【摘要】以徒駭河樊橋閘除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)為例,通過分析工程存在的病險(xiǎn)問題現(xiàn)狀和工程改建維修對(duì)兩岸群眾的影響,說明工程除險(xiǎn)加固的必要性。闡釋了工程設(shè)計(jì)措施及建成后強(qiáng)化管理措施,并對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)的影響。
【關(guān)鍵詞】樊橋閘;病險(xiǎn)現(xiàn)狀;必要性;除險(xiǎn)加固;對(duì)策
徒駭河樊橋節(jié)制閘位屬于海河流域徒駭河干流上的大型節(jié)制閘,承擔(dān)著兩岸10鄉(xiāng)鎮(zhèn)的灌溉排澇及上游客水排泄任務(wù),由于建設(shè)年代久遠(yuǎn),在運(yùn)行過程中逐漸產(chǎn)生老化病害,對(duì)沿河地區(qū)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全造成重大威脅。
1、樊橋閘工程概況
樊橋節(jié)制閘始建于1971年,控制面積9345km2。該閘共18孔,閘室總凈寬104.4m,閘底高程5.6m,設(shè)計(jì)排澇流量817m3/s,防洪流量1257m3/s,蓄水深度5m,需水量1700萬m3。建成以來,樊橋閘經(jīng)過3次大的維修,解決了大閘啟閉不靈、動(dòng)力不足和蓄水放水中產(chǎn)生的一些問題。
2、樊橋閘改建必要性
2.1 樊橋閘存在的問題
2.1.1 閘室上下游構(gòu)造損壞嚴(yán)重。閘室上下游連接段沖刷嚴(yán)重,閘基及兩岸防滲與排水失效,產(chǎn)生滲透變形。砌石護(hù)坡砌筑砂漿強(qiáng)度低,剝落嚴(yán)重,部分護(hù)坡坍塌。消力坎沉降斷裂,海漫長(zhǎng)度不滿足要求。上游河道淤積嚴(yán)重,影響安全泄流。在高水位時(shí),下游護(hù)坡有滲水明流。測(cè)壓管堵塞失效,沉降及位移觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)已破壞。
2.1.2 閘底板斷裂。閘底板斷裂漏水,嚴(yán)重影響閘室穩(wěn)定。砼碳化程度已接近或超過鋼筋保護(hù)層,鋼筋銹蝕嚴(yán)重,保護(hù)層脹裂脫落。閘墩順筋裂縫嚴(yán)重,鋼筋混凝土最大裂縫寬度達(dá)2.5mm,對(duì)安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。機(jī)架橋梁端承臺(tái)砼壓碎破裂,橋梁水平位移明顯。
2.1.3 閘門變形。閘門體銹蝕、變形嚴(yán)重,滑輪銹死,門體面板及主、次梁彎曲變形,啟閉時(shí)存在卡阻現(xiàn)象,啟閉振動(dòng)劇烈,軌道脫落變形,橡皮止水老化破損,漏水嚴(yán)重。
2.1.4 啟閉等設(shè)備老化。啟閉設(shè)備齒輪硬度銹蝕嚴(yán)重,啟閉機(jī)運(yùn)行時(shí)鋼絲繩纏繞不暢,啟閉不暢,部分焊縫斷裂,運(yùn)行不可靠,已超過規(guī)定折舊年限。電氣設(shè)備老化,變壓器容量?jī)H夠一臺(tái)啟閉機(jī)的用電負(fù)荷,電機(jī)絕緣已損壞。
綜上所述,樊橋閘節(jié)制閘其安全性和使用功能衰退嚴(yán)重,如不及時(shí)維修加固,一旦遭遇大的洪水災(zāi)害,不能保證洪水下泄,工程損壞沉陷的可能性極大。
2.2 工程改建必要性
2.2.1 限制了當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。樊橋閘灌區(qū)土地肥沃,適合各種農(nóng)作物的生產(chǎn),樊橋閘運(yùn)行40多年來,徒駭河兩岸10個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的10萬畝農(nóng)田灌溉有了可靠的保證,取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。但是,近幾年來,由于樊橋閘老化失修,不能正常運(yùn)行,制約了攔河閘灌區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
2.2.2 影響兩岸群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。近年來,春、秋連續(xù)干旱少雨,攔河閘灌區(qū)內(nèi)糧食經(jīng)濟(jì)作物連年減產(chǎn)嚴(yán)重,農(nóng)民收入減少。另一方面,汛期河水漫漲,節(jié)制閘帶病運(yùn)行,危機(jī)四伏,旱季不能蓄水灌溉,汛期排泄不暢,起不到調(diào)蓄作用。
3、樊橋閘除險(xiǎn)加固對(duì)策建議
3.1 工程措施
3.1.1 閘室上下游加固。對(duì)閘室及上下游連接段進(jìn)行清淤,施工采用半幅施工,半幅導(dǎo)流的方式。對(duì)上游護(hù)底、鋪蓋及護(hù)坡拆除重建。對(duì)下游消力池、海漫、防沖槽拆除重建,自上而下依次布置消力池,池內(nèi)設(shè)兩道消力坎,設(shè)置海漫、拋石防沖槽。橋頭堡拆除重建,新建橋頭堡位于閘室左岸原址,分為兩層,側(cè)面設(shè)置樓梯,墻體采用磚混結(jié)構(gòu)。
3.1.2 閘底板加固處理。對(duì)閘室底板、閘墩及排架進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理,對(duì)已碳化的砼鑿除表面碳化層,用丙乳水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)破損裂縫的砼,清理破損表面并修補(bǔ),對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行處理。對(duì)交通橋橋柱、蓋梁、橋板、欄桿等拆除重建。
3.1.3 更換閘門。更換18扇平面鋼閘門、閘門槽內(nèi)的金屬埋件、閘門止水及附件。擬采用的閘門全部為平面鋼閘門。
