天津市潮白新河宁车沽防潮闸除险加固工程设计论文

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1、天津市潮白新河宁车沽防潮闸除险加固工程设计论文.freel3/s，相应闸上、闸下水位为2.84m（1956黄海高程系统，下同）和2.67m；校核流量3000m3/s，相应闸上、闸下水位3.88m和3.60m。全闸共22孔，其中中部20孔过流，两端边孔以混凝土墙封堵。中孔底板高程为-5.50m，内边孔和外边孔呈阶梯式抬高，底板高程分别为-4.50m和-1.70m。每孔净宽8.00m，中墩厚1.10m，闸室总宽为199.10m，闸室长16.00m。采用分离式底板，灌注桩基础，墩底板厚1.40m，跨中小底板厚0.70m。每个墩底板下布置有6根D850mm灌注桩，桩

2、长为21m和23m不等。闸室上游侧设有交通桥，桥面高程5.60m，桥面宽4.80m，设计荷载为汽-10。工作闸门设在闸室偏下游侧，为升卧式钢闸门，靠上游侧为叠梁式检修钢闸门。闸室上部设有工作桥，桥面高程8.50m，桥面宽6.00m，由4根T型梁组成，并由墩墙和独立柱支撑。工作桥上设有12台2×25t和8台2×16t固定卷扬启闭机以及1台2×16t活动台车，前者供主闸门启闭，后者供检修门启闭。防潮闸上游设15.00m长钢筋混凝土阻滑板、10.00m长浆砌石框格海漫、15.00m长的1：10斜坡式浆砌、干砌石海漫、6.00m长干砌石水平护底，总护底长46.00m

3、。下游设有16.00m长消力池，其尾坎高1.00m，其后为10.50m长浆砌石框格水平海漫、24.50m长1：10坡降浆砌、干砌石海漫、10m长抛石防冲槽，总计61.00m。防潮闸顺河自上而下工程总长123.00m。1.2存在的主要问题（1）闸底板脱空严重：由于受唐山地震震陷和区域地面沉降的影响，闸室底板、上游防渗板和下游消力池底板普遍存在脱空现象，致使防潮闸地基存在渗流不稳定的严重问题。虽经1986年高压定喷和静压灌浆及1997年的复灌处理，但限于在闸室中部两门槽之间及其附近的局部范围内进行，并未全部解决闸室底板的脱空问题，地基渗流不稳定依然是防潮闸安全运

4、用的一大隐患。（2）防潮闸抗滑稳定不满足要求。原设计每根灌注桩承担水平力300kN，校核情况每根承担440kN。根据现行规范对宁车沽防潮闸灌注桩的水平允许承载力的核算表明其值不超过200kN。依次计算闸室本身抗滑稳定安全系数远未达到现行规范规定的1.0的基本要求。另外，起阻滑板作用的上游防渗板和下游消力池底板存在脱空问题，因此其阻滑作用已大大降低。（3）上部结构工作桥和交通桥大梁混凝土剥落、露筋、钢筋锈蚀。经检测，工作桥平均碳化深度33mm，大于钢筋保护层，交通桥36%的测点碳化深度接近保护层厚度。两桥大梁混凝土氯离子含量严重超标，裂缝发育，工作桥尤甚，可见

5、裂缝多为贯穿缝，并存在隐性裂缝及芯样破碎情况。由于泥沙淤积等因素的作用，启闭机经常超载运行，工作桥长期处于超负荷运行状态，启闭闸门时经常发生颤动。交通桥设计标准偏低，为汽-10（旧标准），桥面总宽仅4.8m，难以满足现今交通要求。（4）启闭设备陈旧老化，齿轮磨损严重，运用时普遍存在掉铁沫现象，且因泥沙严重淤积问题未能解决，造成启闭机超载运行。（5）钢闸门和闸门槽长期在海水环境下运行，锈蚀严重，闸门结构的整体腐蚀率达38~100%，超过水利水电工程金属结构的报废标准。（6）电气二次控制设备陈旧，不能适应现代化的运行管理要求，急待更新和完善。（7）由于闸室及上、

6、下游河道严重淤积，行洪能力大大降低，远达不到设计标准。2．工程加固设计本闸除险加固采用的主要方案是将原有闸墩上游圆弧以前部位及上部交通桥、工作桥和独立柱予以拆除，将闸底板向上游接长8m，闸墩也相应加长，在每个接长的墩底板下增加8根灌注桩，闸室重新布置。工作闸门采用升卧门型，以适应8度地震不宜做高机架桥的运用条件。2.1基础处理基础处理包括：灌注桩、塑性混凝土防渗墙、底板接触灌浆、消力池底板化学灌浆。为了解决闸室稳定问题，将闸底板向上游接长8m，墩底板下增加8根灌注桩，桩径0.85m，梅花排列，桩长15m，新老底板采用刚性连接，使新老桩形成整体共同承担水平荷载

7、和垂直荷载。根据该闸安全鉴定结论，闸基处于渗流不稳定状态，为此，在防渗板、消力池及闸底板下采取接触灌浆，在闸底板上游设防渗墙。接触灌浆孔孔距3m，排距2m，梅花排列；塑性混凝土防渗墙厚30cm，深5m。工程于2002年8月开工，基坑清淤后，发现消力池底板及护坡上有裂缝，最大缝宽3~5mm，为保证闸基的渗透稳定，选用水溶性聚氨脂材料对裂缝进行化学灌浆措施。2.2闸室加固新接长的闸底板堰顶高程恢复到原设计高程－5.5m，墩厚1.1m，闸孔净宽8m。新的工作闸门槽于原闸墩头部附近设置。为便于主闸门检修，工作闸门前增设上游检修闸门槽，原闸的上游检修闸门槽作为改建后的

8、下游检修闸门槽，并于原工作桥位置增设检修桥。闸墩上部