河北省某县水闸修复设计探析

董建峰，吴嫡捷

（1.河北省沧州市盐山县水务局，河北 盐山 061300；2.黄河水利委员会河南黄河河务局，河南 郑州 450003）

1 研究背景

河北省沧州市某县总面积800 km2，位于沧州市东南部，濒临渤海，属黑龙港流域运东地区，历史上众多河流穿境入海。境内河流主要有1条行洪河道（漳卫新河）和1条排沥河道（宣惠河），漳卫新河是一条边界河，也是该县目前主要引蓄水河道；宣惠河基本常年干枯；另有12条主要干沟渠（无棣干沟、寺北干沟、大商平底渠、宣南干沟、盐旧公路沟、四十华里干沟、叶茂李干沟、大傅庄干沟、王信干沟、曾杨干沟、李肖干沟、宣北干沟），这些主要干沟渠形成五横七纵布局，使全县形成一个完善的水系。本次水闸修复涉及县境内漳卫新河、四十华里干沟、王信干沟、寺北干沟、宣南干沟等。

2 研究必要性

该县大赵节制闸、付孙闸、蔡家闸、大卢闸、新风桥闸、李振隆闸、韩集张相扬水站分布于该县各河道沿岸，主要作用为蓄排水。

大赵节制闸位于无棣干沟上，3孔闸，闸门尺寸为3 m×3 m。如今闸上下游护坡护底损坏，对闸身安全存在威胁，严重影响了度汛安全。

付孙闸位于四十华里支沟上，2孔闸，闸门尺寸为2 m×3 m。如今2扇闸门下方漏水，配套的启闭机损坏，机架桥钢栏杆锈腐严重，付孙闸已无法正常使用，严重影响了度汛安全。

蔡家闸位于漳卫新河支沟上，1孔闸，闸门尺寸为1.5 m×1.5 m。如今蔡家闸年久失修，已无法正常使用，严重影响了度汛安全。

大卢闸位于七一干沟上，1孔闸，闸门尺寸为1.5 m×2.0 m。如今大卢闸年久失修，已无法正常使用，严重影响了度汛安全。

新风桥闸位于寺北干沟上，2孔闸，闸门尺寸为1.5 m×1.5 m。如今2扇闸门下方漏水，配套的启闭机损坏，机架桥钢栏杆锈腐严重，已无法正常使用，新风桥闸严重影响了度汛安全。

李振隆闸位于王信干沟上，2孔闸，闸门尺寸为2.5 m×3.0 m。如今2扇闸门下方漏水，配套的启闭机损坏，机架桥钢栏杆锈腐严重，李振隆闸已无法正常使用，严重影响了度汛安全。

韩集张相扬水站位于漳卫新河上，如今2台水泵损坏，已无法正常使用，严重影响了度汛安全。

该县大赵节制闸、付孙闸、蔡家闸、大卢闸、新风桥闸、李振隆闸、韩集张相扬水站分布于该县各河道沿岸，主要作用为蓄排水。如今年久失修，均有不同程度的损坏，无法正常使用，严重影响了度汛安全。工程实施后，可恢复各水利工程的正常运行，为该县境内分洪提供保障，保证项目区沿河群众的生命财产安全和度汛安全[1-3]。

表1 各闸现状情况表

3 工程设计

各闸如今存在不同的安全隐患，为保证水闸的正常运行，确保度汛安全，对其进行应急加固。

3.1 大赵节制闸

大赵节制闸本次拆除修建上下游浆砌石护底，上下游护底尺寸均为7 m×8.5 m，护底厚0.4 m，下设0.1 m厚碎石垫层。维修浆砌砖护墙，护墙上宽0.37 m，下宽1.17 m，高2 m，两侧维修段长度共4.64 m。维修浆砌石护坡，护坡厚0.4 m，维修尺寸为4 m×2.9 m。

3.2 付孙闸

付孙闸拆除更换止水铸铁闸门2扇，更换启闭机2个，设置机架桥钢栏杆18.8 m，加固内容见表2。

表2 付孙闸加固主要内容表

3.3 蔡家闸

蔡家闸维修水闸1座，拆除维修闸门、启闭机、排架、机架桥、闸墩、底板等。闸室段长3 m，共设1孔，净孔1.5 m×1.5 m。闸室边墩厚0.7 m，墩顶高程为9.5 m，底板厚0.8 m。设1扇止水铸铁工作闸门，启闭机采用QL-80型手电两用螺杆启闭机。闸墩工作闸门上为排架式机架桥3 m×3 m，机架桥上设启闭机。

