引黄水闸除险加固施工技术控制研究

王勤修 郑 军 王程玉

（1，2.菏泽黄河工程局 山东 菏泽 274000；3.菏泽黄河兴业工程有限公司 山东 菏泽 274008）

1 引黄水闸设施的基本现状

1.1 水闸概况

苏泗庄引黄闸位于山东菏泽鄄城县临濮镇， 黄河大堤右岸险工30 号坝与31 号坝之间，闸轴线位于黄堤桩号240+000 处，与堤走向成90°正交。 该闸于1978 年3 月兴建，7 月底全部竣工。

苏泗庄闸设计引水能力：当黄河流量450m3/s 时设计流量50m3/s。加大流量100m3/s，为中型水工建筑物。 该闸为钢筋混凝土箱式涵洞，共两联，每联3 孔，共6 孔，孔口尺寸高宽均为2.2m，涵洞进口段为10m 长开敞式闸首，其后为9 节每节7m 长洞身，洞身底板纵坡为1/500。闸门为钢筋混凝土梁式平板闸门。闸墩顶设钢筋混凝土机架桥排架，机架桥顶设移动式启闭机一台承担6 孔闸门的启闭。

1.2 设计施工情况

该闸位于黄河大堤上，建筑物等级按I 级设计。 该闸所在地区地震基本烈度为7 度，考虑黄河防洪安全的重要性，提高1 度按8 度设计。 设计防洪水位62.5m，校核防洪水位63.5m，相应闸下游水位均为55.5m，相应闸前淤沙高程62.5m（同设防水位），正常引水运用水位56.63m，涵洞顶部堤顶高程为65m，近期为63.8m。 该闸闸首底板高程为54.5m，洞身底板纵坡为1/500，闸首墩顶及胸墙顶高程均为60.5m。边、中、缝墩厚分别为0.70m、0.65m、0.65m。闸室底板长4m。厚度由1m渐变至0.5m。墩顶设钢筋混凝土机架桥排架，其高度为4m。排架顶高程为64.5m。 设有移动式QPQ2×12.5 启闭机一台承担6 孔闸门的启闭。 机架桥面与堤顶设工作便桥。

防渗设计闸首上游为长14.5m 的粘土铺盖， 其上为0.4m 厚浆砌石铺盖，再往上游为5m 长抛石槽，槽深1.5m。两岸及胸墙顶后为浆砌石护坡，其下为粘土铺盖。 涵洞洞节分缝设沥青麻布、粘土环、塑料止水、止水橡皮四道止水。为减少不均匀沉陷，洞身分缝底部设钢筋砼垫梁。 涵洞出口为20m 长浆砌石消力池，池深为0.5m，池宽由15.62m 渐变到24m，出口池底部设6m 长三层反滤。 消力池两岸为浆砌石扭曲面。 消力池下游为15m 长干砌石海漫和干砌石护坡，再往下游为6m长抛石槽及其两侧的抛石护坡。闸基不透水地下轮廓设计渗迳总长度为99.47m，其中闸前粘土铺盖14.6m，闸首11.06m，洞身73.81m。

2 除险加固内容

本次除险加固主要内容为：1）闸前铺盖与闸底板间止水装置的修复；2）对闸室与洞身、洞节之间所有的明分缝止水进行修复；3）消力池下反滤系统修复；4）闸首及洞身混凝土表面缺陷修复；5）更换工作闸门6 座，更换门槽预埋铁件；6）闸门启闭机改为固定卷扬式启闭机6台，重建机架桥，新建启闭机房；7）增设渗压观测设施6 套；8）动力电源扩容，更换电气设备；9）对其它缺陷进行处理。

3 工程施工技术

3.1 施工程序

围堰施工→基坑排水→拆除工程→清淤、土方开挖→闸混凝土浇筑→闸门、启闭机安装→启闭机房。

3.2 施工技术控制

3.2.1 拆除工程

拆除工程主要包括：启闭机机架桥、公路桥和浆砌石拆除。启闭机机架桥大和便桥梁、板、柱及公路桥桥板拆除先用风镐破碎，再采用QY25 汽车吊装车，人工辅助，10t 自卸车运输，运往弃渣场。 浆砌石拆除先用风镐破碎，再采用1m3 反铲拆除，人工辅助，10t 自卸车运输，运往弃渣场。

3.2.2 清淤、土方开挖

开挖采用1m3挖掘机开挖，10t 自卸车运输，运至围堰周围，用于加固围堰备用料，或运至险工坝间低洼地，用于改良土地。 清淤采用22kW 泥浆泵配两把水枪清理，清理泥浆直接通过直径10～15cm 胶管输送到大河内。

3.2.3 混凝土浇筑

机架桥大梁、混凝土预制空心板采用0.4m3搅拌机搅拌混凝土，1t机动斗车运送，直接入仓，人工平仓，电动插入式振捣器振捣；再采用QY16 汽车吊吊装，人工辅助。 其它混凝土浇筑采用0.4m3搅拌机搅拌混凝土，1t 机动斗车运送，直接入仓，人工平仓，电动插入式振捣器振捣。 采用钢木模板。 钢筋由综合加工厂加工制作后由机动三轮车运至现场，人工绑扎。

混凝土冬季施工，要按照混凝土冬季施工的要求，提高混凝土浇筑温度，确保混凝土浇筑过程中不结冰，同时加强混凝土表面保护，保证混凝土质量满足规范和设计要求。

3.2.4 石方工程

浆砌石采用人工砌筑。石料运至工区临时堆场后，人工装，机动三轮车运送，现场人工选料砌筑，砂浆现场拌制。施工应严格按照浆砌石施工规范要求进行。 砌石不允许出现通缝，错缝砌筑；块石凹面向上，平缝座浆，直缝灌浆要饱满，不得用碎石填缝、垫底；块石要洗净，不得沾带泥土。

3.2.5 闸门、启闭设施

闸门、启闭机及启闭机房安装应统一考虑，如条件允许，先安装启闭机后装闸门，以利于闸门安装。闸门安装包括埋件埋设和闸门安装，启闭机的安装应在其承载机架桥完工并达到设计强度后进行。

4 几点关键工序技术控制

4.1 闸前铺盖与闸底板间止水装置修复

采用土工膜，土工膜上游段用薄钢板压条锚固到闸底板前端竖直面上，外面用螺栓固定，紧贴闸底板前端浇筑现浇带。完成后恢复粘土层及其上部的浆砌石铺盖。

4.2 闸室与洞身、洞节之间分缝已损坏止水的拆除和修复

在伸缩缝两侧植入螺栓，将橡胶止水带用扁钢通过螺母拧紧压在接缝处，橡胶止水带安装完成后，临水面凹槽内采用丙乳砂浆填充。

4.3 消力池下反滤系统修复

采用铺土工布，设级配碎石反滤，再恢复浆砌石护面，并设PVC排水管，管内灌无砂混凝土。

4.4 闸首、涵洞混凝土表面混凝土脱落及麻面处理

清除损伤的老混凝土→修补体与老混凝土接合面的处理→修补材料的浇筑回填→养护。

4.5 增设渗压观测井，修复观测设施

对于闸首顶部的1 个测压管，用冲击钻疏通；在涵洞的两侧各设3 个测压计，用电缆引至地面后再引向位于启闭机房内的观测站。