淮陰站擋洪閘工程安全評(píng)價(jià)分析

昌魏，何慶，徐維杰

（江蘇省灌溉總渠管理處，江蘇 淮安 223200）

1 工程概況

擋洪閘位于淮陰站西側(cè)，淮陰站、淮陰三站上游引河交匯處，二河?xùn)|堤上，與現(xiàn)引河接近成正交。擋洪閘設(shè)計(jì)流量為260 m3/s，軸線與淮陰站、淮陰三站兩軸線交角的角平分線重合。閘室為開敞式平底板結(jié)構(gòu)，共5孔，每孔凈寬10 m，閘孔總凈寬50 m。底板順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)20 m，工作橋上設(shè)啟閉機(jī)房，岸墻上設(shè)控制樓，交通橋?yàn)轭A(yù)制鋼筋混凝空心板結(jié)構(gòu)。閘門采用平面定輪鋼閘門，共計(jì)5 扇，相應(yīng)配制5 臺(tái)QPQ-2×250 卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)及一套電氣設(shè)備。

擋洪閘上游引河長(zhǎng)約480 m，河底高程6.50 m，底寬70 m，邊坡1∶3，高程13.50 m設(shè)平臺(tái)，寬5 m，堤防等級(jí)為Ⅰ級(jí)；擋洪閘工程按Ⅰ級(jí)水工建筑物設(shè)計(jì)；按7 度地震烈度設(shè)防，址處地震動(dòng)峰值加速度為0.10 g，特征周期為0.40 s。其主要作用是當(dāng)淮河入海水道行洪時(shí)，擋御二河高水位，以防泵站被淹，同時(shí)作為二河?xùn)|堤的一部分，為下游地區(qū)的安全提供防洪屏障。

2 安全檢測(cè)

2.1 建筑物檢測(cè)

第一，所測(cè)各構(gòu)件混凝土強(qiáng)度滿足要求。

第二，各構(gòu)件碳化深度中等，除2號(hào)孔胸墻外，碳化深度均未超過保護(hù)層厚度。2 號(hào)孔左排架、2 號(hào)孔右排架、5 號(hào)孔右排架、2號(hào)孔左墩、2號(hào)孔右墩、5號(hào)孔左墩、5號(hào)孔胸墻、上游右側(cè)第一節(jié)翼墻、下游左側(cè)第一節(jié)翼墻混凝土碳化深度評(píng)定標(biāo)度為A；5號(hào)孔左排架、5號(hào)孔右墩、上游左側(cè)第一節(jié)翼墻混凝土碳化深度評(píng)定標(biāo)度為B；2 號(hào)孔胸墻混凝土碳化深度評(píng)定標(biāo)度為C（A：基本完好；B：一般碳化；C：較嚴(yán)重碳化）。

第三，排架、2 號(hào)孔右墩、胸墻、上游側(cè)翼墻、下游側(cè)翼墻的實(shí)測(cè)混凝土保護(hù)層厚度滿足要求；2 號(hào)孔左墩、5 號(hào)孔左墩、5 號(hào)孔右墩實(shí)測(cè)保護(hù)層厚度不滿足要求。

第四，2 號(hào)孔胸墻根部存在混凝土脹裂現(xiàn)象；上游左側(cè)第三節(jié)翼墻沉降約3.50 cm；下游左側(cè)翼墻中部脹裂露筋多處；上游左側(cè)護(hù)坡踏步局部抹面剝落。

2.2 閘門啟閉機(jī)檢測(cè)

2.2.1 閘門檢測(cè)結(jié)果

5#孔工作閘門門體無明顯變形；外觀整體良好，無明顯銹蝕；橡膠止水基本完好；門槽局部輕微銹蝕。2#孔工作閘門門體無明顯變形；外觀整體良好，無明顯銹蝕；橡膠止水基本完好；門槽局部輕微銹蝕。

5#孔工作閘門各部位涂層局部最小厚度為189～509μm；各部位涂層平均厚度為276.20～597.50 μm；滿足規(guī)范要求。2#孔工作閘門各部位涂層局部最小厚度為185～600 μm；各部位涂層平均厚度為270.30～639.60 μm；滿足規(guī)范要求。

5#孔工作閘門金屬構(gòu)件腐蝕厚度較小，門體無明顯銹蝕且涂層完好，腐蝕程度評(píng)定為A。2#孔工作閘門金屬構(gòu)件腐蝕厚度較小，門體無明顯銹蝕且涂層完好，腐蝕程度評(píng)定為A。（A：輕微銹蝕涂層基本完好，局部有少量銹斑或不太明顯的銹跡，構(gòu)件表面無麻面現(xiàn)象或只有少量淺而分散的銹坑）