3.4 大卢闸

大卢维修水闸1座，拆除维修闸门、启闭机、排架、机架桥、翼墙、护底等。闸室段长3 m，共设1孔，净孔1.5 m×2 m。设1扇止水铸铁工作闸门，启闭机采用QL-100型手电两用螺杆启闭机。闸墩工作闸门上为排架式机架桥3 m×3 m，机架桥上设启闭机。下游连接段为C30钢筋混凝土护底，顺水流方向总长3.3 m，宽7.5 m，厚40 cm，底高程8.0 m，下设10 cm厚混凝土垫层。

3.5 新风桥闸

新风桥闸拆除更换闸门2扇，更换启闭机2个，设置机架桥钢栏杆15.8 m，加固内容见表3。

表3 新风桥闸加固主要内容表

3.6 李振隆闸

李振隆闸拆除更换闸门2扇，更换启闭机2个，设置钢栏杆10.6 m，加固内容见表4。

表4 李振隆闸加固主要内容表

3.7 韩集张相扬水站

韩集张相扬水站2套水泵维修，韩集张相扬水站加固内容见下表5。

表5 韩集张相扬水站加固主要内容表

4 金属结构

本工程涉及金属结构的建筑物主要为节制闸5座，泵站1座。付孙闸采用PGZ2.0×3.0 m平面铸铁闸门2扇，配备QL-150 kN型手动侧摇螺杆式启闭机2台。蔡家闸采用PGZ1.5×1.5 m平面铸铁闸门1扇，配备QL-80 kN型手动侧摇螺杆式启闭机1台。大卢闸采用PGZ1.5×2.0 m平面铸铁闸门1扇，配备QL-100 kN型手动侧摇螺杆式启闭机1台。新风桥闸采用PGZ1.5×1.5 m平面铸铁闸门2扇，配备QL-800 kN型手动侧摇螺杆式启闭机2台。李振隆闸采用PGZ2.5×3.0 m平面铸铁闸门2扇，配QL-150 kN手电两用单吊点螺杆式启闭机2台。

5 施工组织设计

5.1 施工导流及排水

结合渠道工程综合考虑，在建筑物上下游各设置1道围堰。围堰高按设计水位加0.5 m设计，围堰工程量见表6。工程施工工期基本上安排在汛期前，考虑到原有渠道内现有部分存水，临时施工围堰填筑后，积水通过离心式水泵排水至围堰上、下河道内[4]。

表6 围堰工程量表

5.2 主体工程施工

（1）土方工程

土方开挖，按照从上到下的原则，边坡较陡和深挖方段，确保施工安全和周围建筑物的安全[5]。土方开挖采用1 m3单斗挖掘机，74 kW推土机推运。

回填土不得采用淤泥质土和表层腐殖土，对淤泥质土和腐殖土要开挖运走，填土分层回填夯实，每层回填土厚度不超过0.3 m，回填土压实度不小于0.95。采用1 m3挖掘机配合8 t自卸汽车运输。主体部位采用74 kW履带式拖拉机压实，边角部位用蛙式打夯机夯实。

（2）混凝土工程

本工程均采用商品混凝土浇筑。搅拌站水泥品质应符合现行的国家标准及有关部颁标准的规定。本工程混凝土有抗冻、抗渗要求，根据规范应优先选用硅酸盐水泥。所用水泥，应有制造厂的品质试验报告；试验室必须进行复验，必要时还应进行化学分析。

施工现场与混凝土搅拌站加强联系与沟通，计算好施工现场浇筑混凝土的速度，选择合理的运输车的安排、合理的运输路线。保证混凝土运至施工现场的质量。

浇筑商品混凝土时，振动棒应严格按规范要求进行施工，振动时间不宜过长。在混凝土终凝前1~2 h进行抹压工作，以提高表面的抗裂能力[6]。商品混凝土的运输设备和运输能力，应与结构特点、仓面布置、拌和及浇筑能力相适应。混凝土运输能力应适应混凝土凝结速度和浇筑速度的要求，使浇筑工作不间断。

（3）钢筋

钢筋混凝土结构用的钢筋，其种类、钢号、直径等均应符合有关设计文件的规定。在加工厂中，钢筋的接头应采用闪光对头焊接。当不能进行闪光对焊时，宜采用电弧焊(搭接焊、帮条焊、熔槽焊等)。钢筋的交叉连接，宜采用接触点焊，不宜采用手工电弧焊。钢筋安装时严格控制保护层厚度和钢筋位置间距，施工单位根据实际需要合理布设垫块和支撑钢筋，绑扎钢筋的铁丝及垫块钢丝不得伸入混凝土保护层内[7]。

