摘要：小型水利在農(nóng)村生活農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，但普遍存在年久失修、管護(hù)不當(dāng)?shù)膯栴}。本文以劉連閘為例敘述了對該閘的維修加固設(shè)計。以此為例對小型水利設(shè)施的維修加固除險提供借鑒。有效提升小型水利設(shè)施的管護(hù)，保證水利工程的質(zhì)量，發(fā)揮農(nóng)田水利設(shè)施對農(nóng)業(yè)發(fā)展的積極作用。

關(guān)鍵詞：小型水利設(shè)施；除險；加固；設(shè)計

德州市是農(nóng)業(yè)大市，小型水利設(shè)施在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用，但小型水利設(shè)施普遍存在年久失修的問題，怎樣維修管護(hù)這些小型水利設(shè)施，使其繼續(xù)發(fā)揮效能，是擺在我們面前的一項難題，下面根據(jù)對齊河劉連閘的維修設(shè)計，論述一下小型水利設(shè)施的維修設(shè)計。劉連閘自1979年6月開始蓄水，在蓄水灌溉中發(fā)揮了巨大的作用，效益顯著。但是由于運(yùn)行時間久遠(yuǎn)，目前該閘存在較多嚴(yán)重問題。

1主要問題

（1）混凝土碳化嚴(yán)重，測點最大碳化深度54mm，而之相對應(yīng)構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層設(shè)計厚度較小，混凝土碳化已造成內(nèi)部鋼筋銹蝕，混凝土開裂、裂縫明顯，嚴(yán)重影響水閘安全運(yùn)行。（2）啟閉機(jī)型式老化，運(yùn)行年限超期，效率低，耗能高，存在較多安全問題，已不能安全運(yùn)行。（3）閘底板為漿砌石結(jié)構(gòu)，防滲性能差，不滿足規(guī)范要求。（4）交通橋欄桿簡陋，渡槽混凝土剝蝕，鋼筋裸露嚴(yán)重。（5）混凝土閘門碳化、剝落嚴(yán)重，閘門滾輪與閘槽導(dǎo)軌銹蝕也較嚴(yán)重，閘門止水橡皮老化，不能正常運(yùn)行。（6）觀測設(shè)施老化失效；電氣設(shè)備老化，安全性能差，危及人身安全，給工程安全進(jìn)行帶來隱患。（7）啟閉機(jī)房簡陋，兩側(cè)無橋頭堡，不利于工程管理安全。（8）水閘上下游淤積較嚴(yán)重，影響閘室過流能力。

2工程設(shè)計

針對以上問題，對劉連閘除險加固工程進(jìn)行了初步設(shè)計。結(jié)合劉連閘河流的水文氣象資料，設(shè)計洪水計算采用采用“64雨型”排澇流量為148.5m3/s，“61雨型”防洪流量為232.7m3/s。五十年一遇校核洪水流量為270m3/s。通過對當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)勘察，依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487—2008）附錄L判定，該場地地下水對及河水普通水泥有中等腐蝕性；對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有中等腐蝕性；對鋼結(jié)構(gòu)有中等腐蝕性。該場地應(yīng)用抗硫酸鹽水泥。擬建節(jié)制閘采用水泥土攪拌樁法進(jìn)行處理�；炷�土底板與層砂壤土層的接觸摩擦系數(shù)建議采用0.25；層壤土層接觸摩擦系數(shù)采用0.20。場地水位埋深在3.00m左右，水位埋藏淺，基坑開挖時應(yīng)采取降水措施，可采用截水明排的方式進(jìn)行降水。邊坡開挖比例建議采用1:3.0。根據(jù)交通橋荷載標(biāo)準(zhǔn)水閘附近公路為生產(chǎn)路，據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004)，確定交通橋設(shè)計荷載標(biāo)準(zhǔn)為參照公路—Ⅱ級。其中主體工程建設(shè)包括：改建閘室、上下游連接段，更換閘門、啟閉機(jī)，增設(shè)檢修閘門及其起吊設(shè)備，更換電氣設(shè)備及觀測設(shè)施；改建閘上交通橋；改建閘后渡槽；改建啟閉機(jī)房、增設(shè)橋頭堡等管理設(shè)施，管理道路路面硬化；修管理所外墻及院內(nèi)路面；維修水閘上游兩個涵閘。

