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1、连云港市海堤达标工程武障河闸加固工程设计工作报告(完工阶段)连云港市水利规划设计院有限公司水利乙级第102802号二00九年二月目 录一、工程概况1二、工程设计31、工程等别32、防洪标准33、工程地质及地震烈度44、工程加固设计内容4三、主要设计变更51、模袋砼护坡方案变更52、上、下游原翼墙顶增加砼挡浪墙。6四、设计文件质量控制6五、设计为工程建设服务6六、工程运行管理7七、经验与建议7八、附件7一、工程概况武障河闸位于江苏省灌南县大圈乡境内,属淮河流域沂沭泗地区灌河水系,所在河流为武障河,闸址位于武障河与盐河交汇处东侧约500m处,是盐东控制枢纽工程的骨干工程。该工程于1975年12月动
2、工,1977年4月竣工。武障河闸共14孔,中孔净宽6m,共计12孔,两边孔每孔净宽8m,为通航孔,闸身总宽为101.86m,闸底板采用砼反拱式。中孔为6孔一联,底板宽42.10m,顺水流长14m;边孔底板宽9.6m,顺水流长14m。闸顶高程3.5m,闸底板高程-2.5m,闸门为钢筋砼双曲扁壳直升门。该闸自1977年建成投入运行至今已有30余年,建设期因受当时各种条件的限制,设计标准低,按3级建筑物设计,未考虑抗震,不能满足现行海堤达标建设的要求,同时经过多年的连续运行,砼表面碳化严重。根据江苏省水利建设工程质量检测站的检验测试报告(武障河闸)及我院初步分析计算成果,目前该闸主要存在以下主要问题
3、:公路桥:公路桥荷载等级较低(原汽-8级标准),桥面高程5.0m,1985年改造后桥面高程抬高至6.8m,拱圈顶恒载加大,加上实际车辆荷载及过桥车流量的增加,交通桥已超负荷运行,排水孔公路桥拱顶因抗弯强度不足普遍开裂,素砼拱拱顶和四分之一跨处普遍出现裂缝,缝宽一般0.60.8mm,其中最严重的8号孔拱顶裂缝宽度已达7.3mm,砼拱碳化深度最大为18mm。公路桥引桥桥面破坏严重,已严重影响交通。工作桥:根据检测报告,实测闸墩下游高程2.0m处砼碳化深度1-2.5mm,上游闸墩砼碳化深6-44mm。工作桥排架为现浇钢筋砼,通过检测,砼芯样现有强度21.0MPa,碳化深度最大已达43mm,尚未触及到
4、主筋。主梁开始出现细微顺主筋方向的锈胀裂缝,1#孔碳化深度超过砼保护层。联系梁梁底已普遍出现锈胀裂缝,局部保护层已剥落。经复核计算,在考虑增设启闭机房的情况下,大梁强度不能满足规范要求。闸门、启闭机及电气设备:武障河闸门为钢筋砼框架,钢丝网面板闸门,排水孔闸门面板普遍出现水平裂缝及龟裂,从面板破损情况看,已无法修补;通航孔闸门横梁普遍出现裂缝,用环氧玻璃丝布封闭后已运行十五年,闸门止水埋件锈蚀;经复核计算,底梁、边柱强度不满足规范要求。闸门底止水基本脱落,侧止水埋件锈蚀,止水局部损坏、漏水。磁砖滑道破损严重,已报废,闸门胶木和夹铁报废,已严重威胁该闸运行安全。该闸通航孔2台QH-27.5,泄水
5、孔4台QPQ-28启闭机均为1976年制造,已运行30年,目前,启闭机运行噪声大,减速箱漏油,启门力偏小,并已达到水利建设项目经济评价规范SL72-94规定的大中型闸启闭机的折旧年限,配电原器件陈旧,部分电气设备因长期暴露在外,如控制箱、电力线路等老化严重,绝缘层已龟裂。管理设施:武障河闸缺少水位观测、自动化监控等设施,管理房屋均为建闸初期兴建,时间长,有的已属危房,需要改建、扩建,生活用水一直使用河水,由于河水受污染,不符合饮用标准,直接危害职工身体健康。上、下游翼墙及其他:上游引河淤积,下游护坡破损、局部坍塌。根据实测资料,闸上游500m范围内,普遍淤高1-1.5m,河底宽缩窄20-30m
