二河閘鋼閘門更換施工及施工中問題的處理

李 娟

二河閘鋼閘門更換施工及施工中問題的處理

李 娟

一、工程簡介

二河閘為I級水工建筑物，位于江蘇省洪澤縣高澗鎮東北約8km處，是淮河入海水道、分淮入沂及引沂濟淮的總口門，發揮泄洪、灌溉、航運、調水等綜合效益。總寬401.8m，計35孔，每孔凈寬10m，孔高8m，閘底板高程8.0m，2×7.5t繩鼓卷揚式啟閉機，桁架式弧形鋼閘門（每孔重約30t）。設計流量為3000m3/s，校核流量為9000m3/s；引沂濟淮設計流量為300m3/s，校核流量為1000m3/s；設計灌溉引水流量750m3/s，灌溉受益面積1030萬畝，受益范圍涉及淮安、宿遷、連云港、鹽城四市十多個縣區。

二河閘自1958年6月建成以來，已運行47年，存在的主要問題有：閘門因腐蝕臂桿、橫拉架等桿件截面平均削弱25%，強度不夠；啟閉機因齒輪磨損等原因啟門力不足，在設計工況下閘門無法正常運行；閘身混凝土碳化嚴重，最大碳化深度達87mm；電氣設備老化；管理設施陳舊、管理手段落后等。

二河閘加固工程初步設計經水利部水規總院審核并批復，工程靜態總投資為4449萬元。鋼閘門更換為主要加固項目，也是整個土建及安裝工程的核心項目，是工程質量、進度、安全控制的關鍵，也是制約工程總工期的主要節點工期。

二、鋼閘門更換施工過程

鋼閘門更換主要施工步驟為：下檢修門、閘室圍堰擋水、抽干閘室形成工作面、拆除舊閘門、拆除舊閘門預埋件、安裝新閘門預埋件、新閘門安裝與調試、拆圍堰和檢修門放水。

1.下檢修門及閘室圍堰擋水

閘室上游側利用浮箱疊梁檢修門擋水。考慮施工進度需要，新加工檢修門2套，加原有2套，計4套，可供4孔閘門檢修用。檢修門每套9塊，每塊0.8m高，重約2.9t。閘室下游利用新加工閘室圍堰封堵。

（1）下檢修門

檢修門系利用檢修門槽上電動葫蘆（2×2t）吊裝的。設計要求疊加到真高15.0m（9塊疊加），考慮到施工安全和方便疊加到16m（10塊疊加，水下6塊為新檢修門），施工期間上游水位在13.10～13.50m之間。下檢修門一般人員安排為9人，檢修門疊加時注意檢修門的對正和止水防護。

檢修門完全下好后，在上游面沿著檢修門從水上至閘底板鋪油帆布一層，并用沙袋把水下底板處壓實。

（2）閘室圍堰吊裝就位

下游閘室圍堰分為中孔、左邊孔、右邊孔3種型式。一孔圍堰重量為23t左右，采用50t汽車吊吊裝，初步就位后，利用2個5t手拉葫蘆幫助調整，使其精確就位。方法如下：把手拉葫蘆捆掛在舊閘門兩邊臂桿上適當位置，通過鋼絲繩連接在圍堰底部和上中部牽引吊耳上，然后根據情況收緊葫蘆，使圍堰緊貼在閘墩墩頭上設計要求位置處。

根據設計要求，同一塊底板上只能允許一孔閘室抽干施工。圍堰設計頂高程為14.8m，施工時下游水位在11.20～11.60m之間。

2.抽干閘室形成工作面

原閘室施工時閘墩上銷螺栓孔沒有封堵，閘墩上遺留下眾多垂直排距為1m、水平間距為0.65～1.30m、直徑為4～6cm的對銷螺栓孔洞，很不容易封堵。為此，閘室架設4臺潛水泵（型號為QS100-15-7.5，每小時出水量為100m3/s）一起抽水形成內外水位差，這時讓潛水工用裹著棉花條的木塞打入螺栓孔中，同時安排潛水工用棉花條對上游檢修門和下游圍堰滲漏處進行封堵。

