2014.09水利工程管理技術水閘的養護修理水閘的養護修理教學內容一、水閘的檢查養護二、裂縫處理三、消能防沖設施破壞處理四、氣蝕、磨損處理五、防腐處理水閘的養護修理水閘的類型（一）按水閘所承擔的任務分類攔河閘（或節制閘）、擋潮閘（或阻浪閘）、分洪閘、進水閘、排水閘、沖沙閘等。水閘的類型及位置示意圖水閘的養護修理（二）按閘室結構形式分類開敞式水閘、涵洞式水閘開敞式水閘及組成1—閘室底板；2—閘墩；3—胸墻；4—閘門；5—工作橋；6—交通橋；7—堤頂；8—上游翼墻；9—下游翼墻；10—護坦；11—排水孔；12—消力坎；13—海漫；14—下游防沖槽；15—上游防沖槽；16—上游護底；17—上、下游護坡水閘的類型水閘的養護修理水閘的組成（一）上游連接段主要作用是引導水流平穩地進入閘室，同時起防沖、防滲、擋土等作用。一般包括上游翼墻、鋪蓋、護底、兩岸護坡及上游防沖槽等。（二）閘室段是水閘的主體部分，通常包括閘底板、閘墩、閘門、胸墻、工作橋及交通橋等。（三）下游連接段具有消能和擴散水流的作用。一般包括護坦、海漫、下游防沖槽、下游翼墻及護坡等。水閘的養護修理水閘水閘的養護修理東斯海爾德擋潮閘

東斯海爾德擋潮閘在荷蘭（瀕臨北海，以“海堤、風車和寬容的社會風氣”聞名）Zeeland（西蘭）省的大壩中最富盛名。該河口寬8500m，最大水深40m。原計劃采用建壩方式進行封堵，但因生態保護的呼聲日益高漲，所以為了既能保持原有自然生態環境，又能保證人民生命安全，設計單位修改了原方案，修建開敞式擋潮閘：即平時閘孔敞開，風暴時將閘門關閉擋潮。這座閘共有65個預制鋼筋混凝土閘墩，62孔閘門，每孔寬45m。閘門采用液壓啟閉，并配備有自動控制操作及監測系統。該閘于1987年投入運行。水閘的養護修理鹿特丹航道阻浪閘

鹿特丹航道阻浪閘位于鹿特丹新水道河口，是保護三角洲地區不受北海風暴潮襲擊的大規模防潮工程的最后一部分，它于1996年竣工也標志著三角洲計劃的最終成功。360米長的身軀相當于將埃菲爾鐵塔橫置于河面上。在正常天氣情況下，阻浪閘停留于兩側堤岸，船只可暢通航行；遇到潮涌閘門便合龍關閉，將潮水阻擋于北海。該閘可抵御高至70000噸的潮水沖擊力。它的建成既保護了當地人民的生命安全，也促進了鹿特丹港的發展。水閘的養護修理一、水閘的檢查養護（一）水閘病險的主要問題根據全國31個省(市、自治區)、4個計劃單列市、7個流域機構和新疆生產建設兵團等共43個單位的資料統計，共有大型水閘486座，中型水閘3278座，病險水閘的主要問題表現為以下10個方面：（1）防洪標準低，不滿足現行規范要求的，占大中型水閘總數的36.4％。（2）閘室不穩定，抗滑穩定安全系數不滿足要求的占10.0％。（3）滲流不穩定，閘基或墩墻后填土產生滲流破壞的占22.3％。（4）抗震不滿足要求或震害后沒有徹底修復的占7.2％。（5）閘室結構混凝土老化及損壞嚴重的占76.4％。水閘的養護修理（6）閘下游消能防沖設施嚴重損壞的占42.3％。（7）泥沙淤積問題嚴重的占l7.9％。（8）閘門及機電設備老化失修或嚴重損壞的占76.7％。（9）觀測設施缺少或損壞失效的水閘相當普遍。（10）存在其他問題(如樞紐布置不合理，鋪蓋、翼墻、護坡損壞，管理房屋失修，防汛道路損壞，缺少備用電源、交通車輛和通信設施等)的占51％。一、水閘的檢查養護水閘的養護修理（二）水閘的檢查

1.經常檢查：檢查周期，每月不得少于一次。

2.定期檢查：每年汛前、汛后，用水期前后，冰凍期

3.特別檢查：當水閘遭受特大洪水、風暴潮、強烈地震和發生重大工程事故時

4.安全鑒定：水閘投入運用后，每隔15～20年應進行一次全面的安全鑒定；當工程達到折舊年限時，也應進行一次；對存在安全問題的單項工程和易受腐蝕損壞的結構設備，應根據情況適時進行安全鑒定。一、水閘的檢查養護水閘的養護修理（三）水閘的日常養護