6、。目前浆砌块石翼墙大部分完好,但在岸、翼墙连接处因行船撞击致使翼墙浆砌块石局部破坏,需进行修补,下游块石护坡破损,南岸护坡末端有约20m长的坍塌段。经计算下游翼墙抗滑稳定不满足要求,需对墙身及墙后填土进行处理。2002年4月6日,由江苏省水利厅组织专家对盐东控制武障河闸、北六塘河闸、龙沟河闸、义泽河闸进行了安全鉴定,其中武障河闸实际防洪挡潮和泄洪排涝标准已低于部颁水闸安全鉴定规定的工程安全标准,土建工程、闸门及启闭机存在严重问题,难以确保安全运行。按照规定第6.0.2条分类标准,该闸安全类别鉴定为三类闸,亟待除险加固。根据鉴定意见,我院于2006年5月编制了连云港市武障河闸加固工程可行性研究报
7、告,江苏省水利厅进行了批复;2006年9月编制了连云港市武障河闸加固工程初步设计报告,江苏省水利厅于2007年3月26日以苏水计20078号文进行了批复,同意该闸进行施工图设计,2007年8月完成武障河闸加固工程施工图设计。二、工程设计1、工程等别武障河闸属中型水闸,根据江苏省水利厅苏水计(1998)201号文批复,武障河闸按2级建筑物进行加固设计。次要建筑物为3级,临时建筑物为4级进行加固设计。2、防洪标准根据防洪标准(GB5020194),武障河闸防洪标准按武障河河20年一遇洪水设计。3、工程地质及地震烈度武障河闸闸址地质资料采用建闸时土质资料,地基持力层系黄色粉质粘土。根据中国地震动参数
8、区划图(GB1830b-2001),武障河闸位于地震烈度6度区,地震动锋值加速度为0.05g。4、工程加固设计内容武障河闸标准低,运行年代长,为确保防洪安全和正常运行,充分发挥工程效益,急需进行加固维修。针对上述问题及实际情况,加固维修主要内容有:(1)除8#孔于2000年作为试验孔已加固完成,本次对其余13孔门槽进行改造,并更换13孔闸门,将原砼闸门改为平板钢闸门,行走支承由滑动支承改为滚动支承。两边通航孔取消通航,闸门由双扉改为单扉。拆建工作桥,新建启闭机房517.3m2。由于两边孔及4台泄水孔启闭机已运行30年,本次对其进行更换。另8台启闭机由于吊点距调整,本次对其进行改造。(2)闸墩、
9、排架砼碳化部位采用喷涂环氧砂浆封闭保护。(3)拆建原汽-8公路桥,新建为汽-10公路桥,采用空心板梁式结构。(4)更新改造供电设施,新设4台开关柜、1台125kVA变压器,1台80kW柴油发电机组,更新动力线路,建立自动集中控制与监控系统。(5)增设8.0m、6.0m孔径浮箱检修门各1套及U型钢围堰2套。(6)下游翼墙墙后填土采用80cm灌注桩(共24根)进行加固处理。(7) 对上游33m现状干砌块石护坡进行整修、灌浆,整修顶高程4.00m,底高程1.50m;下游45m灌砌块石护坡整修,表面新浇6cm厚C20砼护面,砼护面顶高程4.00m,底高程-1.00m;对下游护坡末端接长55m,其中高程
10、1.00m以下设50cm厚合金钢网柔性体抛石护坡、护底,每个网兜体积为1.51.50.5m,对南侧土方坍塌处用袋装土回填,高程4.00m1.00m间采用现浇12cm厚砼护坡,下铺碎石及土工布垫层(8)上游河道清淤500m。(9)新建管理所房屋500m2,以及桥头堡控制室202.56m2。三、主要设计变更本加固工程主要有以下设计变更1、模袋砼护坡方案变更根据江苏省水利厅苏水建20078号文关于连云港市武障河闸加固工程初步设计及概算批复内容,武障河闸下游护坡末端接长55.0m护坡,其中高程1.00m-1.00m间设30cm厚C20模袋砼护坡,对南侧土方坍塌处用袋装土回填,高程4.00m1.00m间
