肖俊聰
(惠州市水務(wù)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,廣東 惠州 512200)
西瀝排澇站閘位于惠州市淡水河右岸的永良圍水貝村段,始建于1979年,采用閘站結(jié)合型式布置流道,上層布置泵站強(qiáng)排涵管,下層布置自排閘流道。排澇裝機(jī)3臺(tái)415kW,設(shè)計(jì)流量4.3m3/s,起排水位 11.7m,自排閘(1.8 ×2.3m)2 孔,強(qiáng)排涵(1.6×1.2m)2孔,自排閘采用鋼筋砼側(cè)翻拍門,強(qiáng)排閘采用堤內(nèi)式鋼拍門。
西瀝排澇站閘出口改造工程是拆除原鋼筋砼側(cè)翻拍門,再通過(guò)駁接自排閘涵和強(qiáng)排涵重新布置出水口,新閘門采用自排自關(guān)的自由式拍門,拍門型式選取了JYFP-F-F系列復(fù)合材料拍門,外江設(shè)置了平板鋼閘門作為檢修門。
拍門用作自排涵和強(qiáng)排涵出口工作閘門,能自動(dòng)關(guān)閉和開啟,運(yùn)行管理方便,不需設(shè)置啟閉設(shè)備,可降低工程造價(jià)和運(yùn)行管理費(fèi)用。
JYFP-F-F系列復(fù)合材料拍門是由一種高強(qiáng)度聚酯玻璃鋼復(fù)合材料制品,產(chǎn)品采用不飽和聚酯樹脂為基體,加入增強(qiáng)玻璃纖維并在特定的模具中經(jīng)固化形成的高分子復(fù)合材料拍門。
高強(qiáng)聚酯玻璃鋼,學(xué)名玻璃纖維增強(qiáng)塑料,英文簡(jiǎn)寫FRP,在我國(guó)50年代末期開始起步,經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展,特別是改革開放以后,玻璃鋼行業(yè)經(jīng)過(guò)廣大從業(yè)人員的艱苦努力,引進(jìn)消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)國(guó)際間技術(shù)交流和合作,已經(jīng)發(fā)展成為我國(guó)的一項(xiàng)重要新型工程材料體系,為我國(guó)國(guó)防科技和工業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
玻璃鋼具有很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性,可以與許多金屬或非金屬進(jìn)行結(jié)合;亦可稱為玻璃鋼復(fù)合材料,同時(shí)玻璃鋼產(chǎn)品也是思維的產(chǎn)品,工藝模具,環(huán)境方案,裝備和人員素質(zhì)技能,都直接影響玻璃鋼產(chǎn)品的成與敗,質(zhì)量的控制難度較大。
JYFP-F-F系列復(fù)合材料拍門可設(shè)計(jì)性強(qiáng),耐腐蝕,重量輕,開啟迅速,水頭損失小,便于安裝,使用壽命長(zhǎng),維護(hù)量少,其價(jià)格也具有優(yōu)勢(shì),而且一般無(wú)回收價(jià)值而使防盜性能好。
2013年5月20日至22日,當(dāng)?shù)仄战荡蟮奖┯?,外江水位上漲較高。21日17:00時(shí)西瀝排澇站內(nèi)水位為11.7m,泵站開1#機(jī)組排澇;至22日零時(shí),內(nèi)水位升至11.95m,加開2#機(jī)組排澇;22日7:00時(shí),內(nèi)水位升至11.95m,加開3#機(jī)組排澇。至22日13:00時(shí),內(nèi)水位為11.8m,此時(shí)值班人員聽到“嘭”的一聲響,發(fā)現(xiàn)一孔閘涵有外江水倒灌,即向上級(jí)主管部門報(bào)告。上級(jí)主管部門接到報(bào)告后立即部署搶險(xiǎn)工作,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察水情和討論,判斷為左側(cè)自排閘拍門破裂形成了倒灌通道,鑒于預(yù)報(bào)仍有暴雨,立即采取把外江檢修閘門加高1m,切斷水流,避免江水倒灌,派潛水員下水檢查水下情況,確認(rèn)左側(cè)自排閘拍門破裂。期間,東江水利樞紐閘門全部開啟下泄洪水,內(nèi)澇水位自23日3:00時(shí)始逐步降低,至早上8:00時(shí),內(nèi)水位為12.2 m,外水江位為12.0m,泵站停機(jī),依靠自排閘排澇。
鑒于拍門已破損和使用難確保安全,拆除全部拍門,強(qiáng)排涵依靠原有堤內(nèi)式鋼拍門斷流,自排涵采取定制臨時(shí)鋼閘門,利用鋼絲繩懸掛在自排涵出口處,在臨時(shí)鋼閘門外江側(cè)壓上鋼筋石籠,鋼筋石籠上栓鋼絲繩,確保外江水位高時(shí)可止水,內(nèi)澇水位高時(shí)可移開臨時(shí)鋼閘門排澇,24日10:00時(shí)應(yīng)急處理完成。
根據(jù)應(yīng)急度汛方案,西瀝站涵拆除了所有拍門門板,檢查門板受損情況如下:
(1)強(qiáng)排涵拍門:2個(gè)強(qiáng)排涵(1.6×1.2m)拍門都有門耳與門板連接部位開裂,肋板連接有局部開裂。
(2)自排涵拍門:2個(gè)自排涵(1.8×2.3m)拍門,左側(cè)自排涵拍門門板完全損壞,被水沖走,右側(cè)拍門門板受損嚴(yán)重,面板已斷裂,多處肋板與面板已分離,有一小段肋板已斷被沖走,門耳與門板連接部位開裂。
(3)檢查門板和肋板用的板材厚度約為6mm,門背明顯可見纖維材料,粘合材料使用不飽滿,肋板與門板粘合僅靠肋板兩邊的一層纖維(部分已開裂)粘合加強(qiáng),門耳與門板直接粘合受力差,門板整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作工藝粗糙。
