臥倒式液壓升降壩在壩頭溪流域綜合治理中的應用

金志恒

(福建省水利水電工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1 工程概況

泉港區壩頭溪流域綜合治理工程位于福建省東部沿海的湄洲灣南岸，該流域面積為97.8 km2，主干流總長14.5 km，貫穿泉港城區南北，是泉港區的母親河，也是連接“山、城、海”最重要的生態廊道。由于多年平均流量較小，枯水期平均徑流量難于滿足日常的濱水景觀要求，本工程規劃拆除20世紀80年代建設的平板水閘3座，新建水工建筑物——臥倒式液壓升降壩3座，分別將各區域將水位提升至3.6、4.3、5.0、6.6 m，以便滿足兩岸農業灌溉用水、居民親水、水鄉游船航行等要求。

2 閘型比選

根據工程規劃與項目特點，為滿足壩頭溪流域河道治理中提升生態景觀的要求，新建的擋水建筑物對擬選的底軸旋轉鋼壩閘、橡膠壩、自動翻板閘、臥倒式液壓升降壩進行了比選(見表1)。

表1 常用壅水閘壩性能比對

壩頭溪流域枯水期流量較小，景觀設計要求呈現“一脈五區多景”的效果，因此對區域內的水位、水面要求較高；同時河流在洪水期時具有暴漲暴落的特點。通過對以上4種閘壩的比選，臥倒式液壓升降壩在防洪行洪、景觀效果塑造、后期運行維護以及安全可靠性方面具有一定優勢，可以較好的滿足工程規劃與設計要求。

3 臥倒式液壓升降壩的組成及結構特征

臥倒式液壓升降壩主要由鋼結構閘門、液壓泵站、水下液壓油缸、可調式止水系統、油缸鉸座一體式旋轉接頭、一體式基座等組成。

3.1 鋼構閘門制作

閘門總寬30 m,由3扇10 m×2.5 m的鋼閘板串聯組成，鋼結構件材料使用Q235B，門頁厚度200 mm,門頁迎水面板厚度10 mm。

閘板制作流程如下：

原材料檢驗→型材矯正→劃線下料開口→部件拼裝、變形矯正→ 閘板拼裝→閘門焊接。

鋼板表面不允許有裂紋、氣泡、結疤、折疊和夾渣等缺陷；同時鋼板不得有分層。鋼板進廠均進行抽樣檢驗,抽樣數量為2%,且不少于2張。

3.2 預埋件安裝

(1)埋件安裝前檢查并清理門槽中的雜物，混凝土的結合面應全部鑿毛，二期混凝土的斷面尺寸和預埋錨栓位置按照圖紙尺寸重新校驗(見圖1)。

圖1 閘壩縱剖圖

(2)本工程的預埋件主要為液壓管槽304不銹鋼管材與一體式基座的預埋(見圖2)。一體式基座采用“無坑式”的形式，壩門下鉸座、油缸下鉸座現場定位后施焊于“一體式基座”上，避免后期有泥沙淤積。

圖2 一體式基座大樣圖

①一體式基座在安裝前，根據金屬結構與土建的施工圖紙，首先精準測量一體式基座上油缸支鉸座的中心線與支鉸座的水平軸線；再根據高程控制，對基座進行預焊接。預焊接完成后，再重新校核數據；無誤后，對基座進行完全焊接。測量放樣過程中，要對土建超差水平進行均分，并要控制埋件的平整度小于1.0。

②液壓油管件采用3根304無縫不銹鋼，埋設較為簡單，置于油管槽內，外表保證其在澆筑二次混凝土不被損壞。

③埋件安裝完，經檢查合格，應在5～7 d內澆筑二期混凝土。若超過限期或者產生碰撞須進行復測，復測合格后，方能澆筑。澆筑時，應注意模板情況，并采取保護措施振搗混凝土。

④壩門下鉸座、油缸下鉸座現場定位后施焊于“一體式基上”上，結構穩固，對河床輕微的變形與沉降抵抗能力強。由于采用一體式，放樣安裝簡便，可明顯縮短安裝時間。

3.3 閘門及止水安裝

(1)閘門安裝前應將閘門、支撐準備、門葉提前編號排布，然后吊卸到預定位置，并檢查閘門及其附件的規格、數量是否齊全；檢查各零部件運輸、存放過程中是否完整無損壞。檢查完成后應對損傷、缺陷或丟失的部件進行修整，補齊后方可進行安裝。

(2)閘門安裝按照每孔中間向左右兩側的順序安裝，其流程如下：

放樣校核→埋件安裝→吊裝壩面→鉸支座加固→油管路安裝→液壓頂安裝→壩面和液壓系統初調試→止水安裝→壩面調試→驗收。

①放線校核。根據設計圖紙，放樣閘門門軸中心線及輔助定位線，同時在側止水埋件(鋼板)上放樣閘門位置線，精準測單孔寬度，然后閘門安裝。

②吊裝壩面。采用人工配合汽車吊，將提前編號好的閘門吊裝至預定部位。根據設計圖紙，以單孔閘門中心點為基準，復測底軸支鉸中心線后，從中間往兩邊進行安裝。壩面吊裝時應采取防碰撞的保護措施，壩面入槽前應在槽內(底部)每邊豎放1根長約0.8 m左右方木，防止發生意外時液壓升降壩壩面與底板碰撞造成損壞。

③止水安裝。止水安裝前應重新校核側止水埋件(鋼板)上的閘門位置線，確保兩側止水中心線與閘門線重合，本工程采用的是新型的可調式側止水。前期安裝時側止水的壓縮量調節較為便利，后期側止水橡膠出現老化導致止水效果不良時，可在不拆換側止水橡膠的前提下，直接調節側止水橡膠壓縮量重新獲得較滿意的止水效果。

④其他。壩面安裝完畢后應做靜平衡試驗，將液壓升降壩壩面自由地向上游擺動15°，然后再向下游擺動15°；如此反復30°、45°、60°、75°，通過滾輪或鉸的中心測量上下游方向與左右方向和傾斜情況，確保壩面平衡。

4 結 語

壩頭溪河道頂寬45 m，液壓升降壩基本保持了原有的河道寬度與河床形狀，取消了土建結構中的中墩、隔墩，減少了土建的工程量，縮短了施工工期；而且該壩型結構簡單、安全可靠，不僅保證了行洪的安全，還可通過壩頂溢流形成人工瀑布景觀，滿足了壩頭溪流域綜合整理的工程規劃與景觀設計要求。