3工程布置

閘室軸線與河道中泓線正交，主要由閘室段、上下游連接段、交通橋、渡槽、橋頭堡、水閘管理設(shè)施等部分組成。改建新閘為三聯(lián)七孔開敞式水閘，底板為整體式底板。中間為三孔一聯(lián)，兩側(cè)為兩孔一聯(lián)，每孔凈寬6.0m。閘墩為C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，中墩厚1.0m，縫墩厚0.8m，邊墩厚1m，墩高6.30m。底板為C25鋼筋砼整體式底板，厚1.20m，順?biāo)�向長15m，總寬51.24m，閘底板高程為14.15m。閘室中部閘墩側(cè)設(shè)閘門槽，置6×4.2m雙吊點平板鋼閘門，其上游側(cè)設(shè)檢修工作門槽，置6m×1.3m×3節(jié)鋼結(jié)構(gòu)疊梁平板門。閘墩頂高程20.45m，中部相對閘門槽兩側(cè)設(shè)二根鋼筋混凝土排架柱；其頂設(shè)寬3.76mC30鋼筋砼機(jī)架橋，厚35cm的啟閉機(jī)墻梁，上設(shè)啟閉機(jī)房，房高4m，寬4m，啟閉機(jī)房內(nèi)有7套2×100KN卷揚(yáng)啟閉機(jī)，在排架柱上高程24.80m處設(shè)檢修門吊車梁牛腿，下掛I32a軌道，移動式電動葫蘆進(jìn)行啟閉。墩頂上游附設(shè)凈寬5m交通橋一座，采用裝配式C30鋼筋混凝土空心板結(jié)構(gòu)。岸墻以閘室邊墩代替，邊墩頂高程為20.45m。左右兩岸設(shè)平臺，平臺頂高程20.45m，兩側(cè)平臺頂設(shè)橋頭堡，由此上啟閉機(jī)房。閘室段、圓弧翼墻及橋頭堡下地基采用水泥土攪拌樁進(jìn)行處理，樁直徑50cm，樁中心距1.5m，正三角形布置，樁深8m。閘上游為C25鋼筋砼圓弧翼墻連接閘室與上游砌石護(hù)坡，圓弧翼墻長10m，頂高程為19.15m。左岸圓弧翼墻前接M10漿砌石平面護(hù)坡長22m，厚30cm；在砌石平面護(hù)坡前接砌石扭坡。上游砌石護(hù)坡頂高程為19.15m，平面護(hù)坡坡度1:2。閘室上游右岸圓弧翼墻前有一個底寬2m的引水渠，對引水渠入口處進(jìn)行護(hù)砌。閘室底板前接兩段順?biāo)�流方向長15m、17m的C25鋼筋砼鋪蓋，寬39～49.69m，厚0.5m。閘下游為C25鋼筋砼圓弧翼墻連接閘室與下游護(hù)坡，圓弧翼墻長10m，頂高程為19.15m；圓弧翼墻后接長8m的M10漿砌石平面護(hù)坡，厚30cm，坡度1:2；其后接20m的M10漿砌石平面護(hù)坡，坡度為1:2；漿砌石護(hù)坡后再接長8m的漿砌石平面護(hù)坡，厚30cm。下游砌石護(hù)坡頂高程為19.15m。閘后設(shè)C25鋼筋砼消力池、M10漿砌石海漫及拋亂石防沖槽。C25鋼筋砼消力池始端為1:4變坡，池深1.0m，長18m，凈寬48.24m，底板厚0.5m；消力池后新建長20m的M10漿砌石海漫，厚0.4m，寬49.24m；漿砌石海漫下游接拋亂石防沖槽，倒置等腰梯形，順?biāo)�流長度為8m，槽深2m。原渡槽位置改建渡槽，槽身置于閘墩墩頂下游處，C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，連接李家岸引黃灌區(qū)大黃干渠。渡槽上游槽底底高程為19.49m，渡槽底板厚30cm。改建渡槽部分總長76.2m，左岸出渡槽后設(shè)長4.7mM10漿砌石擋土墻和M10漿砌石護(hù)坡與原渠道銜接。右岸出渡槽后設(shè)長10mM10漿砌石擋土墻與原渠道銜接。對管理道路路面進(jìn)行硬化整修，路面凈寬4m，沿劉連閘閘室左岸向西鋪設(shè)至相鄰村莊，長500m，采用水泥砼路面，厚20cm，下設(shè)30cm三七灰土墊層，墊層寬度較面層每邊寬出30cm。

