譚學(xué)龍 ,王新力 ,趙龍貴
(1.山東黃河河務(wù)局供水局,山東 濟(jì)南 250011;2.濱州供水分局,山東 濱州 256600)
山東黃河現(xiàn)有引黃水閘63座,總設(shè)計(jì)引水流量2 423 m3/s,設(shè)計(jì)灌溉面積244萬hm2。這些水閘大部分建于二十世紀(jì)八九十年代,建成最早的閆譚閘,已使用41年。大部分水閘由于使用時(shí)間長,加之設(shè)計(jì)、施工和管理存在一些問題,造成水閘不同程度地存在一些病險(xiǎn)問題。
1)施工問題。1998年以前,山東引黃水閘建設(shè)未實(shí)行基本建設(shè)“三項(xiàng)制度”改革。施工管理為計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制,以分級(jí)自營承包為主,實(shí)行自建自管模式。施工隊(duì)伍多為山東黃河河務(wù)局及有關(guān)地(市)河務(wù)局的建筑安裝隊(duì),質(zhì)量監(jiān)督和質(zhì)量檢查未能全面到位。有部分水閘存在施工中混凝土水灰比控制不嚴(yán),混凝土保護(hù)層達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;部分土方回填和土與石(土與混凝土)結(jié)合部填筑質(zhì)量較差等問題。
2)管理問題。由于管理養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)缺口較大,耗資較大的水閘病害問題不能及時(shí)進(jìn)行處理,部分水閘帶病運(yùn)行。山東河務(wù)局自2005年起逐步對(duì)基層管理單位實(shí)行“管養(yǎng)分離”的體制改革,引黃閘管護(hù)經(jīng)費(fèi)有所增加。但對(duì)三、四類引黃閘除險(xiǎn)加固工程所需投資則遠(yuǎn)不能滿足需要,影響了防洪安全和計(jì)劃引水得不到保證。
3)部分水閘發(fā)現(xiàn)有閘基和閘兩側(cè)滲透變形現(xiàn)象。水閘兩側(cè)滲透變形是水閘失穩(wěn)破壞的主要形式之一。2003年秋汛時(shí),閆譚閘發(fā)現(xiàn)閘后滲水,翼墻后面局部被滲水淘空。老謝寨閘下游側(cè)墻滲水嚴(yán)重,上游翼墻平臺(tái)沉陷嚴(yán)重,平臺(tái)欄桿明顯傾斜,下游翼墻滲水帶土。黃河1996年8月洪水期間,打漁張閘下游兩側(cè)翼墻出現(xiàn)滲渾水現(xiàn)象。其他地區(qū)水閘修(改)建后大部分未經(jīng)歷高水位運(yùn)行,雖然未發(fā)現(xiàn)明顯的兩側(cè)滲透變形,但發(fā)現(xiàn)部分水閘下游有滲透變形現(xiàn)象,如劉莊閘、潘莊閘和打漁張閘都曾發(fā)生過閘后管涌。
4)翼墻和邊墩結(jié)合處沉陷縫普遍開裂。目前,山東黃河幾乎所有引黃水閘在翼墻和邊墩結(jié)合處沉陷縫張開,瀝青杉板局部或全部脫落,張開寬度一般為5 cm左右,有的甚至達(dá)到10 cm。
5)部分底板、涵洞洞身及鋪蓋出現(xiàn)裂縫。蘇泗莊閘和潘莊閘均存在洞身裂縫。經(jīng)分析認(rèn)為產(chǎn)生裂縫原因主要有三個(gè)因素:一是地基不均勻沉陷引起洞身裂縫;二是大堤加培造成上部荷載變化產(chǎn)生的洞身頂板裂縫;三是混凝土老化產(chǎn)生裂縫。另外,曹店、麻灣等閘鋪蓋有裂縫。
