王勤修 鄭 軍 王程玉
(1,2.菏澤黃河工程局 山東 菏澤 274000;3.菏澤黃河興業(yè)工程有限公司 山東 菏澤 274008)
蘇泗莊引黃閘位于山東菏澤鄄城縣臨濮鎮(zhèn), 黃河大堤右岸險工30 號壩與31 號壩之間,閘軸線位于黃堤樁號240+000 處,與堤走向成90°正交。 該閘于1978 年3 月興建,7 月底全部竣工。
蘇泗莊閘設計引水能力:當黃河流量450m3/s 時設計流量50m3/s。加大流量100m3/s,為中型水工建筑物。 該閘為鋼筋混凝土箱式涵洞,共兩聯(lián),每聯(lián)3 孔,共6 孔,孔口尺寸高寬均為2.2m,涵洞進口段為10m 長開敞式閘首,其后為9 節(jié)每節(jié)7m 長洞身,洞身底板縱坡為1/500。閘門為鋼筋混凝土梁式平板閘門。閘墩頂設鋼筋混凝土機架橋排架,機架橋頂設移動式啟閉機一臺承擔6 孔閘門的啟閉。
該閘位于黃河大堤上,建筑物等級按I 級設計。 該閘所在地區(qū)地震基本烈度為7 度,考慮黃河防洪安全的重要性,提高1 度按8 度設計。 設計防洪水位62.5m,校核防洪水位63.5m,相應閘下游水位均為55.5m,相應閘前淤沙高程62.5m(同設防水位),正常引水運用水位56.63m,涵洞頂部堤頂高程為65m,近期為63.8m。 該閘閘首底板高程為54.5m,洞身底板縱坡為1/500,閘首墩頂及胸墻頂高程均為60.5m。邊、中、縫墩厚分別為0.70m、0.65m、0.65m。閘室底板長4m。厚度由1m漸變至0.5m。墩頂設鋼筋混凝土機架橋排架,其高度為4m。排架頂高程為64.5m。 設有移動式QPQ2×12.5 啟閉機一臺承擔6 孔閘門的啟閉。 機架橋面與堤頂設工作便橋。
防滲設計閘首上游為長14.5m 的粘土鋪蓋, 其上為0.4m 厚漿砌石鋪蓋,再往上游為5m 長拋石槽,槽深1.5m。兩岸及胸墻頂后為漿砌石護坡,其下為粘土鋪蓋。 涵洞洞節(jié)分縫設瀝青麻布、粘土環(huán)、塑料止水、止水橡皮四道止水。為減少不均勻沉陷,洞身分縫底部設鋼筋砼墊梁。 涵洞出口為20m 長漿砌石消力池,池深為0.5m,池寬由15.62m 漸變到24m,出口池底部設6m 長三層反濾。 消力池兩岸為漿砌石扭曲面。 消力池下游為15m 長干砌石海漫和干砌石護坡,再往下游為6m長拋石槽及其兩側的拋石護坡。閘基不透水地下輪廓設計滲逕總長度為99.47m,其中閘前粘土鋪蓋14.6m,閘首11.06m,洞身73.81m。
本次除險加固主要內(nèi)容為:1)閘前鋪蓋與閘底板間止水裝置的修復;2)對閘室與洞身、洞節(jié)之間所有的明分縫止水進行修復;3)消力池下反濾系統(tǒng)修復;4)閘首及洞身混凝土表面缺陷修復;5)更換工作閘門6 座,更換門槽預埋鐵件;6)閘門啟閉機改為固定卷揚式啟閉機6臺,重建機架橋,新建啟閉機房;7)增設滲壓觀測設施6 套;8)動力電源擴容,更換電氣設備;9)對其它缺陷進行處理。
圍堰施工→基坑排水→拆除工程→清淤、土方開挖→閘混凝土澆筑→閘門、啟閉機安裝→啟閉機房。
3.2.1 拆除工程
拆除工程主要包括:啟閉機機架橋、公路橋和漿砌石拆除。啟閉機機架橋大和便橋梁、板、柱及公路橋橋板拆除先用風鎬破碎,再采用QY25 汽車吊裝車,人工輔助,10t 自卸車運輸,運往棄渣場。 漿砌石拆除先用風鎬破碎,再采用1m3 反鏟拆除,人工輔助,10t 自卸車運輸,運往棄渣場。
3.2.2 清淤、土方開挖
開挖采用1m3挖掘機開挖,10t 自卸車運輸,運至圍堰周圍,用于加固圍堰備用料,或運至險工壩間低洼地,用于改良土地。 清淤采用22kW 泥漿泵配兩把水槍清理,清理泥漿直接通過直徑10~15cm 膠管輸送到大河內(nèi)。
3.2.3 混凝土澆筑
機架橋大梁、混凝土預制空心板采用0.4m3攪拌機攪拌混凝土,1t機動斗車運送,直接入倉,人工平倉,電動插入式振搗器振搗;再采用QY16 汽車吊吊裝,人工輔助。 其它混凝土澆筑采用0.4m3攪拌機攪拌混凝土,1t 機動斗車運送,直接入倉,人工平倉,電動插入式振搗器振搗。 采用鋼木模板。 鋼筋由綜合加工廠加工制作后由機動三輪車運至現(xiàn)場,人工綁扎。
混凝土冬季施工,要按照混凝土冬季施工的要求,提高混凝土澆筑溫度,確?;炷翝仓^程中不結冰,同時加強混凝土表面保護,保證混凝土質(zhì)量滿足規(guī)范和設計要求。
3.2.4 石方工程
漿砌石采用人工砌筑。石料運至工區(qū)臨時堆場后,人工裝,機動三輪車運送,現(xiàn)場人工選料砌筑,砂漿現(xiàn)場拌制。施工應嚴格按照漿砌石施工規(guī)范要求進行。 砌石不允許出現(xiàn)通縫,錯縫砌筑;塊石凹面向上,平縫座漿,直縫灌漿要飽滿,不得用碎石填縫、墊底;塊石要洗凈,不得沾帶泥土。
3.2.5 閘門、啟閉設施
閘門、啟閉機及啟閉機房安裝應統(tǒng)一考慮,如條件允許,先安裝啟閉機后裝閘門,以利于閘門安裝。閘門安裝包括埋件埋設和閘門安裝,啟閉機的安裝應在其承載機架橋完工并達到設計強度后進行。
采用土工膜,土工膜上游段用薄鋼板壓條錨固到閘底板前端豎直面上,外面用螺栓固定,緊貼閘底板前端澆筑現(xiàn)澆帶。完成后恢復粘土層及其上部的漿砌石鋪蓋。
在伸縮縫兩側植入螺栓,將橡膠止水帶用扁鋼通過螺母擰緊壓在接縫處,橡膠止水帶安裝完成后,臨水面凹槽內(nèi)采用丙乳砂漿填充。
采用鋪土工布,設級配碎石反濾,再恢復漿砌石護面,并設PVC排水管,管內(nèi)灌無砂混凝土。
清除損傷的老混凝土→修補體與老混凝土接合面的處理→修補材料的澆筑回填→養(yǎng)護。
對于閘首頂部的1 個測壓管,用沖擊鉆疏通;在涵洞的兩側各設3 個測壓計,用電纜引至地面后再引向位于啟閉機房內(nèi)的觀測站。