淺談阮橋閘拆除重建建設(shè)管理

錢緣雨

一、工程概況

阮橋閘地處江蘇省金湖縣前鋒鎮(zhèn)，位于白馬湖與寶應(yīng)湖交界處，工程主要作用為排泄白馬湖地區(qū)內(nèi)澇，平水時(shí)可通航。設(shè)計(jì)流量69.3m3/s，上游白馬湖設(shè)計(jì)水位常水位6.50m，寶應(yīng)湖設(shè)計(jì)常水位5.70m。老阮橋閘建成于1969年6月，運(yùn)行多年存在諸多安全隱患，阮橋閘拆除重建工程于2021年10月開始開工建設(shè)，預(yù)計(jì)2022年完工。

老阮橋閘水閘共3 孔，兩邊孔凈寬3.5m，中孔凈寬5.0m，中孔可滿足漁船通航要求。閘室底板順?biāo)飨蜷L(zhǎng)10.0m，垂直水流向?qū)?5.2m。閘底板為鋼筋混凝土平底板，閘門均為鋼結(jié)構(gòu)平板直升門。

新阮橋閘工程位于老閘址上游約600m 處，設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇。閘室采用開敞式平底板結(jié)構(gòu)，共1 孔，凈寬12.0m。閘門系露頂式平面鋼閘門，閘門采用懸臂式滾輪支承，工作閘門啟閉機(jī)選用QP-2×250kN 雙吊點(diǎn)卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)。

二、老阮橋閘存在問題

老阮橋閘已經(jīng)運(yùn)行達(dá)五十多年，較好地發(fā)揮了工程效益，但由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，陸續(xù)暴露出了工程質(zhì)量隱患和比較嚴(yán)重的病害，進(jìn)行多次安全調(diào)查，發(fā)現(xiàn)主要問題如下：

1.經(jīng)復(fù)核計(jì)算，閘身穩(wěn)定在校核工況下不滿足規(guī)范要求；上游第一節(jié)翼墻在設(shè)計(jì)水位條件下不均勻系數(shù)及抗滑安全系數(shù)不滿足要求，在校核水位條件下地基反力、不均勻系數(shù)及抗滑安全系數(shù)不滿足要求；下游第一節(jié)翼墻在設(shè)計(jì)水位條件下不均勻系數(shù)及抗滑安全系數(shù)不滿足要求，在校核水位條件下地基反力、不均勻系數(shù)及抗滑安全系數(shù)不滿足要求；底板強(qiáng)度在完建期工況條件下不滿足要求。

2.閘墩混凝土碳化嚴(yán)重；胸墻內(nèi)部鋼筋銹蝕，兩邊孔出現(xiàn)露筋；工作便橋、公路橋梁下均存在露筋、破損等現(xiàn)象；上下游護(hù)坡均較短，且存在缺損。

3.平面鋼閘門水下部分嚴(yán)重銹蝕，蝕坑密布。啟閉設(shè)備嚴(yán)重老化。配電柜和現(xiàn)場(chǎng)控制柜為非標(biāo)產(chǎn)品，低壓輸電線路及柴油發(fā)電機(jī)組老化嚴(yán)重，水文設(shè)施、管理設(shè)施破舊落后。

4.閘孔孔徑與當(dāng)?shù)匕l(fā)展不適應(yīng)。阮橋閘作為連接白馬湖及寶應(yīng)湖的控制工程，需要通航中型以上巡查艇，現(xiàn)有阮橋閘凈寬及凈空均不能滿足基本的安全通航要求。

5.啟閉機(jī)房和下游翼墻之間的交通橋?yàn)楣皹蚪Y(jié)構(gòu)，抗剪能力弱，無(wú)法承載較大規(guī)模工程器械作業(yè)，且上方有S331 省道通過，具有一定的安全隱患。

三、新阮橋閘閘門的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)

（一）閘門及安裝特點(diǎn)

新阮橋閘采用升臥式閘門，具有弧形閘門和直升式閘門的優(yōu)點(diǎn)。閘門尺寸為11.96m×5.4m，單塊閘門重量為26t，無(wú)論是閘門長(zhǎng)度還是重量在江蘇省水閘中屬于前列。由于閘門尺寸大且重量重，故在安裝閘門前無(wú)法進(jìn)行閘門主梁的澆筑，只有在閘門安裝調(diào)試結(jié)束后才能進(jìn)行主梁及啟閉機(jī)房的澆筑和建設(shè)。在閘門安裝過程中，首先要完成閘底板支承結(jié)構(gòu)的安裝，然后采用400t 級(jí)吊車將閘門沿河道方向水平起吊，當(dāng)起吊至高程超過20m 后，在水平方向旋轉(zhuǎn)90°，轉(zhuǎn)向后，緩慢放置于閘門門槽內(nèi)。下部搭設(shè)滿腳手架作為施工操作平臺(tái)，將閘門安裝到位后，立即對(duì)閘門的止水橡皮等止水設(shè)施進(jìn)行調(diào)試。

工程使用單孔設(shè)計(jì)，既有利于通航還避免了多孔水閘的閘墩對(duì)過水流態(tài)的影響，但由于閘門尺寸大重量重，也增加了閘門安裝及以后使用過程中養(yǎng)護(hù)的難度。

