连云港市临洪东泵站门槽改造实践

2011-02-15曾祥华徐志浩

治淮 2011年5期

曾祥华徐志浩

连云港市临洪东泵站门槽改造实践

曾祥华徐志浩

一、概述

据统计，至2008年底，全国24省（自治区、直辖市）已建成的大型泵站450座，装机总功率563.57万kW。在现有的泵站工程中，约有75%建于20世纪60～70年代，由于设备和工程严重老化，机泵效率下降，故障频繁发生，工程效益降低。因此，泵站工程的更新改造是当前我国泵站发展普遍关注和亟待解决的重大问题。

连云港市临洪东泵站始建于1979年，由于当时的水泥、钢材等建筑材料稀缺，价格昂贵，为节省钢材，泵站的所有24扇检修门及24扇出口快速门均为混凝土平板门，门槽内也未埋设钢轨，全部为混凝土材质。

此种设计为工程节省了大量的钢材，但也带来了诸多问题。如混凝土材料表面不平整，并容易破损开裂，造成闸门运行卡阻；同时混凝土门槽与闸门止水橡皮间接触不良，形成持续的漏水，严重影响泵站的运行及维护。

根据临洪东泵站正在实施的更新改造设计，原有混凝土平板门全部更换为钢闸门，与之配套的门槽内需埋设钢轨。本文结合这一改造方案，探讨可行的混凝土门槽改造措施。

二、混凝土门槽现状

临洪东泵站共安装有12台立式轴流机组，设计排洪能力300m3/s，每台机组的进、出水流道内均布置有隔流墩，因此每台机组设置有2扇检修门和2扇快速门，门槽为混凝土材质，未埋设钢轨。

早期浇筑的混凝土标号偏低，为C15，同时由于混凝土碳化、温度变化以及外力撞击等因素的影响，使得门槽混凝土表面布满裂缝，局部更是出现缺角等损伤，给泵站的运行及日常维护带来较大的不便。此次改造拟在门槽混凝土内埋设钢轨，可有效解决闸门运行卡阻以及由于止水橡皮与门槽间接触不良而引起的漏水现象。

三、改造方法

如何在原混凝土门槽内植入钢轨以及如何让植入的钢轨与混凝土可靠连接是此次改造任务成败的关键。最直接的改造方法是将原门槽及其前缘的混凝土墩墙全部凿除，然后固定轨道并重新浇筑混凝土。但这一施工方法需要干地施工，由于该泵站在连云港城市防洪中作用巨大，汛期至少要保证有6台机组随时可以投入使用，故无法在进水河道内筑坝截流，需通过在检修门前缘的拦污栅槽内放入堵水门以实现干地施工。如此，整体拆除检修门槽前缘墩墙的施工方案便无法实现。

针对这一特点，本文提出了门槽局部改造的方案，即在不整体破坏墩墙的前提下，对门槽部位的混凝土进行局部凿除、钢轨埋入与混凝土浇筑施工。一般而言，轨道是由工字钢、钢板等焊接而成的空间组合体，占有一定的空间位置，如何确定混凝土的凿除范围、如何有效利用原墩墙内的钢筋、如何确保新老混凝土之间的可靠粘结就是本文主要解决的问题。

1.混凝土凿除

混凝土凿除范围的确定首先应考虑轨道埋设的空间要求，即应留出足够的空间放置轨道及其附属构件、钢筋植入以及焊接作业；在满足空间使用的前提下还应尽量减少凿除范围，从而减少凿除工作对原有闸墩混凝土的结构损伤，并可减少工程量，降低工程造价；同时要方便新浇混凝土的立模和振捣。

一般而言，原有混凝土门槽侧向混凝土的凿除范围应为轨道高度的2～2.5倍，并不小于400mm，凿入深度应为门槽深度的1.2～1.5倍，并不小于300mm，并应将面层钢筋网全部凿出。对于泵站而言，边墩及缝墩较厚，一般为1000～1500mm，中墩次之，一般为800～1000mm，隔流墩最薄，为 500～700mm，故凿除深度可根据墩墙的厚度适当调整。若两侧门槽间混凝土过薄（≤400mm），则可考虑将门槽间混凝土打通。

2.轨道的固定与植筋

门槽混凝土凿除至设计范围后，接下来进行固定轨道的工作。如果是新建工程，轨道范围内一般为二期混凝土，一期混凝土内已经预留足够的插筋，只要将门槽轨道锚筋与预留插筋焊接即可实现固定。而改造工程往往不具备此种条件，需充分利用原有钢筋网并适当植筋方可实现轨道的固定。

门槽轨道的受力主要在水平方向，包括顺水流方向及垂直水流方向，因此需要在这两个方向设置连接钢筋方可固定轨道。

连接钢筋的设置主要以植筋为主，其余钢筋可采取与墩墙内原有的水平钢筋焊接的方式进行连接。植入的钢筋使用螺纹钢，直径不小于14mm，锚固剂一般分液态和固态两种，液态锚固剂常用的为改性环氧树脂胶粘剂，固态的主要为水泥基锚固剂。鉴于本工程中的植筋主要为水平植筋，若采用液态锚固剂则容易流动，很难充满钻孔，从而降低植筋的可靠性，故推荐使用水泥基的固态锚固剂。植筋深度一般为12～15d（d为钢筋直径）。