寧車(chē)古潮汐門(mén)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)和農業(yè)供水，對保障海河流域北部系統的防洪安全起著(zhù)重要作用。經(jīng)過(guò)30多年在海水和鹽霧環(huán)境中的應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)方面總結了擋潮閘的加固設計經(jīng)驗，可供類(lèi)似工程參考

寧車(chē)古潮汐門(mén)位于天津塘沽區寧車(chē)古村西側，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)和農業(yè)供水，對保障海河流域北部系統的防洪安全起著(zhù)重要作用。由于潮汐閘門(mén)在海洋和鹽霧環(huán)境中長(cháng)期運行，以及1976年唐山地震造成的破壞，潮汐閘門(mén)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定的問(wèn)題，在閘室中部進(jìn)行了高壓恒噴和靜壓灌漿，上部結構也進(jìn)行了局部加固。1997年汛期前，對原有的高壓恒噴孔和靜壓灌漿孔進(jìn)行鉆孔回填，對工作橋先立柱進(jìn)行加固。然而，上述工程措施并沒(méi)有從根本上解決水閘的主要問(wèn)題。為了準確掌握水閘工程質(zhì)量現狀，找出存在的問(wèn)題，為加固工程設計提供基礎數據和依據，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(zhuān)家組對該閘門(mén)進(jìn)行安全鑒定，評定為三級閘門(mén)。根據《水閘安全鑒定規定》 SL214-98的有關(guān)規定和天津市水利局的要求，對原有規模進(jìn)行了加固。1.工程概況及存在的主要問(wèn)題1.1工程概況寧車(chē)古潮汐閘門(mén)設計流量為2100m3/s，閘門(mén)上下對應水位分別為2.84m(1956年黃海高程系統，下同)和2.67m；檢查流量為3000m3/s，對應的上下水位分別為3.88m和3.60m.整個(gè)閘門(mén)有22個(gè)孔，其中中間20個(gè)孔為過(guò)流，兩端側孔用混凝土墻密封。中孔底板標高為-5.50米，內外孔均呈階梯狀，底板標高分別為-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(cháng)16.00米.采用分離式樓板和灌注樁基礎。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(cháng)21米至23米。閘室上游側有一座交通橋，橋面標高為5.60米，橋面寬度為4.80米，設計荷載為steam -10。工作閘門(mén)位于閘室下游側，為水平鋼閘門(mén)，上游側為疊梁閘門(mén)維護鋼閘門(mén)。閘室上部有一座工作橋，橋面標高為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225t和8臺216t固定葫蘆和1臺216t移動(dòng)小車(chē)。前者用于打開(kāi)和關(guān)閉主閘門(mén)，后者用于打開(kāi)和關(guān)閉檢修門(mén)。擋潮閘上游有15.00米長(cháng)的鋼筋混凝土滑板、10.00米長(cháng)的漿砌石框架和海漫、15.00米長(cháng)的1: 10斜坡漿砌石、干砌石海漫和6.00米長(cháng)的干砌石水平護底，總護底長(cháng)度為46.00米，下游有16.00米長(cháng)的消力池，尾板高度為1.00米，其次是10.50米長(cháng)的漿砌石框架水平護底。 24.50米長(cháng)的1: 10斜坡砂漿，干砌石洪水，10米長(cháng)的拋石防沖槽，共61.00米。順河工程擋潮閘自上而下全長(cháng)123.00米。1.2主要問(wèn)題(1)閘底板脫空嚴重：受唐山地震沉降和區域地面沉降的影響，閘室底板、上游防滲板和下游消力池底板普遍存在脫空，導致?lián)醭遍l基礎滲漏不穩定的嚴重問(wèn)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?jì)砷l之間的局部區域及其附近，并沒(méi)有完全解決 #p#分頁(yè)標題#e#

兩座橋梁主梁混凝土中氯離子含量嚴重超標，出現裂縫，特別是在運營(yíng)橋梁中?？梢?jiàn)裂紋多為貫通裂紋，有隱性裂紋和破芯樣。由于沉降等因素，啟閉機經(jīng)常超載，工作橋長(cháng)期超載，閘門(mén)啟閉時(shí)經(jīng)常發(fā)生振動(dòng)。交通橋設計標準較低，為Auto -10(舊標準)，橋面總寬度僅為4.8m，難以滿(mǎn)足目前的交通要求。(4)啟閉設備陳舊老化，齒輪磨損嚴重，使用中經(jīng)常出現掉鐵沫現象，嚴重的泥沙淤積問(wèn)題沒(méi)有得到解決，導致啟閉機超負荷運行。(5)鋼閘門(mén)和閘門(mén)槽長(cháng)期運行在海水環(huán)境中，閘門(mén)結構腐蝕率為38~100，超過(guò)水利水電工程金屬結構報廢標準。(6)電氣二次控制設備陳舊，不能滿(mǎn)足現代化運行管理的要求，急需更新和改進(jìn)。(7)由于閘室和上下游河道淤積嚴重，泄洪能力大大降低，遠遠達不到設計標準。2.工程加固設計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，并相應加長(cháng)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(mén)采用升降閘門(mén)式，以適應8度地震，不適合作為高框架橋的門(mén)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。為解決閘室穩定性問(wèn)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(cháng)15m，新老底板采用剛性連接，使新老樁形成整體共同承擔水平荷載和垂直荷載。根據該閘安全鑒定結論，閘基處于滲流不穩定狀態(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(kāi)工，基坑清淤后，發(fā)現消力池底板及護坡上有裂縫，較大縫寬3~5mm，為保證閘基的滲透穩定，選用水溶性聚氨脂材料對裂縫進(jìn)行化學(xué)灌漿措施。2.2閘室加固新接長(cháng)的閘底板堰頂高程恢復到原設計高程－5.5m，墩厚1.1m，閘孔凈寬8m。新的工作閘門(mén)槽于原閘墩頭部附近設置。為便于主閘門(mén)檢修，工作閘門(mén)前增設上游檢修閘門(mén)槽，原閘的上游檢修閘門(mén)槽作為改建后的下游檢修閘門(mén)槽，并于原工作橋位置增設檢修橋。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。橋上設輕型啟閉機房。交通橋布置于上游側，橋面凈寬7.0m，橋面高程5.6m，按汽-20，掛-100荷載標準設計。2.3下游消能防沖加固及閘室上游護坡翻修基坑清淤后，發(fā)現下游海漫及防沖槽未按原設計圖紙施工，為了保護閘下河床免于水流淘刷，海漫及防沖槽均需按按原設計恢復，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、塊石錯動(dòng)、崩坍，致使護坡大面積破壞，拆除后重新修復。2.4混凝土防碳化及防腐處理考慮到該閘長(cháng)期受到海水、鹽霧中氯離子的侵蝕，對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。對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。#p#分頁(yè)標題#e#