11、采用现浇12cm厚C20砼护坡,下铺碎石及土工布。在施工图审查过程中,有关专家认为模袋砼在干湿交替两种工况下运行,易因冻融而出现断裂,且模袋砼护坡在水下施工时对水下坡面平整度要求较高,施工难度大。应建设单位要求,武障河闸加固工程施工图阶段将上、下游护砌接长水下模袋砼加固方案改为抛石防护加固方案,其余部位加固方案仍按原批复内容施工。抛石防护护坡厚70cm,单个块石重量不小于50kg,护坡范围为原下游护坡末端以外55m,高程为1.00m-1.00m,另于坡底向外设2.0m宽护底。2、上、下游原翼墙顶增加砼挡浪墙。四、设计文件质量控制在武障河闸加固工程建设设计过程中,公司领导非常重视,精心组织,加强
12、设计过程中的事先指导、中间检查、事后控制的三环节管理。工程设计开始前,召开项目设计人员参加的工程设计会议,对设计中必须注意的问题和注意事项以及各专业之间需要协调的问题等进行分析和讨论,对设计工作进行指导,使每一位设计人员都做到心中有数。设计过程中,项目设计人员互相通气、交流,避免建筑物不同部位出现矛盾或错、碰现象。设计人员项目成品出手后,先由项目组内部进行互对、互校,再由各专业负责人、项目负责人和技术总工进行设计成果的审查,最后由公司分管领导负责对设计成果核定,对工程的总体布置和主要部位的设计结果由公司总经理再次签定。通过具体设计人员精心设计,设计项目组内部校对、技术总工审查、公司领导核定三道
13、技术把关,以确保设计产品的质量。五、设计为工程建设服务 武障河闸加固工程加固项目多,设计周期短,原工程资料短缺,而且工程建设工期要求紧,设计人员克服困难,充分发扬乐于奉献的精神,项目组成员及公司分管领导共同努力,加班加点,努力拼搏,放弃节假日的休息,按时完成了设计任务。为工程的顺利开工建设,作出了贡献。图纸出公司后,及时对设计进行技术交底,介绍设计思想和意图,对施工中需要注意和重视的方面进行交底工。施工过程中,公司经常派出设计人员去工地,配合施工,与工程建设项目部、监理部、施工单位一起,能力合作,解决施工中遇到的困难和问题,针对设计图纸上存在的错、碰、漏等不足,及时予以修改和补充;遇到重大技术
14、问题,公司分管领导及公司有关专家及时到工地予以解决,为工程的顺利建设做好保证。六、工程运行管理由于该闸具有挡潮、防洪、蓄水等多项功能,为防止闸室及下游河道淤积,在运行管理中需经常开闸冲淤。七、经验与建议由于该闸为加固工程,原闸基础资料不足,建设工期紧,在设计过程中现场查勘不足,工程实施中出现了局部细部尺寸与原设计不符,在施工中进行了调整。在其它剩余闸孔的加固实施中,加强现场查勘,派驻设计代表进住施工现场,争取避免类似情况的发生。八、附件1、设计机构设置和主要工作人员情况设计机构设置和主要工作人员情况表姓名职务职称在本工程中作用梁化成院长高级工程师批准吴新民副院长高级工程师核定卢士亮副总工高级工
15、程师审查张应奎副总工工程师项目负责人、土建设计、金结设计、机电设计、校核孙玉玥/助理工程师土建设计、校核李际良/助理工程师土建设计2、工程设计大事记(1)2005年4月编制了连云港市武障河闸加固工程可行性研究报告;(2)2006年5月编制了连云港市武障河闸加固工程修正可行性研究报告;(3)2006年9月编制了连云港市武障河闸加固工程修正初步设计报告;(4)2007年3月26日省水利厅以苏水建20078号文批复了连云港市武障河闸加固工程初步设计及概算;(5)2007年5月完成了招标图纸设计;(6)2007年8月完成施工图送审稿;(7)2007年8月9日于武障河闸建设处进行土建部分技术交底;(8)2007年8月28日进行武障河闸加固工程施工图审查;(9)2007年9月3日于省水利机械厂进行钢闸门制作标施工技术交底。(10)2007年11月9日,第一批次门槽改造及闸门安装工程(12#14#)通过阶段验收。(11)2007年12月17日,第二批次门槽改造及闸门安装工程(10#、11#)通过阶段验收。(12)2008年2月20日,第三批次门槽改造及闸门安装工程(2#、3#、5#、6#)通过阶段验收。连云港市水利规划设计院有限公司二九年二月二十日