郭春偉
在水利工程建設(shè)中,涵閘和堤防是相輔相成、互相作用的,兩者防洪的標(biāo)準(zhǔn)基本一樣,但因為建設(shè)的目的和使用的材質(zhì)有所不同,所以也存在一定的差異。與堤防相比較,涵閘應(yīng)對洪水險情的安全性稍差,所以要高度重視涵閘的日常維護。為保證涵閘工程的完整以及確保防洪安全,管理人員要做好涵閘的維修保養(yǎng)工作,當(dāng)涵閘發(fā)生險情后,要根據(jù)具體的情況設(shè)計小型涵閘的維修加固方案,在維修加固的過程中使用新的材料以及新的技術(shù)。
大堤小型涵閘比較容易發(fā)生的險情包括滲漏、涵閘裂縫以及分縫止水破壞。從日常管理的實踐中可知,小型涵閘出現(xiàn)滲漏的原因主要是在涵閘的邊墩、護坡等混凝土或者堤身結(jié)合部土料的回填不夠結(jié)實,閘體和土堤所承受的負荷不均勻,從而形成不均勻的沉陷以及出現(xiàn)錯縫,受到雨水的沖蝕時,會形成陷坑,或者致使岸墻、護坡發(fā)生塌陷。
涵閘裂縫以及分縫止水破壞主要原因是在超標(biāo)準(zhǔn)的洪水時,相關(guān)工程結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力超過一定的安全值,或者地基具有不同的承載力,當(dāng)遭受到滲透破壞時,建筑物在自身重量的作用下會產(chǎn)生較大的不均勻沉陷。
(1)小型涵閘閘門不能夠正常關(guān)閉
造成大堤小型涵閘閘門不能關(guān)閉的原因主要有閘門的變形、啟閉設(shè)備故障或者是基座損壞、閘門震動等,這些問題往往會導(dǎo)致閘門發(fā)生失控的現(xiàn)象。
(2)啟閉設(shè)備螺桿折斷
啟閉設(shè)備螺桿折斷的主要原因有工程的老化、水情的變化以及維修保養(yǎng)不及時等。當(dāng)啟閉設(shè)備的螺桿折斷的時候,可以先由相關(guān)工作人員摸清螺桿端口的位置,利用鋼絲繩將閘門吊起,然后對折斷部位的零件進行更換。
造成涵閘出現(xiàn)問題的原因主要包括工程因素和人為因素。在工程因素方面,由于缺乏科學(xué)的觀測手段以及相應(yīng)的技術(shù),觀測設(shè)備滿足不了觀測的需求,涵閘長時間浸泡在水中受到相應(yīng)的沖擊腐蝕,設(shè)備不斷老化。人為因素方面,主要是工程建設(shè)質(zhì)量先天不足,沒有完全執(zhí)行工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)管理責(zé)任主體不明確,建設(shè)管理水平較低并且不規(guī)范。
(1)在原涵箱內(nèi)部掛網(wǎng)噴射混凝土
不同的涵閘具有不同的特點,對于重量小、原涵箱孔徑不大且強度不足的涵箱,一般進行維修加固的方案是在原涵箱的內(nèi)部通過掛網(wǎng)來進行混凝土的噴射,混凝土的厚度需要保持在一定范圍內(nèi)。對于涵箱支座或者跨中強度不足的情況,該方法能夠起到很好的加固效果,并且能夠保證與原結(jié)構(gòu)面緊密貼合。如果原結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫、表皮脫落的現(xiàn)象,該方法還可以進行相應(yīng)的修補,能夠有效地防止結(jié)構(gòu)表面的混凝土發(fā)生進一步碳化。采用這種方法需要較高的施工工藝,而且也需要專門的設(shè)備。
在利用掛網(wǎng)噴射混凝土方式進行加固作業(yè)前,對于原涵箱的混凝土需要進行相應(yīng)的鑿毛處理,涂刷砂漿,布設(shè)插筋。施工過程中,需要考慮工程的特點,加入不同數(shù)量的速凝劑,加入速凝劑后的混凝土抗壓強度應(yīng)不低于未加外加劑的混凝土強度。
(2)鋼筋混凝土襯砌
對于原涵洞孔徑較大以及具有較大增加厚度需求的涵閘,一般采用鋼筋混凝土襯砌進行相應(yīng)的維修加固。該方法是在原涵箱的內(nèi)部按照相關(guān)施工質(zhì)量的要求,加襯一定厚度的混凝土。在對涵箱進行鋼筋混凝土襯砌之前,需要對涵閘的新舊結(jié)合面進行鑿毛、沖洗以及插筋等。該方法對于支座和跨中強度不足的涵箱,能夠起到很好的加固效果。鋼筋混凝土襯砌施工簡單,具有較小的過水面糙率,施工成本也較低。但如果需要襯砌的部位厚度較薄,那么施工的難度就會加大,對混凝土澆筑的質(zhì)量要求也越高。
(1)加長涵閘的涵身長度
涵閘涵身長度較短時,一些涵閘閘址處表現(xiàn)出堤身斷面嚴(yán)重不足的現(xiàn)象。對此通常采用加長鋼筋混凝土涵箱長度,相應(yīng)增加擋土墻的高度,根據(jù)堤身的標(biāo)準(zhǔn)斷面情況進行相應(yīng)的加培,以此來保證閘址處堤身的防滲安全。在加長鋼筋混凝土涵箱時,要復(fù)核不同工況下地基的平均應(yīng)力和應(yīng)力不均勻系數(shù),并計算地基的沉降量。
(2)穿堤建筑物與堤身結(jié)合部位防滲措施
穿堤建筑物與堤身結(jié)合部位接觸不緊密,通常原因包括穿堤箱涵發(fā)生沉降變形,以及箱涵節(jié)間出現(xiàn)止水滲漏現(xiàn)象。一般情況下可對穿堤建筑物兩側(cè)各30m的部位進行高壓噴射灌漿,從而達到相應(yīng)的防滲效果。
對于大多數(shù)小型涵閘而言,在其涵身節(jié)間部位一般都設(shè)有鋼板壓橡皮外止水,通常會出現(xiàn)鋼板和螺栓銹蝕損壞、漏水或者止水不嚴(yán)等問題。對于表面為鋼板壓橡皮的舊伸縮縫進行加固,可鑿除涵閘表面的砂漿,并對原有銹蝕的鋼板進行拆除,對鋼板表面原有的螺栓頭進行打磨或者切除,將鋼板和止水橡皮拆卸掉,并對雜質(zhì)進行清理。
對于舊縫表面無鋼板壓橡皮的伸縮縫,采用的處理方法和處理舊縫表面有鋼板壓橡皮的方法基本相同,唯一的區(qū)別就在于,在其凹槽表面用環(huán)氧砂漿填平。
綜上所述,小型涵閘對堤防的防洪安全具有重要作用,在日常的管理中保障小型涵閘的安全穩(wěn)定性對維護堤防安全具有重要的意義。與堤防相比,涵閘應(yīng)對洪水險情的穩(wěn)定性較差,容易出現(xiàn)安全問題,所以要高度重視涵閘的日常維護。為保證涵閘的穩(wěn)定及確保防洪安全,相關(guān)工程管理人員要做好涵閘的維修保養(yǎng)工作,當(dāng)涵閘發(fā)生險情時,嚴(yán)格按照小型涵閘的維修加固方案進行施工。要根據(jù)涵閘的自身特點,選擇合適的維修加固方法進行處理,從而確保涵閘的安全穩(wěn)定性■