摘要：水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中，水閘的加固設(shè)計(jì)應(yīng)用很廣，也是非常重要的，水閘的重點(diǎn)部位例如底板、閘墩等混凝土的控制分析也就變?yōu)橛葹橹匾?。本文僅以底板部位易出現(xiàn)的問題入手，對(duì)如何進(jìn)一步控制混凝土質(zhì)量進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：水閘；底板；混凝土

水閘在水利工程中應(yīng)用很廣，底板部位易出現(xiàn)問題，長(zhǎng)期以來困擾著工程界。一直未能很好解決。該問題的出現(xiàn)，給水閘工程帶來了多方面不同程度的危害，所以在進(jìn)行水閘設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)閘址附近的地形、地質(zhì)條件和水文、施工、管理等因素，認(rèn)真研究，合理布置。

一、底板混凝土配料的控制

混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)在使用前要進(jìn)行保養(yǎng)、校核，確保計(jì)量準(zhǔn)確性，材料配合比允許偏差必須控制在水泥、水、混合料為±2%；砂、石為±3%；外加劑為±l%。除粉煤灰、水、砂、石用自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)控制外，對(duì)減水劑要先用天平稱量每盤料的用量，然后裝袋備用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工地試驗(yàn)室提供的混凝土施工配料單嚴(yán)格配料，機(jī)械攪拌時(shí)料斗投料順序?yàn)椋合燃铀槭?，后加水泥、減水劑、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土攪拌時(shí)間從投料完畢組成材料，在攪拌機(jī)內(nèi)延續(xù)攪拌時(shí)間不得少于2分鐘，摻入抗裂防滲纖維混凝土攪拌時(shí)間不得少于2.5分鐘。

混凝土出料時(shí)隨時(shí)測(cè)定坍落度和拌和物溫度、觀察混凝土拌和質(zhì)量，嚴(yán)禁生料輸送，確?；炷翝仓|(zhì)量。由于底板混凝土倉(cāng)面較大，混凝土用量多，可采用混凝土輸送泵泵送混凝土。泵管安裝時(shí)不得直接支撐在鋼筋、模板及預(yù)埋件上，每隔一段距離要用鋼管支架固定，管道卡箍處不得漏氣漏漿，泵管盡量少用彎管和軟管，預(yù)防堵管，確?；炷另樌隽稀；炷帘盟颓耙们逅疂駶?rùn)管壁，然后拌制1：2水泥砂漿潤(rùn)滑混凝土泵和輸送管內(nèi)壁，潤(rùn)滑用的水泥砂漿要分散布料。

摘要:水閘在水利工程中應(yīng)用很廣，也是非常重要的，水閘的重點(diǎn)部位例如底板、閘墩等混凝土的控制分析也就變?yōu)橛葹橹匾?。本文僅以底板部位易出現(xiàn)的問題入手，對(duì)如何進(jìn)一步控制混凝土質(zhì)量進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞:水閘;底板;混凝土

水閘在水利工程中應(yīng)用很廣，底板部位易出現(xiàn)問題，長(zhǎng)期以來困擾著工程界。一直未能很好解決。該問題的出現(xiàn)，給水閘工程帶來了多方面不同程度的危害，所以在進(jìn)行水閘設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)閘址附近的地形、地質(zhì)條件和水文、施工、管理等因素，認(rèn)真研究，合理布置。

一、混凝土底板配料的控制

混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)在使用前要進(jìn)行保養(yǎng)、校核，確保計(jì)量準(zhǔn)確性，材料配合比允許偏差必須控制在水泥、水、混合料為±2%；砂、石為±3%；外加劑為±l%。除粉煤灰、水、砂、石用自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)控制外，對(duì)減水劑要先用天平稱量每盤料的用量，然后裝袋備用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工地試驗(yàn)室提供的混凝土施工配料單嚴(yán)格配料，機(jī)械攪拌時(shí)料斗投料順序?yàn)椋合燃铀槭蠹铀唷p水劑、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土攪拌時(shí)間從投料完畢組成材料，在攪拌機(jī)內(nèi)延續(xù)攪拌時(shí)間不得少于2分鐘，摻入抗裂防滲纖維混凝土攪拌時(shí)間不得少于2.5分鐘。

