二河闸钢闸门更换施工及施工中问题的处理

李 娟

二河闸钢闸门更换施工及施工中问题的处理

李 娟

一、工程简介

二河闸为I级水工建筑物，位于江苏省洪泽县高涧镇东北约8km处，是淮河入海水道、分淮入沂及引沂济淮的总口门，发挥泄洪、灌溉、航运、调水等综合效益。总宽401.8m，计35孔，每孔净宽10m，孔高8m，闸底板高程8.0m，2×7.5t绳鼓卷扬式启闭机，桁架式弧形钢闸门（每孔重约30t）。设计流量为3000m3/s，校核流量为9000m3/s；引沂济淮设计流量为300m3/s，校核流量为1000m3/s；设计灌溉引水流量750m3/s，灌溉受益面积1030万亩，受益范围涉及淮安、宿迁、连云港、盐城四市十多个县区。

二河闸自1958年6月建成以来，已运行47年，存在的主要问题有：闸门因腐蚀臂杆、横拉架等杆件截面平均削弱25%，强度不够；启闭机因齿轮磨损等原因启门力不足，在设计工况下闸门无法正常运行；闸身混凝土碳化严重，最大碳化深度达87mm；电气设备老化；管理设施陈旧、管理手段落后等。

二河闸加固工程初步设计经水利部水规总院审核并批复，工程静态总投资为4449万元。钢闸门更换为主要加固项目，也是整个土建及安装工程的核心项目，是工程质量、进度、安全控制的关键，也是制约工程总工期的主要节点工期。

二、钢闸门更换施工过程

钢闸门更换主要施工步骤为：下检修门、闸室围堰挡水、抽干闸室形成工作面、拆除旧闸门、拆除旧闸门预埋件、安装新闸门预埋件、新闸门安装与调试、拆围堰和检修门放水。

1.下检修门及闸室围堰挡水

闸室上游侧利用浮箱叠梁检修门挡水。考虑施工进度需要，新加工检修门2套，加原有2套，计4套，可供4孔闸门检修用。检修门每套9块，每块0.8m高，重约2.9t。闸室下游利用新加工闸室围堰封堵。

（1）下检修门

检修门系利用检修门槽上电动葫芦（2×2t）吊装的。设计要求叠加到真高15.0m（9块叠加），考虑到施工安全和方便叠加到16m（10块叠加，水下6块为新检修门），施工期间上游水位在13.10～13.50m之间。下检修门一般人员安排为9人，检修门叠加时注意检修门的对正和止水防护。

检修门完全下好后，在上游面沿着检修门从水上至闸底板铺油帆布一层，并用沙袋把水下底板处压实。

（2）闸室围堰吊装就位

下游闸室围堰分为中孔、左边孔、右边孔3种型式。一孔围堰重量为23t左右，采用50t汽车吊吊装，初步就位后，利用2个5t手拉葫芦帮助调整，使其精确就位。方法如下：把手拉葫芦捆挂在旧闸门两边臂杆上适当位置，通过钢丝绳连接在围堰底部和上中部牵引吊耳上，然后根据情况收紧葫芦，使围堰紧贴在闸墩墩头上设计要求位置处。

根据设计要求，同一块底板上只能允许一孔闸室抽干施工。围堰设计顶高程为14.8m，施工时下游水位在11.20～11.60m之间。

2.抽干闸室形成工作面

原闸室施工时闸墩上销螺栓孔没有封堵，闸墩上遗留下众多垂直排距为1m、水平间距为0.65～1.30m、直径为4～6cm的对销螺栓孔洞，很不容易封堵。为此，闸室架设4台潜水泵（型号为QS100-15-7.5，每小时出水量为100m3/s）一起抽水形成内外水位差，这时让潜水工用裹着棉花条的木塞打入螺栓孔中，同时安排潜水工用棉花条对上游检修门和下游围堰渗漏处进行封堵。

在闸室水快要抽完、水泵无法抽排时，在近上游检修门和下游围堰处分别填筑了两条子堰。子堰用挡土木板中间加填粘土做成，宽为50cm，高为40cm。上游子堰和检修门之间及下游子堰和闸室围堰之间加小泵（型号为QX15-26-2.2，每小时出水为 15m3/s）排渗水。且人工排完两子堰间余水以形成中间无水工作区。

在整个施工期间都要加强渗排水值班，以防闸室内水位升高后内外压力差减少，原渗漏封堵处棉花条流失或引起围堰移位。

3.拆除旧闸门

（1）闸门分解

7.2.6 开封后食品的使用期限。预包装食品（原料）开封后应及时使用，不得超过原保质期限。应根据原料特性、保存条件和原预包装食品保质期，制定各类预包装食品开封后的使用期限管理制度，一般应符合下列要求：消毒或者超高温灭菌牛奶开封后应冷藏，并当天使用；罐头食品开封后应冷藏，并当天或者次日使用；冷冻食品应规定解冻时间与解冻后的保存条件和使用期限；固体食品开封后应根据原预包装食品储存条件，冷藏或者干燥保存。

根据方便吊装和运输的原则，共把闸门分解为5块：支臂2块，门体（包括相连的横拉架等）3块。分解采用气割（氧炔气），分解缝隙适当留大以便吊装。分解时闸门放到底，支臂部分和门体留一根杆件相连，待吊运时现场割除，以方便吊装。拆支铰轴时由于近闸墩侧间隙较小，无法用千斤顶顶出轴，于是在轴上（远离闸墩侧）焊接直径7cm的螺杆，在螺杆外套上圆筒，让圆筒焊接在铰座侧面上，然后在螺杆上装上垫片、轴承，接着在螺杆上旋转拉杆螺母，此时利用圆筒作为支撑就可以把支铰轴连同螺杆一起拔出。在拔出铰轴前要把闸门臂杆吊起，防止支铰轴抽出后闸门臂杆跌落。

