水闸除险加固工程设计问题研究

水闸除险加固工程设计问题研究
发布时间：2023-03-17T02:29:52.122Z 来源：《城镇建设》2023年第1期作者：金祥永
[导读] 20世纪中叶，我国开始了大规模的水闸建设，但由于当时的政治形势，造成了很大的影响。

金祥永
陆良县灌区管理局云南陆良 655600
摘要：20世纪中叶，我国开始了大规模的水闸建设，但由于当时的政治形势，造成了很大的影响。

在地方上的群众运动的影响下，兴修水利事业达到了高潮。

在修建水闸时，既要进行勘察，又要进行设计和施工，而且工人技术不高；造成了水闸质量差、标准低、有的水闸质量不稳定，有的水闸尚未完工就投入运行，长期运行；闸门开始出现了各种老化、破损的问题，使其品质无法得到有效的保证。

关键词：水闸；除险加固；工程设计；问题
引言
在我国的水闸建设初期，由于技术和技术的落后，再加上各种因素的影响，使得我国的水闸出现了一定的安全隐患；特别是由于漏水问题，所引起的危害土石坝现象所占比重也相当大，所以，要从根本上解决问题。

同时，还存在着一个很重要的问题，那就是如何治理病险土石坝。

一般情况下，闸门漏水的原因主要有许多，因此；要根据具体的情况，采取相应的措施，才能保证闸门的安全。

一、我国水闸除险加固工程的意义
由于我国很多闸门建成年代较长，工程老化、人为破坏、自然侵蚀等问题较为突出，因此，大坝随时都有崩塌的危险。

这就要求检查、修补和加固闸门中出现的问题和隐患。

要经常查看大坝是否有前后穿孔，是否有破坏、裂缝等，是否有明显的大位移，有无坍塌的征兆，若为混凝土大坝，则要进行混凝土老化、钢筋腐蚀等，是否有大裂缝等。

由于历史变迁，许多地区的地质条件都在改变，要查明水库有没有滑坡体、坡面蠕变等问题，另外，进、出水口的闸门、渠道也要考虑；水管等也要定期进行检测，如有问题应立即进行维修和替换，以保证闸门的安全。

二、我国水闸除险加固工程存在的问题
（一）水闸除险加固的前期准备工作不足
我国水闸分布较为分散，难以进行集中加固，因此，为保证其顺利实施，我国采用了统一的水闸管理方式。

就目前水闸除险加固项目的进度来看，其成效并不十分显著，这是由于我国水闸除险加固项目建设单位在前期准备工作上缺乏足够的重视和管理；在此基础上，对除险加固工程进行了全面的总结，并在一定程度上影响了工程建设的顺利进行。

在进行闸门除险加固工程建设前，必须由监理方审核，确保大坝安全稳定。

（二）水闸除险加固工程的监管不及时
施工现场材料设备质量不达标，施工企业往往在材料、设备上做一些小动作，以减少经营费用，增加效益；由于对建筑材料的检验，以及对设备的维修和维修工作的不到位，给闸门的除险和加固工作造成了一定的安全风险；近年来，我国在闸门除险、补强方面进行了大量的技术革新和革新，但在技术上有了很大的突破；然而，相对于外国的一些技术，尤其在区域结构、水文地质、地形地貌等领域，尚存在许多模糊认识，这将对其进行合理的论证和设计，从而对项目的工期造成一定的不利影响。

三、水闸除险加固工程设计要点
（一）钢板闸门设计
首先测量主、反轨道厚度及闸板厚度，三个大小加起来要比闸板的预留大小要小，如果比这个要做好，就做好安装的准备，如果超过就想办法解决。

注意水流的流向和闸口是否为前挡水（板挡墙）或后挡墙。

测量、查找吊点中线及闸门底部止水的位置，确定闸口底部止水的定位。

依据闸口的底端止水在沟道内的定位，将底坎放置在沟道的底端，尽可能地将底坎置于底坎的中心，并用水平仪测得其平整程度，然后进行点焊稳定。

根据排水孔的宽度和厚度，用垂直线将主轨道吊起，然后将主轨道与预埋筋点焊固定。

按出水口大小及开口孔的宽度进行调整，其处理方式与主轨道稳定性相同。

安装横梁时，以出水口的水平作为横梁的下端，横梁与桥面的水平面平行，再与预先埋设的钢筋进行焊接。

都点焊好后，再次量水口宽高，门缝宽，如果满足设计要求，则进行焊牢固；如果有偏差，则通过调试使其牢固。

焊接稳定后，即可顺门进行试压，成功吊装闸口，按照二期预留的大小支撑箱子板进行浇筑；试压不顺畅，发现问题所在，重新浇筑水泥。

不锈钢嵌板式闸门和调整式堰门通常与闸槽为一整体，先将闸槽的水口对齐，工地现场出水口，再从左右两侧调整闸槽吊线；与一期预制板或预制钢筋联结，然后进行第二阶段的预制施工。