混凝土出料時(shí)隨時(shí)測(cè)定坍落度和拌和物溫度、觀察混凝土拌和質(zhì)量，嚴(yán)禁生料輸送，確?；炷翝仓|(zhì)量。由于底板混凝土倉(cāng)面較大，混凝土用量多，可采用混凝土輸送泵泵送混凝土。泵管安裝時(shí)不得直接支撐在鋼筋、模板及預(yù)埋件上，每隔一段距離要用鋼管支架固定，管道卡箍處不得漏氣漏漿，泵管盡量少用彎管和軟管，預(yù)防堵管，確?；炷另樌隽??；炷帘盟颓耙们逅疂駶?rùn)管壁，然后拌制1:2水泥砂漿潤(rùn)滑混凝土泵和輸送管內(nèi)壁，潤(rùn)滑用的水泥砂漿要分散布料。

摘要：溝村節(jié)制閘除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)是基于實(shí)際工程問題進(jìn)行的分析和計(jì)算。文章以《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》為標(biāo)準(zhǔn)，基于工程水文地質(zhì)條件，對(duì)水閘拆除重建后的水閘布置、防滲排水，以及閘室結(jié)構(gòu)等進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，并對(duì)水閘的穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析。文章研究成果旨在為類似工程設(shè)計(jì)提供方法參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)制閘；除險(xiǎn)加固；計(jì)算；閘室結(jié)構(gòu)

1工程概況

溝村節(jié)制閘位于祥符區(qū)羅王鄉(xiāng)溝村圈章河上，建于1977年6月，控制流域面積108km2，該閘為開敞式結(jié)構(gòu)，其主要部位閘室按3級(jí)建筑物設(shè)計(jì)，其余次要建筑物也為3級(jí)建筑物，防洪標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇。全閘總長(zhǎng)36m，上游連接段長(zhǎng)9m，閘橋面寬2m，下游消能防沖段長(zhǎng)23m，閘孔總凈寬15m，每孔凈寬2.5m，共6孔，順?biāo)鞣较?m，底板厚0.5m，200#素混凝土?，F(xiàn)狀閘底板高程為59.75m，閘門為框架混凝土閘門，門高3.47m，手搖啟閉系統(tǒng)，現(xiàn)狀正常蓄水位為62.95m。經(jīng)過對(duì)水閘現(xiàn)狀安全重新進(jìn)行監(jiān)測(cè)和復(fù)核，原有水閘存在損毀嚴(yán)重、設(shè)備陳舊、無觀測(cè)設(shè)施、無啟閉機(jī)房等，已經(jīng)不滿足安全運(yùn)行要求，必須進(jìn)行拆除重建工程。

2工程存在的問題

2.1土石方工程。溝村節(jié)制閘建于1977年，水閘的上下游連接段均為漿砌石砌筑，通過現(xiàn)場(chǎng)安全檢查可以得知，漿砌石結(jié)構(gòu)均存在勾縫砂漿剝落，部分漿砌塊石松動(dòng)，上部漿砌塊石表面部分風(fēng)化，上下游護(hù)坡、海漫、防沖槽，裂縫塌陷等問題。管理房為磚砌體結(jié)構(gòu)，房頂塌陷，漏雨嚴(yán)重，門窗損壞，墻壁裂陷。2.2混凝土工程。溝村節(jié)制閘的混凝土工程主要是閘門、閘墩、底板、機(jī)架橋以及交通橋。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查，混凝土碳化、風(fēng)化裂陷嚴(yán)重，鋼筋銹蝕。初步推測(cè)因混凝土強(qiáng)度等級(jí)偏低，鋼筋保護(hù)層偏小，不滿足規(guī)范要求所致。2.3金屬結(jié)構(gòu)。由于年代久遠(yuǎn)，閘板與螺桿連接金屬結(jié)構(gòu)銹蝕嚴(yán)重，左1孔盡毀，啟閉困難，該閘不僅不能正常發(fā)揮灌溉效益，而且阻礙了汛期行洪，已失去了節(jié)制閘應(yīng)有功效。2.4啟閉機(jī)、電氣設(shè)備。啟閉機(jī)于1977年建成后，一直運(yùn)行現(xiàn)在，已有30多年，5噸6臺(tái)啟閉設(shè)備，左第一孔啟閉機(jī)及鑼桿無，其余5臺(tái)啟閉設(shè)備及連接部件，銹蝕嚴(yán)重，啟閉困難。2.5管理及觀測(cè)設(shè)施。水閘無專用防汛用電線路，且設(shè)備老化，存在安全隱患，不利于汛期安全運(yùn)行。水閘缺少工程維修管理。水閘上下游無任何沉降、變形觀測(cè)設(shè)施，無法掌握水閘的沉降、變形情況，不利于水閘的運(yùn)行管理。