焊縫外觀檢查未發(fā)現(xiàn)裂紋、表面夾渣、咬邊、表面氣孔等缺陷，2#、5#孔工作閘門焊縫質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2.2 啟閉機(jī)檢測(cè)結(jié)果

5#孔啟閉機(jī)機(jī)架完整，無明顯變形，地腳螺栓固定良好；制動(dòng)輪表面輕微劃痕；工作正常；減速機(jī)存在輕微滲油現(xiàn)象；鋼絲繩與卷筒固定良好,鋼絲繩有一處斷絲，排列整齊；開式齒輪副大小齒輪磨損嚴(yán)重。3#孔啟閉機(jī)機(jī)架完整，無明顯變形，地腳螺栓固定良好；制動(dòng)輪表面輕微劃痕，電力液壓推力器輕微滲油；工作正常；減速機(jī)存在輕微滲油現(xiàn)象；鋼絲繩與卷筒固定良好,鋼絲繩無斷絲，排列整齊；開式齒輪副大小齒輪磨損嚴(yán)重。1#孔啟閉機(jī)機(jī)架完整，無明顯變形，地腳螺栓固定良好；制動(dòng)輪表面劃痕較深；工作正常；減速機(jī)外觀良好；鋼絲繩與卷筒固定良好,鋼絲繩無斷絲，排列整齊；開式齒輪副大小齒輪磨損嚴(yán)重。

5#孔啟閉機(jī)大齒輪硬度為176.30～188.90HB，不滿足規(guī)范要求；小齒輪硬度為196.60～224.90HB，不滿足規(guī)范要求；大小齒輪差為7.70～48.60HB。制動(dòng)輪硬度為167.20HB。3#孔啟閉機(jī)大齒輪硬度為186.90～207.10HB，不滿足規(guī)范要求；小齒輪硬度為207.60～222.60HB，不滿足規(guī)范要求；大小齒輪差為15.50～20.70HB。大小齒輪硬度差不滿足規(guī)范要求；制動(dòng)輪硬度為181.50HB。1#孔啟閉機(jī)大齒輪硬度為188.00～201.40HB，不滿足規(guī)范要求；小齒輪硬度為213.70～227.10HB，不滿足規(guī)范要求；大小齒輪差為25.70HB。大小齒輪硬度差不滿足規(guī)范要求；制動(dòng)輪硬度為163.60HB。大小齒輪及制動(dòng)輪表面硬度偏小且硬度差不滿足要求；經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，大小齒輪表面磨損嚴(yán)重，需對(duì)大小齒輪進(jìn)行更換。已批維修項(xiàng)目即將更換大小齒輪。

2.3 機(jī)電設(shè)備檢測(cè)

此次檢測(cè)擋洪閘柴油發(fā)電機(jī)1臺(tái)，啟閉機(jī)電機(jī)5臺(tái)，低壓柜11臺(tái)，低壓電纜7根，防雷與接地1組。

2.3.1 柴油發(fā)電機(jī)檢測(cè)結(jié)果

定子、轉(zhuǎn)子回路絕緣電阻及吸收比、轉(zhuǎn)子回路直流電阻、饋電線路絕緣電阻、相位、接地、機(jī)組基礎(chǔ)及位置、控制柜、受電側(cè)配電柜、油箱安裝、外觀、防腐與標(biāo)識(shí)經(jīng)檢測(cè)，均符合規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。但定子回路直流電阻三相差別超過規(guī)范規(guī)定值。

2.3.2 啟閉機(jī)電機(jī)檢測(cè)結(jié)果

1#、2#、3#、4#、5#啟閉機(jī)電機(jī)安裝牢固，表面防腐完好，電機(jī)繞組的絕緣電阻及吸收比、繞組的直流電阻、接地、電纜接線及相位、電機(jī)安裝等經(jīng)檢測(cè)，均符合規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。但5#啟閉機(jī)電磁剎車電機(jī)繞組的直流電阻三相差別超過規(guī)范規(guī)定值。

2.3.3 低壓柜檢測(cè)結(jié)果

二次回路絕緣電阻、低壓電器連同所連接電纜及二次回路的交流耐壓性能、閉鎖裝置、接地、外觀、二次回路接線經(jīng)檢測(cè)，均符合規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。但無功補(bǔ)償柜內(nèi)2#電容偏差超過規(guī)范規(guī)定值；低壓進(jìn)線柜有功、無功、功率因數(shù)顯示不正常，多功能表功率因素?zé)o顯示，照明動(dòng)力柜電流表（2099）誤差超過規(guī)范規(guī)定值，發(fā)電機(jī)上B 相、C 相電流表、電壓表、頻率表誤差均超過規(guī)范規(guī)定值。

