棗林莊樞紐四孔節(jié)制閘鋼絲繩更換綜述

倪雪麗

摘要：鋼絲繩是水閘啟閉機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵部件，由于經(jīng)常使用會(huì)發(fā)生磨損和斷裂，直接影響水閘安全運(yùn)行。在實(shí)際的使用過(guò)程中，鋼絲繩需要處于良好的工作狀態(tài)，無(wú)明顯斷絲和嚴(yán)重腐蝕，必須定期檢查、檢修和維護(hù)，保持鋼絲繩完好，確保水閘安全運(yùn)行，充分發(fā)揮工程效益。以此為相關(guān)工程提供參考。

關(guān)鍵詞：四孔節(jié)制閘; 鋼絲繩; 更換; 維護(hù)

一、工程基本情況

棗林莊樞紐1970年建成，位于河北省任丘市棗林莊村與安新縣趙北口村交界處，是白洋淀下游重要控制性工程，主要作用：一是汛期發(fā)揮調(diào)洪作用，調(diào)蓄白洋淀控制水位、控制下泄流量，與白洋淀周邊堤防共同承擔(dān)保護(hù)雄安新區(qū)、保護(hù)津浦、京九鐵路、華北油田防洪安全和下游天津市廣大地區(qū)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重任，在河系洪水調(diào)度運(yùn)用中發(fā)揮中樞的作用。二是非汛期調(diào)節(jié)白洋淀水位，多蓄水保證白洋淀生態(tài)用水安全。樞紐建成后白洋淀“滯洪滯瀝、蓄水灌溉、魚(yú)葦生產(chǎn)、綜合利用”的功能得以充分發(fā)揮，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。近年來(lái)，白洋淀通過(guò)引調(diào)水水位一直保持在7.0-7.3米高水位運(yùn)行，維持了白洋淀良好的生態(tài)環(huán)境，淀區(qū)水質(zhì)明顯改善。

樞紐由二十五孔閘、四孔泄洪閘、船閘和趙北口溢流堰四座建筑物組成。

二、樞紐運(yùn)用原則

白洋淀中低水位時(shí)，由四孔節(jié)制閘泄水;中高水位時(shí)，二十五孔閘參加泄洪;淀水位超過(guò)7.5m時(shí)，趙北口溢流堰溢洪。

三、四孔節(jié)制閘工程概況

四孔節(jié)制閘建于1965年，兩孔一聯(lián)，共2聯(lián)，每孔凈寬12m，閘墩厚1.2m。設(shè)計(jì)水位9.0m，設(shè)計(jì)流量460m3/s;校核水位9.85m，校核流量620m3/s。閘底板高程4.0m，厚1.4m，閘室內(nèi)設(shè)有弧形鋼閘門(mén)（7x12m），采用卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)。

四、四孔閘工程運(yùn)用情況

河北省大清河河務(wù)中心棗林莊管理所職工在2021年汛前檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)棗林莊樞紐四孔閘鋼絲繩存在不同程度的銹蝕現(xiàn)象。為了進(jìn)一步明確鋼絲繩銹蝕程度，請(qǐng)專(zhuān)業(yè)潛水作業(yè)人員帶水下視頻設(shè)備對(duì)鋼絲繩進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)4孔閘鋼絲繩水下吊點(diǎn)打彎處存在不同程度的銹蝕、斷絲現(xiàn)象，第1、4孔尤其為嚴(yán)重，為使汛期閘門(mén)能夠正常運(yùn)行，保證白洋淀安全度汛，決定對(duì)四孔閘鋼絲繩進(jìn)行更換。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，四孔閘無(wú)檢修閘門(mén)，白洋淀水位7.2米，鋼絲繩水下部分約3米。白洋淀不能放空更換鋼絲繩，需帶水更換。通過(guò)對(duì)比在閘前修建圍堰及水下作業(yè)兩種方案，考慮工程區(qū)水位較高，且臨近汛期，如在閘前修筑圍堰施工難度較大并且施工周期長(zhǎng)。水下作業(yè)方案能加快施工進(jìn)度，通過(guò)專(zhuān)業(yè)潛水作業(yè)人員對(duì)水下情況進(jìn)行檢查，確認(rèn)水下作業(yè)方案是可行的。經(jīng)對(duì)施工方案綜合比選，四孔閘鋼絲繩更換采用水下作業(yè)方案。

1、鋼絲繩更換設(shè)計(jì)