（二）閘門鎖定裝置

阮橋閘出于通航安全考慮，當(dāng)通航時(shí)，須將閘門開啟至全開狀態(tài)并進(jìn)行位置鎖定，其鎖定裝置為利用重力作用的如意式鎖定裝置。阮橋閘閘門鎖定裝置主要由鎖定爪、平衡板和主滾輪組成，運(yùn)行原理為：當(dāng)閘門由關(guān)門狀態(tài)開啟時(shí)，鎖定爪處于非鎖定狀態(tài)；當(dāng)閘門繼續(xù)上升時(shí)，主滾輪帶動(dòng)鎖定爪向上轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到鎖定區(qū)域后，閘門停止升起開始回落，基于自鎖原理實(shí)現(xiàn)閘門的位置鎖定；解鎖時(shí)，將閘門繼續(xù)上升，當(dāng)主滾輪與鎖定爪分離時(shí)，閘門停止上升，此時(shí)鎖定爪端在重力作用下處于自由狀態(tài)，閘門向下運(yùn)動(dòng)至關(guān)閉狀態(tài)過程中，鎖定爪處于非鎖定狀態(tài)。

使用重力作用的如意式鎖定裝置，可有效延長(zhǎng)啟閉機(jī)設(shè)備的鋼絲繩、剎車等的壽命，并且沒有太高的控制要求，提高了升臥式閘門的鎖定效率，同時(shí)制造、安裝也相對(duì)簡(jiǎn)單。

四、工程效益

1969年阮橋閘建成以來(lái)，產(chǎn)生了巨大的效益。新阮橋閘工程標(biāo)準(zhǔn)更高，通航孔徑更大，2022年建成以后有望造福當(dāng)?shù)匕傩?，保證白馬湖和寶應(yīng)湖水體安全。

（一）抗洪效益

白馬湖、寶應(yīng)湖地區(qū)素有“洪水走廊”之稱，建國(guó)之前水利設(shè)施不成體系，防洪排澇能力極低，經(jīng)常發(fā)生區(qū)域性洪水。新中國(guó)成立以后，在“蓄泄兼籌”的治淮方針指導(dǎo)下，進(jìn)行了五個(gè)階段大規(guī)模的全面整治，建設(shè)了包括阮橋閘在內(nèi)的諸多水利工程，在1991年等多個(gè)洪水年份，產(chǎn)生了巨大的抗洪效益。

（二）生態(tài)效益

白馬湖地處阮橋閘上游，目前白馬湖主要污染物來(lái)源以陸域外源污染為主。從采樣期間水質(zhì)類別空間分布來(lái)看，白馬湖北部湖區(qū)水質(zhì)整體較差，平均處于劣Ⅴ類，TN 超標(biāo)嚴(yán)重，劣Ⅴ類水質(zhì)已占到全湖劣五類水質(zhì)的50%。由于南水北調(diào)東線工程正好穿越白馬湖湖區(qū)，劣Ⅴ類水會(huì)對(duì)南水北調(diào)水質(zhì)產(chǎn)生直接影響?？拷顦蜷l的南部湖區(qū)水質(zhì)平均處于Ⅳ類，營(yíng)養(yǎng)鹽濃度較低，主要是因?yàn)榱饔騼?nèi)的金湖縣污染物排放量較少，且湖區(qū)藕塘大面積分布，水生植物生長(zhǎng)茂盛，水域開闊，湖水自凈能力較強(qiáng)；但南部湖區(qū)個(gè)別島嶼有居民居住，生活污染直接入湖，對(duì)局部水域水質(zhì)有直接影響。2016年白馬湖的水生植被覆蓋率僅為43%，較歷史最高覆蓋度下降了32百分點(diǎn)，且湖區(qū)荒漠化凸顯，水質(zhì)和沉積物2 項(xiàng)指標(biāo)值較高；白馬湖的水質(zhì)狀況較好，沉積物重金屬風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)尚處于“低風(fēng)險(xiǎn)”水平。因此阮橋閘和白馬湖周邊的水利工程能夠通過繼續(xù)加大湖泊流域截污力度，有效降低湖體富營(yíng)養(yǎng)化程度，產(chǎn)生巨大的生態(tài)效益。

五、經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)

金湖縣前鋒鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)物產(chǎn)資源豐富，自然環(huán)境優(yōu)越，水陸交通發(fā)達(dá)，加上近年來(lái)積極融入淮河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃，保護(hù)白馬湖生態(tài)環(huán)境，執(zhí)行漁民上岸政策，使得阮橋河道兩旁的白馬湖村居民戶數(shù)明顯增多，居民住宅密集。2020年10月，參建單位赴施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行閘址中心線交底，附近村民認(rèn)為工程建成后，將原有村落一分為二，改變了上下游關(guān)系，影響其風(fēng)水，對(duì)工程建設(shè)進(jìn)行阻工，導(dǎo)致工程未能如期開工。經(jīng)多次調(diào)解未果，最終導(dǎo)致閘址移動(dòng)800m。因此，小型水閘工程設(shè)計(jì)選址階段，需要勘測(cè)設(shè)計(jì)單位及時(shí)與管理單位和當(dāng)?shù)卣M(jìn)行交流溝通。

阮橋閘拆除重建工程規(guī)模較小，故采用商用混凝土，雖然第一次采購(gòu)時(shí)已經(jīng)按照高于水閘底板設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)一個(gè)等級(jí)的混凝土進(jìn)行采購(gòu)，但檢測(cè)澆筑的混凝土強(qiáng)度仍達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，隨即進(jìn)行拆除整改，耽誤了工期。因此，在水閘建設(shè)工程中，對(duì)商用混凝土的選擇應(yīng)加強(qiáng)管理，有條件的水利工程建設(shè)可以使用自拌混凝土■