杜偉，劉衍堂，陸平

（1.濟寧市水利科技推廣培訓(xùn)中心，山東濟寧271000；2.濟寧市南四湖水利管理局，山東濟寧271000；3.嘉祥縣大張樓鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東嘉祥272403）

合頁壩在濟寧市引水入城泵站中的應(yīng)用

杜偉1，劉衍堂2，陸平3

（1.濟寧市水利科技推廣培訓(xùn)中心，山東濟寧271000；2.濟寧市南四湖水利管理局，山東濟寧271000；3.嘉祥縣大張樓鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，山東嘉祥272403）

合頁活動壩是一種新型攔水壩，非常適用城市景觀河道。它利用液壓缸來支撐壩面，操作靈活，可以實現(xiàn)壩面快速升降，也可以單扇或多個壩扇任意組合或同步調(diào)節(jié)，在損失極少水量的情況下，沖掉上游漂浮物，既可以改善水質(zhì)，又可以形成挑水景觀。本文通過合頁壩在濟寧引水入城南躍進(jìn)溝泵站的安裝與應(yīng)用，對合頁活動壩進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

合頁活動壩；提水泵站；安裝工程

濟寧市引水入城的主要任務(wù)是引梁濟運河河水補源入濟寧城區(qū)，改善沿線農(nóng)田灌溉條件、回灌補充地下水漏斗區(qū)，使引水入城水源得以保證，實現(xiàn)濟寧北部城內(nèi)與城外大水系的融合貫通。南躍進(jìn)溝提水泵站工程是該工程的重要樞紐，主要由攔河壩、提水泵站和管理設(shè)施組成。

1　攔河壩選型

南躍進(jìn)溝提水泵站工程緊鄰濟寧城區(qū)，結(jié)合生態(tài)河道建設(shè)，工程設(shè)計時就考慮到在滿足引水與防洪功能的同時，使工程與城市建設(shè)規(guī)劃、周邊生態(tài)濕地有機結(jié)合，建設(shè)成為一處環(huán)境優(yōu)美的水利景觀，為市民提供一個休閑的親水平臺。

攔河壩下游設(shè)計水位34.0 m，上游設(shè)計水位38.2 m，水位落差4.2 m，該工程上下游河道緊鄰公路，容易聚集河道漂浮物。如選用混凝土溢流壩，一是外觀與周邊不協(xié)調(diào)；二是高度不能調(diào)節(jié)，行洪能力較差；三是河道飄浮物需人工清除。如選用水力自控翻板閘，閘門在某些水力條件下容易發(fā)生小開度振動拍打現(xiàn)象，長期使用會導(dǎo)致閘壩漏水。合頁活動壩做為近幾年新興的一種攔水壩，它利用液壓三鉸點變輻機構(gòu)原理與液壓翻板壩有機結(jié)合，兼具有擋水和泄水雙重功能，采用液壓啟閉系統(tǒng)直接驅(qū)動多扇活動壩面，使其繞底軸在一定角度范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，啟閉較為靈活，降低閘門高度后，在損失極少水量的情況下可以使河道漂浮物下泄，改善水質(zhì)，又可以形成挑水效果。它既可像橡膠壩那樣緊貼河床，又像翻板閘門一樣自由行洪，任意保持水位高度。經(jīng)綜合考察選型，確定南躍進(jìn)溝提水泵站攔河壩采用合頁活動壩方案，合頁活動壩凈寬48 m，共設(shè)8扇3 m×6 m鋼閘門，閘門液壓裝置均布置于右岸管理房內(nèi)。

2　合頁活動壩組成

2.1合頁活動壩預(yù)埋系統(tǒng)

預(yù)埋系統(tǒng)由預(yù)埋鋼板及預(yù)埋螺栓等組成，其中預(yù)埋螺栓采用20#鋼，預(yù)埋鋼板采用Q235低合金鋼板制造，起上部結(jié)構(gòu)與閘底板之前的定位和傳力等作用。

2.2合頁壩壩面系統(tǒng)

1）壩面板。采用前面板10 mm、后面板4 mm厚低碳合金鋼面板，加工后的面板呈折線型，有效的防止水流涌浪以及雜物砂石對壩面的沖擊，以免造成壩面面板變形。放倒壩面后，折線型可以很好的過流沖刷壩前淤泥、淤砂，折線造型可以消除過流引起的振動直線傳播，減小振動。2）活動復(fù)合底軸。采用厚壁無縫鋼管，與銅基聚四氟乙烯無油軸承鑲嵌的鉸軸座配合，利用聚四氟乙烯的抗磨性，銅基的潤滑性，使底軸轉(zhuǎn)動靈活。3）底鉸支座。采用Q235材料做支撐立板，滑動軸承與45#鋼鍍鉻制造的鉸接軸配合，保證長期使用不會造成相互之間磨損銹蝕粘連，運行穩(wěn)妥可靠。4）壩面防腐。壩扇防腐施工嚴(yán)格執(zhí)行《水工金屬結(jié)構(gòu)防腐蝕規(guī)范》（SL105－2007）標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行底漆、中面漆和面漆的防腐處理。底漆采用20%富鋅環(huán)氧漆，面漆采用氯化橡膠面漆。底漆、中漆、面漆均噴涂兩遍。5）止水。壩扇止水分為底止水、側(cè)止水、鉸止水及邊墻止水。對于底止水和鉸止水，止水面始終抵靠在整個底轉(zhuǎn)軸的圓柱外表面上，壩體在繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時也能始終保持密封止水狀態(tài)。底止水特有的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以在損壞的情況下帶水更換。底止水上平面與壩扇上平面，在壩扇放倒時呈流線型，可以很好的在水流作用下，將壩前淤積物沖刷干凈，防止底部淤沙抬高河床產(chǎn)生的不利影響，并有效降低底止水迎水側(cè)水壓，延長底止水使用壽命。邊墻止水及側(cè)止水均為同樣的原理，止水橡膠始終抵靠在翼墻墻面或壩扇兩側(cè)。