在閘室水快要抽完、水泵無法抽排時，在近上游檢修門和下游圍堰處分別填筑了兩條子堰。子堰用擋土木板中間加填粘土做成，寬為50cm，高為40cm。上游子堰和檢修門之間及下游子堰和閘室圍堰之間加小泵（型號為QX15-26-2.2，每小時出水為 15m3/s）排滲水。且人工排完兩子堰間余水以形成中間無水工作區。

在整個施工期間都要加強滲排水值班，以防閘室內水位升高后內外壓力差減少，原滲漏封堵處棉花條流失或引起圍堰移位。

3.拆除舊閘門

（1）閘門分解

7.2.6 開封后食品的使用期限。預包裝食品（原料）開封后應及時使用，不得超過原保質期限。應根據原料特性、保存條件和原預包裝食品保質期，制定各類預包裝食品開封后的使用期限管理制度，一般應符合下列要求：消毒或者超高溫滅菌牛奶開封后應冷藏，并當天使用；罐頭食品開封后應冷藏，并當天或者次日使用；冷凍食品應規定解凍時間與解凍后的保存條件和使用期限；固體食品開封后應根據原預包裝食品儲存條件，冷藏或者干燥保存。

根據方便吊裝和運輸的原則，共把閘門分解為5塊：支臂2塊，門體（包括相連的橫拉架等）3塊。分解采用氣割（氧炔氣），分解縫隙適當留大以便吊裝。分解時閘門放到底，支臂部分和門體留一根桿件相連，待吊運時現場割除，以方便吊裝。拆支鉸軸時由于近閘墩側間隙較小，無法用千斤頂頂出軸，于是在軸上（遠離閘墩側）焊接直徑7cm的螺桿，在螺桿外套上圓筒，讓圓筒焊接在鉸座側面上，然后在螺桿上裝上墊片、軸承，接著在螺桿上旋轉拉桿螺母，此時利用圓筒作為支撐就可以把支鉸軸連同螺桿一起拔出。在拔出鉸軸前要把閘門臂桿吊起，防止支鉸軸抽出后閘門臂桿跌落。

（2）舊閘門吊出閘室及運走

分解后閘門計5塊，每塊重量不超過7t，采用16t汽車吊和8t平板運輸車配合，先吊分解后的3小塊閘門門體，然后吊兩塊支臂。閘門運出閘區后讓回收公司再次分解后回收利用。

4.拆除舊閘門預埋件

舊閘門預埋件包括側止水預埋件、側滾輪軌道和底、頂止水預埋件等。拆除時用風鎬按設計范圍鑿除預埋件周邊混凝土后再用氧炔割炬割下吊出（每件重約0.1t）；頂止水埋件用螺栓固定在胸墻上，可直接割除，然后用環氧厚漿抹平。

5.安裝新閘門預埋件

新閘門預埋件包括側止水軌道，側滾輪軌道及底止水埋件。

預埋件處老混凝土鑿除后，用空氣鉆造錨筋孔，然后采用中國礦大生產的錨固劑塞緊后插筋，待24h后即可把預埋件與插筋焊接起來。預埋件安裝時要注意復核各項設計指標，待各項參數滿足要求后才可固定焊牢，最后澆筑二期混凝土。

6.新閘門安裝、調試

首先安裝支鉸，用手拉葫蘆把支鉸吊起，牽引到支座中間后裝上支鉸軸。

然后吊裝門體（設計要求整扇門體進場，止水已安裝好）。門體部分近30t，采用2臺50t汽車吊一起對抬吊進閘室，進行初步就位。

接著吊裝閘門臂桿，閘門臂桿重約5t，采用現場汽車吊裝進閘室與已安裝好的支鉸用螺栓連接起來，并用鋼絲繩把臂桿懸掛住。

在全部吊裝完畢后，用千斤頂和手拉葫蘆把閘門精確定位，同時按圖紙要求拼接臂桿和門體，然后用點焊把門體和支臂連接起來。經過施工方質檢員和監理方監理員檢查復核尺寸后，與門體焊為一體。

