的有關(guān)規(guī)定和天津市水利局的要求，對(duì)原有規(guī)模進(jìn)行了加固。1.工程概況及存在的主要問題1.1工程概況寧車古潮汐閘門設(shè)計(jì)流量為2100m3/s，閘門上下對(duì)應(yīng)水位分別為2.84m(1956年黃海高程系統(tǒng)，下同)和2.67m；檢查流量為3000m3/s，對(duì)應(yīng)的上下水位分別為3.88m和3.60m.整個(gè)閘門有22個(gè)孔，其中中間20個(gè)孔為過流，兩端側(cè)孔用混凝土墻密封。中孔底板標(biāo)高為-5.50米，內(nèi)外孔均呈階梯狀，底板標(biāo)高分別為-4.50米和-1.70米。每個(gè)孔凈寬8.00米，中墩厚1.10米，閘室總寬199.10米，閘室長(zhǎng)16.00米.采用分離式樓板和灌注樁基礎(chǔ)。墩底板厚度為1.40米，跨中小底板厚度為0.70米，每個(gè)墩底板下有6根D850mm毫米灌注樁，樁長(zhǎng)21米至23米。閘室上游側(cè)有一座交通橋，橋面標(biāo)高為5.60米，橋面寬度為4.80米，設(shè)計(jì)荷載為steam -10。工作閘門位于閘室下游側(cè)，為水平鋼閘門，上游側(cè)為疊梁閘門維護(hù)鋼閘門。閘室上部有一座工作橋，橋面標(biāo)高為8.50米，橋面寬度為6.00米，由四根丁字梁和先立立柱支撐而成。工作橋上有12臺(tái)225t和8臺(tái)216t固定葫蘆和1臺(tái)216t移動(dòng)小車。前者用于打開和關(guān)閉主閘門，后者用于打開和關(guān)閉檢修門。擋潮閘上游有15.00米長(zhǎng)的鋼筋混凝土滑板、10.00米長(zhǎng)的漿砌石框架和海漫、15.00米長(zhǎng)的1: 10斜坡漿砌石、干砌石海漫和6.00米長(zhǎng)的干砌石水平護(hù)底，總護(hù)底長(zhǎng)度為46.00米，下游有16.00米長(zhǎng)的消力池，尾板高度為1.00米，其次是10.50米長(zhǎng)的漿砌石框架水平護(hù)底。 24.50米長(zhǎng)的1: 10斜坡砂漿，干砌石洪水，10米長(zhǎng)的拋石防沖槽，共61.00米。順河工程擋潮閘自上而下全長(zhǎng)123.00米。1.2主要問題(1)閘底板脫空嚴(yán)重：受唐山地震沉降和區(qū)域地面沉降的影響，閘室底板、上游防滲板和下游消力池底板普遍存在脫空，導(dǎo)致?lián)醭遍l基礎(chǔ)滲漏不穩(wěn)定的嚴(yán)重問題。 雖然1986年采用高壓恒注和靜壓灌漿處理，1997年采用回灌處理，但僅限于閘室中部?jī)砷l之間的局部區(qū)域及其附近，并沒有完全解決 #p#分頁標(biāo)題#e#

兩座橋梁主梁混凝土中氯離子含量嚴(yán)重超標(biāo)，出現(xiàn)裂縫，特別是在運(yùn)營(yíng)橋梁中?？梢娏鸭y多為貫通裂紋，有隱性裂紋和破芯樣。由于沉降等因素，啟閉機(jī)經(jīng)常超載，工作橋長(zhǎng)期超載，閘門啟閉時(shí)經(jīng)常發(fā)生振動(dòng)。交通橋設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，為Auto -10(舊標(biāo)準(zhǔn))，橋面總寬度僅為4.8m，難以滿足目前的交通要求。(4)啟閉設(shè)備陳舊老化，齒輪磨損嚴(yán)重，使用中經(jīng)常出現(xiàn)掉鐵沫現(xiàn)象，嚴(yán)重的泥沙淤積問題沒有得到解決，導(dǎo)致啟閉機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行。(5)鋼閘門和閘門槽長(zhǎng)期運(yùn)行在海水環(huán)境中，閘門結(jié)構(gòu)腐蝕率為38~100，超過水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)。(6)電氣二次控制設(shè)備陳舊，不能滿足現(xiàn)代化運(yùn)行管理的要求，急需更新和改進(jìn)。(7)由于閘室和上下游河道淤積嚴(yán)重，泄洪能力大大降低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2.