水闸运行的安全问题及处理措施

摘 要 兴水利、除水害，历来是治国安邦的大事。2011年中央一号文件第一次鲜明提出水利具有很强的公益性、基础性、战略性，第一次将水利提升到关系经济安全、生态安全、国家安全的战略高度。水闸作为保障国民经济持续发展的重要基础设施之一，在水资源调配过程中的兴利功能显得越来越重要。然而由于病险问题的存在，使得水闸应有的兴利效益难以发挥。近年来虽然加快了除险加固进程，但安全隐患多的现象仍然存在，水闸安全形势依然严峻。本文首先对水闸病害及原因进行了分析，进而探讨了排除安全隐患的工程措施，以供参考。

关键词 水闸；病害；原因；排除

中图分类号 TV 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0186-01

1 水闸安全的重要性

在防洪体系中，由于水闸设计防洪标准低或存在各种各样的病险问题，使水闸不能正常安全运行，汛期不能按防洪要求适时拦蓄或排泄洪涝水，严重影响水闸防洪效益的发挥。随着经济社会的发展加快，对水闸安全管理提出了严格的要求，除确保水闸及其上下游的防洪安全外，还要满足排涝、挡潮、供水、灌溉、发电、航运等要求。

水闸运行安全直接关系国民经济发展，特别是重要位置上的水闸，在汛期时刻威胁着人民群众生命财产安全和正常的生活秩序，所造成的损失和影响巨大。因此对水闸安全管理工作要求越来越高，各级水管单位和部门对水闸运行安全监管责任且益重大，管理更要从混凝土、土石方、机电设备、水下工程等多方面入手，确保安全运行。

2 水闸病害及原因分析

水闸安全鉴定工作的基础是设计、施工、管理运行三方面的资料，只有准确了解这些情况，鉴定才能有的放矢，真正反映水闸病险情，为安全管理和除险加固提供可靠依据。

2.1 钢筋混凝土结构病害

1）典型病害一：混凝土结构强度不达标、原设计配筋不足引起结构应力裂缝。主要体现在：①闸墩、排架柱实测混凝土强度均低于原设计值，超声波波速实测值偏低，混凝土结构密实性、耐久性较差；②工作桥平台板在靠近排架柱、次梁部位有贯穿性裂缝，③通航孔启闭机大梁与排架柱连接处有贯穿性裂缝。

2）典型病害二：混凝土结构受船撞击受损。主要体现在：闸墩、消力池侧墙、闸室挡墙、翼墙、码头驳岸段以及水流弯道处墙体极易受船撞击，常造成墙体损坏，原因主要是船只超载通行、墙体防护装置、当初设计存在缺陷或管理措施不到位。

3）典型病害三：自拌混凝土施工引起的墙身开裂。主要体现在：上世纪七八十年代建设的水闸，因施工标准较低，采用自拌混凝土，竣工初期易产生收缩性裂缝，后期干缩并扩展导致墙身明显开裂。尤其对于出海闸，其岸墙、翼墙处于海水浪溅区，墙身裂缝附近钢筋易锈蚀，影响结构耐久性。

2.2 闸门运行病害

1）典型病害一：闸门门体受船撞击损伤。闸门受船撞击后，主要体现在：钢闸门受撞击后下主梁严重变形、扭曲；面板弯折变形；底止水槽钢弯折、断裂；纵隔板翼缘板变形；背拉杆明显变形、扭曲。

2）典型病害二：因水闸内外河内有侵蚀性工业废水，闸门主要构件腐蚀。主要原因是河道内有工业废水排放，导致闸门涂层大片脱落，有成片的蚀坑（外观为鼓包），上主梁有起皮蚀损现象。

3）典型病害三：闸门发生卡阻。主要体现在直升式钢闸门，发生卡阻原因有很多，例如：①闸底板倾斜；②钢闸门2吊点不在同一水平；③门槽处孔径宽度不满足设计要求；④启升过程中，闸首排架发生较大的挠曲变形；⑤门槽不平整，有鼓模情况。