6)部分水閘混凝土老化嚴(yán)重、鋼筋銹蝕,有的出現(xiàn)順筋裂縫。上世紀(jì)九十年代以前修建的水閘大部分存在混凝土碳化現(xiàn)象,年代越老碳化越嚴(yán)重,順筋裂縫嚴(yán)重,有的鋼筋外露,銹蝕明顯可見。河口地區(qū)的水閘由于受地下水及海水入侵的影響,混凝土老化剝蝕較為嚴(yán)重。產(chǎn)生這種現(xiàn)象主要是因?yàn)槲覈缙趯?duì)鋼筋混凝土耐久性認(rèn)識(shí)不足造成的,直到1997年才在《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中增加了《結(jié)構(gòu)耐久性》的章節(jié),2001年開始實(shí)施的《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》中增加了《使用耐久性》條文,在此之前修建的水閘鋼筋混凝土保護(hù)層厚度偏小,混凝土標(biāo)號(hào)偏低,水灰比偏高,抗?jié)B標(biāo)號(hào)和抗凍標(biāo)號(hào)均較低。
7)水閘設(shè)計(jì)時(shí)未考慮地基土液化問題。山東黃河引黃水閘抗震設(shè)計(jì)時(shí)只考慮結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),未考慮閘基土液化問題,這主要是由于在當(dāng)時(shí)的黃河堤防設(shè)計(jì)由于投資所限只考慮堤身的抗震性能,并未考慮堤基土的液化問題。隨著標(biāo)準(zhǔn)化堤防逐步完善,堤防抗震性能提高,應(yīng)不斷重視并完善水閘地基土的抗液化處理。
8)止水損壞、閘門漏水現(xiàn)象普遍。閘門漏水問題普遍存在,有的甚至達(dá)到1~2 m3/s,主要是閘門止水損壞嚴(yán)重,止水老化嚴(yán)重甚至脫落,固定止水的螺栓銹蝕,甚至銹斷,造成漏水。
9)閘門和門槽鐵件銹蝕嚴(yán)重。閘門和門槽的鐵件銹蝕嚴(yán)重,影響正常啟閉,有時(shí)需要用千斤頂增加啟閉力才能下落。幾乎所有帶滾輪的閘門,滾輪不能轉(zhuǎn)動(dòng),啟閉時(shí)增加了啟閉難度。個(gè)別水閘閘門啟閉設(shè)備偏心,啟動(dòng)時(shí)振動(dòng)加劇,如閆譚閘閘門一側(cè)摩擦閘墩,一側(cè)滾輪不靠軌。
10)電氣設(shè)備和啟閉設(shè)備老化。大部分引黃水閘的機(jī)電設(shè)備老化嚴(yán)重,大多是上世紀(jì)產(chǎn)品,已超過使用年限。
從上述水閘存在的主要問題看,形勢(shì)比較嚴(yán)峻,若黃河來大洪水,將嚴(yán)重影響防洪安全,亟需報(bào)廢重建或加固處理。
1)繼續(xù)開展水閘安全鑒定工作。2008年以來,已先后鑒定引黃水閘14座,其中:四類閘4座,三類閘10座。從安全鑒定的情況看,水閘現(xiàn)狀不容樂觀,應(yīng)繼續(xù)把剩余的水閘鑒定完畢,切實(shí)找出水閘存在的病險(xiǎn)問題,對(duì)癥加以處理。
2)積極爭(zhēng)取投資,盡快把三、四類病險(xiǎn)水閘進(jìn)行除險(xiǎn)加固。2012年開始,國家已把病險(xiǎn)水閘除險(xiǎn)加固列入專項(xiàng)規(guī)劃,應(yīng)加大工作力度,積極爭(zhēng)取投資,爭(zhēng)取盡快把已鑒定的水閘除險(xiǎn)加固處理完畢。
3)對(duì)已進(jìn)行過安全鑒定的水閘,要分類加以管護(hù)。對(duì)于鑒定為四類閘的,要按《水閘安全鑒定管理辦法》需要降低標(biāo)準(zhǔn)使用或報(bào)廢重建,因降低標(biāo)準(zhǔn)使用不滿足黃河防洪要求的,需報(bào)廢重建。對(duì)于鑒定為三類閘的要采取加固處理,對(duì)于短時(shí)內(nèi)不能采取除險(xiǎn)加固措施的,要加強(qiáng)日常管護(hù)、觀測(cè),發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)處理。
水閘的除險(xiǎn)加固處理要比新建閘困難得多,制約因素、工序較多,技術(shù)要求高。因此設(shè)計(jì)方案要做多方案比較論證,積極采用新技術(shù)、新工藝、新材料,嚴(yán)格施工與質(zhì)量管理,加強(qiáng)監(jiān)督檢查,使除險(xiǎn)加固的水閘做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、方便管理而又美觀耐用。