（二）金属结构
100 t吊挂于孔闸1#起重点，四脚张开，支架抬起，车辆在水平；清除超出有效工作半径13公尺以内的障碍；在使用之前，应在空载状态下连续工作5分钟以上，以确定机器的工作状态和安全设备的可靠性。

四个支架张开后，100 t的车辆将被吊起，8米宽。

首先要把门从上到下吊，再把100 t的吊车吊到门的起重位置，以保证吊车半径12米。

在完成了所有的准备工作之后，现场的司索工把钢索与闸门两端的两个悬挂点相连。

一切准备就绪后，首先要进行试吊，在指挥员的指示下，将底节闸门缓缓升起。

完成全部的门后，在吊门离地200-300 mm时停止吊运。

在进行10分钟的观察后，将其吊起。

起吊底节闸门高度超过50公分的闸墩，再缓缓转向左侧，移动到门的安装位置。

指挥站在门内的地板上，站立在门的内部和外部，把门和门缝放在里面。

安装完毕后，将会慢慢地移动，以保证门在竖直和水平方向上的位置。

如果位置不准确，就需要重新调节，直至达到要求的状态。

在起重过程中，为了避免在风向和摆动的影响，在闸门内侧设置了两根溜索，并将其方向调节为拖曳滑索。

当门底距门缝底40-100 mm 时，要将门的方向调节到合适的位置，然后让吊车降到合适的位置。

在安装好闸门后，将钢索和闸门间的拆除按键打开，然后将闸门抬起。

在上段闸门安装完毕后，将上下段闸门对齐，使其上下段的水平面垂直不大于4 mm，并且将两个门的螺栓紧固。

在闸门内侧的一面，在底部安装一台起重机。

对两节闸门进行焊接。

在外海一侧，采用了胸墙脚手架进行焊接。

焊接工艺：采用CO2气体保护焊，使用低铜合金气体保护焊。

面板斜角为60度的 v形斜坡。

将吊车移至下一道闸门，以便进行下一道闸门的安装。

（三）闸墩设计
闸墩内用以支撑闸门、分隔闸孔、连接两岸的桥墩，连接两岸的称为边墩，中部为中墩。

在通常的条件下，闸墩可以支撑拱门，也可以支撑拱肋和桥面；为减少拱门的跨径，可以在拱洞中部设置一个桥墩，但是这种桥型拱桥对水流和漂浮的影响非常大，因此在实际应用中很少见。

对平板闸门，桥墩两侧设置有门缝；对于拱形闸板，在桥面设置牛腿，以支撑桥墩的外型，需要保证桥面的流畅性和横向收缩；由于其过流量大，所以桥墩的正面通常是呈弧形或半圆状，而在其下游，往往形成一个鱼尾形状。

在地震区，当闸墩受到最大载荷时，其结构的重量（包含上侧的重力）、水的推力（含水的水、水的流动和竖向的水的推力）、桥梁的载荷和汽车的刹车。

根据中国SD13384 《水闸设计规范》，对平开式闸板可采用材料力学的方法进行，对拱型闸板的受力进行了详细的分析。

（四）消力池
在闸门消力池的设计中，应着重考虑两个方面：测量水池长度和测定水池深度。

根据有关的设计规范，给出了相应的计算方法，通常情况下，闸门的下限和过闸率都会随着闸门的正常运行而改变；而消能池水在多种条件下运行。

当采用不同的流速时，需要根据不同的流速，确定不同的流速下的最大值。

因此，在进行消能池的设计时，必须先对影响其大小的因素进行分析，并掌握其数值特性及计算方式；确保了该方案的精度和合理性。

在实际工程中，当流速增加时，消能槽长度和深度并未持续增加，而消能槽的流速会对其大小产生较大的影响。

消能池的长度、深度主要取决于游动的地点和形态。

而跳起的地点和形状与跳后的水深（h" c）和船底（h's）的相关性有关。

结束语
闸门的修建与人们的生产和生活密切相关，为了更好地开展生产和改善人民的生活，必须修建和加固闸门。

特别是在闸门方面，其除险加固工作与人民的农业生产密切相关。

对闸门进行除险加固，既能防止洪水灾害，又能使水资源得到最大程度地合理利用。

因此，加强水闸加固项目的管理是当务之急。

参考文献
[1]李创团．探析病险水闸除险加固工程设计中应注意的问题[J]．企业科技与发展，2020(12):84-87．
[2]魏洪涛，贾冬梅，王延红．巴家嘴水闸除险加固工程效益的概率分析[J]．人民黄河，2019(9):104-105．。