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(zhèn)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(fā)揮泄洪、灌溉、航運、調(diào)水等綜合效益?？倢?01.8m，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(shè)計流量為3000m3/s，校核流量為9000m3/s；引沂濟淮設(shè)計流量為300m3/s，校核流量為1000m3/s；設(shè)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(qū)。

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(shè)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(shè)備老化；管理設(shè)施陳舊、管理手段落后等。

二河閘加固工程初步設(shè)計經(jīng)水利部水規(guī)總院審核并批復，工程靜態(tài)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(zhì)量、進度、安全控制的關(guān)鍵，也是制約工程總工期的主要節(jié)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(diào)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(cè)利用浮箱疊梁檢修門擋水?？紤]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(shè)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(diào)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(jù)情況收緊葫蘆，使圍堰緊貼在閘墩墩頭上設(shè)計要求位置處。

根據(jù)設(shè)計要求，同一塊底板上只能允許一孔閘室抽干施工。圍堰設(shè)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(shè)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(nèi)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(qū)。

在整個施工期間都要加強滲排水值班，以防閘室內(nèi)水位升高后內(nèi)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(zhì)期限。應根據(jù)原料特性、保存條件和原預包裝食品保質(zhì)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(guī)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(jù)原預包裝食品儲存條件，冷藏或者干燥保存。

根據(jù)方便吊裝和運輸?shù)脑瓌t，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(xiàn)場割除，以方便吊裝。拆支鉸軸時由于近閘墩側(cè)間隙較小，無法用千斤頂頂出軸，于是在軸上（遠離閘墩側(cè)）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(cè)面上，然后在螺桿上裝上墊片、軸承，接著在螺桿上旋轉(zhuǎn)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(qū)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(cè)止水預埋件、側(cè)滾輪軌道和底、頂止水預埋件等。拆除時用風鎬按設(shè)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(huán)氧厚漿抹平。

5.安裝新閘門預埋件

新閘門預埋件包括側(cè)止水軌道，側(cè)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(chǎn)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(shè)計指標，待各項參數(shù)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(diào)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(shè)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(xiàn)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(jīng)過施工方質(zhì)檢員和監(jiān)理方監(jiān)理員檢查復核尺寸后，與門體焊為一體。

以上工序結(jié)束后再進行防腐施工。鋼閘門按設(shè)計要求采取噴鋅加封閉漆防腐，噴鋅厚度為160um，外涂環(huán)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(zhì)量進行了評定，各項指標符合設(shè)計及規(guī)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(jīng)建設(shè)方、監(jiān)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(shè)備相同。首先把閘室內(nèi)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(nèi)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(cè)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?guī)缀螀?shù)

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(xiàn)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(jīng)驗，忽略了縫墩門槽處對銷螺栓孔的預先封堵，結(jié)果開泵抽水后很長時間閘室內(nèi)水位降幅不大。后經(jīng)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(xiàn)持續(xù)冒水現(xiàn)象，先用木塞堵，但在木塞旁邊重新鑿坑仍然冒水。后經(jīng)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(xiàn)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(yè)區(qū)。（4）吊裝現(xiàn)場設(shè)立總指揮員，號令明確，統(tǒng)一指揮。

四、結(jié)論

二河閘鋼閘門更換工程完成后，經(jīng)施工單位自評、監(jiān)理單位復評，檢查項目、檢測項目的合格率均為100%，根據(jù)《江蘇省水利工程質(zhì)量檢驗評定標準》的規(guī)定，施工質(zhì)量已達優(yōu)良標準。從現(xiàn)場試運行情況看，閘門運轉(zhuǎn)靈活自如，無異常響聲、卡阻及振動；無窨潮，無散射及冒水現(xiàn)象；底、頂及側(cè)止水緊貼止水預埋件，壓縮量在設(shè)計范圍內(nèi)?？梢娛┕こ绦虿襟E合理，施工質(zhì)量已達到設(shè)計及規(guī)范要求

江蘇省無錫市水利局214000）