［摘要］結(jié)合遼寧省下寨子攔河閘水毀破壞現(xiàn)狀，分析病險(xiǎn)水閘工程特點(diǎn)及加固設(shè)計(jì)布局，對(duì)加固方案進(jìn)行閘型比選，供同類工程參考。

［關(guān)鍵詞］病險(xiǎn)水閘；除險(xiǎn)加固；方案比選

1引言

2013年8月16日，渾河干流發(fā)生了嚴(yán)重的洪水災(zāi)害，造成下寨子攔河閘所處河段兩岸防護(hù)堤以及水閘大部分沖毀，其殘余部分已無法利用，因此，需要除險(xiǎn)加固，推倒重建。

2設(shè)計(jì)方案與比選

2.1設(shè)計(jì)方案。下寨子攔河閘是一座具有泄洪和灌溉效益的綜合利用功能的水閘，屬渾河防洪工程的一部分，本次除險(xiǎn)加固后灌溉面積為4500畝。下寨子攔河閘所在河道防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，最大過閘流量1797m3/s，水閘過流能力按此標(biāo)準(zhǔn)和流量復(fù)核。本次除險(xiǎn)加固工程規(guī)模確定為Ⅱ等大（2）型，泄水閘、沖砂閘、進(jìn)水閘和兩岸邊墻等主要建筑物級(jí)別降為3級(jí)，次要建筑物級(jí)別為3級(jí)，臨時(shí)建筑物為4級(jí)。因本工程下游緊鄰國(guó)道202線及跨河公路橋，如被沖毀影響巨大，所以下游消能防沖建筑物設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為20年，用校核洪水重現(xiàn)期50年進(jìn)行復(fù)核。下寨子攔河閘所在河道為典型山區(qū)多泥砂河道，汛期洪水陡漲陡落、迅疾兇猛，挾帶大量泥砂及漂浮物。因此，除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)擬采用平板閘和液壓壩兩種方案供分析選擇。2.1.1平板閘設(shè)計(jì)方案平板閘方案是將翻板閘和一孔沖砂閘改為泄水閘結(jié)構(gòu)布置。拆除翻板閘底部漿砌石及一個(gè)沖砂閘閘墩混凝土，僅保留下部漿砌石作為閘底板基礎(chǔ)，布置平板閘加平板門的泄水閘結(jié)構(gòu)。在全河斷面布置平板門泄水閘，為加大泄流能力，應(yīng)盡可能加大泄水閘孔口尺寸。參考同類工程，攔河閘總長(zhǎng)為132m，由泄水閘、沖砂閘、進(jìn)水閘和擋水壩段組成。泄水閘共設(shè)8孔，每孔凈寬10m，閘室底板頂高程略高于上游河床開挖后地面高程。泄洪沖砂閘單孔凈寬8m，邊墩寬1m，中墩寬1.5m，2孔沖砂閘總長(zhǎng)19.5m；閘室沿水流方向長(zhǎng)度8.5m，閘底板厚度2.25m；泄洪沖砂閘為不設(shè)胸墻開敞式閘孔，閘孔凈高8.45m，閘門為平板鋼閘門，采用手動(dòng)和電動(dòng)兩用啟閉操作方式，閘頂以上布置排架結(jié)構(gòu)，用于布置閘門啟閉機(jī)房。進(jìn)水閘長(zhǎng)3.5m，左岸擋水壩段長(zhǎng)15m。閘室底板保留部分老漿砌石作為水閘基礎(chǔ)，并新建下游消力池。消力池采用底流消能方式，消力池長(zhǎng)度39.3m（含斜坡段11m），斜坡段底板厚度0.5m，水平段底板厚度0.5m。2.1.2液壓壩設(shè)計(jì)方案由右岸到左岸一次布置19扇合頁式鋼閘門泄水閘、1孔進(jìn)水閘及左岸擋水壩段，攔河閘總長(zhǎng)126.62m，其中合頁式鋼閘門總長(zhǎng)114m，進(jìn)水閘長(zhǎng)3.5m，左岸擋水壩段長(zhǎng)9.12m。19扇合頁式鋼閘門泄水閘總長(zhǎng)114m，分為7個(gè)壩段，其中5個(gè)壩段為3扇一聯(lián)布置，單個(gè)壩段長(zhǎng)度18m，2個(gè)壩段為2扇一聯(lián)布置，單個(gè)壩段長(zhǎng)度12m。