南冲水闸工程安全检测与评估

周菊英

(江门市水利水电工程质量检测站有限公司，广东 江门 529000)

1 工程概况

江海区南冲水闸位于江门市江海区礼乐街道南部，北头咀支渠和乌纱河出口江门水道支流中游右岸，闸址中心线坐标为东经113°6′25″，北纬 22°29′50″，距礼乐镇约4.0 km，是礼西围主要控制闸。南冲水闸始建于1955年，1956年建成投入使用，于1999年安全评价鉴定为四类闸，需拆除重建。2001年重建后，水闸上游集雨面积29.2 km2，闸前正常蓄水位0.00 m(珠基，下同)，围内最高控制水位1.30 m。水闸原设计挡潮标准为100年一遇，对应水位为2.49 m，设计排水流量387.6 m3/s。水闸总宽46.0 m，共5孔，每孔净宽8.0 m，总净宽40.0 m，其中间孔兼做通航孔，闸室采用整体式钢筋混凝土结构，闸孔均采用直升式平面钢闸门控制，通航孔闸门采用QPQ2×10T双吊点卷扬机启闭控制；地基为深厚淤泥，属典型软土地基，是一座以挡潮、排涝和灌溉为主，兼顾航运的多功能中型水闸[1-3]。

2 安全检测与分析

2.1 混凝土结构现场检测

根据《水库大坝安全评价导则》(SL 258—2017)与《水闸安全评价导则》(SL 214—2015)的规定要求，我司对南冲水闸的水工建筑物混凝土结构进行质量安全检测，具体检测内容有：上下游翼墙、闸墩、交通桥梁等混凝土结构强度、碳化深度、裂缝、配筋锈蚀状况检测。检测成果如下。

(1)上下游翼墙。上下游翼墙设计强度为C20，用回弹法检测，上下游各2个构件，共4个构件。上游右岸翼墙构件混凝土强度值为28.6 MPa；上游左岸构件混凝土强度值为33.1 MPa；下游右岸构件混凝土强度值为39.2 MPa；下游左岸构件混凝土强度值为33.0 MPa。所检上游右岸翼墙的混凝土碳化深度平均值大于6 mm；上游左岸翼墙的混凝土碳化深度平均值为1.5 mm；下游右岸翼墙的混凝土碳化深度平均值为2.0 mm；下游左岸翼墙的混凝土碳化深度平均值3.0 mm。

(2)闸墩。闸墩设计强度为C20，用回弹法检测，其中，任意抽取3个闸墩各做1个构件，共3个构件。1#闸墩构件混凝土强度值为39.4 MPa；2#闸墩构件混凝土强度值为34.7 MPa；4#闸墩构件混凝土强度值为37.7 MPa。所检构件中1#闸墩、2#闸墩、4#闸墩混凝土碳化深度平均值分别为3.0 mm、4.5 mm、3.5 mm。

(3)交通桥。交通桥面板设计强度为C30，用回弹法检测，取 6个构件。其中，交通桥梁1#跨上游侧构件混凝土强度值为35.3 MPa，交通桥梁1#跨下游侧构件混凝土强度值为33.6 MPa；交通桥梁3#跨上游侧构件混凝土强度值为33.0 MPa，交通桥梁3#跨下游侧构件混凝土强度值为32.7 MPa；交通桥梁5#跨上游侧构件混凝土强度值为30.5 MPa，交通桥梁5#跨下游侧构件混凝土强度值为32.3 MPa。所检构件中交通桥梁1#跨上游侧、交通桥梁1#跨下游侧、交通桥梁3#跨上游侧、交通桥梁3#跨下游侧、交通桥梁5#跨上游侧、交通桥梁5#跨下游侧混凝土碳化深度平均值分别为3.5 mm、3.0 mm、4.5 mm、4.0 mm、3.5 mm、3.5 mm。

