宿县闸枢纽节制闸现状调查分析

一、工程概况

宿县闸枢纽位于安徽省宿州市城区东北15km 朱仙庄镇小刘家北新汴河干流上，枢纽工程包括节制闸、翻水站、船闸、交通桥，是一座具有防洪、排涝、灌溉、航运及水产养殖效益的综合利用工程。宿县闸枢纽节制闸工程于1966年底开工，1970年5月基本建成。节制闸为开敞式水闸，共10 孔，每孔净宽10.0m，闸底板高程20.47m（1956 黄海高程），5年一遇设计排涝流量900m³/s，20年一遇设计排洪流量为1460m³/s，100年一遇校核流量1840m³/s。经过多年运行，节制闸主体工程出现多处安全隐患。2008年9月，节制闸除险加固工程开工建设，2010年5月完成投入使用。

2012年宿州市委市政府做出重大决策，对新汴河进行疏浚、开挖，打造城市景观等综合治理，为扩大城区水面，满足城区清水工程、工业和景观用水的需求，决定抬高宿县闸枢纽节制闸蓄水位0.5m。

本文结合宿县闸枢纽节制闸安全鉴定，依据《水闸安全鉴定规定》（SL214-98）和《水闸安全鉴定管理办法》，对宿县闸枢纽节制闸现状进行了调查分析。

二、工程现状调查

1.混凝土结构

宿县闸枢纽节制闸混凝土工程主体结构外观质量整体基本良好，无影响结构安全的重大质量缺陷。工程混凝土结构部分构件存在钢筋外露锈蚀、混凝土开裂等外观缺陷如下：

（1）交通桥第1 孔左盖梁上游侧牛腿底部有5处因钢筋保护层过小和混凝土振捣不密实产生的蜂窝及箍筋外露锈蚀现象。

（2）左岸交通桥搭板底面有因混凝土振捣不密实产生的蜂窝、孔洞及钢筋外露锈蚀现象，外露的钢筋成层状锈蚀。

（3）第3 孔交通桥中板边缘有2 处因施工时缺棱掉角产生的主筋外露锈蚀现象；第6 孔交通桥下游侧边板有8 处因局部钢筋混凝土保护层过小产生的箍筋外露锈蚀现象；第7 孔交通桥下游侧边板有7 处因局部钢筋混凝土保护层过小产生的箍筋外露锈蚀现象。

（4）左、右岸边墩在靠近墩顶位置，表面的丙乳砂浆保护层有龟裂、起壳、鼓泡等现象，这主要是由于该部位为左右岸桥头堡屋顶排水管出口处，由于经常受到排水管出水的冲刷和侵蚀，使丙乳砂浆保护层龟裂、起壳。2008年实施除险加固时对闸墩防老化处理的结果表明，经丙乳砂浆防护处理后对防止闸墩的表层混凝土老损、进一步碳化起相当的保护作用。

（5）经检查第4 孔右墩柱上游侧牛腿端部有3处因钢筋保护层过小产生的箍筋外露锈蚀现象，钢筋锈后直径10.2mm；第9 孔右墩柱中部有2 处因钢筋保护层过小产生的箍筋外露锈蚀现象，外露的钢筋成层状锈蚀。

（6）启闭机梁侧面及底面有不同程度的箍筋外露锈蚀情况，梁底外露的箍筋几乎锈断，箍筋外露锈蚀主要是因为该部位钢筋保护层过小产生的。

（7）左、右岸桥头堡门厅立柱下部有因基础下沉产生的水平向裂缝。

2.砌体结构

（1）上游翼墙

该工程上游翼墙为浆砌石结构，水闸除险加固时将翼墙勾缝砂浆适当凿宽、凿深，再用1︰2 水泥砂浆勾缝。本次现场调查时发现块石和勾缝砂浆在最高水位线以下有不同程度的风化现象。翼墙顶部混凝土护栏已全断面碳化，普遍存在钢筋锈胀裂缝。

（2）护坡、海漫

下游护坡海漫砌石结构外观质量均良好，无明显的冲刷凹陷坑以及块石松动脱落现象。

（3）启闭机房、桥头堡

经检查桥头堡及启闭机房各部位未发现较明显的不适应承载的裂缝、倾斜等情况；结构分缝亦未见较明显的拉开、错位现象。

桥头堡及启闭机房外墙搪粉（面层）普遍龟裂、空鼓及面层因雨淋褪色产生的斑驳和颜色深浅不一等缺陷。桥头堡及启闭机房分缝处有不同程度的渗水、洇水现象。

3.金属结构

钢闸门门体无明显变形及扭曲的现象，面板、主梁、纵梁等主要构件未发现碰撞变形；吊耳无变形及开裂；止水橡皮外观良好，无明显磨损、老化、开裂、破损等现象。浮箱式检修闸门门体无明显变形及扭曲的现象，表面防腐良好。