每扇合頁式鋼閘門凈寬6m，閘室底板沿水流方向長(zhǎng)度7m，閘底板頂部為臺(tái)階式，上游閘底板厚度3.5m，下游閘底板厚度3.13m。2.2方案比選。本工程的平板閘和液壓壩方案分別從防止泥砂淤積、過流能力、運(yùn)行管理、景觀等4方面進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選。（1）防止泥砂淤積方面平板閘方案緊靠進(jìn)水閘布置有2孔泄洪沖砂閘，閘孔總凈寬16m，泄洪沖砂閘底板高程低于進(jìn)水閘底板高程1.35m，能夠很好的解決進(jìn)水閘附近的泥砂淤積問題，另外，8孔泄洪閘也為平板閘，閘孔總凈寬80m，泄洪閘底板高程低于進(jìn)水閘底板高程1.10m，泄洪期間也能夠起到?jīng)_砂作用；液壓壩方案在主河床布置有19孔合頁式鋼閘門，閘孔總凈寬114m，閘底板高程低于進(jìn)水閘底板高程1.10m，攔河閘泄洪期間，鋼閘門放倒，同樣能夠?qū)⑸嫌斡俜e的泥砂排向下游，起到很好的沖砂效果?？梢?，兩方案均能夠解決攔河閘上游的泥砂淤積問題。（2）過流能力方面平板閘方案在宣泄設(shè)計(jì)洪水時(shí)上游水位高于液壓壩方案0.58m，宣泄校核洪水時(shí)上游水位高于液壓壩方案0.79m，造成兩方案的過流能力差別的原因主要在于，平板閘方案在主河床布置有閘墩，占用了部分主河床過流寬度?？梢?，在過流能力方面，液壓壩方案優(yōu)于平板閘方案。（3）運(yùn)行管理方面平板閘方案布置有10孔平板鋼閘門，閘門孔數(shù)較多，需要電動(dòng)啟閉設(shè)備對(duì)閘門進(jìn)行控制，從而消耗一定的電能，造成一定的日常運(yùn)行費(fèi)用。液壓壩的控制系統(tǒng)靈活多樣，可針對(duì)不同客戶的需求，配備手動(dòng)搖桿式操作、PLC自控操作、電腦遠(yuǎn)程監(jiān)控等控制系統(tǒng)；還可以采用角度傳感器等檢測(cè)裝置，配套電控液壓操作系統(tǒng)，達(dá)到自動(dòng)升降操作?？膳鋫淙我庹{(diào)節(jié)壩高功能，控制上游水位和下泄流量。還可實(shí)現(xiàn)任意壩扇同步升降，實(shí)現(xiàn)面板的精準(zhǔn)控制。液壓壩體水力性能優(yōu)越，面板倒伏后緊貼壩基面板，可暢泄洪水、上游堆積泥沙和漂浮物，特別適用于多砂、多石、多樹、寒冷地區(qū)的河流和洪水漲落快速的山區(qū)及城市河道，以及有較高溢流要求的工程?？梢?，在運(yùn)行管理方面，液壓壩方案優(yōu)于平板閘方案。（4）景觀方面液壓壩方案由于僅需閘門作為擋水結(jié)構(gòu)，無需布置閘墩及用于布置啟閉設(shè)備的上部結(jié)構(gòu)，其采用暗藏式支撐，低重心，支撐機(jī)械隱藏于高強(qiáng)度外形美觀的保護(hù)套中，能有效防止大型漂浮物、泥砂、雜物、銹蝕等不利因素對(duì)各部件造成的影響。壩面整齊干凈，可根據(jù)業(yè)主需要，噴繪不同色彩、圖案、標(biāo)語等。液壓壩可根據(jù)河道蓄水能力，實(shí)現(xiàn)液壓壩閘頂超過0.50m高度擋水，壩面可在任意角度范圍內(nèi)停留支撐，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)單扇或多個(gè)壩扇任意組合或同步調(diào)節(jié)，減少水流對(duì)下游的沖刷?？梢姡诰坝^方面，液壓壩方案優(yōu)于平板閘方案。通過以上四方面比較得知，在防止泥沙淤積方面兩個(gè)方案均有同樣的效果，在過流能力方面，液壓壩方案因無中墩阻水明顯優(yōu)于平板閘方案，在運(yùn)行管理和景觀方面，液壓壩方案優(yōu)于平板閘方案。對(duì)于建在城鎮(zhèn)的擋水建筑物，其過流能力較大、上游淹沒少的樞紐尤為重要。綜合考慮水閘安全運(yùn)行及防洪影響因素推薦選用液壓壩方案。