工程加固設(shè)計(jì)本次水閘加固采用的主要方案是拆除原橋墩及上部交通橋、工作橋和先立柱圓弧上游前的部分，將水閘底板向上游延伸8m，并相應(yīng)加長(zhǎng)橋墩。每個(gè)延伸墩底板下增加8根灌注樁，重新布置閘室。工作閘門采用升降閘門式，以適應(yīng)8度地震，不適合作為高框架橋的門檻。2.1地基處理地基處理包括：灌注樁、塑性混凝土防滲墻、底板接觸灌漿、消力池底板化學(xué)灌漿。為解決閘室穩(wěn)定性問題，閘底板向上游延伸8m，墩底板下增加8根灌注樁，樁徑0.85m

，梅花排列，樁長(zhǎng)15m，新老底板采用剛性連接，使新老樁形成整體共同承擔(dān)水平荷載和垂直荷載。根據(jù)該閘安全鑒定結(jié)論，閘基處于滲流不穩(wěn)定狀態(tài)，為此，在防滲板、消力池及閘底板下采取接觸灌漿，在閘底板上游設(shè)防滲墻。接觸灌漿孔孔距3m，排距2m，梅花排列；塑性混凝土防滲墻厚30cm，深5m。工程于2002年8月開工，基坑清淤后，發(fā)現(xiàn)消力池底板及護(hù)坡上有裂縫，較大縫寬3~5mm，為保證閘基的滲透穩(wěn)定，選用水溶性聚氨脂材料對(duì)裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿措施。2.2閘室加固新接長(zhǎng)的閘底板堰頂高程恢復(fù)到原設(shè)計(jì)高程－5.5m，墩厚1.1m，閘孔凈寬8m。新的工作閘門槽于原閘墩頭部附近設(shè)置。為便于主閘門檢修，工作閘門前增設(shè)上游檢修閘門槽，原閘的上游檢修閘門槽作為改建后的下游檢修閘門槽，并于原工作橋位置增設(shè)檢修橋。閘墩上部工作橋由兩根T型梁組成，橋面高程10.4m，1橋面總寬5.0m。橋上設(shè)輕型啟閉機(jī)房。交通橋布置于上游側(cè)，橋面凈寬7.0m，橋面高程5.6m，按汽-20，掛-100荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。2.3下游消能防沖加固及閘室上游護(hù)坡翻修基坑清淤后，發(fā)現(xiàn)下游海漫及防沖槽未按原設(shè)計(jì)圖紙施工，為了保護(hù)閘下河床免于水流淘刷，海漫及防沖槽均需按按原設(shè)計(jì)恢復(fù)，消力池底板除化學(xué)灌漿外，新鋪30cm混凝土，并布插筋和面層鋼筋。閘室上游護(hù)坡受地震影響、河道沖刷和凍融作用，造成漿砌石勾縫脫落、塊石錯(cuò)動(dòng)、崩坍，致使護(hù)坡大面積破壞，拆除后重新修復(fù)。2.4混凝土防碳化及防腐處理考慮到該閘長(zhǎng)期受到海水、鹽霧中氯離子的侵蝕，對(duì)老閘墩和老底板表面鑿毛（鑿深3cm）處理后，抹TK聚合物砂漿進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。對(duì)新澆混凝土包括閘墩、底板、工作橋板梁、檢修橋、交通橋空心板、排架等外露表面噴涂ST-9608防腐涂料進(jìn)行防碳化保護(hù)。#p#分頁標(biāo)題#e#

2.5金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將原工作門、檢修門、臺(tái)車及軌道、啟閉機(jī)、抓梁等設(shè)備拆除，對(duì)上述設(shè)備全部更新，新的中孔工作門16扇8.0x9.1-5.1m，內(nèi)邊孔工作門2扇8.0x8.1-5.1m，外邊孔工作門2扇8.0x5.3-5.0m，由于閘門要求雙向擋水，采用雙P型橡皮水封，啟閉設(shè)備為2x400kN固定卷揚(yáng)啟閉機(jī)。上游疊梁檢修門1套8x6.75-6.5m，下游疊梁檢修門1套8x9.0-8.8m，啟閉設(shè)備為2x100kN電動(dòng)葫蘆。2.6電氣設(shè)備改造2.6.1電氣一次該閘設(shè)兩回10kV供電電源，一回引自左岸靠近變配電樓東側(cè)的284#線路，另一回引自右岸靠近閘控制樓西側(cè)的317#線路。