病险水闸形成原因分析及除险加固思路

病险水闸形成原因分析及除险加固思路

张吉刚

甘肃省水利厅讨赖河流域水资源利用中心   

摘要：随着我国经济快速健康发展，我国的公共基础配套设施的项目建设也越来越多。其中，水利基础工程建设是一个国家经济发展重要建设工程之一，因此必须加强国家水利基础工程的建设维护。因此，本文对病险水闸形成原因进行深入探究分析，并对病险水闸除险维护加固的工作进行了思考，为我国水闸风险管理与设备维护作出了参考。

关键词：病险水闸；形成原因；加固思路；除险

一、引言

目前，在我国经济快速发展的过程中，水利工程设施的建设发挥着巨大的作用，它是促进经济发展不可缺少的重要设施。水利工程的建设与我国的国民经济发展有着千丝万缕的联系。在全球，越来越多的国家开始重视本国的水利工程建设，那么如何有效地延长我国水利工程的使用寿命？这个问题已经成为人们水利工程前期建设中十分重视的一个问题。在每一个水利工程建设中，闸门的所有管理都是非常重要的组成部分，主要的管理工程是通过水变电，然后对每个闸门的水实行自动控制功能，这样才能有效地降低闸门的挡水、排水管理，实现农业灌溉，饮用水和水运安全管理等对水资源综合利用的影响。在此基础上，系统分析了危闸加固问题，深入探讨了危闸加固的技术思路。对于水利工程的前期建设及其发展过程具有十分重要的指导意义。

二、病险水闸形成的成因

（一）水闸的施工设计问题

目前，我国的大型水闸大多是早期建成的大型水闸设计工程，在我国水闸设计施工阶段初期，其制造技术和水闸施工管理技术相对落后。此外，当时的社会经济发展条件极大地限制了勘探设计，导致地下水文条件、地质构造和地下淤积条件等具体勘探工作不全面、不深入。还有一些大型水闸主体施工未及时进行全面有效的地质勘察，只采取按葫芦画瓢的施工方式，将某一个水闸的主体设计直接应用于其余的水利水电工程中，或者将其中的设计数据等资料进行大概的设计调整后运用^[1]。

（二）水闸的管理与维护问题

水闸日常施工完成或投入使用后，还需对其设备进行日常维护和日常管理，以确保水闸的使用寿命和有效性，便于综合管理保证。然而，目前我国水闸的日常管理和后期维护过程中，缺乏水闸的管理制度理念和后期维护管理意识，管理制度得不到创新加强，存在一系列问题。水闸的建设作为保障我国水闸安全质量的重点，在水闸投入使用后，水闸管理制度以及维护措施却得不到完善,使我国水闸的后期维护管理与日常维护不能落实，经常出现水闸管理部门责任不明确。管理机制不灵活、投入大量资金不足等常见情况。我国近年来对水利工程风险管理的安全重视度已经有所提高，但是对于汛利水闸等重要组成部分的安全管理仍然普遍存在大量资金资源匮乏、病险灾害监测、安全风险鉴定等等诸多方面上的问题。

（三）混凝土工程恶化问题

水闸工程建设中的混凝土经过较长时间的水压冲击以及腐蚀，就会使水闸工程恶化，这种情况是十分常见的。其中，最常见的就是碳化以及钢筋表层锈蚀反应，这也是导致病险水闸产生的原因之一。碳酸化反应过程主要是CO2与其他碱金属材料相互作用的过程。混凝土工程中钢筋的碳化反应过程会直接降低pH分量，从而直接损坏许多钢筋基体表面的表层钝化和镀膜，导致许多钢筋的表层锈蚀现象发生。其次，剥蚀性的墙体损坏也是直接导致大型混凝土结构建筑工程墙体性质发生恶化的重要因素。出现这种问题的主要原因是由于一些传统大型混凝土结构建筑工程的室内墙体施工耐久性相对来说较差，从而容易同时出现墙对外界产生剥蚀性的墙体损坏。其中的墙对外界产生侵蚀性的原因主要因素包括的还有施工过程和时间流位上的侵蚀比如冲磨、空气和氮氧化物的腐蚀、水质和氮氧化物的侵蚀等。

三、病险水闸的除险加固思路分析

（一）保守的加固思路

保守型水闸加固的设计思路是以新建水闸为基础，原有主体结构较为完整，节水防洪技术标准较低，水闸流量控制设计性能存在较大问题。这类问题可通过加固保留原闸室的所有主要基础结构，采用加高加宽闸孔、加宽闸孔宽度、加宽孔径等多种方式，大大改善闸流量，并与其他水闸设备进行无附件的整合^[2]。

（二）闸基的加固思路

水闸地基建设承载力较差从而导致的施工水闸地基稳定性不高，相关人员可通过采取振冲和加密的这种方式应用来彻底处理水闸地基工程建设，达到彻底提升水闸地基建设承载力的重要作用。而对于闸底出现不均匀的水或地基高度下沉的进水闸，可通过采用压密阀门灌浆的施工方式进行处理，在阀门施工处理过程中可以采取采用高压灌入浓浆浆或抬起松动土体的方式施工这种操作处理方式，在不能确保正常闸门闸底能正常工作运行的必要情况下，保持阀门闸底的一定高程高度处于正常闸门运行处理状态。外墙溯源排水冲刷后的情况使得外墙闸基严重磨损落空的，需要及时采取清除回填料和砂砾等材料后再结合采用防渗墙围栏密封的施工方式进行处理，然后通过自动灌浆系统施工进行加固，促进闸基重新恢复正常功能。

（三）全面加固思路

如果在整体混凝土加固工程实施过程中，整体局部钢筋碳化，整体钢筋中的防护材料层出现严重的基体松动和基层脱落，将局部腐蚀严重的局部碳化层和整体加固防护材料清除，然后根据实际使用情况对整体加固进行修复使整体加固的使用效果最大化。这部分加固材料还需要实施高强水泥砂浆基层修复工程的施工。如果发现碳化钢的深部裂缝是太大的涂料保护性涂层，只要是需要及时采取实施涂料凿槽封闭式是处理的一种方式，在进行修补钢筋混凝土建筑工程的某些表面深层裂缝时，应特别注意对这些表面裂缝实施涂料凿槽式的处理^[3]。

结论：目前由于我国国内水闸的病险存在问题和病因种类都比较多，针对不同水闸类型及各种原因的水闸病险，要对其进行更加有效和有针对性的水闸加固防护措施。同时，根据实际使用情况进行最合理的结构设计，根据需要为您合理安排水闸修复过程，避免因水闸修复过程不合理带来损失。

参考文献：

[1]贾会民，刘苏亚，孙缔英.病险水闸运行管理的问题与对策[J].河南水利与南水北调，2017，（07）：71-72.

[2]祖海坤.病险水闸除险加固技术探析[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（21）：206-207.

[3]张杨.病险水闸成因及其对应加固方式研究[J].河南水利与南水北调，2017，（01）：55-56.