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刘家道口节制闸于2005年12月开工,2010年4月通过竣工验收。全闸36孔,液压启闭弧形闸门,闸门净宽16m,高8.5m,全长646m。设计流量12000 m3/s,校核流量14000 m3/s。闸室采用开敞式钢筋混凝土平底板加驼峰堰结构,闸底板高程52.36m,驼峰堰顶高程52.86m;闸室末端布设一挑坎,挑坎顶高程52.86m,坎后为斜坡段长9.0m,斜坡段末端接消力池,池长26.50m,消力池深度2.0m,消力池底板高程50.36m。单孔净宽16m,大小底板结构将每孔闸室底板分为两块,与闸墩相连的底板部分称大底板,闸底板中部块体称小底板。综合考虑抗滑、抗冲、抗浮及承载能力等因素,确定大底板总宽10.0m,中墩处底板厚2.5m;小底板厚 1.3m,总宽 8.0m。每孔布置两道伸缩缝,优点是底板悬臂较短,闸底板厚度可适当减小,工程量较小;缺点是整体性相对较差。
2011年3月11日11时,刘家道口闸上水位58.66m,闸下水位53.2m(底板高程为52.36m),工程技术人员在检查中发现 6#、8#、30#、32#、33#闸门后1~2m处闸底板伸缩缝有漏水现象,其中 6#、30#、32#伴有气泡冒出,8#、33#闸底板右侧漏水较为严重,漏水长度(顺水流方向)1.2m,漏水宽度(垂直水流方向)0.03m,喷出水柱0.1~0.15m,漏水位置相同。
此时闸上蓄水水位57.94m,测压管连续序列数据没有出现异常,故初步认为伸缩缝止水带完好,闸底板伸缩缝漏水原因是伸缩缝表面封缝沥青损坏形成漏水通道,或由于驼峰堰二期未设计止水,混凝土干缩后形成绕渗。
为进一步分析伸缩缝漏水原因,建设单位、设计单位、监理单位、施工单位及运行管理单位专家共同商讨,形成如下检查意见。
1.排空下游水,在闸上有水情况下检查出水点,确定出水点漏水原因
落下所有工作门,协调下游李庄闸开启闸门,将刘家道口节制闸下的蓄水下泄并腾空,降低闸下水位并选取漏水严重的8#闸进行检查。当下游水位降至消力坎裸露时,采用编织袋装取沙土将8#闸墩下游两侧至消力坎与7#、9#闸孔隔开,用两台排沙泵迅速排干闸室内的水,让闸底板暴露出来,详细检查出水位置及伸缩缝损坏情况。
经检查发现,当闸室水逐渐被排走时,漏水量逐渐减小,漏水压力也逐渐减小,说明漏水位置就在闸室。漏水处沥青填充物流失,流失范围从驼峰堰至其下游1~2m,流失方向平行于水流,且缝内无压力,说明伸缩缝止水没有遭到破坏。
2.放下检修门,提起工作闸门检查闸室情况
开启移动式门式启闭机,将检修门吊落就位,并尽可能减少止水处漏水量。在驼峰堰上码放沙袋,高度为40~50cm,将闸室从驼峰堰处隔开。通过两台排沙泵迅速向驼峰堰上游至检修门间加满水,同时迅速排出驼峰堰下游闸室的水,利用上下游压力差进行注水试验检查。
检查发现,有水流通过驼峰堰下端闸底板伸缩缝流出,并随着上游水位的增高,水流成水柱状冒出。此时将红墨水倒在驼峰堰上方的伸缩缝处,发现红墨水很快从驼峰堰下游原伸缩缝漏水处溢出。
随后对漏水的其他闸孔闸室逐个做注水检查试验,经过多次检查试验,确定红墨水就是通过驼峰堰顶部经伸缩缝流出,结果都与8#闸结果相同。检查结果表明:闸室大小底板止水均完好,漏水是由于驼峰堰顶部高速水流区伸缩缝表面封缝沥青损坏造成的。
根据工程实际情况,原设计的沥青灌缝在有水情况下难以保证施工质量,必须选择具有快速高效双组份胶水的防渗堵漏胶剂加柔软耐磨填充物混合填充,填充物需具备通用性强、可混合使用并可填充较大的空隙等特点。经多种方案比较,最终确定采用麻丝加改性环氧树脂胶填充灌缝处理伸缩缝表面封缝沥青损坏部位。
施工时,人工用扁錾将驼峰堰顶部高速水流区伸缩缝表面封缝沥青损坏部位、驼峰堰下伸缩缝沥青损坏部位松动部分凿除并清理干净。清理完沥青碎屑后,戴好橡胶手套缓慢调和环氧树脂胶,将环氧树脂胶A剂、B剂按2∶1(重量)的比例倒入空盆中,充分搅拌均匀。将麻丝用水浸湿,再放入到盆中,沾满调和好的环氧树脂胶,顺着平行伸缩缝的方向填充,并用手锤夯实,最后再用环氧树脂胶进行灌缝处理,直至密实为止。待胶凝固24h后,再次做注水检查试验,确保伸缩缝填堵修复的质量。
经多次检查发现,该维修方案处理效果良好,未再出现漏水情况