摘要：特別在北方地區(qū)，出現(xiàn)的灌溉以及排澇等現(xiàn)象影響了交通的正常運(yùn)行。近幾年已經(jīng)建立了多種水閘對(duì)水流量進(jìn)行制約，在各個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)變化上具有重要作用。但水閘在設(shè)計(jì)方式上，也存在著不同程度的損害現(xiàn)象，所以就要進(jìn)行水閘除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)。文章根據(jù)對(duì)水閘相關(guān)設(shè)計(jì)的研究，闡述幾種水閘除險(xiǎn)設(shè)計(jì)的有效方案。

關(guān)鍵詞：水閘；除險(xiǎn)；加固；設(shè)計(jì)

水閘在水力工程建設(shè)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，隨著我國(guó)在科技力量下的推動(dòng)，水閘設(shè)計(jì)水平也得到較大提高。在設(shè)計(jì)水閘期間，要根據(jù)當(dāng)?shù)厮Φ纳鷳B(tài)變化、周圍環(huán)境、水系變化以及自然條件的影響進(jìn)行分析，然后在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并保證在施工期間運(yùn)行管理的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)水力工程建設(shè)的新挑戰(zhàn)。

1水閘設(shè)計(jì)

1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水閘工程在整個(gè)結(jié)構(gòu)布置期間，水閘的中心線要與河道中心線保持在同一水平上。建筑物在建設(shè)期間，要保證合理、美觀，并在整體設(shè)計(jì)上保證一定的成本效益和經(jīng)濟(jì)效益。不僅在結(jié)構(gòu)形式上保持美觀形式，閘孔以及寬度還要形成統(tǒng)一形式，從而實(shí)現(xiàn)水閘在運(yùn)行期間的合理性。在水閘整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式上，首先對(duì)閘頂高程進(jìn)行設(shè)計(jì)。該高程主要為水閘門在上游閘墩頂部的高程設(shè)計(jì)。它不僅要考慮擋水現(xiàn)象，還要考慮泄水現(xiàn)象。在擋水期間，閘頂?shù)母叱桃话愕陀谒l所在的正常蓄水水位。對(duì)于泄水，水閘頂部高程一般要保證低于水閘在洪水位上的設(shè)計(jì)。還要對(duì)底板高程進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果底板高程設(shè)計(jì)的比較高，在枯水期，就會(huì)影響河道流量。如果下游河床子在高程上沒有一定變化，閘底板設(shè)計(jì)的太低就不會(huì)影響水閘流量，一般會(huì)增加閘墩以及閘門的高程。對(duì)水閘閘孔在總凈寬以及孔數(shù)設(shè)計(jì)方式上，一般的水閘流態(tài)分為兩種，一種是泄流期間水流由于不受阻，形成堰流現(xiàn)象；一種是泄流期間由于閘門的阻擋現(xiàn)象，出現(xiàn)孔流狀況。所以，根據(jù)不同水位的設(shè)計(jì)要求，就應(yīng)利用不同比值進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1引水樞紐各主要建筑物設(shè)計(jì)原理

引水樞紐工程主要建筑物包括：上游導(dǎo)流堤、泄洪閘、人工彎道、進(jìn)水閘、沖沙閘、曲線形懸臂式擋沙坎、消力池、引水渠道。在人工彎道進(jìn)口處，修建導(dǎo)流堤，并向上延伸與河道兩岸平緩的連接，以便束水導(dǎo)流，使水流平順的進(jìn)入引水彎道。設(shè)置泄洪閘用以泄洪排沙，減少泥沙進(jìn)入人工彎道，保證引水彎道有良好的進(jìn)水條件；在洪水季節(jié)，泄水排沙，平時(shí)可關(guān)閉壅水，保證下游工農(nóng)業(yè)用水，在寒冷季節(jié)還可將冰凌、漂浮物排向下游。在人工彎道設(shè)計(jì)時(shí)，要充分利用天然穩(wěn)定的河灣，加以整治，即可作為引水彎道；彎道設(shè)計(jì)流量要綜合考慮進(jìn)水閘的流量和含沙量較大季節(jié)河灣流量，使彎道內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的橫向環(huán)流作用，有利于排沙。進(jìn)水閘與沖沙閘設(shè)置在引水彎道末端，按正面引水側(cè)面排沙的原則布置，進(jìn)水閘與沖沙閘兩軸線的夾角以33度為宜，使沖沙閘各閘孔均勻排沙。進(jìn)水閘底板高程要高出原河床，這樣可以減少泥沙入渠，并可增大閘前泥沙淤積庫(kù)容，有利于定期沖沙。進(jìn)水閘前設(shè)置曲線形懸臂式擋沙坎，可增強(qiáng)橫向環(huán)流的作用，還可將泥沙導(dǎo)向沖沙閘，擋沙坎懸臂板末端加寬并延伸到?jīng)_沙閘邊孔，有利于引水防沙，引水面做成流線型，以免擾動(dòng)水流。沖沙閘底板高程也要高于原河床，可增大閘下沖沙水頭，有利于排沙。進(jìn)水閘下游消能建筑物，多采用底流型降低護(hù)坦式的消能方式，消力池緊接閘室布置，在池中利用水躍進(jìn)行消能，使水流在消力池中發(fā)生淹沒水躍，池中布置排水孔，下設(shè)砂石反濾層，保證下游引水渠道的安全運(yùn)行。下游引水渠道根據(jù)水力最佳斷面及經(jīng)濟(jì)實(shí)用斷面綜合確定，常采用梯形斷面渠道、混凝土板襯砌。

