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鋼壩的材料通常采用鋼材,它的抗拉強(qiáng)度和抗變形能力都很強(qiáng),能夠在不同的環(huán)境下進(jìn)行工作,有效避免河水對(duì)堤壩造成污染和破壞。其次,鋼壩主要由鋼板焊接而成,表面涂有防腐涂料,可防止鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕和生銹,同時(shí)能夠延長(zhǎng)使用壽命。此外,鋼壩壩高一般在1.5米左右,可以攔截1到5米深的河水,并能夠有效防止水流沖擊造成的損害,同時(shí)也可以對(duì)河水進(jìn)行過濾和沉淀,避免河水對(duì)下游建筑造成影響。
鋼壩又叫作底軸驅(qū)動(dòng)式翻板閘門,其應(yīng)用十分廣泛,屬于一種特殊廣門]型,在水生態(tài)治理與水環(huán)境保持方面發(fā)揮重要作用。該類型的門]型優(yōu)點(diǎn)十分,可以在全開臥倒?fàn)顟B(tài)下河道通暢性,為通行提供便捷。鋼壩是近年來(lái)逐步興起的一種雙向擋水結(jié)構(gòu),由于其具有門頂過水形成人工瀑布、結(jié)構(gòu)隱蔽、臥門行洪、開度無(wú)級(jí)可調(diào)等景觀特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于城市河道管理。這種通過驅(qū)動(dòng)底軸來(lái)操控閘門啟閉的閘門結(jié)構(gòu),其主要由門葉結(jié)構(gòu)、底軸、支鉸座、拐臂結(jié)構(gòu)、水封結(jié)構(gòu)、鎖定結(jié)構(gòu)、沖淤系統(tǒng)等組成。
鋼壩整體布置鋼壩閘孔總寬度需綜合考慮過流能力、河道寬度、景觀要求等因素。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),目前國(guó)內(nèi)鋼壩單孔閘門大寬度不超過50 m。如閘孔總寬較大,可通過考慮增設(shè)中墩,采用多孔布置。閘孔數(shù)量的確定需綜合考慮閘室過流能力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、投資經(jīng)濟(jì)、管理維護(hù)方便等因素。
每孔閘室兩側(cè)需布置啟閉機(jī)室,啟閉機(jī)室寬度需滿足啟閉機(jī)安裝、檢修及附屬設(shè)施布置要求,左右壩肩啟閉機(jī)室寬度一般為2~3 m,中墩(兼做相鄰兩孔閘室啟閉機(jī)室)寬度一般為4~5 m。
鋼壩由于其特殊的運(yùn)行方式,對(duì)結(jié)構(gòu)不均勻沉降較為敏感。根據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)研究[1],當(dāng)?shù)纵S變位超過2 mm時(shí),底軸受力瞬間陡增,甚至抱死,引起設(shè)備及結(jié)構(gòu)破壞,故鋼壩設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)的不均勻沉降問題。當(dāng)閘室寬度較小時(shí),盡量采用整體式底板;當(dāng)閘室寬度較大,超過規(guī)范[2]允許的分段上,經(jīng)技術(shù)論證,也可采用分離式底板,底板間可考慮采用鍵槽縫、騎縫筋等消除不均勻變位的措施。無(wú)論底板如何布置,均應(yīng)做好地基處理工作。
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