以上工序結束后再進行防腐施工。鋼閘門按設計要求采取噴鋅加封閉漆防腐，噴鋅厚度為160um，外涂環氧云鐵防銹底漆60um，最后涂氯化橡膠面漆80um封閉。

防腐項目完成后對弧形鋼閘門安裝質量進行了評定，各項指標符合設計及規范要求并進行了閘門試運行。

閘門試運行先在無水情況下進行，經建設方、監理方、施工方及管理單位共同驗收合格后拆除圍堰。

7.拆圍堰和吊走檢修門

拆吊圍堰和檢修門與吊裝圍堰和檢修門步驟相反，所用機械與設備相同。首先把閘室內廢渣、雜物及子堰土料清理干凈，拆除運走閘室腳手架，封堵臨時排水基坑；然后向閘室內注水，待閘室水位與下游水位相平后才吊裝下游擋水圍堰。在吊運檢修門時先放下新閘門，向上游檢修門和新閘門間注水，等檢修門兩側水位相平后吊裝。

在上游檢修門及下游圍堰拆除后，新閘門還在動水中進行了試運行以檢驗其止水及運行效果。

三、施工中的幾個主要難題及解決方法

1.復核原閘室幾何參數

因為是加固工程，新閘門尺寸受已建工程土建部分限制，所以在閘門制作及安裝前進行了測量，復核了現有閘室尺寸。對閘室凈寬、鉸座高程、兩鉸座軸線同軸度、鉸座中心對孔口中心距離、鉸軸中心到面板外緣曲率半徑等進行了復核。

2.清理門槽及下游圍堰處砂石等

上游檢修門槽處砂石淤積造成檢修門放不到底，漏水加大；下游閘墩頭處雜物使圍堰傾斜、擺放不到位。采取了閘孔施工前開閘沖淤雜、門槽等處用潛水工清淤等措施，保證了閘室檢修門及圍堰正常吊裝。

3.縫墩檢修門槽處對銷螺栓孔的封堵

剛開始施工時，因沒有經驗，忽略了縫墩門槽處對銷螺栓孔的預先封堵，結果開泵抽水后很長時間閘室內水位降幅不大。后經檢查分析是縫墩門槽底部對銷螺栓孔沒有封堵造成的。后來把已下好的檢修門重新吊出，潛水把門槽處水下螺栓孔封堵，從而解決上述問題。

4.底板冒水處理

在利用風鎬拆除舊閘門門檻埋件和在閘底板上打鑿臨時集水坑洞時，部分底板出現持續冒水現象，先用木塞堵，但在木塞旁邊重新鑿坑仍然冒水。后經分析研究確定是建閘時底板澆筑不密實造成。后來雖然進行了灌漿處理，但效果不太理想，加上閘運行至今已近半個世紀，故出現了上述問題。研究決定采用澆筑二期混凝土的方法進行處理。

5.保證吊裝安全

主要采取如下措施：（1）吊裝前開專題會，闡明工作要點并落實安全措施。（2）計算待啟吊物重量，租用吊裝能力充裕的汽車吊。（3）實行臨時交通管制，嚴禁非吊裝人員及車輛進入吊裝作業區。（4）吊裝現場設立總指揮員，號令明確，統一指揮。

四、結論

二河閘鋼閘門更換工程完成后，經施工單位自評、監理單位復評，檢查項目、檢測項目的合格率均為100%，根據《江蘇省水利工程質量檢驗評定標準》的規定，施工質量已達優良標準。從現場試運行情況看，閘門運轉靈活自如，無異常響聲、卡阻及振動；無窨潮，無散射及冒水現象；底、頂及側止水緊貼止水預埋件，壓縮量在設計范圍內。可見施工程序步驟合理，施工質量已達到設計及規范要求

江蘇省無錫市水利局214000）