2回10kV架空線路下桿后，經(jīng)10kV高壓電纜進(jìn)入對(duì)應(yīng)的10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)，經(jīng)2臺(tái)容量為250kVA的油浸式電力干式變壓器降壓至0.4kV，而后通過400V低壓配電柜、動(dòng)力箱、控制柜、照明箱等為閘區(qū)及管理所的各用電負(fù)荷供電。2.6.2電氣二次該閘的監(jiān)控系統(tǒng)采用集中控制與現(xiàn)地控制相結(jié)合的方式，由計(jì)算機(jī)集中控制設(shè)備、閘門現(xiàn)地控制單元和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。計(jì)算機(jī)集中控制設(shè)備采用工控機(jī)，閘門的集中控制在工控機(jī)上操作。分散的現(xiàn)地控制柜設(shè)在每孔過流閘門啟閉機(jī)的機(jī)旁，控制模塊采用可編程序控制器（PLC）。該閘設(shè)水力測(cè)量系統(tǒng)和閘門測(cè)量系統(tǒng)。水位測(cè)量分別設(shè)在閘兩側(cè)，采用水位傳感器，水位顯示儀設(shè)在集中控制室，可通過對(duì)水位、閘門開度的測(cè)量及水力計(jì)算，實(shí)現(xiàn)每孔閘門過水流量的實(shí)時(shí)顯示。閘門測(cè)量系統(tǒng)包括每孔閘的開度測(cè)量、荷重測(cè)量和電氣測(cè)量等。2.7管護(hù)設(shè)施建設(shè)在閘管所院內(nèi)新建800m2管理用房，為二層磚混結(jié)構(gòu)。對(duì)閘區(qū)環(huán)境進(jìn)行治理，包括植樹、種草、整修圍墻、修筑進(jìn)出管護(hù)區(qū)道路、鋪?zhàn)o(hù)地面、設(shè)置建筑小品等。。2.8河道清淤為了增加防潮閘的泄流能力，對(duì)閘上1200m和閘下200m河段進(jìn)行清淤，其中閘上200m和閘下采用全斷面清淤，閘上200m以上采用窄深式深槽進(jìn)行清淤，清淤總計(jì)80萬m3。3.新材料、新技術(shù)應(yīng)用3.1TK錨固劑在新老混凝土連接上的應(yīng)用新老閘墩的立面接縫正處于下游檢修閘門槽位置，是閘墩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度比較薄弱的部位，容易產(chǎn)生豎向裂縫，其中插筋的錨固質(zhì)量是一個(gè)關(guān)鍵因素。為保證插筋的錨固強(qiáng)度，除滿足錨固長(zhǎng)度外，在插筋孔中需填充錨固材料，以增加插筋與混凝土之間的粘接強(qiáng)度。錨固劑采用TK錨固劑，施工迅速，質(zhì)量可靠，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)檢測(cè)，Φ20鋼筋拉拔力達(dá)106.9kN時(shí)仍完好，滿足設(shè)計(jì)要求。3.2鋼筋直螺紋套管連接技術(shù)應(yīng)用通常鋼筋接長(zhǎng)采用焊接或綁扎，需手工操作，高空作業(yè)更為困難，其質(zhì)量不宜保證，設(shè)計(jì)推薦采用直螺紋套管連接技術(shù)，消除了人為因素的影響，施工速度快，質(zhì)量有保證，經(jīng)檢測(cè)鋼筋接頭完全滿足設(shè)計(jì)要求。4.結(jié)語寧車沽防潮閘加固設(shè)計(jì)是在現(xiàn)場(chǎng)安全檢測(cè)、復(fù)核計(jì)算、安全鑒定等大量工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，既要恢復(fù)原閘規(guī)模和功能，又要滿足安全運(yùn)用，但由于受到資金和工期的影響，僅對(duì)原閘破壞嚴(yán)重已不能滿足安全使用的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了拆除，保留了原灌注樁基礎(chǔ)等質(zhì)量好且滿足要求的結(jié)構(gòu)，使除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)合理又安全可靠。 來源：找論文網(wǎng)#p#分頁標(biāo)題#e#