郭 思 怡

(安徽省·水利部淮河水利委员会水利科学研究院，安徽 合肥 230088)

1 工程概况

临河圩位于无为县西部，坐落在无为县蜀山镇和泉塘镇境内，南界西河，东界永安河，是无为县万亩以上大圩之一。临河圩全圩集水面积140 km2，圩内耕地13.25万亩。全圩分东西两个排水片，其中东排水片集水面积94.3 km2，耕地面积8.45万亩；西排水片集水面积45.7 km2，圩内耕地4.8万亩。东排水片有11座排灌站，装机功率3 180 kW，排涝流量40.4 m3/s。西排水片西河站等5座泵站，装机总功率2 210 kW，排涝流量25 m3/s，临河圩泵站主要将临河圩部分涝水排出至西河。

临河圩泵站始建于1973年，1992年进行了技改，技改为装机6台130 kW机组和1台55 kW机组，总功率835 kW，排涝流量10.2 m3/s。1992年技改时水工建筑维持当时现状。

临河圩泵站工程由内河至西河沿轴线方向主要由进水闸、进水池、站房、压力水箱、出水池及出水闸组成。进出水方式为正向进水侧向出水。

2 建筑物存在的问题

建筑物目前存在主要问题如下：

1)进水闸墩墙浆砌块石砂浆脱落，常水位以下砌筑砂浆剥蚀严重，剥蚀深度为4 cm～5 cm，两孔闸门均为预制钢筋混凝土结构，止水橡皮损坏，闸门混凝土表面剥蚀，局部骨料裸露。启闭机梁钢筋锈胀，梁体表面胀裂，局部出现露筋。

2)机房下部泵室为浆砌石结构，水泵梁为钢筋混凝土结构，泵梁混凝土表面剥蚀严重，骨料裸露，剥蚀较深。电机梁坐落于块石墩墙上，浆砌石墩墙局部勾缝砂浆脱落，机房为砖混结构，木制门窗年久失修，房顶局部渗漏，粉刷墙皮局部位置脱落。机房墙体结构损坏，墙脚开裂显示地基土产生了不均匀沉降，屋面局部渗漏水。

3)压力水箱为钢筋混凝土结构，分缝止水橡皮多数被拉断，箱涵内壁混凝土表面剥蚀，骨料裸露形成麻面，局部形成孔洞，孔内钢筋裸露锈蚀严重。

4)出水闸主体为浆砌石结构，浆砌块石砂浆脱落，常水位附近砌筑砂浆剥蚀严重，两扇闸门均为预制钢筋混凝土结构，两扇闸门普遍出现露石，局部出现露筋，止水橡皮老化。出水闸排架钢筋及启闭机梁钢筋锈蚀局部混凝土胀裂。

3 复核计算分析与评价

3.1 进水闸过流能力复核

现状进水闸上游侧为圩区排涝引水渠，为浆砌石结构，顺水流方向长度3.0 m。进水闸为2孔，单孔净宽均为2.6 m，渠底为浆砌石护底。

根据规划成果，该闸设计排涝流量为11.40 m3/s，相应的闸上水位为7.5 m，闸下游水位为7.4 m。

根据SL 265—2001水闸设计规范，排涝工况下，因hs/h0>0.9，故闸孔过流为高淹没度堰流，闸孔过流按下式计算：

其中，B0为闸孔总净宽，m；Q为过闸流量，m3/s；H0为计入行近流速水头的堰上水深，m；g为重力加速度，取9.8 m/s2；hs为由堰顶算起的下游水深，m；μ0为淹没堰流的综合流量系数。

进水闸现状过流能力为13.38 m3/s，大于规划流量，满足过流要求。

3.2 抗滑稳定复核

根据规划确认的工程运行条件和建筑物级别，按照现有的设计规范，对闸室、泵室稳定重新复核计算。

1)计算公式。

其中，Kc为抗滑稳定安全系数；G为作用于建筑物基础底面以上的全部竖向荷载,kN；∑H为作用于建筑物基础底面以上的全部水平向荷载,kN；f为建筑物基础底面与地基之间的摩擦系数。