1.土工建筑物：有無雨淋溝、塌陷、裂縫、滲漏、滑坡和白蟻、獸害等；排水系統、導滲及減壓設施有無損壞、堵塞、失效；堤閘連接段有無滲漏等跡象。

2.石工建筑物：塊石護坡有無塌陷、松動、隆起、底部淘空、墊層散失；墩、墻有無傾斜、滑動、勾縫脫落；排水設施有無堵塞、損壞等現象。

3.混凝土建筑物（含鋼絲網水泥板）：有無裂縫、腐蝕、磨損、剝蝕、露筋（網）及鋼筋銹蝕等情況；伸縮縫止水有無損壞、漏水及填充物流失等情況。一、水閘的檢查養護水閘的養護修理

4.水下工程：有無沖刷破壞；消力池、門槽內有無砂石堆積；伸縮縫止水有無損壞；門槽、門坎的預埋件有無損壞；上、下游引河有無淤積、沖刷等情況。

5.閘門：有無表面涂層剝落、門體變形、銹蝕、焊縫開裂或螺栓、鉚釘松動；支承行走機構是否運轉靈活；止水裝置是否完好等。

6.啟閉機械：是否運轉靈活、制動準確，有無腐蝕和異常聲響；鋼絲繩有無斷絲、磨損、銹蝕、接頭不牢、變形；零部件有無缺損、裂紋、磨損及螺桿有無彎曲變形；油路是否通暢，油量、油質是否合乎規定要求等。一、水閘的檢查養護水閘的養護修理

7.機電設備及防雷設施的設備、線路：是否正常，接頭是否牢固，安全保護裝置是否動作準確可靠，指示儀表是否指示正確、接地可靠，絕緣電阻值是否合乎規定，防雷設施是否安全可靠，備用電源是否完好可靠。

8.水流形態：應注意觀察水流是否平順，水躍是否發生在消力池內，有無折沖水流、回流、漩渦等不良流態；引河水質有無污染。一、水閘的檢查養護水閘的養護修理二、裂縫處理（一）閘底板和胸墻

1、地基不均勻沉陷（1）卸載（2）加固地基

2、混凝土強度不足、施工質量差結構補強（二）翼墻和漿砌塊石護坡1、地基不均勻沉陷（1）卸載（2）加固地基

2、排水設施失效修復

3、填土不壓實開挖回填夯實水閘的養護修理（三）護坦

1、地基不均勻沉陷（1）改沉陷縫（設止水）

（2）加固地基

2、溫度應力過大結構補強

3、排水失效修復二、裂縫處理水閘的養護修理（四）閘墩和工作橋

混凝土的碳化即空氣中的二氧化碳與水泥中氫氧化鈣作用生成碳酸鈣和水，使混凝土的堿度降低，鋼筋表面的氫氧化鈣保護膜破壞而開始生銹，混凝土膨脹形成裂縫。（1）除銹（加設新筋）

（2）預縮砂漿摻入阻銹劑進行加固二、裂縫處理水閘的養護修理（五）鋼筋混凝上的順筋裂縫擋潮閘海水入滲、鋼筋銹蝕沿縫鑿除保護層→鑿除鋼筋周圍的混凝土（２cm）→鋼筋除銹→鋼筋表面涂抹一層環氧基液→混凝土修補面涂抹一層環氧膠→水泥砂漿及混凝土填塞二、裂縫處理水閘的養護修理三、消能防沖設施破壞處理（一）護坦和海漫單寬流量大沖刷破壞1、局部補強（鋼筋混凝土防護層）2、鋼筋混凝土防沖齒墻3、鼻坎（巖基水閘）4、尾檻（軟基水閘）5、土工織物軟體排鋼筋混凝土防沖齒墻1-護坦；2-混凝土齒墻水閘的養護修理

土工織物軟體排土工織物：一種用高分子材料經聚合加工而成的具有防沖保護和排水反濾等作用的新型材料（如滌綸、錦綸、丙綸等）。

（1）土工織物的功能（用）①反濾作用；②排水作用；③隔離作用；④加筋作用；⑤防護作用；⑥封閉作用（2）土工織物的特點抗拉強度高，整體連續性好；重量輕、抗腐、不霉變、儲運方便；質地柔軟，施工簡便、速度快、施工質量容易控制；工程抗老化、造價低。（3）土工織物軟體排護底護岸鋼筋網支托→土工織物軟體排→預制混凝土塊（或塊石）壓重三、消能防沖設施破壞處理水閘的養護修理（二）下游河道和岸坡水流沖刷破壞1、修建導水墻或丁壩2、改善翼墻擴散角3、加強運用管理4、土工織物軟體排、土工織物模袋三、消能防沖設施破壞處理水閘的養護修理土工織物模袋一種雙層聚合化纖織物制造的連續或單獨的袋狀材料（其內充填砂漿或混凝土等）。