鋼絲繩采用光面鋼絲繩，直徑為39mm，強(qiáng)度為1770Mpa，鋼絲破斷拉力總和為964KN，每根長(zhǎng)25米，共8根。鋼絲繩U型卡采用鋼號(hào)304鋼絲繩U型卡，按規(guī)范要求每根鋼絲繩配6個(gè)，均配304不銹鋼雙螺母。

首先采用扳手和套筒打開(kāi)穿銷(xiāo)卡板的緊固螺絲，將卡板取下。待卡板取出后，采用10級(jí)液壓拉馬器配合大錘取出穿銷(xiāo)。待穿銷(xiāo)取出后，潛水人員將拆卸的配件放入船中，船上的工人按照相應(yīng)要求對(duì)配件清洗、除銹、上油。按照以上程序完成第二吊點(diǎn)穿銷(xiāo)取出工作后，潛水員遠(yuǎn)離作業(yè)區(qū)，啟閉機(jī)室工作人員按照操作規(guī)程啟動(dòng)啟閉機(jī)將舊鋼絲繩起吊;待起吊完成后，拆除舊的鋼絲繩。然后將新鋼絲繩按照規(guī)范要求安裝至啟閉機(jī)。在啟閉機(jī)室扎好繩頭后，放置吊點(diǎn)位置，潛水作業(yè)人員再將穿銷(xiāo)按照規(guī)范要求安裝到位。然后啟閉機(jī)室工作人員按照要求緊固鋼絲繩。調(diào)試鋼絲繩長(zhǎng)度，使兩個(gè)吊點(diǎn)同時(shí)受力。調(diào)節(jié)完成后，啟動(dòng)啟閉機(jī)控制柜，對(duì)閘門(mén)進(jìn)行試運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好滿足使用。

2、鋼絲繩更換水下施工

（1）探明水下情況。請(qǐng)專(zhuān)業(yè)潛水作業(yè)人員沿鋼絲繩下潛，下潛過(guò)程中對(duì)鋼絲繩及吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行視頻錄像，特別是對(duì)斷絲處進(jìn)行觀察。在對(duì)吊點(diǎn)結(jié)構(gòu)視頻錄像過(guò)程中，同時(shí)測(cè)量其尺寸，確定鋼絲繩拆卸部位的具體情況。

（2）水下作業(yè)。潛水人員下水前需乘船使用打撈工具將作業(yè)范圍內(nèi)的水藻、水草、漁網(wǎng)、垃圾等雜物打撈干凈，保證水下施工作業(yè)不受影響。同時(shí)檢查好潛水裝備、呼吸設(shè)備、通訊設(shè)備、水下切割設(shè)備、通電設(shè)備、備用電源、安全帶等，確保設(shè)備無(wú)問(wèn)題，方可下水作業(yè)。施工作業(yè)人員及輔助人員，需全部配備救生衣、安全繩。

五、施工效果

鋼絲繩更換后，2021年汛期四孔閘共調(diào)度20余次，到發(fā)稿之日起連續(xù)運(yùn)用200余天無(wú)故障。確保了樞紐的安全運(yùn)用，保障了白洋淀的生態(tài)用水和防洪安全。

鋼絲繩養(yǎng)護(hù)注意事項(xiàng)：鋼絲繩在使用過(guò)程中會(huì)與滑輪槽和卷筒螺旋槽磨損，需要定期對(duì)鋼絲繩表面進(jìn)行保護(hù)，使用鋼絲繩專(zhuān)用潤(rùn)滑脂。棗林莊樞紐四孔節(jié)制閘鋼絲繩采用光面鋼絲繩，鋼絲繩維護(hù)時(shí)需要使用適應(yīng)的無(wú)色潤(rùn)滑油。一般情形下，鋼絲繩的維護(hù)順序?yàn)椋呵逑?干燥-涂覆-保護(hù)管。

六、經(jīng)驗(yàn)與建議

綜上所述，鋼絲繩作為連接啟閉機(jī)和閘門(mén)的主要傳力構(gòu)件，對(duì)閘門(mén)的安全啟閉起著重要作用。在實(shí)際的工作中，相關(guān)人員需要妥善維護(hù)、定期檢修，使閘門(mén)、啟閉機(jī)始終處于良好工況，充分發(fā)揮水閘蓄泄功能，確保水閘安全運(yùn)行。

建議：1、加強(qiáng)日常檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)維養(yǎng)或更新。2、維修養(yǎng)護(hù)方案應(yīng)進(jìn)行充分的比選，經(jīng)濟(jì)可行。3、蓄水閘門(mén)應(yīng)設(shè)檢修閘門(mén)。

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