（4）模板制安

模板及支架宜选用钢材、木材或其他新型材料制作。模板及支架安装应与钢筋架设、预埋件安装、混凝土浇筑等工序密切配合，做到互不干扰[8]。

6 环境保护

6.1 环境影响分析

（1）水环境：工程产生的废（污）水主要来源于项目村部分村内管网及配套管件的拆卸安装。因排放量较小，可由用水点收集后自行排放解决。

（2）环境空气质量：工程建设对施工区环境空气质量影响主要是施工过程中产生的粉尘、场内外交通运输中产生的扬尘以及燃油机械设备和运输车辆排放的尾气[9，10]。因工程施工区地域开阔，大气扩散条件较好，工程施工期燃油机械污染物年排放量相对较小，所以燃油废气除对交通道路两侧等局部地区的环境空气质量有短暂不利影响外，不会对大范围的空气质量产生显著影响。针对粉尘类污染，可定时洒水以减免其影响。

（3）声环境：施工噪声源主要为施工机械和机动车辆，其中施工机械和运输汽车的组合噪声为70~90 dB；施工辅助工序、材料加工及设备噪声为70~80 dB。施工机械产生的噪声声压级高、冲击性强并伴有强烈的震动，给现场施工人员造成一些不利影响[9，10]。此外，部分运输车辆将对附近居民区产生一定的影响。在距离居民较近的施工范围内，重点对居民区和施工人员等敏感点采取相应的防护措施。

（4）自然环境：工程施工中不可避免地有较多的临时占地和阻碍交通，对自然环境造成一定程度的破坏，对这些情况采用弃土弃物清运，恢复当地地貌和加快施工进度的办法解决。

（5）人群健康：随着工程施工人员的增加，可能会引起流行性疾病的发生，因此要加强对施工人员疾病的预防，发现病情及时治疗，同时作好工区内的环境卫生工作。

（6）交通影响：施工区位于村内，可能引起交通运输临时不便，对正常的公路交通产生短时间的不利影响，制定施工方案时应考虑这一因素，可根据具体情况绕行或设立临时道路，做好疏导工作。

6.2 环境保护措施

工程建设对环境的主要不利影响是施工期废水、废气排放和对环境和周边居民生产、生活影响等。施工废水不合理排放，会造成污水污染；施工机械设备废气不达标排放，会造成大气污染；施工机械噪声会对环境敏感地区产生噪声危害，影响附近居民生产和生活。

（1）空气污染的防护措施：施工期大气污染主要是扬尘对空气的污染。对施工期空气污染的防护措施，主要通过加强施工管理，规范施工作业来控制，同时安装必要的除尘设备；定时对容易产生二次扬尘的施工路段洒水抑尘，干旱、多风季节增加洒水次数。

（2）施工期噪声防治措施：施工机械中高噪声设备声级值一般为85~110 dB(A)。施工噪声影响范围昼间为50~1 500 m，夜间为150~3 800 m，村内施工时，因施工现场靠近农村居民点，对施工噪声应从严控制。施工单位施工作业时间申报登记，严格按照管理部门要求的时间施工，减少对周围居民的影响。如果需夜间22：00~6：00及中午12：00~14：00时间施工，要提前向有关主管部门通报并告知周围居民，经批准方可进行。

（3）固体废弃物防护措施：固体废弃物应及时清理，运至附近垃圾处理场进行无害化处置；施工生活区现场，应设置较为规范的临时公共厕所，经过化粪池初步处理，及时清理用于农田施肥；作好施工期卫生防疫工作，垃圾箱及其周围需经常喷洒灭害灵等药水，防止苍蝇等传染媒介孽生。废弃物应统一收集并按指定地点统一清运。

（4）人群健康保护：人群健康由地方卫生防疫部门按卫生部门有关要求对施工人员进行检疫监测。对各种传染病和自然疫源性疾病每季度进行统计。建立疫情报告制度，发现有关传染病时，除及时上报外，应立即采取相应措施，控制疾病发展。居住房屋周围要做好卫生防疫工作。

7 结语

工程建成后，可以减少影响社会稳定的因素，有利于社会稳定。在保障安全的前提下，与自然环境、人文环境有机的结合，为当地居民提供了安全的生活环境，提高了人民的生活质量，确保了度汛安全，使境内的人民群众生命财产安全得到了提高，将为人民群众的生命财产提供保障。可以恢复水利工程的正常使用，将改善当地水利条件，发挥防洪的作用，确保了度汛安全。为防洪减灾做出了重要贡献。