2.3.4 電纜檢測(cè)結(jié)果

淮陰站變電所配電間至擋洪閘進(jìn)線柜電纜、發(fā)電機(jī)至擋洪閘進(jìn)線柜電纜、配電柜至1#啟閉機(jī)電纜、配電柜至2#啟閉機(jī)電纜、配電柜至3#啟閉機(jī)電纜、配電柜至4#啟閉機(jī)電纜、配電柜至5#啟閉機(jī)電纜絕緣電阻、交流耐壓、線路兩端的相位經(jīng)檢測(cè)，均符合規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。

2.3.5 防雷與接地裝置檢測(cè)結(jié)果

材料型號(hào)與規(guī)格、接地裝置連接、支持件間距、防腐與標(biāo)識(shí)經(jīng)檢測(cè)，均符合規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。但3#啟閉機(jī)控制箱無接地。

3 安全復(fù)核及分析

閘室及防滲范圍內(nèi)上、下游翼墻按1級(jí)水工建筑物進(jìn)行復(fù)核，防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核、滲流安全復(fù)核、結(jié)構(gòu)安全復(fù)核、抗震安全復(fù)核、金屬結(jié)構(gòu)安全復(fù)核、電氣設(shè)備安全復(fù)核等根據(jù)工程實(shí)際運(yùn)行水位及現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)，按現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行，主要計(jì)算成果與結(jié)論如下：第一，現(xiàn)有閘墩頂高程18.50 m，高于計(jì)算值17.67 m，故閘頂高程滿足規(guī)范要求；擋洪閘計(jì)算流量為275.25 m3/s，擋洪閘設(shè)計(jì)流量為260 m3/s，滿足過流要求。

第二，水閘基底滲流穩(wěn)定、側(cè)向滲流穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。

第三，閘身及上下游翼墻抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)、基底應(yīng)力不均勻系數(shù)、地基承載力均滿足規(guī)范要求；下游側(cè)消力池深度、海漫長(zhǎng)度均滿足要求；底板、閘墩、工作橋強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求。

第四，閘門在現(xiàn)狀運(yùn)行水位下，采用年限修正系數(shù)后的許用應(yīng)力進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，閘門面板、主梁及行走支承等主要構(gòu)件均滿足強(qiáng)度要求。同時(shí)根據(jù)現(xiàn)狀的運(yùn)行工況水位進(jìn)行啟閉力復(fù)核計(jì)算結(jié)果，原啟閉機(jī)容量滿足啟閉要求。

第五，柴油發(fā)電機(jī)組容量、低壓開關(guān)柜主要元器件選型等指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，變壓器與低壓開關(guān)柜型號(hào)較新，無國(guó)家明令禁止使用的淘汰產(chǎn)品；柴油發(fā)電機(jī)組雖出廠時(shí)間較長(zhǎng)，但維護(hù)保養(yǎng)較好，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，未出現(xiàn)異常情況。

4 安全評(píng)價(jià)和建議

在現(xiàn)狀調(diào)查、安全檢測(cè)和安全復(fù)核結(jié)論基礎(chǔ)上，按照《水閘安全評(píng)定導(dǎo)則》初步評(píng)定淮陰站擋洪閘安全類別為一類閘。

對(duì)2號(hào)孔胸墻采取鑿出碳化混凝土、置換鋼筋保護(hù)層的方法進(jìn)行處理；5 號(hào)孔左排架、5 號(hào)孔右墩、上游左側(cè)第一節(jié)翼墻宜進(jìn)行表面防護(hù)處理，延緩混凝土碳化的深度；對(duì)胸墻、翼墻脹裂露筋部位與護(hù)坡抹面剝落部位進(jìn)行修復(fù)；對(duì)翼墻沉降部位加強(qiáng)觀測(cè)；加強(qiáng)閘門與啟閉機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)；對(duì)啟閉機(jī)大小齒輪進(jìn)行更換，對(duì)1#機(jī)制動(dòng)輪進(jìn)行更換；更換5#啟閉機(jī)鋼絲繩。

5 結(jié)語

通過安全檢測(cè)、安全復(fù)核計(jì)算分析，了解淮陰站擋洪閘水工建筑物、金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)電設(shè)備安全狀況，給出工程的安全評(píng)價(jià)和建議，為以后工程的維修養(yǎng)護(hù)提供基礎(chǔ)，增強(qiáng)工程的安全性能及使用壽命，更好地發(fā)揮工程的作用及效益。