上海市防汛闸门及潮闸门井损坏的维修养护
2014-09-27叶茂盛
叶茂盛 ,周 斌
(1.上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市 200092;2.水利部太湖流域管理局苏州管理局,江苏苏州 215011)
0 引言
上海市防汛闸门及潮闸门井是连接江河堤防的重要防汛构筑物,防汛闸门及潮闸门井的安全可靠与防汛墙(堤)同等重要。防汛闸门及潮闸门井工作特点是非汛期期间或低水位时为开启状,汛期期间根据防汛要求须及时关闭,以确保防汛安全。潮闸门井还承担着解决局部区域排水的功能要求。防汛闸门及潮闸门井日常维修养护工作至关重要,如有损坏应及时进行维修更换。
目前上海沿江、沿河共有1 500余道防汛闸门及1 200余只防潮拍门,常见的防汛闸门型式有:人字门、推拉门、平开门、翻板门等,潮闸门井一般为“双口”型式。
1 防汛闸门及潮闸门井的安全检查与观测
防汛闸门及潮闸门井的检查与观测工作同堤防巡查一样应常态化,若闸门遭到重大损坏无法关闭影响到防汛安全须及时维修养护。
1.1 检查与观测的主要内容
(1)闸门门槽是否堵塞、门底槛是否损坏;
(2)闸门止水带是否老化、变形;
(3)闸门连接部件是否锈蚀;
(4)闸门配件是否齐全;
(5)闸门门体是否变形,开、关是否灵活;
(6)闸门墩是否损坏;
(7)潮闸门有无缺失或失灵;
(8)闸门井设备是否正常运行;
(9)闸门井井底及管道有无异物堵塞。
1.2 检查与观测方法
(1)直接观测检查:对损坏重点部位可拍摄照片。
(2)清理检查:经常清理闸口淤积物、积水等,避免腐蚀,保持清洁完好。对潮闸门井经常用竹篙、木杆进行探摸,遇有块石、杂物应及时清理。
(3)检查时应做好记录和状况描述。
2 防汛闸门及潮闸门井损坏的种类与原因
防汛闸门及潮闸门井的损坏除了设计不当、施工质量差或管理不善等方面的原因外,最主要的是使用过程中不规范操作所造成。常见的闸门损坏类型和原因见表1。
表1 防汛闸门及潮闸门井损坏的种类、原因及特征
3 防汛闸门及潮闸门井损坏的修护
3.1 钢闸门维修
3.1.1 闸门底槛修复
问题:门槛破损、变形、无法止水。
修复技术要求:
(1)将原有门槛两侧各50 cm左右的底板凿除,凿出钢筋保留,同时凿除面必须清除干净。
(2)新埋设的闸门底槛预埋件及钢筋必须与原有底板凿出钢筋焊接连成整体。
(3)闸门底槛以及闸门底枢、轮轨定位按照总体图平面位置进行放样,同时还须按照现场钢闸门的实际尺寸进行最后核定。
(4)闸门底槛凿除前,必须将原有闸门进行关启检验,以确定闸门底槛的正确位置,避免造成闸门无法关启。
(5)根据现场实际情况,可调整底槛踏板厚度δ≥12 mm,钢翻板厚度δ≥15 mm,沟槽盖板厚度δ≥15 mm。
(6)混凝土等级强度不小于C30。
4.1.2 闸门门体修复
(1)问题1:门体锈蚀、止水带老化、关闭困难。修复技术要求:
a.门叶:喷丸除锈达到Sa2.5级,表面显露金属本色,然后涂二道红丹过氯乙烯防锈漆,一道海蓝环氧脂水线漆,每道干膜不小于60μm。
b.门体整形:闸门在关闭位置时所有水封的压缩量不小于2 mm。闸门安装完毕验收合格后,除水封外再涂一道海蓝色环氧脂水线漆,干膜不小于60 m。
c.水封:按原规格尺寸配置调换,材料采用合成橡胶,所有水封交接处均应胶接,接头必须平整牢固不漏水,水封安装好后,其表面不平整度不大于2mm。
d.支铰:使闸门达到灵活转动,关闭自如。
(2)问题2:钢闸门门叶底部锈蚀严重、关闭困难。
修复技术要求:
a.钢闸门门叶卸除前,必须按防汛标准设置临时防汛墙。
b.施工时应首先将闸门门叶尺寸以及各种配置材料规格进行现场量测,确定正确无误后才能将门叶进行下卸;然后将底部一节门叶连同工字钢连接横梁割除。施工中严格按照原有规格尺寸落料,并按钢闸门施工相关规范要求将闸门门叶原样恢复。
c.钢闸门门叶修复技术要求与上述“问题1”钢闸门维修技术要求相同。
3.1.3 钢闸门零部件更换
(1)配齐每道闸门的紧固装置,使之达到“一用一备”的安全运行使用要求。
(2)定期对所有闸门零配件及闸门预埋件进行维护保养,使之达到灵活、转动自如,如达不到要求则予以及时更换。