經(jīng)對(duì)工程設(shè)計(jì)、施工有關(guān)資料收集和現(xiàn)場(chǎng)檢查,初步分析復(fù)合材料拍門受損原因主要有:
4.2.1 從現(xiàn)場(chǎng)檢查情況分析
強(qiáng)排涵和自排涵出口布置在同一垂直面,強(qiáng)排涵在上,自排涵在下,強(qiáng)排涵排出的水流在自排涵拍門附近會(huì)產(chǎn)生紊流,閘口處漂浮的雜物較多,紊流夾帶的雜物對(duì)自排涵拍門會(huì)產(chǎn)生撞擊,紊流在自排涵拍門處有可能產(chǎn)生負(fù)壓,使自排涵拍門出現(xiàn)拍打現(xiàn)象,拍打過(guò)程中雜物又有可能被夾于拍門門板和門座之間而使拍門門板受力不均,在撞擊、拍打和受力不均的外力作用情況下,一旦超出了門板材料和結(jié)構(gòu)的承受能力,門板就會(huì)產(chǎn)生破裂損壞而至毀壞,這是直接原因。
4.2.2 從相關(guān)資料情況分析
參建各方對(duì)復(fù)合材料的認(rèn)識(shí)都有不足,對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合材料拍門產(chǎn)品過(guò)于信賴,思想意識(shí)上重視不夠。
(1)復(fù)合材料拍門是否適合本工程使用論證不充分。設(shè)計(jì)方案把強(qiáng)排涵和自排涵出口布置在同一垂直面,強(qiáng)排涵排出的水流在自排涵出口處會(huì)產(chǎn)生紊流,復(fù)合材料拍門是否適合在這種流態(tài)下使用,設(shè)計(jì)單位沒(méi)有做充分的論證。
(2)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑膹?fù)合材料拍門的相關(guān)資料不足,設(shè)計(jì)有工作門布置圖和閘門特性表(閘門型式為JYFP-F-F系列復(fù)合材料拍門,孔口尺寸,設(shè)計(jì)洪水位、底檻高程、自排自關(guān)的操作要求等),對(duì)復(fù)合材料拍門沒(méi)有提出詳細(xì)具體的技術(shù)要求或說(shuō)明。
(3)施工單位采購(gòu)拍門時(shí)與設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)廠家的溝通不足。施工單位向供貨商采購(gòu)拍門,而供貨商向拍門生產(chǎn)廠家加工訂做拍門,在采購(gòu)和生產(chǎn)拍門的過(guò)程中,施工單位、設(shè)計(jì)單位和生產(chǎn)廠家都沒(méi)有就拍門的具體事項(xiàng)進(jìn)行過(guò)溝通,也就沒(méi)有進(jìn)一步明確拍門的技術(shù)要求。
(4)施工單位對(duì)采購(gòu)的復(fù)合材料拍門和資料驗(yàn)收不夠嚴(yán)格,對(duì)拍門生產(chǎn)廠家的檢驗(yàn)報(bào)告簽名不符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定未提出異議或質(zhì)疑。
(5)監(jiān)理單位監(jiān)管不嚴(yán),對(duì)拍門生產(chǎn)廠家的檢驗(yàn)報(bào)告簽名不符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定未提出異議或質(zhì)疑。
(6)建設(shè)單位管理不嚴(yán),工作不夠細(xì)致,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題。
復(fù)合材料拍門具有重量輕、開啟角度大、水頭損失小等優(yōu)點(diǎn),但國(guó)家未對(duì)復(fù)合材料拍門做出技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),市場(chǎng)監(jiān)管機(jī)制還不完善,廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品不能提供相應(yīng)技術(shù)指標(biāo),產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊,工程參建各方對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合材料拍門產(chǎn)品的認(rèn)識(shí)不足,未對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。
建議設(shè)計(jì)單位對(duì)復(fù)合材料拍門是否使用于本工程做充分的論證,且提出詳細(xì)具體的復(fù)合材料拍門的技術(shù)要求或說(shuō)明,作為拍門交貨驗(yàn)收的依據(jù);施工單位采購(gòu)拍門時(shí)要選擇具有拍門生產(chǎn)許可資質(zhì)的廠家,并要求廠家提供相應(yīng)資質(zhì)資料的復(fù)印件及產(chǎn)品合格證、檢驗(yàn)報(bào)告、說(shuō)明書等原件備案,產(chǎn)品到工地時(shí),建設(shè)單位或監(jiān)理單位組織參建各單位進(jìn)行拍門交貨驗(yàn)收,檢驗(yàn)產(chǎn)品是否滿足工程要求,留下書面驗(yàn)收記錄,并報(bào)工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)備案。