3.1.4 更換啟閉等設(shè)備。將18臺(tái)報(bào)廢2×25T的雙吊點(diǎn)固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)拆除,更換為QP2×250KN的雙吊點(diǎn)卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī),并增設(shè)啟閉機(jī)房。更換500KVA變壓器一臺(tái),架設(shè)高壓電力電纜和低壓輸電線路,確保節(jié)制閘正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3.1.5 安裝視頻觀測(cè)系統(tǒng)。為了監(jiān)測(cè)水閘的運(yùn)行及工作情況,除險(xiǎn)加固擬安裝視頻觀測(cè)系統(tǒng),以便于對(duì)水位及水閘運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.2 管理保障措施
3.2.1 落實(shí)項(xiàng)目建設(shè)管理責(zé)任。由管理單位作為項(xiàng)目法人,負(fù)責(zé)工程建設(shè)管理。依據(jù)水閘管理單位機(jī)構(gòu)和定員人數(shù)以及施工期間實(shí)際需要,配備項(xiàng)目管理人員??h級(jí)以上政府給予補(bǔ)助項(xiàng)目資金,強(qiáng)化扶持力度,強(qiáng)化樊橋閘管理所管理,延長(zhǎng)大閘使用壽命,發(fā)揮其應(yīng)有效益。
3.2.2 劃定范圍,保護(hù)工程。工程管理范圍內(nèi)的土地及地面附著物,歸河道管理單位統(tǒng)一管理。工程管理范圍內(nèi)禁止爆破、打井、采石、取土、挖坑、開溝等危害建筑物安全的活動(dòng),禁止建設(shè)妨礙行洪的建筑物、構(gòu)造物,禁止傾倒垃圾、渣土,禁止從事影響河勢(shì)穩(wěn)定、危害河堤防安全和其他妨礙河道行洪的活動(dòng)。
3.2.3 健全設(shè)施,強(qiáng)化調(diào)度。為滿足水閘工程管理和抗洪搶險(xiǎn)的需要,閘管所應(yīng)配備相應(yīng)的通信設(shè)備,并與所屬上級(jí)主管單位和防汛指揮中心的通信網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)工程管理的現(xiàn)代化、信息化。
3.2.4 健全操作制度,按章辦事。閘門啟閉前必須先行檢查,閘門啟閉時(shí)應(yīng)按照設(shè)計(jì)條件及運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)確定啟閉的高度。當(dāng)上游來水水位達(dá)到或超過防洪排澇水位時(shí),應(yīng)閘門全開,并組織堤防管理人員上堤檢查。當(dāng)沿線各村排澇涵洞在防洪排澇時(shí),應(yīng)迅速開閘防洪排澇。
3.2.5 強(qiáng)化巡查,加強(qiáng)監(jiān)護(hù)。充分利用視頻檢測(cè)系統(tǒng),結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)巡查。對(duì)發(fā)現(xiàn)堤頂及護(hù)坡工程存在面蝕、水土流失等問題,應(yīng)及時(shí)上報(bào),盡快采取工程措施修理和維護(hù)。
4、工程效益
4.1 經(jīng)濟(jì)效益。樊橋閘除險(xiǎn)加固后,可恢復(fù)改善灌溉面積10萬畝,區(qū)域內(nèi)主要農(nóng)作物小麥、玉米、棉花、瓜果等得到增產(chǎn)增收??梢栽龃笮钏?,提高沿河群眾灌溉能力,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),節(jié)約人力物力成本??苫窘獬畼蜷l兩岸流域的洪災(zāi)威脅,既可解除10萬畝農(nóng)田的排澇問題,又可以使上游來水安全排泄,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
4.2 社會(huì)、生態(tài)效益。工程改建后,既有利于實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,又可以改善區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境??筛纳扑l管理單位的工作生活條件,提高基層水利工作者的工作積極性??梢允箶r河閘灌區(qū)實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展,對(duì)促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和長(zhǎng)遠(yuǎn)的歷史意義,其社會(huì)效益顯著,生態(tài)環(huán)境效益巨大。
5、結(jié)語
上世紀(jì)六、七十年代建于徒駭河上諸如樊橋閘等帶病運(yùn)行的老舊建筑物依然很多,普遍存在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、工程損壞嚴(yán)重、影響防洪安全等問題。堅(jiān)持“以人為本”的原則,綜合考慮防洪規(guī)劃,及早列入改建規(guī)劃中,改善當(dāng)?shù)厮A(chǔ)設(shè)施,提高水利基礎(chǔ)支撐性地位,實(shí)現(xiàn)水閘在維護(hù)防洪安全和生態(tài)平衡中的作用,使當(dāng)?shù)厝罕娛芤妫鐣?huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益得到充分體現(xiàn)。
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作者簡(jiǎn)介:
孟輝(1984-),男,山東濱州人,本科,惠民縣水利局,助理工程師。研究方向:水利工程專業(yè)。
李強(qiáng)(1987-),男,山東濱州人,本科,惠民縣水利局,助理工程師。研究方向:水利工程專業(yè)。