小型水闸加固技术应用措施

小型水闸加固技术应用措施

摘要：本文主要从小型水闸病险隐患成因分析入手，并结合近几年我省小型水

闸重建、扩建、加固改造措施方案情况对小型水闸加固技术应对措施进行分析。

关键词：小型水闸；加固技术

0 绪论

在长期的运行管理过程中，由于部分小型水闸超期限超负荷运行，受制于地

方维修修护资金投入不足、基层专业技术管理人员缺乏有效的维修手段、以及运

行管理人员无足够视，未能及时发现所存在质量安全隐患问题，未能及时作出准

确判断上报本单位及上一级管理部门等出现人为或自然原因，而种种因素的叠加

导致水闸出现不同程度安全隐患。为了保证其能继续发挥自身的防洪、排涝、通航、供水功能作用和安全运行，则会采取隐患排查、维修加固和改扩建加固等重

要的技术措施和具体加固方案。近年来，随着经济快速发展从国家到地方对基础

水利工程设施投入加大，许多大中型规模水闸的病险隐患都已经逐步得到治理改善，但县市以下偏远山区小型水闸仍存在诸多质量安全问题，未能得到同等程度

的重视和治理，也因此在防洪排涝方面留下了许多质量隐患诱发安全隐患，给其

下游人民的人身财产安全构成了一定程度上的威胁。本文主要从小型水闸病险隐

患成因分析入手，并结合近几年我省小型水闸重建、扩建、加固改造措施方案情

况对小型水闸加固技术应对措施进行分析。

1 小型水闸病险隐患成因分析

1.1 水闸实际使用年限已接近或超过设计使用年限

我国的中小型水闸大多建于二十世纪六七十年代，施工过程也是由各地政府

自行组织工人机械建设而成，距今已达到一个为期四五十年之久的时间跨度，其

建筑物本身使用年限已经相当接近于设计使用年限，而其内部的金属结构和机电

设备则更是已经超出了原本的设计使用年限。在长年累月的运行过程中，整个工

程设施已经出现了相当程度的老化现象，令其自身的使用性能和安全性能都大打

折扣，而这样一个老化严重的水闸工程设施对处在其下游的居民而言无疑已经形

成了一个较为严重的安全隐患。

1.2 早期水闸工程建设先天不足

由于小型水闸工程建设时期早，当时的年代背景下对于整个工程的设计要求、施工流程、质量把控等方面缺乏严谨细致的规划和具体的标准。而由于又受到工期、工程技术水平等方面的压力和限制，使得一些水闸不得不在地址及水文、泥

沙等地质基础资料欠缺的情况下，采用一边实地勘察、一边出设计图纸、一边施

工方式进行的一批中小型水闸工程的施工建设，甚至有的水闸在并未进行任何勘

察的前提下就开始了建设[1]。与此同时，又受到当时的施工技术水平、工人队伍

技术水平和施工设备的制约，导致水闸的建设完全在一种建设标准低、质量把关

差的环境下完成了建设，也为水闸的实际使用和运行留下了许多隐患。

1.3 水闸工程设施的后期管理维护不足

由于小型水闸工程设施建设目的主要是为了进行农田灌溉及防汛排涝，导致

该类作用的水闸所能带来的直接经济效益不明显，也因此导致地方政府未对小型

水闸工程设施的管理维护引起足够的重视，不对其设置专职管理人员，导致了管

理过程中的权责分配落实不明确、必要资金投入不足和机制呆板不灵活等的问题，由于资金的落实不到位，使得难以对水闸进行日常必要的维修养护，与此同时随

着水闸使用年限的逐渐增长，其工程故障和隐患也逐渐增多，导致一些本来可以

在日常维修养护中止损的问题由于管理上的疏忽而演化为重大险情和隐患。

2 水闸加固技术应用措施

对于水闸所存在的安全风险问题，基于当前最新技术、工艺及材料的发展水平，提出以下几点加固措施。

2.1闸基、闸室部位的加固

一般情况下，采取增加防渗区域的水平及垂直长度，可有效地解决闸基及两

侧低稳定性渗流扰动的问题，另一方面，对出口段排水进行反滤，亦可增加渗流

的稳定性。而增设水平防渗长度的方式多种多样，一般可以通过对上游防渗漏铺

盖进行延长，或即使修补防渗铺盖的裂缝，以达到防渗和防紊流的目的。而取砌

筑高压喷射防渗墙，塑形防渗漏墙，搅拌桩防渗墙等方式，是垂直防渗措施常见

做法。在有些情况下，会遇到由于长期水流冲刷而导致的地基脱空的情况，在这

种情况下，则需立刻采取灌浆堵漏措施[2]，保证地基与板底的无缝接触，否则脱

空现象将迅速恶化，尤其是对于地质条件较差，如淤泥质地基，需采取定期监测

取样以防止脱空情况，及时补灌。对于两岸绕渗的渗流破坏类型，则可采取增设

修齿墙或在两侧设置翼墙的方式。

对于地基承载力不满足规范及设计要求，无法保证水闸闸室整体稳定性的情况，则可根据地质条件，土壤性质，采取加固措施，如高压灌浆，振充加密等，

以此达到增加地基承载力，增强基础稳定性的目的。已发生基础不均匀沉降，闸

室底板标高偏位，闸门使用功能受到影响的情况，可采用压密灌浆，通过在闸室

底板沉降部位灌注高压速凝特种早强混凝土，达到纠正闸室底板高程，恢复水平

的目的。而对于使用功能完全破坏，产生溯源冲刷而造成的闸室底板基础悬空，

大面积空洞的情况，则需立刻采取回填措施，或拆除较为严重的空洞部位，回填

处理，重新浇筑混凝土后恢复使用。

对于工程等级、最大过流量、防洪等级达不到设计要求，但主体结构完好，

使用功能正常的水闸，无需全数拆除或弃之不用，应保留其核心主体结构——闸室，通过扩充闸孔，来提高最大过流能力，相应的，对其它结构则进行加固和改造，可节约经济成本和工期，达到工程要求。

2.2 混凝土结构局部加固

对于使用年限较长，而产生结构老化的水闸工程，若结构主筋锈蚀情况严重，混凝土碳化深度过大，直接影响到结构安全，则需拆除重建；若只是局部结构破坏，钢筋保护层碳化不严重，则可踢除原有碳化混凝土部分，对锈蚀钢筋进行除

锈处理，在这些部位补植钢筋，凿毛，再使用高强度混凝土进行修补；如果碳化

深度较浅，则可采用普通的防锈措施，如局部防水涂料封闭，防锈漆等进行封闭；对于混凝土表面裂缝渗水，则需沿裂缝进行剔凿，然后采用堵漏剂、丙乳砂浆、

防水速凝混凝土进行修复[3]；对于有结构通缝，板面贯穿，防水层失效的混凝土

结构，则采取针头注射高压灌注的方式进行裂缝修补。

2.3 钢闸门、启闭机加固

由于水闸特殊的工作环境和材料类型，常产生较为严重的锈蚀剥落，而闸门

和启闭机是常见的易受蚀部位，造成内部电气设施的老化，对于上述情况，可根

据《水工钢闸门和启闭机安全监测技术规程》及《水利水电工程金属结构报废标准》检测后，对局部受损严重的构件进行报废或改造，报废后采用新的闸门及启

闭系统，若只进行改造，可采取玻璃丝布修补，闸门零件更换等方法，更换掉锈

蚀较为严重的零件，若修补和改造后，仍无法满足正常使用要求，启闭能力达不

到标准，则需予以全数更换。