（1）機織模袋的種類①有反濾排水點模袋（FP型）②無反濾排水點模袋（NF型）③無排水點混凝土模袋（CX型）④鉸鏈塊型模袋（RB型）⑤框格型模袋（NB型）（2）土工織物模袋護底護岸現場準備工作→清理平整澆筑場地→鋪設模袋→充填混凝土或砂漿三、消能防沖設施破壞處理水閘的養護修理四、氣蝕、磨損處理

（一）氣蝕氣蝕是“氣穴”和“空蝕”的總稱。當高速水流流經水工建筑物不平整的邊界時，水把不平整處的空氣帶走，產生負壓區，當壓力降低到相應水溫的汽化壓力以下時，水分子發生汽化，形成小氣泡，這種現象稱為“氣穴”現象。小氣泡隨水流流向下游正壓區，氣泡受壓破裂，如果破裂過程發生在靠近建筑物表面的地方，則建筑物表面將受到氣泡破裂的巨大沖擊作用，建筑物表面就會遭到破壞，這種現象稱為“空蝕”現象。水閘的養護修理四、氣蝕、磨損處理

氣蝕現象一般發生在邊界形狀突變、水流流線與邊界分離的部位（如閘門周圍、消力檻、翼墻突變等部位）1、改善邊界輪廓2、控制閘門開度

平板閘門相對開度0.1～0.2時；弧形閘門相對開度0.3～0.6時3、對低壓區通氣減蝕4、抗氣蝕材料修補

環氧砂漿、混凝土摻入硅粉、鋼纖維混凝土、鋼板襯砌等水閘的養護修理（二）磨損推移質泥沙1、改善水閘結構布置2、抗沖耐磨材料修補鑄石板、鑄石砂漿、鑄石混凝土、耐磨骨料（石英石、鐵礦石）高強度混凝土、聚合物砂漿、聚合物混凝土等四、氣蝕、磨損處理

水閘的養護修理【實例】葛洲壩二江泄水閘推移質泥沙磨損

葛洲壩水利樞紐二江泄水閘自1981年運行以來,由于大量推移質泥沙和卵石過閘及高速水流的沖刷,對泄水閘過流面產生磨損與氣蝕,尤其弧形門底坎及底板混凝土產生較嚴重的磨損與氣蝕。汛期可以聽到卵石摩擦與撞碰聲,混凝土門的拖拽摩擦聲和卵石敲擊底坎鋼板的聲音。汛后檢查發現弧形門底坎局部前緣下部淘空,鋼板翹起且呈鋸齒狀,其表面有波紋狀的小磨蝕槽。為了泄水閘的安全運行,在每年泄水閘檢修時,都要進行檢查,發現損壞及時進行處理。1988年以前,弧形門底坎修復是采用更換新底坎和堆焊補強的辦法,這兩種修復方法需要工時長,成本高,工作條件差。且更換補焊運行一段時間后,又出現損壞。因此迫使我們尋求新的修補措施。四、氣蝕、磨損處理

水閘的養護修理五、防腐處理（一）鋼閘門

電化學腐蝕：鋼鐵與水或電解質溶液接觸形成微小腐蝕而引起的腐蝕。1、表面處理清除鋼閘門表面的氧化皮、鐵銹、焊渣、油污、舊漆及其它污物（1）人工處理：敲、鏟清除鐵銹、舊漆等（2）火焰處理：氧——乙炔焰清除氧化皮、舊漆、油污等（3）化學處理：除銹藥膏清除鐵銹等；純堿石灰溶液清除舊漆等（4）噴砂處理：干噴砂粒清除鐵銹、舊漆等水閘的養護修理2、防腐保護（1）涂料（油漆）底漆—主要起防銹作用面漆—主要是保護底漆，并有一定的裝飾作用常用的防腐涂料（見表）涂裝方法：

刷涂—利用漆刷將涂料涂刷到鋼閘門表面噴涂—利用壓縮空氣將涂料通過噴嘴噴成霧狀而覆蓋于金屬表面上，形成保護層涂料一般應涂刷3～4遍，涂料保護的時間一般為10～15年。水閘的養護修理五、防腐處理（2）金屬熱噴鍍鋅、鋁金屬絲氣噴鍍：設備主要有壓縮空氣系統、乙炔系統、噴射系統等工作原理是：鋅（或鋁）金屬絲經過噴槍傳動裝置以適宜的速度通過噴嘴，由乙炔系統熱熔后，借壓縮空氣的作用，把霧化成半熔融狀態的微粒噴射到部件表面，形成一層金屬保護層。一般應噴鍍2～3遍水閘的養護修理五、防腐處理（3）外加電流陰極保護與涂料保護相結合原理：鋼閘門+輔助電極（如廢舊鋼鐵等）+直流電源+水