水工钢闸门现场安全性质量检测技术探究

□ 金帮琳 武 建

为保证水闸运行安全，水闸投入运用后每隔15至20年，应进行一次全面安全鉴定。水闸的安全鉴定工作通常包括工程现状的调查分析、现场安全检测、工程复核计算、水闸安全评价、水闸安全鉴定工作总结等内容。其中，水闸现场安全检测项目一般包括地基土、填料土的基本工程性质，防渗、导渗、消能防冲设施的有效性和完整性；混凝土结构的强度、变形和耐久性；闸门、启闭机的安全性；电气设备的安全性、观测设施的有效性、有关专项测试等。水工闸门是水利工程的重要组成部分，其质量与安全状况关系到整个工程是否能够安全运行。水工钢闸门质量检测方法有多种，本人结合水利工程实际检测工作，对大沽河输水枢纽工程中闸门质量进行检测，结论符合实际，效果较好。

一、闸门安全性检测抽样方法

抽检比例应综合水闸闸孔数量、运行情况、检测内容和检测条件等因素确定。闸门质量检测的抽检数量一般按照30%孔口数，或者参照《水闸安全鉴定规定》（SL 214—98）的规定，即10孔以内的水闸为30～100%；11～20孔的水闸为15～30%；21～70孔的水闸为10～15%。超过70孔的水闸可酌量减小抽检样比例。

二、闸门安全性检测的主要依据

钢闸门检测的主要依据是SL101和DL/T835中的有关规定。

三、闸门安全性检测的主要内容

（一）检测参数

钢闸门检测参数主要包括平面钢闸门门叶厚度、门叶高度、门叶宽度、对角线相对差、扭曲、门叶横向直线度、门叶竖向直线度、两边梁中心距、两边梁平行度、纵向隔板错位、面板与梁组合面的局部间隙、面板局部平面度、门叶底缘直线度、门叶底缘倾斜值、两边梁底缘平面(或承压板)平面度、止水座面平面度、节间止水板平面度、止水座板至支撑座面的距离、侧止水螺孔中心至门叶中心的距离、顶止水螺孔中心至门叶底缘的距离、底水封座板高度、自动挂钩定位孔(或销)至门叶中心距、弧形闸门两主梁中心距、两主梁平行度、侧止水座面平面度、顶止水座面平面度、止水橡胶硬度、止水橡胶拉伸强度、止水橡胶撕裂强度、焊缝裂纹、焊瘤、飞溅、电弧擦伤、未焊透、焊缝表面夹渣、焊缝咬边、焊缝表面气孔、焊缝边缘直线度、对接焊缝余高、对接焊缝宽度、角焊缝厚度、角焊缝焊脚、焊缝缺陷、防腐表面预处理清洁度、表面预处理粗糙度、涂料涂层外观、涂料涂层厚度、涂料涂层附着力、金属涂层外观、金属涂层厚度、金属涂层附着力、金属热喷涂复合保护涂层外观、金属热喷涂复合保护涂层厚度、金属热喷涂复合保护涂层附着力、铸锻件表面裂纹、缩孔、折叠、夹层、白点、铸钢件表面粗糙度、铸锻件内部缺陷、变形、磨损、蚀坑深度、蚀余厚度、腐蚀面积、腐蚀速率、洛氏硬度、静应力、动应力、振动位移、振动速度、振动加速度、启门力、闭门力、持住力等。

（二）主要检测内容

水工钢闸门现场安全性质量检测主要内容包括巡视检查、外观与运行状况检测、腐蚀检测、材料检测、焊缝无损检测、结构应力检测、闸门振动检测、启闭力与启闭机性能状态检测、启闭机考核试验等。