2引水樞紐主要設(shè)計(jì)內(nèi)容

樞紐工程總體布置：根據(jù)基本資料確定工程的等級(jí)、級(jí)別、洪水標(biāo)準(zhǔn)，可參考《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》、《水閘》、《取水工程》等文獻(xiàn)，并結(jié)合地形及方案比較，確定采用什么類型引水樞紐，這里以人工彎道式引水樞紐為例，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定彎道的底寬、半徑、中心線長(zhǎng)度等參數(shù)，根據(jù)工程各主要建筑物的作用和設(shè)計(jì)原理，合理布置建筑物的位置。樞紐工程水力設(shè)計(jì)：首先，根據(jù)水力最佳斷面和經(jīng)濟(jì)實(shí)用斷面確定下游引水渠道的斷面尺寸，利用《水力學(xué)》中的迭代計(jì)算公式確定渠道正常水深；其次，根據(jù)《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》確定進(jìn)水閘、沖沙閘、泄洪閘的閘孔總凈寬及單孔凈寬，利用試算法確定進(jìn)水閘、沖沙閘、泄洪閘的設(shè)計(jì)洪水位及校核洪水位；最后，根據(jù)《水力學(xué)》進(jìn)行各閘的消能防沖計(jì)算。

樞紐工程防滲計(jì)算：根據(jù)工程的要求，需對(duì)進(jìn)水閘、沖沙閘、泄洪閘設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位都進(jìn)行防滲計(jì)算，計(jì)算過程相似；根據(jù)《水工建筑物》擬定各閘室的地下輪廓，采用改進(jìn)阻力系數(shù)法進(jìn)行滲流計(jì)算。首先進(jìn)行阻力系數(shù)的計(jì)算，確定滲透壓力，繪制滲壓水頭分布圖，最后計(jì)算閘底板水平段滲透坡降和滲流出口處坡降以及允許坡降并進(jìn)行比較，均要滿足閘基的抗?jié)B穩(wěn)定要求。閘室穩(wěn)定分析：首先，確定各閘室荷載，包括：閘底板、閘墩自重、工作橋自重、閘門自重、檢修橋自重、啟閉力、水自重、水平水壓力、揚(yáng)壓力；根據(jù)荷載和偏心受壓公式分別驗(yàn)算各閘室完建期、設(shè)計(jì)洪水位期、校核洪水位期的閘室基底應(yīng)力，結(jié)果均要滿足規(guī)范要求；根據(jù)《水閘》公式，驗(yàn)算各閘室的抗滑穩(wěn)定性，結(jié)果均要滿足閘室的抗滑穩(wěn)定要求。

閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：首先要驗(yàn)算各閘的邊墻基底應(yīng)力及抗滑穩(wěn)定性，均需滿足規(guī)范要求，其次，根據(jù)偏心受壓公式，進(jìn)行閘墩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)閘墩進(jìn)行配筋計(jì)算；最后，采用彈性地基梁法對(duì)各閘底板進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，確定底板最大彎矩值，利用最大彎矩對(duì)底板進(jìn)行配筋，配筋后對(duì)閘底板進(jìn)行裂縫校核，結(jié)果要符合規(guī)范要求。閘室工作橋結(jié)構(gòu)計(jì)算：首先根據(jù)各閘縱梁的跨度，擬定梁、懸臂板的斷面尺寸，確定作用在梁上的荷載，計(jì)算彎矩，根據(jù)最大彎矩對(duì)懸臂板、縱梁進(jìn)行配筋計(jì)算，其中，縱梁還需要進(jìn)行抗剪腹筋的計(jì)算，最后，根據(jù)《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》鋼筋骨架的構(gòu)造要求，配置腰筋和拉筋，確定工作橋的配筋圖。