现场检查时发现如下质量缺陷：

（1）1#、2#、3#、7#、10#孔闸门侧止水存在轻微漏水现象，其余各孔闸门无明显漏水现象。

（2）闸门表面防腐层局部起壳剥落并有少量蚀斑、蚀迹。

（3）轨道埋件近水面处锈蚀较严重。

启闭机整体外观良好，启闭机机架、电动机、制动器、减速器、传动轴、卷筒、开式齿轮、滑轮组、钢丝绳等零部件现状均良好。1#、3#、6#、10#启闭机的减速器运行噪音较大。

4.电气设备

配备2 台配电柜及10 台现地控制柜，柜体外观良好，仪表及指示灯运行正常。电气设备存在如下问题：

（1）配电柜内动力线路排列杂乱，部分线缆绝缘层老化；

（2）1#配电柜自动转化开关失效，仅能手动控制。

三、监测情况

节制闸仅在9 个闸墩尾部顶面设有简易的沉降标点，其他部位未见沉降标点和扬压力观测装置；9 个闸墩尾部的沉降标点因两岸未设置位移工作基点和校核基点，只能进行沉降观测（按照有关规定和工程规范化管理要求，2016年以来委托宿州市水利局测量队仅对工程沉降位移进行观测）。因该工程无水平位移和扬压力观测装置，工程挡水后从未进行过闸基扬压力和水平位移观测，闸墩垂直沉降观测仅有有限的几次，因此，无法对闸基扬压力与闸前水位相关性以及2013年经防渗墙处理后的效果进行分析、比较。

2016年5月，对翻水站及节制闸周边地下水渗流情况进行观测及渗透稳定分析，现场在节制闸下游左岸翼墙后顺水流向布置测压管2 个和在下游右岸翼墙后顺水流向布置测压管3 个。经2016年9～11月对测压管水位的观测，结果表明，节制闸右岸测压管水位同时受到上游水位和船闸水位的共同影响；节制闸左岸测压管水位主要是受到上游水位控制；测压管水位与上下游水位符合线性关系，可以分析节制闸上游防渗墙并不形成封闭所以对渗流场作用不明显。

四、工程运行情况

宿县闸枢纽节制闸的管理机构为宿县闸管理所，工程严格按照水闸运行相关技术规范、规章制度进行管理；在控制运行方面，严格遵守控制运行办法、操作规程等制度，服从上级调度指令，认真抓好汛期有关工作，保证工程安全正常运行。

每年汛前和汛后分别进行全面的工程检查，重点是采取系统试运行的方式，检查闸门、机电设备和自动化系统的可靠性、稳定性。通过检查，查找影响工程正常运行的不安全因素，发现问题及时治理，消除安全隐患。

宿县闸枢纽节制闸投入使用以来，管理规范，工程完好。运行期间未遭遇风暴潮、强烈地震和重大工程事故，无工程损坏情况出现，宿县闸枢纽节制闸工程能安全正常运行，未发生质量和安全事故。

日常观察及运行过程中存在的问题：宿县枢纽节制闸北侧桥头堡有沉降裂缝，至今没有采取措施处理；启闭机房大梁混凝土局部脱落，钢筋外露锈蚀；闸门支臂及局部锈蚀严重；右岸第三孔启闭不灵，有卡阻现象；消力池南侧冒水孔曾出现大的水花，市水利局组织有关单位进行过围堵处理，是否存在安全隐患；检修门高度不能满足当前蓄水高度要求。2008年实施除险加固时所配检修闸门，长11.6m，宽2.6m，高度5.0m，重40 多吨，适用检修水位25.0m。根据市政府有关蓄水保水会议纪要要求，宿县闸枢纽节制闸上游蓄水位要求控制在25.8m 以上。检修门高度不能确保目前挡水要求，无法对水下闸门、钢丝绳、侧滚轮等部位进行检修维护。2013年5月实施抬高蓄水位工程期间，排完闸室内蓄水后发现水下钢丝绳锈蚀、断丝现象严重，存在安全隐患；向区防指、区水利局汇报后，及时给予更换，消除了安全隐患。目前钢丝绳已更换三年，期间未对水下闸门、钢丝绳、侧滚轮等部位进行正常检修维护，存在潜在隐患。宿县闸枢纽节制闸抬高蓄水工程实施后，启闭行程改变，原开启刻度无法使用。交通桥通行车辆超载严重，影响涵闸安全。

五、结语

根据《水闸安全评价导则》（SL 214-2015），结合工程现状调查资料初步分析，宿县闸枢纽节制闸工程主要结构无明显损坏，闸门无运行故障，启闭机运行基本正常。建议加强对水闸安全监测，尤其是渗流处理；对闸室进行加固；对弧形闸门支座进行加固；拆除重建上游翼墙顶部护栏；对混凝土表面钢筋外露及蜂窝麻面缺陷进行处理；对检修便桥桥面铺装层进行修复处理；对左岸桥头堡门厅立柱墙体裂缝进行处理；对闸门门体及轨道埋件锈蚀部位进行防腐处理■