4金屬結(jié)構(gòu)及電氣

4.1金屬結(jié)構(gòu)。本工程工作閘門設(shè)計為6.0×4.2-3.88m平面鋼閘門，閘門高度4.2m，孔口凈寬6.0m，吊點距3.2m，前止水，閘門重量6.74t(單扇)，共7扇，設(shè)計水頭3.88m，動水啟閉。根據(jù)啟閉力計算結(jié)果，工作閘門采用QP2×100kN卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，共7臺。啟門速度為2.38m/min，電機(jī)功率為7.5kW。啟閉機(jī)具有對閘門啟閉高度的現(xiàn)場顯示及遠(yuǎn)傳數(shù)字顯示和自動控制功能，并能預(yù)定閘門開度上下限和開度值；啟閉機(jī)配有手搖機(jī)構(gòu)。檢修閘門采用6.0×1.3m露頂式平面疊梁式鋼閘門，布置于閘室內(nèi)工作閘門的上游側(cè)�？卓趦魧�6.0m，單節(jié)高度1.6m，分3節(jié)，閘門共1套，前止水，靜水啟閉，滑塊支承，單節(jié)閘門重量2.08t。檢修閘門啟閉設(shè)備選用2×50kN電動葫蘆與自動掛托梁配合啟閉閘門，啟閉運(yùn)行軌道為I32b工字鋼，電機(jī)功率2×7.5kW。4.2電氣。本工程設(shè)計范圍為劉連閘管所戶外進(jìn)線終端桿以下變配電設(shè)計。劉連閘工程規(guī)模為中型，建筑物等別為3級。根據(jù)本工程的重要性，確定用電負(fù)荷為二級，采用主備兩個電源供電。主電源采用專用10kV架空輸電線路供電，備用電源采用柴油發(fā)電機(jī)組。通過復(fù)核計算及工程安全鑒定結(jié)論，劉連閘除險加固工程是十分必要而迫切的。通過國民經(jīng)濟(jì)評價，本工程項目具有一定的抗風(fēng)險能力。從國民經(jīng)濟(jì)盈利能力分析來看，工程在經(jīng)濟(jì)上是合理可行的。加強(qiáng)水利設(shè)施的除險加固，使其能夠長期使用，為德州市農(nóng)業(yè)發(fā)展提供更好的保障。依據(jù)條例：（1)山東省水利廳魯水建字〔2015〕3號文關(guān)于《山東省水利水利工程預(yù)算定額及設(shè)計概（估）算編制辦法》的通知。（2)水利部〔2005〕515號文“關(guān)于批準(zhǔn)《水利水電工程設(shè)計工程量計算規(guī)定》SL328-2005的通知。（3)國家發(fā)展計劃委員會、建設(shè)部計價格〔2002〕10號文頒發(fā)的《工程勘察設(shè)計收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)》。（4)國家發(fā)展改革委、建設(shè)部計價格〔2007〕670號文的“關(guān)于印發(fā)《建設(shè)工程監(jiān)理與相關(guān)服務(wù)收費(fèi)管理規(guī)定》的通知”。（5）山東省水利廳魯水建字〔2015〕5號文關(guān)于《山東省水利水電工程營業(yè)稅改征增值稅計價依據(jù)調(diào)整辦法》的通知。（6)山東省水利廳魯水建字〔2009〕38號文的“關(guān)于貫徹水利部《水利工程質(zhì)量檢測管理規(guī)定》有關(guān)工作的通知”。