［摘要］針對(duì)贛撫平原灌區(qū)柴埠口水閘混凝土工程老化,剝蝕嚴(yán)重,閘門止水損壞,排架裂縫、防浪墻不滿足設(shè)計(jì)高程,底板厚度和海漫長(zhǎng)度不足,閘基滲漏,船閘混凝土碳化等病害,結(jié)合水閘運(yùn)行現(xiàn)狀和工程特性,從進(jìn)水閘布置方案,消能防沖設(shè)施補(bǔ)強(qiáng),閘基防滲處理,船閘整體加固等幾方面開展針對(duì)性的加固補(bǔ)強(qiáng)措施。加固方案在水閘地形地質(zhì)適應(yīng)性,工程投資經(jīng)濟(jì)型和施工便捷性方面取得了較好的平衡。除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后,可有效改善水閘在灌溉、節(jié)水、航運(yùn)等方面的效益。

［關(guān)鍵詞］病險(xiǎn)災(zāi)害；除險(xiǎn)加固；柴埠口水閘

水閘廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉、防洪排澇、城鎮(zhèn)供水、航運(yùn)發(fā)電等行業(yè)[1-2]。盡管我國(guó)建設(shè)了大量水閘發(fā)揮了顯著的工程效益,但受限于建設(shè)年代和經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件,很多工程運(yùn)行多年后均出現(xiàn)了不同程度的病害,突出表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)損壞、防洪能力不足、建筑物老化、閘前淤積及相關(guān)設(shè)施失效。本文結(jié)合柴埠口水閘除險(xiǎn)加固工程,分類分項(xiàng)探討水閘存在的病害和采取的加固措施。

1工程概況

柴埠口水閘位于贛撫平原灌區(qū),是一座以灌溉為主,兼顧發(fā)電、航運(yùn)等綜合利用的中型水閘,位于進(jìn)賢縣李渡鎮(zhèn)柴埠口村附近,主要建筑物由進(jìn)水閘、船閘組成,是撫東堤主要建筑物之一。工程建成以來,為贛撫平原灌區(qū)東總干渠提供農(nóng)業(yè)灌溉用水發(fā)揮了巨大的社會(huì)效益。

2工程病險(xiǎn)及加固措施

1工程概況

漢川水閘位于漢江干堤左岸樁號(hào)65+050處。該水閘為排澇防洪節(jié)制水閘，于1951年開工，1953年竣工。該水閘為鋼筋混凝土開敞空箱式結(jié)構(gòu)，底板高程18.30m，水閘頂部高程31.30m，三孔，每孔凈寬4.0m，凈高6.0m，水閘室寬16.50m長(zhǎng)33.8m，設(shè)計(jì)流量474m3/s。原規(guī)劃設(shè)計(jì)的水位組合：防洪工況：內(nèi)湖水位23.00m，外江水位30.50m；排澇工況：內(nèi)湖水位23.00m~27.00m，外江水位18.68m~30.24m。該水閘建成后，為刁汊湖區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。為了更進(jìn)一步了解裂縫的成因，業(yè)主委托長(zhǎng)江科學(xué)院材料結(jié)構(gòu)所對(duì)水閘水閘墩、底板的混凝土及鋼筋情況進(jìn)行取樣試驗(yàn)，檢測(cè)報(bào)告結(jié)論為：

（1）水閘墩裂縫表面寬，向水閘墩內(nèi)逐漸變小。

（2）混凝土碳化深度最大為6.0mm。

（3）未碳化的混凝土抗壓強(qiáng)度為37.6MPa~53.7MPa。

（4）混凝土堿骨料反應(yīng)特征不明顯。

摘要:水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中，水閘的加固設(shè)計(jì)應(yīng)用很廣，也是非常重要的，水閘的重點(diǎn)部位例如底板、閘墩等混凝土的控制分析也就變?yōu)橛葹橹匾?。本文僅以底板部位易出現(xiàn)的問題入手，對(duì)如何進(jìn)一步控制混凝土質(zhì)量進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞:水閘;底板;混凝土

水閘在水利工程中應(yīng)用很廣，底板部位易出現(xiàn)問題，長(zhǎng)期以來困擾著工程界。一直未能很好解決。該問題的出現(xiàn)，給水閘工程帶來了多方面不同程度的危害，所以在進(jìn)行水閘設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)閘址附近的地形、地質(zhì)條件和水文、施工、管理等因素，認(rèn)真研究，合理布置。