(3)推拉门开启及关闭时须确保始终有3个支点(顶轮限位装置)支撑于门体上,缺失或损坏时须及时进行增补和更换。
3.1.4 钢闸门接高
闸门顶标高低于防汛设防标高要求20 cm以上时,需对闸门接高,接高具体方式如图1。
图1 钢闸门接高图(单位:mm)
闸门接高时,原有门顶埋件及连结部件都须随之进行调整。闸门简单接高范围不大于30 cm。接高超过30 cm时须对原闸门先进行整体安全复核,根据复核结果再确定加高方式。
3.1.5 钢闸门安全检验
闸门关闭定位后,高压水枪(水压力1.2 kg/cm2)对止水作水密试验5 min,以止水橡皮缝处不漏水为合格。
3.2 闸门封堵
3.2.1 闸门永久封堵
闸门永久封堵的具体做法见图2、图3。
(1)将原有底板及两边侧墙面凿除25 cm,凿出钢筋保留,凿除面清理干净后涂刷混凝土界面剂,以保证新老混凝土结合面连接质量。
(2)封堵墙体厚度为40 cm(30 cm),布置双排Φ12网格钢筋,间距均为200 mm。
(3)原有凿露钢筋与新布置的钢筋焊接成整体,然后立挡模,浇筑C30钢筋混凝土墙板,与两侧防汛墙连成整体封闭。
3.2.2 闸门临时封堵
(1)将原有底板及两边侧墙面凿毛,凿毛宽度底板60 cm,两边侧各30 cm,凿除面清理干净。
图2 闸口封堵平面图(单位:mm)
图3 闸口封堵断面图(单位:mm)
(2)在凿毛面范围种植双排Φ12钢筋,间距20 cm,种植深度14 cm,并预留锚固长度42 cm。
(3)立挡模,浇筑C30素混凝土挡墙与两侧防汛墙形成整体封闭。“L”型挡墙尺寸为:底板宽60 cm,厚30 cm,墙板厚30 cm。
(4)混凝土浇筑前,原有混凝土面刷混凝土界面剂,以保证新老混凝土结合面连接质量。
(5)施工时应先对原闸门养护关闭妥善后,再进行后续封堵施工,封堵断面型式可参考图2、图3。
3.3 潮闸门井的维护
一般潮闸门井由拍门、闸门及启闭设备等组成,大多采用成套定型产品,在使用过程中设备如发生故障,应请专业维修人员到现场进行维修。平时一般对潮闸门井的维修主要有两个方面,一是对闸门启闭机的维护,二是对闸门井的清理。
3.3.1 启闭机的维护
启闭机动力一般有电动及人力两种,也有手、电两用型,人力启闭机较简单,电动部分需要有相应维护措施。
启闭机动力要求:需有足够容量供电电源(重要的还需有备用电源),良好的供电质量,电动机设备有良好的工作性能。
(1)电动机的日常维护
a.保持电动机外壳上无灰尘污物。
b.检查接线盒压线螺栓是否松动、烧伤。
c.检查轴承润滑油脂,使之保持填满空腔的1/2~2/3。
(2)操作设备的维护
a.电动机的主要操作设备如闸刀、电源开关、限位开关等,应保持清洁干净,触点良好,机械转动部件灵活自如,接头连接可靠。
b.限位开关经常检查调整,使其有正确可靠的工作性能,不能经常运行的闸门应定期进行试运转。
c.保险丝必须按规格准备备件,严禁使用其他金属丝代替。
d.接地应保证可靠。
(3)人工操作手、电两用启闭机时,应先切断电源,合上离合器,才能进行操作;如使用电动时,应先取下摇柄,拉开离合器,才能按电动操作程序进行。
3.3.2 闸门井的维护
(1)闸门井清理
为方便闸门安全启闭,应定期对闸门井进行清理,清除井内淤积的垃圾、杂物等,特别是拍门、闸门口的卡阻物。为防止杂物卡阻,除了加强管理和检查清理外,可结合具体情况,采取防护保护措施,如在闸口外设置栏污网截污。
(2)井盖修复
闸门井井盖发生缺失或损坏时须予以及时修复,以确保闸门井安全运行。为方便闸门井检修,一般在井口采用由多块钢筋混凝土预制板组成的盖板,方便人工搬动。
a.现场采集盖板尺寸(长×宽×厚),板与板之间需留1 cm空隙,以方便安装嵌入。
b.立挡模,浇筑C30盖板,板中主钢筋规格为Φ10~Φ12,间距150 mm,分布钢筋规格为Φ8,间距200 mm。
c.为方便人力安装检查,常用的预制板尺寸:板宽20~30 cm,板长约140 cm,板厚8~10 cm。
4 结语
为了保证上海市的防汛安全,上海市防汛闸门及潮闸门井日常维修养护工作至关重要。本文对上海市防汛闸门及潮闸门井的维修养护设计进行了归类总结,包括防汛闸门及潮闸门井损坏的种类与原因、日常养护工作中的安全检查与观测及相关设施的维修养护方法。为该类水工构筑物日常维修养护工作提供了一定的技术参考。