2.3 下游护底冲刷破坏

下游护底冲刷破坏可能原因为：①干砌块石单块重量太小、防冲槽断面太小，达不到设计要求；②管理单位操作不规范。如开闸流量超过安全泄量；大流量泄流时未分次开启，开闸速度过快；闸门开启不对称或单孔开闸，引起远离式水跃、集中水流及折冲水流、漩涡、回流等异常现象，造成护底或下游河床严重冲刷。当水闸大引大排运行时，消能防冲设施会发生损坏。

3 排除安全隐患的工程措施

3.1 混凝土裂缝处理

对于原设计配筋不足引起的结构应力裂缝，若不是贯穿性开裂，应作结构补强处理，否则必须更换该构件。对于自拌混凝土施工遗留的混凝土干缩缝（针对裂缝宽度超标情况），若在关键受力部位，必须结构补强处理，贯穿性开裂的必须更换该构件，若在一般或次要结构部位，可采用表面处理，必要时采用化学浆对裂缝内部进行处理。

3.2 受船撞击防护

鉴于水闸混凝土结构受船撞击后多数严重损坏，汛期抢修成本较大，且汛后常需要推倒重建，工程处理成本较大，建议管理单位根据船只通航实际情况，加大保护范围，增加防撞装置，如外包钢板、橡胶护弦、钢护木等；在水闸进出口处、河道水流弯道处设置船撞警示装置。

3.3 闸门门体撞击损伤的维修、闸门卡阻预防及处理

对于损伤部位应按规范要求逐项进行外观检测。除闸门主体部位明显弯折、扭曲应报废更换外，其余情形应立即抢修，确保安全运行。

对于直升式钢闸门卡阻问题，可视具体情况采取以下措施，如局部凿除门槽表面混凝土；部分切除滚轮轴端盖；调整钢丝绳长度，使两吊点同一水平。对于闸底板明显倾斜造成的卡阻问题，有条件时应首先纠偏。下卧式钢闸门通常采用双缸液压启闭机，保证闸门安全可靠、同步运行关键一是系统，二是行程检测装置，好的系统是同步的基本保证，而行程检测装置可靠性则是决定因素。若液压系统出现故障导致闸门不能正常启闭或卡阻时，如遇防汛紧急情况需要启闭闸门，因抢修时间长往往不能满足要求，因此有必要添加液压启闭应急装置。另外，须采用质量可靠的行程检测装置，必要时可双备份，即采用两套不同原理的检测装置。河道上杂物也会造成下卧门支铰和门槽部位卡阻，因此须在水闸内河侧设置拦污设施，并及时清理杂物。

3.4 下游护底冲刷破坏问题处理

可采用抛铁丝笼块石的方法来处理，有条件时也可用少筋混凝土或埋石混凝土重新浇筑，在施工的时候要主要做好反滤垫层，防止被水流淘空块石下面土体而产生塌陷破坏。

4 结束语

切实加强水闸工程安全管理，尽快实施病险水闸除险加固，既是民生水利的重要体现，也是水利可持续发展的自身需要。对于早期建设的水闸，因建设、设计标准低、质量先天不足，耐久性较差，管理单位应加强安全巡查，及时组织安全鉴定工作，避免发生安全问题；应避免因设计因素导致的水闸病害，建议设计单位在设计时留有足够的安全余地，在运行期内进行工程回访，发现问题及时补救；对于因施工因素导致的水闸病害预防，建议建设单位分别委托第三方监测、检测单位在水闸施工期内进行安全监测、在竣工验收前进行质量检测，以排除安全与质量隐患。

参考文献

[1]郑琪.水闸运行风险对策探讨[J].安全与环境工程,2010,17(6):62-65.

[2]张俊嵩.水闸运行中安全管理对策探讨[J].中国水运(下半月),2011,11(8):185-186.

作者简介

周（1978―），助理工程师，江苏省泰兴市水务局过船闸管理所，从事水闸运行管理。