浅议水闸运行期的结构安全

浅议水闸运行期的结构安全

李书生

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摘要：水闸是目前运用较为广泛的水工建筑物，数量众多，其中部分水闸已运行多年，混凝土结构不同程度老化破损剥落，引起破坏的原因是混凝土施工质量较差，导致水闸混凝土结构安全性与可靠度降低。本文浅议水闸运行期的结构安全，通过对水闸混凝土结构进行分析，找出问题并对这些问题进行解决。

关键词:水闸；结构；特性；安全

引言:

水闸混凝土结构施工质量安全管理的重点，避免后续建设过程中发生质量、安全问题。本文从水闸基本组成、闸室结构特点及施工风险分析、闸室施工管理等方面阐述了水闸混凝土结构的施工要点。按照水闸组成，从闸室基础（底板）、闸墩（墙）、工作（交通）桥、胸墙等部分一一细致全面地分析结构特点、施工中常见问题及安全隐患。

一、水闸运行期的结构安全的重要性

水闸工程因其特殊性，任何一方的工作缺失都会对工程质量安全产生重大影响。应重视其施工过程中的各个质量安全细节，才能将质量安全风险降至最低，提升施工现场质量安全管理水平。混凝土水下施工多采用钢套箱工艺，但钢套箱工艺存在拼装工艺复杂、防渗漏处理效果差、周转成本高等问题。因此，石澧项目在全省首次创新应用无封底的水中大规模混凝土预制套箱围堰施工工艺，通过钢筋混凝土预制套箱，不仅可以预制壁板，实现陆上拼装，而且套箱还可兼做混凝土围堰的一部分，有效规避了传统钢套箱拼装工艺复杂、周转成本高等劣势。

二、水闸运行期的结构安全检查的重要性

引黄水闸不但担负着黄河防汛任务，而且还承担着地方工农业用水的供给任务。近年来虽然加快了除险加固进程，但安全隐患多的现象仍然存在.引黄水闸安全形势依然严峻。

由于现有引黄水闸多为上个世纪80年代所建。设计防洪标准较低，交通桥承载低或存在各种各样的病险问题，使得引黄水闸的安全生产及运行受到威胁，严重阻碍了其防洪、供水效益的发挥。病险水闸存在的重大安全隐患，一旦形成险情或发生事故，将对防洪安全及生活用水造成巨大影响，对社会稳定造成严重威胁。特别是引黄水闸，这是黄河堤防体系中最薄弱环节，影响着堤防的整体安全性，如不采取相应措施，在汛期时期直接威胁着人民群众生命财产安全。

三、混凝土构件的裂缝和挠度要求

根据钢筋的捆绑，能够及时控制闸墩的厚度，再进行捆绑钢筋的时候，为了避免出现错位的情况，大多会使用八字扣，但是这种方法不适合集中捆绑，所以要是钢筋的厚度能够符合要求，首先应该控制马凳距离，横向距离一般不能超过0.5m，而内向距离不能够超过1m，采用的宽度应该为30mm。另外，对于钢筋应该展开防锈处理，并且在捆绑之后，由专人来进行看管，要禁止踩踏钢筋。在施工验收的时候，需要根据建筑结构检测标准来进行，检测闸墩厚度时，要抽查10%的部分，如果结构空间比较大，可以根据纵横轴来进行分段抽查，并且在抽查中不能低于五个区域。按顺序进行抽查，并且编排编号，根据其横截面积误差可在8mm的范围之内，但是不能够超过偏差的二倍。[]。

若忽略了结构构件的挠度和裂缝宽度验算，就会使结构构件在使用过程中因变形过大、裂缝过宽，而影响正常使用，尤其在有侵蚀性液体或气体环境下工作的结构构件，还会因此产生混凝土构件中钢筋的锈蚀，从而降低结构的耐久性。

四、裂缝宽度的要求

在实际的施工过程中，对于裂缝的测试应通过裂缝观测的数量来确定，通常将宽度较大或者变化较大的裂缝作为选择的标准进行观测。最大裂缝宽度限值的确定，主要考虑以下几个方面：

（1）外观要求。判断一个结构质量好坏非常重要的依据就是外观形态。当裂缝宽度过大时，对外观会带来影响，同时也会带来安全隐患]。

（2）耐久性要求。在浇筑混凝土之前的半个小时，钢筋以及杂物对闸墩的厚度会带来一定的影响。因为钢筋以及杂物自身会占有一定的空间，所以对于闸墩的控制会有很大的影响，一般在进行检测的时候，会以探地雷达法来进行检测，能够检测到内部的结构以及规律。所以在进行框架建设的时候，首先应该选择质量较好的钢筋，另外沙土等等一定要进行筛选，要避免混凝土之内出现较多的杂质。对于混凝土成型之后的控制以及检测等等。要根据传统方法不断的延伸，并且使用最新的检测方法，才能够排除钢筋以及杂志对混凝土带来的影响，只能通过不断的改进以及摸索才能够避免影响越来越大。

(3)挠度的要求

就此针对混凝土浇筑质量的控制展开了分析，并且对其检测方式也进行了分析以及整理。对于混凝土在浇筑中所存在的问题进行了分析，在进行浇筑时，钢筋以及杂质对于混凝土的厚度都会带来一定的影响，所以应排除这些影响，需要在施工中不断的改进。②梁、板挠度过大严重会导致隔墙脱离、开裂、压碎等危险。当挠度超过时（为构件的计算跨度），人们心里会产生不安全感。

(4)混凝土裂缝缺陷成因及影响

从微观上来讲，混凝土在施工过程中一直伴随着裂缝工作的，但对于可见裂缝，特别对结构性能的产生安全隐患的裂缝，是尽可能要去避免的。构成裂缝的成因主要有以下两类：①外部荷载引起裂缝称之为结构性或受力裂缝，这种情况下导致承载力存在不足，最终导致较为严重的问题。②由变形引起的非结构性裂缝。

结论:

汛期期间，水闸运行中突然发生故障会带来严重影响，作为运行单位在平时工作中性设置防汛应急抢修演练，通过训练应急抢险队伍提高战斗力。例如突然断电，闸门停在半空中，保障组人员及时手动操作关闭闸门；机电设备突发火灾，应急人员及时用灭火器灭火；水闸断电且无备用发电机，应急人员利用减速机构，手动操作开启闸门；水闸工作区域进水且积水漫进发电机所在区域，保障人员使用防水沙袋封堵挡水，同时用排水泵排水等。面对一个个突发情况，应急人员齐心协力、互相配合，快速、准确地排除了故障。防汛演练同时也是一次常见故障应对技能培训课，既锻炼了职工队伍，又提高了应急排除故障的能力，为确保安全度汛夯实了基础。

参考文献:

[1]李为杜.混凝土无损检测技咖上海：同济大学出版社，2019：129-135.

[2]王巧平，吴胜联.无损检测技术在锈蚀混凝土结构中的应用探讨.混凝土，2018：23—25.

[3]张誉，蒋利学。张伟平，等，混凝土结构耐久性概论.上海：上海科学技术出版社，2019：156-163.