（三）现场检测

水工钢闸门应定期进行安全检测。安全检测周期可根据闸门的运行时间及运行状况确定。一般分为首次检测、定期检测和特殊检测。闸门投入运行5～10年内应进行首次检测。首次检测应按照上述现场主要检测内容逐项进行。首次检测后，闸门应每隔10～15年进行一次定期检测。定期检测项目可以根据闸门的实际运行状态有所侧重。当闸门在运行期间遭遇烈度7度以上的地震、超设计标准工况、误操作引发的重大事故、主要结构件或主要零部件存在影响安全的危害性缺陷和重大隐患、闸门运行状况出现明显异常影响工程安全运行等，应立即进行特殊检测。闸门现场安全性质量检测应按SL101和DL/T835中的规定严格执行，闸门电气设备的安全检测应按GB50150等有关规定严格执行。

四、闸门现场安全性检测结果

闸门现场安全性检测结果以山东省大沽河输水枢纽工程水工闸门为例。通过对大沽河输水枢纽工程水工闸门现场质量检测，并结合该工程调查，评定该枢纽工程结构的实际工作状况、承载能力和使用条件。根据一般检查和详细检查结果，经分析可以得出以下结论：

泄洪闸、冲砂闸、引水闸三座水闸经过20多年的运行，混凝土碳化、老化严重。由于该枢纽位于大沽河主河槽，上下游连接段及闸室段经过多年洪水的冲刷，损坏较严重。

（一）泄洪闸

泄洪闸翻板闸门不能正常运行，冲毁、损坏严重。结构不完整，局部剥蚀严重，闸门止水橡皮老化，漏水严重，转动轮不灵活，汛期泄洪不能灵活翻转，阻水严重；受水冲击力损毁严重，管理处每年都下大力气维修，但仍不能从根本上解决问题。泄水闸已不能正常发挥作用，存在较大安全隐患。

通过对泄洪闸现场质量检测，根据检测结果，依据《水闸安全鉴定规范》（SL214—98）和相关规范，泄洪闸运用指标达不到设计标准，存在严重损坏，水闸安全类别属三类闸，已不能满足安全使用的要求。

（二）冲砂闸

冲砂闸结构完整，局部有剥蚀、漏筋、裂缝、渗漏等损坏。上下游翼墙及护底塌陷，墙基有冒水冒沙现象；防冲、倒渗、排水设施局部损坏。

通过对冲砂闸现场质量检测，根据冲砂闸检测结果，闸门及埋件蚀余厚度小于6mm，并且腐蚀构件更换数大于30%。启闭机主要承重构件发生腐蚀，螺杆弯曲且存在焊接现象，螺杆螺纹表面锈蚀严重，但无缺损。水闸超过标准规定金属结构折旧年限。依据《水利水电工程金属结构报废标准》（SL226-98），该闸的闸门及启闭机等金属结构设备达到报废标准，应报废。

（三）引水闸

引水闸结构较完整，局部剥蚀。上下游翼墙及护底有裂缝、塌陷、渗漏及松动，墙基有冒沙现象；防冲、倒渗、排水设施有轻微损坏。

通过对引水闸现场质量检测，根据引水闸检测结果，闸门及埋件蚀余厚度小于6mm，并且腐蚀构件更换数大于30%。启闭机主要承重构件发生腐蚀，螺杆弯曲，曾经断裂，现简易焊接；螺杆螺纹锈蚀严重，螺纹牙磨损、折断；水闸超过标准规定金属结构折旧年限。依据《水利水电工程金属结构报废标准》（SL226-98），该闸的闸门及启闭机等金属结构设备达到报废标准，应报废。

五、结束语

水闸是调节水位、控制流量的低水头水工建筑物，具有挡水和泄（引）水的双重功能，在防洪、治涝、灌溉、供水、航运、发电等方面应用十分广泛。闸门是水利工程的重要组成部分，其质量与安全状况关系到整个工程是否能够安全运行。针对目前水利工程闸门隐患较多，检测技术含量高、专业性强的特点，为促进检测工作的规范化，提高检测技术水平，保证闸门的安全运行，开展闸门金属结构现场安全性检测问题的研究意义重大，具有广阔的应用前景。