（2）旧闸门吊出闸室及运走

分解后闸门计5块，每块重量不超过7t，采用16t汽车吊和8t平板运输车配合，先吊分解后的3小块闸门门体，然后吊两块支臂。闸门运出闸区后让回收公司再次分解后回收利用。

4.拆除旧闸门预埋件

旧闸门预埋件包括侧止水预埋件、侧滚轮轨道和底、顶止水预埋件等。拆除时用风镐按设计范围凿除预埋件周边混凝土后再用氧炔割炬割下吊出（每件重约0.1t）；顶止水埋件用螺栓固定在胸墙上，可直接割除，然后用环氧厚浆抹平。

5.安装新闸门预埋件

新闸门预埋件包括侧止水轨道，侧滚轮轨道及底止水埋件。

预埋件处老混凝土凿除后，用空气钻造锚筋孔，然后采用中国矿大生产的锚固剂塞紧后插筋，待24h后即可把预埋件与插筋焊接起来。预埋件安装时要注意复核各项设计指标，待各项参数满足要求后才可固定焊牢，最后浇筑二期混凝土。

6.新闸门安装、调试

首先安装支铰，用手拉葫芦把支铰吊起，牵引到支座中间后装上支铰轴。

然后吊装门体（设计要求整扇门体进场，止水已安装好）。门体部分近30t，采用2台50t汽车吊一起对抬吊进闸室，进行初步就位。

接着吊装闸门臂杆，闸门臂杆重约5t，采用现场汽车吊装进闸室与已安装好的支铰用螺栓连接起来，并用钢丝绳把臂杆悬挂住。

在全部吊装完毕后，用千斤顶和手拉葫芦把闸门精确定位，同时按图纸要求拼接臂杆和门体，然后用点焊把门体和支臂连接起来。经过施工方质检员和监理方监理员检查复核尺寸后，与门体焊为一体。

以上工序结束后再进行防腐施工。钢闸门按设计要求采取喷锌加封闭漆防腐，喷锌厚度为160um，外涂环氧云铁防锈底漆60um，最后涂氯化橡胶面漆80um封闭。

防腐项目完成后对弧形钢闸门安装质量进行了评定，各项指标符合设计及规范要求并进行了闸门试运行。

闸门试运行先在无水情况下进行，经建设方、监理方、施工方及管理单位共同验收合格后拆除围堰。

7.拆围堰和吊走检修门

拆吊围堰和检修门与吊装围堰和检修门步骤相反，所用机械与设备相同。首先把闸室内废渣、杂物及子堰土料清理干净，拆除运走闸室脚手架，封堵临时排水基坑；然后向闸室内注水，待闸室水位与下游水位相平后才吊装下游挡水围堰。在吊运检修门时先放下新闸门，向上游检修门和新闸门间注水，等检修门两侧水位相平后吊装。

在上游检修门及下游围堰拆除后，新闸门还在动水中进行了试运行以检验其止水及运行效果。

三、施工中的几个主要难题及解决方法

1.复核原闸室几何参数

因为是加固工程，新闸门尺寸受已建工程土建部分限制，所以在闸门制作及安装前进行了测量，复核了现有闸室尺寸。对闸室净宽、铰座高程、两铰座轴线同轴度、铰座中心对孔口中心距离、铰轴中心到面板外缘曲率半径等进行了复核。

2.清理门槽及下游围堰处砂石等

上游检修门槽处砂石淤积造成检修门放不到底，漏水加大；下游闸墩头处杂物使围堰倾斜、摆放不到位。采取了闸孔施工前开闸冲淤杂、门槽等处用潜水工清淤等措施，保证了闸室检修门及围堰正常吊装。

3.缝墩检修门槽处对销螺栓孔的封堵

刚开始施工时，因没有经验，忽略了缝墩门槽处对销螺栓孔的预先封堵，结果开泵抽水后很长时间闸室内水位降幅不大。后经检查分析是缝墩门槽底部对销螺栓孔没有封堵造成的。后来把已下好的检修门重新吊出，潜水把门槽处水下螺栓孔封堵，从而解决上述问题。

4.底板冒水处理

在利用风镐拆除旧闸门门槛埋件和在闸底板上打凿临时集水坑洞时，部分底板出现持续冒水现象，先用木塞堵，但在木塞旁边重新凿坑仍然冒水。后经分析研究确定是建闸时底板浇筑不密实造成。后来虽然进行了灌浆处理，但效果不太理想，加上闸运行至今已近半个世纪，故出现了上述问题。研究决定采用浇筑二期混凝土的方法进行处理。

5.保证吊装安全

主要采取如下措施：（1）吊装前开专题会，阐明工作要点并落实安全措施。（2）计算待启吊物重量，租用吊装能力充裕的汽车吊。（3）实行临时交通管制，严禁非吊装人员及车辆进入吊装作业区。（4）吊装现场设立总指挥员，号令明确，统一指挥。

四、结论

二河闸钢闸门更换工程完成后，经施工单位自评、监理单位复评，检查项目、检测项目的合格率均为100%，根据《江苏省水利工程质量检验评定标准》的规定，施工质量已达优良标准。从现场试运行情况看，闸门运转灵活自如，无异常响声、卡阻及振动；无窨潮，无散射及冒水现象；底、顶及侧止水紧贴止水预埋件，压缩量在设计范围内。可见施工程序步骤合理，施工质量已达到设计及规范要求

江苏省无锡市水利局214000）