止水材質(zhì)選用P型三元乙丙橡膠，止水帶具有良好的彈性，耐磨性、耐老化性和抗撕裂性能，適應(yīng)變形能力強、防水性能好。

2.3液壓系統(tǒng)

合頁壩壩體背部由2支液壓缸支撐，由電機帶動液壓泵站運轉(zhuǎn)輸出高壓油，經(jīng)溢流閥調(diào)壓后至兩個油缸活塞腔，推動壩體背部的液壓缸活塞桿伸出，帶動面板繞底軸轉(zhuǎn)動升起。降壩時利用壩體自重及水重，可實現(xiàn)無動力自動降壩功能。

2.4控制系統(tǒng)

合頁壩配備了PLC電控操作系統(tǒng)，配置了無動力手動降壩、超警戒水位自動報警等安全保障功能，并可通過相關(guān)傳速協(xié)議，聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控和超警戒水位自動降壩等功能。

3　合頁活動壩安裝與維護

合頁活動壩安裝流程如下：預(yù)埋件安裝→壩體面板安裝→液壓缸、管路安裝→控制系統(tǒng)安裝→管路吹掃清洗→壩體止水安裝→壩體系統(tǒng)調(diào)試→壩基二期混凝土安裝。本文主要介紹壩體面板安裝與壩體止水安裝的方法。

3.1壩體面板安裝

1）預(yù)埋件精確埋設(shè)完畢后，安裝鉸支座，采用25T汽車吊對壩體進(jìn)行吊裝，確保一次吊裝到位，使壩體與鉸支座安裝成一體。2）使用水準(zhǔn)儀調(diào)整好鉸支座基礎(chǔ)板，使用全站儀進(jìn)行平面控制，調(diào)整面板基座，使面板基座軸線與設(shè)計軸線平行。3）對壩體面板進(jìn)行整體調(diào)整，確保壩體軸線、頂軸線與設(shè)計軸線重合，面板底軸用橡膠止水墊連接，面板頂軸與基礎(chǔ)板距離要達(dá)到設(shè)計要求。用吊車升起壩面，支撐固定，安裝液壓缸，調(diào)整壩面高程，確定鉸軸位置。4）再次對壩體面板進(jìn)行定位測量，采用焊接方式焊接面板基座與鉸支座基礎(chǔ)板，并焊實預(yù)埋錨栓。

3.2壩體止水安裝

1）采用P型橡膠止水帶，采用鍍鋅扁鐵作為壓板，采用螺栓連接。2）安裝前要檢查止水帶產(chǎn)品是否有產(chǎn)品質(zhì)量合格證，并對外觀進(jìn)行質(zhì)量檢查。3）P型橡膠止水帶采用沖壓式打孔，防止變形和撕裂。4）橡膠止水帶形式與尺寸要符合設(shè)計要求，其拉伸強度、伸長率、硬度均應(yīng)符合規(guī)范要求。

3.3合頁活動壩的運行與維護

1）試運行期間，壩面必須充分活動，排除管路中氣體，避免造成運行時丟壓、失壓、壩面不齊等現(xiàn)象。2）在操作壩面之前，必須待油泵運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，才可對壩面進(jìn)行升降操作。3）液壓站油箱在安裝前必須檢查其清潔度，并符合技術(shù)說明書的要求，所有的壓力表、壓力控制器，壓力變送器等均必須校驗準(zhǔn)確。4）對油箱內(nèi)的油液應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行過濾檢查，通過液位計，觀察到油位不能滿足系統(tǒng)要求時，應(yīng)及時添加油至正常液位。

4　結(jié)語

合頁活動壩在濟寧市引水入城南躍進(jìn)溝提水泵站的安裝及應(yīng)用過程中，結(jié)構(gòu)牢固，造型美觀，安裝簡單，維護方便；單扇或任意多扇閘門可以自由啟閉，通過漫水造成水幕效果，配合多彩燈光，形成了非常漂亮的水利景觀，由于土建施工沒有傳統(tǒng)閘門所需的閘墩和排架，有效節(jié)省了鋼筋混凝土工程量，它不僅保護了環(huán)境，節(jié)約了資源，而且不破壞河道原水面狀態(tài)，非常適用于城市景觀及生態(tài)河道治理。

（責(zé)任編輯趙其芬）

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1009-6159（2016）-10-0029-02

2016-04-26

杜偉（1977—），男，工程師