(4)混凝土裂缝检测。本次共进行裂缝检测15个构件，包括上下游翼墙、交通桥、闸边墩、左右岸闸门室等混凝土结构裂缝检测。其中，交通桥引桥、右岸闸门室1楼门口、右岸闸门室1楼侧面、左岸闸门室门口存在裂缝或破损，检测结果见表1。

表1 混凝土裂缝检测结果

(5)钢筋锈蚀露筋状况检查。本次检查构件15个，包括交通桥梁、上下游左右岸翼墙、左右边墩、1#闸墩、2#闸墩、3#闸墩、4#闸墩。其中，交通桥防撞墙上游侧保护层以及下游侧保护层顺筋开裂、露筋，其余未见保护层出现开裂、露筋现象。

2.2 机电设备现场安全检测

根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》(DL/T 835—2003)相关要求，对南冲水闸的机电设备进行现场安全检测，主要检测5孔闸门的启闭机、配电线路以及设备抽样3孔闸门机组等。具体检测如下：

2.2.1 检测方法

(1)启闭机性能检测。主要是对仪器设备进行现场抽样检测，包括：机架、液压系统、电动机、制动器、减速器、齿轮、卷筒、钢丝绳等，检查这些部件是否正常运作，是否存在异常或磨损，如：齿轮有无损坏，液压系统是否稳定，减速器是否正常等。

(2)地网检测。一般使用GD2571便携式接地电阻测试仪对地网的接地电阻的工作指标及使用寿命进行检测，以便判断出设备是否安全。

2.2.2 检测结果分析

经检查，机电设备各项检查项目均符合设计要求，且能正常运行，使用维护状态较好。其中，1#闸门启闭机机架、制动器以及传动轴有轻微锈蚀；2#闸门启闭机传动轴有轻微锈蚀；5#闸门启闭机传动轴、制动器以及机架有轻微锈蚀，其余位置均无锈蚀，总体状态良好。启闭机室、1#闸门启闭机、2#闸门启闭机和5#闸门启闭机接地电阻符合设计要求。

2.3 金属结构现场安全检测

本次主要对南冲水闸的闸门金属结构进行质量安全检测，并采用仪器设备现场抽样检测，使用Leeb220涂层测厚仪等设备对钢闸门涂层质量进行检测；使用CDX-Ⅲ磁粉探伤仪、CTS-23超声探伤仪对闸门焊缝进行无损检测。

经检测，闸门的设计值为不小于280μm，用Leeb220涂层测厚仪经检查，5孔闸门任意抽取3孔。其中，1#闸门全部达标；2#闸门面板(迎水侧)涂层厚度、顶梁涂层厚度、左边梁涂层厚度不达标(检测结果见表2)；5#闸门顶梁涂层厚度不达标(检测结果见表3)。

表2 2#闸门检测结果

表3 5#闸门检测结果

3 水闸质量安全评估

(1)受检混凝土构件实测强度均能满足设计要求。

(2)交通桥引桥、右岸闸门室1楼门口、右岸闸门室1楼侧面、左岸闸门室门口存在裂缝，交通桥防撞墙上下游侧均现有钢筋锈蚀，出现开裂、露筋等缺陷。对结构的整体性和承载力造成一定影响。

(3)受检钢闸门涂层厚度部分不符合设计要求，面板厚度已到设计值，所检焊缝质量符合标准要求。

(4)闸门启闭机状态良好，除有局部轻微锈蚀外其他都符合设计要求。接地电阻符合设计要求。

综合上述检测结果，以及根据《水闸安全鉴定规定》的评价标准，结果基本满足标准要求，运行中所发现的质量问题暂不影响工程安全，故南冲水闸安全评价为B级。建议加强现场检查和管理，并尽快采取措施解决存在问题，以确保水闸的安全运行。

4 结 语

本文通过对南冲水闸工程中混凝土结构、机电设备以及金属结构的现场检查，得出检查结果基本满足《水闸安全鉴定规定》的评价标准，但在今后仍需进行安全检测，以确保南冲水闸的安全运行。