浅析浮式钢围堰在水闸加固工程中的应用

高 健 夏海亚 钱井芝

（江苏省灌溉总渠管理处，江苏淮安 223200）

1 工程概况

运西分水闸位于苏北灌溉总渠与京航大运河交汇处，地处淮安市楚州区南郊三堡乡鸭洲村，与淮安抽水一站、二站、三站、四站及淮安立交、沙庄引江闸、运东闸等建筑物共同组成淮安水利枢纽。

运西分水闸始建于1977年12月，1979年5月建成并投入使用。工程由中间3孔分水闸和两侧10孔挡洪闸组成，闸身总长为129.5 m，分水闸、挡洪闸底板顶面高程均为3.0 m（废黄河高程，下同），闸顶高程10.8 m。中央3孔分水闸总宽为20.8 m，闸孔净高5 m，净宽6 m，设计流量为300 m3/s，采用钢结构直升门，启闭机械使用3台2×16 t绳鼓式启闭机。分水闸两端各设5孔挡洪闸，共10孔，分水闸闸顶楼板为水轮发电机控制室，检修间分列工程两侧，变电站布置在工程东北角。工程南侧为预制“∏”型公路桥，桥宽5.0 m，桥面高程10.8 m，与淮安抽水一站、二站相接。公路桥南高程8.7 m处为检修工作桥，净宽1.6 m。工程北侧为预制工作桥，净宽1.7 m，工作桥下进水流道布置检修门槽和拦污栅槽。

2 原门槽钢围堰的设计方案及存在的缺陷问题

2.1 设计方案

门槽钢围堰运至分水闸工作闸门门槽处后将围堰内水抽空，直至满足门槽施工要求。

2.2 存在的缺陷

运西分水闸闸门门槽上面为厂房，下游为公路桥，起吊设备无法将钢围堰吊至门槽处施工，施工结束后也无法将其转运到其他门槽处施工。

3 变更门槽钢围堰方案

原门槽钢围堰设计为三面围挡，自身空间较大，自重较重，用起吊设备与船运都无法将其运至工作闸门门槽处。如将钢围堰两面封闭形成船体状，使其能自浮在河道内，便可从水上运抵指定位置，即将原门槽钢围堰改造成浮式钢围堰。具体方法如下：

（1）对底部围挡与钢围堰进行连接焊，围挡设置在钢围堰底口向上65 cm处，原因：①便于钢围堰就位后放置潜水泵进行抽水堵漏；②钢围堰移位时，便于对其底部进行注水，以产生水压使钢围堰自身上浮。

（2）在闸门门槽与钢围堰之间预留60 cm空间，并在此处加一块活动钢板用螺栓固定，作为侧向围挡。使用活动围挡便于对工作门槽进行改造。

（3）侧向螺栓固定处均加设橡胶皮垫，以起到止水作用，防止钢围堰漏水引起工程事故。

4 钢围堰运输、安装

4.1 重心调整

钢围堰改造完成后，原有中心、重心发生变化，经过计算，可通过加装配重铁块进行重心调整，使其浮力中心与围堰重心基本在同一垂线上。

4.2 吃水深度调整

利用70 t吊车把钢围堰放置在下游河道内，通过计算，钢围堰吃水深度在1.8 m左右。在钢围堰内外各放置一台3寸潜水泵，以调节钢围堰吃水深度，一方面便于钢围堰自身稳定，另一方面便于通过下游工作桥。

4.3 浮运、就位安装

钢围堰吃水深度调节完成后，利用人工牵引至闸室工作门槽处，向钢围堰内注水，使其下沉就位。钢围堰就位后，在侧向围挡外侧放置一台潜水泵抽水，同时安排潜水人员进行堵漏。拆除侧向活动围挡，实施工作门槽改造。

4.4 钢围堰拆除移位

门槽改造完成后，安装侧向活动围挡，向其外侧注水，使钢围堰自浮，移位程序与安装就位程序同理，可将其浮运出施工作业区。

5 改造浮式钢围堰注意事项

（1）改造钢围堰时，必须做到各焊缝密实，螺栓固定处密封，防止因漏水严重，钢围堰下水后沉入河床，引起工程事故。

（2）钢围堰改造后，重心计算要准确，通过配重确保浮力与钢围堰重力基本在同一铅垂线上，防止围堰入水后产生倾斜。

（3）钢围堰浮运过程中要注意调整吃水深度，吃水过浅，钢围堰通过不了下游工作桥；吃水过深，围堰有沉入河床风险。

（4）钢围堰就位时，必须关闭上游检修门，确保钢围堰在静态水中浮运，以降低风险系数。

6 结语

浮式钢围堰结构简单，成本低廉，作业方便，运输容易，使用时可缩短工作时间，提高工作效率。特别是在水下建筑物加固维修过程中，能够很好地解决运输困难、施工操作空间受限等问题。