大型水閘安全鑒定中的檢測(cè)分析與安全評(píng)價(jià)

高 升

(安徽省茨淮新河工程管理局，安徽 蚌埠 233010)

1 工程概況

茨淮新河是為治理淮河在淮北平原上開挖的一條大型人工河道，全長(zhǎng)134.2 km，流域面積6 960 km2。上橋節(jié)制閘(以下簡(jiǎn)稱“上橋閘”)是茨淮新河上的一座Ⅱ等大型水閘，主要是分泄沙潁河洪水，提高潁河防洪標(biāo)準(zhǔn)，減輕荊山口至正陽(yáng)關(guān)段淮北大堤的洪水壓力，蓄水灌溉、排澇、航運(yùn)、供水等綜合功能。上橋閘于1972年2月興建，共21孔，設(shè)計(jì)排洪流量2 600 m3/s，1975年建成投入使用；2001年4月經(jīng)安全鑒定為三類閘，2004年2月進(jìn)行加固改造，主要為閘室加固，更換閘門和啟閉機(jī)，拆除重建公路橋、啟閉機(jī)臺(tái)、排架、橋頭堡，增建節(jié)制閘集中控制室等；2006年7月完工，2007年4月通過竣工驗(yàn)收。依據(jù)《水閘安全鑒定管理辦法》，改造后的上橋閘于2016年、2020年先后2次進(jìn)行了安全鑒定。

2 工程現(xiàn)狀檢查與分析

通過對(duì)上橋閘工程現(xiàn)狀調(diào)查和現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查，從運(yùn)行狀況、現(xiàn)有資料和檢測(cè)結(jié)果初步分析，其閘墩、閘底板、交通橋及檢修橋、排架柱及啟閉機(jī)梁混凝土表面無(wú)裂縫、鋼筋無(wú)外露，外觀質(zhì)量良好，處于安全狀態(tài)；啟閉機(jī)房及橋頭堡整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定無(wú)裂縫，外觀質(zhì)量良好；閘墩、上下游翼墻漿砌石砌縫完整，外觀質(zhì)量良好；閘門及啟閉機(jī)運(yùn)行正常、外觀良好，閘門門體和啟閉機(jī)機(jī)架無(wú)明顯變形、銹蝕，閘門泄水時(shí)所在水道及閘槽前后的水流態(tài)正常；LCU柜、自動(dòng)化設(shè)備等運(yùn)行正常。

3 安全檢測(cè)與分析

3.1 結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

利用回彈法抽檢了上橋閘主體結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度。從檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，主體結(jié)構(gòu)混凝土現(xiàn)齡抗壓強(qiáng)度推定值均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。表1列出了交通橋及啟閉機(jī)梁結(jié)構(gòu)混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)成果，混凝土現(xiàn)齡抗壓強(qiáng)度推定值為30.8～40.8 MPa，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度C25等級(jí)要求。

表1 回彈法混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

3.2 鋼筋保護(hù)層厚度和碳化深度的測(cè)定

采用鋼筋定位儀抽檢混凝土鋼筋保護(hù)層厚度,用酚酞試劑測(cè)試混凝土碳化深度。表2為交通橋和排架柱結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層厚度及碳化深度檢測(cè)成果，各測(cè)區(qū)碳化深度均小于混凝土保護(hù)層厚度，混凝土內(nèi)部鋼筋處于混凝土堿性保護(hù)中，沒有銹蝕。

表2 交通橋及排架柱混凝土保護(hù)層厚度和碳化深度測(cè)試結(jié)果匯總表

3.3 其他檢測(cè)

閘墩、上下游翼墻漿砌石砂漿抗壓強(qiáng)度，各測(cè)點(diǎn)砂漿抗壓強(qiáng)度推定值均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度M10要求。

閘墩、排架柱和上下游翼墻等立面直度偏差均在規(guī)范允許范圍內(nèi)，滿足規(guī)范要求。啟閉機(jī)齒輪幾何參數(shù)、強(qiáng)度，電動(dòng)機(jī)絕緣電阻，閘門防度防腐總厚度、焊縫超聲波探傷檢測(cè)結(jié)果均符合相關(guān)規(guī)范技術(shù)要求。

LCU柜、自動(dòng)化設(shè)備視頻監(jiān)控檢測(cè)均符合相關(guān)規(guī)范要求。

4 工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

利用上橋閘多年的滲流監(jiān)測(cè)資料、水位觀測(cè)資料及位移觀測(cè)資料分析，滲流情況穩(wěn)定無(wú)異常、實(shí)測(cè)水位變化均在規(guī)劃范圍、主體建筑物沉降已經(jīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。表3為2008年4月至2019年4月上橋閘累積沉降量分析成果。

表3 上橋閘沉降觀測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

5 安全復(fù)核及安全評(píng)價(jià)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與復(fù)核計(jì)算，上橋閘在各計(jì)算工況下閘頂高程、過流能力均滿足規(guī)范或設(shè)計(jì)要求，其防洪標(biāo)準(zhǔn)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，其安全等級(jí)評(píng)定為A級(jí)；水閘閘基滲流穩(wěn)定、深層地基滲流均滿足要求，滲流安全等級(jí)評(píng)定為A級(jí)；水閘閘室、岸墻、翼墻穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算結(jié)果均滿足規(guī)范要求，混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度復(fù)核計(jì)算結(jié)果、消能防沖復(fù)核計(jì)算結(jié)果均滿足規(guī)范要求，上橋閘結(jié)構(gòu)安全復(fù)核計(jì)算結(jié)果滿足規(guī)范要求，其安全等級(jí)評(píng)定為A級(jí)；水閘抗震穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度滿足規(guī)范要求，其安全等級(jí)評(píng)定為A級(jí)。

閘門及啟閉機(jī)工作狀態(tài)正常，復(fù)核計(jì)算結(jié)果均滿足規(guī)范要求，金屬結(jié)構(gòu)安全等級(jí)評(píng)定為A級(jí)；水閘機(jī)電設(shè)備安全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，其安全等級(jí)評(píng)定為A級(jí)。

6 結(jié) 論

上橋閘工程加固完成后，通過15年的運(yùn)行，并經(jīng)歷了2007年、2020年淮河流域洪水考驗(yàn)，工程主體各項(xiàng)運(yùn)用指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)影響正常運(yùn)行的缺陷，工程質(zhì)量與各項(xiàng)安全性均評(píng)定為A級(jí)，依據(jù)《水閘安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(SL214-2015)可評(píng)定為一類閘，充分表明該工程施工質(zhì)量?jī)?yōu)良、運(yùn)行管理規(guī)范、維修養(yǎng)護(hù)有效，按照常規(guī)維修養(yǎng)護(hù)就可以保證工程正常運(yùn)行。