基底应力按下式计算：

其中，Pmax,pmin为泵房基础底面应力的最大值或最小值,kPa；∑Mx,∑My为作用于建筑物基础底面以上的全部水平向和竖向荷载对于基础底面形心轴x,y的力矩,kN·m；Wx,Wy为基础底面对于该底面形心轴x,y的截面矩,m3；A为基础底面面积,m2。

基础底面应力不均匀系数按下式计算：

η=pmax/pmin。

其中，η为地基应力不均匀系数。

2)稳定安全系数。

本次安全复核的临河圩泵站的主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，安全系数允许值参见GB 50265—2010泵站设计规范及SL 265—2001水闸设计规范。

3.2.1泵房稳定复核

临河圩泵站泵房为筏式基础，浆砌石全墩墙结构型式。临河圩泵站为圬工结构，总长6.9 m，宽24.5 m，底板高程4.5 m，厚0.6 m，浆砌石墩墙高4.5 m。计算成果见表1。

表1 泵房稳定复核计算表

3.2.2进水闸稳定复核

临河圩泵站进水闸为2孔浆砌石圬工结构，单孔净宽2.6 m，总净宽5.2 m，高4.0 m。底板为高程5.5 m，顺水流向长度3.0 m。计算成果见表2。

表2 进水闸稳定复核计算表

3.2.3建筑物稳定分析

根据计算结果，临河圩泵站站身基础以及进水闸的基底应力小于允许地基承载力，抗滑安全系数和不均匀系数均满足规范要求。

3.3 结构强度复核

3.3.1泵房结构强度

湿室型机房为筏式基础，全墩墙结构型式。根据规范圬工结构可不需要进行强度复核，水泵梁及电机梁为钢筋混凝土结构，由于两端搭在浆砌石墩墙上，故按照简支梁进行计算，水泵梁、电机梁所受荷载为次梁传递荷载、水泵梁、电机梁自重及附属结构所产生的荷载，计算结果见表3。

表3 水泵梁、电机梁计算成果表

根据计算结果，临河圩泵站泵房的电机梁现状配筋能满足设计要求，水泵梁现状配筋不能满足设计要求。

3.3.2穿堤箱涵结构强度复核

穿堤涵洞为钢筋混凝土结构，参考原设计资料并结合本次现场检测资料，考虑混凝土强度随龄期增加而增长因素，取穿堤箱涵的混凝土强度等级为C20，根据原设计断面，考虑混凝土存在一定的碳化深度，计算厚度按扣减混凝土的碳化深度考虑，计算工况为箱涵内无水，按照弹性地基上的箱型结构计算，计算结果见表4。

表4 临河圩泵站穿堤箱涵计算成果表

从计算结果看，临河圩泵站的穿堤箱涵在无水工况时实际配筋面积均小于计算配筋面积，结构强度不能满足现行规范要求。

3.4 建筑物的安全类别评价

根据计算结果，初步评价如下：

1)进水闸过流能力。

排涝时进水闸满足过流能力要求。

穿堤箱涵计算流速稍大于规范允许值，基本满足要求。

2)整体稳定。

根据计算结果，临河圩泵站进水闸及站基的基底应力均小于允许地基承载力，抗滑安全系数、不均匀系数均满足规范要求。

3)结构强度复核。

临河圩泵站水泵梁、电机梁、穿堤箱涵等主要结构强度复核结果如下：

电机梁：经复核，结构强度满足现行规范要求。

水泵梁、穿堤箱涵：经复核计算，水泵梁、穿堤箱涵结构强度不满足现行规范要求。

综上分析，临河圩泵站安全鉴定评定为四类。

4 结语

根据对临河圩泵站主要建筑物的复核计算结果分析，泵站建筑物建议评定为四类，此次评定为泵站后期的拆除重建工作提供依据。