楊兵
摘要 根據近年水力自控翻板閘管養(yǎng)資料,發(fā)現絕大多數水力自控翻板閘都存在不同程度的損毀。本文結合檢測實例對水力自控翻板閘損毀原因予以分析,以期為同行提供科學借鑒。
關鍵詞 水力自控翻板閘;檢測;損毀;原因分析
中圖分類號 TV738 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2017)24-0150-01
隨著我國社會經濟的迅速發(fā)展,對水閘安全管養(yǎng)要求越來越高。有重大安全隱患的病險水閘未及時整治,一旦形成險情,將對防洪安全、經濟效益及社會穩(wěn)定造成巨大影響[1]。因此,水利部在2008年制定《水閘安全鑒定管理辦法》,要求對水閘實行定期安全鑒定制度,竣工驗收后5年內進行首次安全鑒定,后每隔10年進行1次全面安全鑒定[2]。某市水務局管轄區(qū)段內共有10座水力自控翻板閘,截至2010年已經運行15~20年,按照《水閘安全鑒定管理辦法》要求,需對閘門進行安全鑒定。
1 現場安全鑒定內容
1.1 結構基本情況調查
一是檢查閘室、岸墻及翼墻等是否沉降、傾斜、滑移等;二是檢查結構外觀質量,包括閘門是否存在漏水、鐵件銹蝕、混凝土面破損、露筋等。
1.2 構件缺陷詳查
針對構件受長期沖刷、風化、凍融等作用后,是否出現面層脫落、骨料外漏、鋼筋截面損失等損傷進行詳查,確定損傷的部位、程度和范圍,并逐一記錄后進行全面分析,查找原因。
1.3 構件裂縫檢測
檢測閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件裂縫。利用鋼尺、裂縫測寬儀及非金屬超聲波探測儀檢測裂縫位置、長度、寬度、深度、形態(tài)和數量,必要時畫出裂縫分布圖,分析判斷裂縫產生的原因及其對結構工作性能的影響[3]。
1.4 構件強度檢測
檢測閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件混凝土強度回彈,必要時用超聲—回彈綜合法修正結果。
1.5 構件鋼筋分布檢測
對閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件進行鋼筋分布檢測,包括鋼筋數量、鋼筋間距檢測。
1.6 構件耐久性檢測
對閘門、支腿、支墩、工作橋等重要構件進行耐久性檢測,包括鋼筋銹蝕狀態(tài)檢測、混凝土碳化深度及混凝土保護層厚度檢測。
混凝土中鋼筋銹蝕影響結構耐久性及安全性;當混凝土碳化過大,將造成鋼筋失去堿性混凝土環(huán)境保護而發(fā)生銹蝕;混凝土保護層對外界腐蝕介質、氧氣及水分等滲入有阻止作用,影響鋼筋耐久性。
2 現場安全鑒定結果
2.1 結構基本情況調查
經現場檢查,90%的水力自控翻板閘的閘室及岸墻未發(fā)現明顯沉降、傾斜、滑移情況,但個別閘門處下游翼墻局部倒塌,基底掏空嚴重。
2.2 構件缺陷詳查
經現場檢查,各水力自控翻板閘均出現部分閘門板漏水現象;部分閘門板、閘墩混凝土存在不同程度的疏松剝蝕、保護層剝落、鋼筋外露及順筋裂縫等;構件混凝土受沖刷截面減??;鐵件銹蝕嚴重,閘門板無法在水力作用下自動翻板或翻板后無法復位[4]。
2.3 構件裂縫檢測
經現場檢測(表1),各水力自控翻板閘均存在部分閘門板開裂的現象,裂縫寬度大多在1.4~2.4 mm之間,這是在外界凍融、沖刷等的作用下,混凝土堿性保護層被破壞,內部鋼筋發(fā)生銹蝕,從而銹脹,導致混凝土順筋開裂,形成惡性循環(huán)。
2.4 構件強度檢測
經現場檢測,各水力自控翻板閘的各構件強度均滿足設計要求。
2.5 構件鋼筋分布檢測
經現場檢測,各水力自控翻板閘的各構件鋼筋數量及分布基本上滿足設計要求。
2.6 構件耐久性檢測
經現場檢測(表2),水力自控翻板閘各構件混凝土保護層厚度偏小,其中有30%構件保護層厚度不能滿足設計要求,而實測混凝土碳化深度均較大,碳化深度普遍>8.0 mm,均超過鋼筋保護層厚度,導致鋼筋失去堿性混凝土環(huán)境保護,失去對外界腐蝕介質阻止作用,使鋼筋處于中高銹蝕速率狀態(tài)下。實測閘門板鋼筋銹蝕電阻率為10~50 kΩ·cm,表明鋼筋活化時,出現中高銹蝕速率。
3 結論
以上檢測結果分析,該批水力自控翻板閘服役期達15~20年,限于當時的設計規(guī)范,鋼筋混凝土構件未作專門耐久性設計或設計標準偏低,混凝土強度等級、水灰比、鋼筋保護層厚度等都不滿足環(huán)境條件要求,構件凍融、沖刷、腐蝕破損較嚴重,導致部分構件無法滿足使用要求,閘門門軸和閘墩連接鐵件銹蝕嚴重,部分閘門啟閉困難,甚至無法使用,存在嚴重安全隱患,應立即采取相應措施[5]。
4 參考文獻
[1] 郭長江,王艷芳,郝淑霞.水力自控翻板閘壩在牡丹江下游的推廣應用[J].黑龍江水利科技,2010,38(5):199.
[2] 中華人民共和國水利部.水閘安全鑒定管理辦法[A/OL].(2008-06-18)[2017-09-01].http://aqjd.mwr.gov.cn/zcfg/201611/t20161108_768455.html.
[3] 高占國.水力自控翻板閘技術應用中存在的問題及對策[J].黑龍江水利,2017,3(1):92-94.
[4] 楊佐沐.水力自控翻板閘的應用[J].甘肅水利水電技術,2003(3):226.
[5] 楊衛(wèi)中,張宗旗.水力自控翻板閘壩一些特殊問題的研究[J].貴州水力發(fā)電,2000(4):52-56.endprint