一、底板混凝土配料的控制

混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)在使用前要進(jìn)行保養(yǎng)、校核，確保計(jì)量準(zhǔn)確性，材料配合比允許偏差必須控制在水泥、水、混合料為±2%；砂、石為±3%；外加劑為±l%。除粉煤灰、水、砂、石用自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)控制外，對(duì)減水劑要先用天平稱量每盤料的用量，然后裝袋備用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工地試驗(yàn)室提供的混凝土施工配料單嚴(yán)格配料，機(jī)械攪拌時(shí)料斗投料順序?yàn)椋合燃铀槭蠹铀?、減水劑、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土攪拌時(shí)間從投料完畢組成材料，在攪拌機(jī)內(nèi)延續(xù)攪拌時(shí)間不得少于2分鐘，摻入抗裂防滲纖維混凝土攪拌時(shí)間不得少于2.5分鐘。

混凝土出料時(shí)隨時(shí)測(cè)定坍落度和拌和物溫度、觀察混凝土拌和質(zhì)量，嚴(yán)禁生料輸送，確?；炷翝仓|(zhì)量。由于底板混凝土倉(cāng)面較大，混凝土用量多，可采用混凝土輸送泵泵送混凝土。泵管安裝時(shí)不得直接支撐在鋼筋、模板及預(yù)埋件上，每隔一段距離要用鋼管支架固定，管道卡箍處不得漏氣漏漿，泵管盡量少用彎管和軟管，預(yù)防堵管，確?；炷另樌隽??；炷帘盟颓耙们逅疂駶?rùn)管壁，然后拌制1:2水泥砂漿潤(rùn)滑混凝土泵和輸送管內(nèi)壁，潤(rùn)滑用的水泥砂漿要分散布料。

摘要：水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)中，水閘的加固設(shè)計(jì)應(yīng)用很廣，也是非常重要的，水閘的重點(diǎn)部位例如底板、閘墩等混凝土的控制分析也就變?yōu)橛葹橹匾?。本文僅以底板部位易出現(xiàn)的問題入手，對(duì)如何進(jìn)一步控制混凝土質(zhì)量進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：水閘；底板；混凝土

水閘在水利工程中應(yīng)用很廣，底板部位易出現(xiàn)問題，長(zhǎng)期以來困擾著工程界。一直未能很好解決。該問題的出現(xiàn)，給水閘工程帶來了多方面不同程度的危害，所以在進(jìn)行水閘設(shè)計(jì)時(shí)，一定要根據(jù)閘址附近的地形、地質(zhì)條件和水文、施工、管理等因素，認(rèn)真研究，合理布置。

一、底板混凝土配料的控制

混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)在使用前要進(jìn)行保養(yǎng)、校核，確保計(jì)量準(zhǔn)確性，材料配合比允許偏差必須控制在水泥、水、混合料為±2%；砂、石為±3%；外加劑為±l%。除粉煤灰、水、砂、石用自動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)控制外，對(duì)減水劑要先用天平稱量每盤料的用量，然后裝袋備用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工地試驗(yàn)室提供的混凝土施工配料單嚴(yán)格配料，機(jī)械攪拌時(shí)料斗投料順序?yàn)椋合燃铀槭?，后加水泥、減水劑、粉煤灰，最后加砂和水，混凝土攪拌時(shí)間從投料完畢組成材料，在攪拌機(jī)內(nèi)延續(xù)攪拌時(shí)間不得少于2分鐘，摻入抗裂防滲纖維混凝土攪拌時(shí)間不得少于2.5分鐘。

混凝土出料時(shí)隨時(shí)測(cè)定坍落度和拌和物溫度、觀察混凝土拌和質(zhì)量，嚴(yán)禁生料輸送，確保混凝土澆筑質(zhì)量。由于底板混凝土倉(cāng)面較大，混凝土用量多，可采用混凝土輸送泵泵送混凝土。泵管安裝時(shí)不得直接支撐在鋼筋、模板及預(yù)埋件上，每隔一段距離要用鋼管支架固定，管道卡箍處不得漏氣漏漿，泵管盡量少用彎管和軟管，預(yù)防堵管，確?；炷另樌隽??；炷帘盟颓耙们逅疂駶?rùn)管壁，然后拌制1：2水泥砂漿潤(rùn)滑混凝土泵和輸送管內(nèi)壁，潤(rùn)滑用的水泥砂漿要分散布料。