2.5金屬結構設計將原工作門(mén)、檢修門(mén)、臺車(chē)及軌道、啟閉機、抓梁等設備拆除，對上述設備全部更新，新的中孔工作門(mén)16扇8.0x9.1-5.1m，內邊孔工作門(mén)2扇8.0x8.1-5.1m，外邊孔工作門(mén)2扇8.0x5.3-5.0m，由于閘門(mén)要求雙向擋水，采用雙P型橡皮水封，啟閉設備為2x400kN固定卷?yè)P啟閉機。上游疊梁檢修門(mén)1套8x6.75-6.5m，下游疊梁檢修門(mén)1套8x9.0-8.8m，啟閉設備為2x100kN電動(dòng)葫蘆。2.6電氣設備改造2.6.1電氣一次該閘設兩回10kV供電電源，一回引自左岸靠近變配電樓東側的284#線(xiàn)路，另一回引自右岸靠近閘控制樓西側的317#線(xiàn)路。2回10kV架空線(xiàn)路下桿后，經(jīng)10kV高壓電纜進(jìn)入對應的10kV高壓開(kāi)關(guān)柜內，經(jīng)2臺容量為250kVA的油浸式電力干式變壓器降壓至0.4kV，而后通過(guò)400V低壓配電柜、動(dòng)力箱、控制柜、照明箱等為閘區及管理所的各用電負荷供電。2.6.2電氣二次該閘的監控系統采用集中控制與現地控制相結合的方式，由計算機集中控制設備、閘門(mén)現地控制單元和計算機通信網(wǎng)絡(luò )構成。計算機集中控制設備采用工控機，閘門(mén)的集中控制在工控機上操作。分散的現地控制柜設在每孔過(guò)流閘門(mén)啟閉機的機旁，控制模塊采用可編程序控制器（PLC）。該閘設水力測量系統和閘門(mén)測量系統。水位測量分別設在閘兩側，采用水位傳感器，水位顯示儀設在集中控制室，可通過(guò)對水位、閘門(mén)開(kāi)度的測量及水力計算，實(shí)現每孔閘門(mén)過(guò)水流量的實(shí)時(shí)顯示。閘門(mén)測量系統包括每孔閘的開(kāi)度測量、荷重測量和電氣測量等。2.7管護設施建設在閘管所院內新建800m2管理用房，為二層磚混結構。對閘區環(huán)境進(jìn)行治理，包括植樹(shù)、種草、整修圍墻、修筑進(jìn)出管護區道路、鋪護地面、設置建筑小品等。。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80萬(wàn)m3。3.新材料、新技術(shù)應用3.1TK錨固劑在新老混凝土連接上的應用新老閘墩的立面接縫正處于下游檢修閘門(mén)槽位置，是閘墩結構強度比較薄弱的部位，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度，除滿(mǎn)足錨固長(cháng)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度。錨固劑采用TK錨固劑，施工迅速，質(zhì)量可靠，經(jīng)現場(chǎng)拉拔試驗檢測，Φ20鋼筋拉拔力達106.9kN時(shí)仍完好，滿(mǎn)足設計要求。3.2鋼筋直螺紋套管連接技術(shù)應用通常鋼筋接長(cháng)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，設計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)檢測鋼筋接頭完全滿(mǎn)足設計要求。4.結語(yǔ)寧車(chē)沽防潮閘加固設計是在現場(chǎng)安全檢測、復核計算、安全鑒定等大量工作的基礎上進(jìn)行的，既要恢復原閘規模和功能，又要滿(mǎn)足安全運用，但由于受到資金和工期的影響，僅對原閘破壞嚴重已不能滿(mǎn)足安全使用的部分結構進(jìn)行了拆除，保留了原灌注樁基礎等質(zhì)量好且滿(mǎn)足要求的結構，使除險加固設計既經(jīng)濟合理又安全可靠。 來(lái)源：找論文網(wǎng)#p#分頁(yè)標題#e#