朱永斌

（溫嶺市東海塘管理局，浙江 溫嶺 317500）

1 工程概況

擔(dān)嶼圍涂工程位于溫嶺市東海岸，地處隘頑灣西南側(cè)，與千年曙光所在地 — 石塘隔灣相望，行政區(qū)劃隸屬城南鎮(zhèn)。圍區(qū)呈U字形灣岙，西側(cè)緊鄰國慶塘和南門涂外塘，南北兩側(cè)分別被臺頭山和黃礁山環(huán)抱。圍涂面積0.10萬hm2。工程主要有海堤、3座中型水閘、避風(fēng)區(qū)內(nèi)堤、通航口門及丁壩組成。其中好望閘（3孔×4.00m + 1孔×4.00m）布置在犁頭咀的山脊中上，采用胸墻式結(jié)構(gòu)，閘底高程為-2.00m，閘內(nèi)每孔設(shè)有鋼筋混凝土工作閘門1扇，工作閘門采用2臺200kN螺桿啟閉機啟閉。其中3孔排澇，設(shè)計排澇流量為191m3/s（P= 5%）；1孔納潮，設(shè)計進水流量為40m3/s（P= 5%），分擔(dān)著圍區(qū)及城南鎮(zhèn)37.9km2匯流面積的排澇任務(wù)。

2 閘門現(xiàn)狀及成因分析

目前4扇好望閘工作閘門破壞嚴重：止水橡皮P頭及橡皮墊塊多處斷裂且部分已經(jīng)扯斷，頂止水位置及頂止水與側(cè)止水交接處損壞尤為嚴重，頂水封壓板變形嚴重，水封聯(lián)接用螺栓螺母大部分已經(jīng)松動，部分螺栓螺母已經(jīng)被風(fēng)浪卷走，納潮閘閘門橫梁混凝土破壞嚴重，多處鋼筋已經(jīng)外露，3孔排澇閘四角及局部混凝土也有不同程度受損。根據(jù)現(xiàn)場情況，該4扇閘門已經(jīng)不具備運行條件的能力，故需更換工作閘門，并對閘門破壞成因進行了深入的分析?，F(xiàn)狀見圖1。

圖1 好望閘現(xiàn)狀圖

成因分析，好望閘外海廣闊沒有島嶼阻擋，東南向風(fēng)浪直接作用擊打在閘門上，在好望閘外海側(cè)西南方向建成1座防波堤，西南向風(fēng)浪也直接作用擊打在閘門上，且每年好望閘多受臺風(fēng)正面襲擊或者臺風(fēng)影響，風(fēng)浪特別巨大，風(fēng)浪擊打在閘門上發(fā)出巨響，反彈后浪高有幾十米高，并時常打倒外海檢修閘槽活動欄桿，可見風(fēng)浪威力巨大，與工程其它2座水閘所處的風(fēng)浪條件相比更加不利。施工單位在安裝工作閘門時有四角及局部混凝土碰壞情況，在閘門試運行時沒有調(diào)整好頂止水P頭橡皮與胸墻的間隙，閘門滑塊與閘門槽留有比較大的間隙，容易導(dǎo)致漏水、滲水，止水受損及閘門撞擊門槽受損。

3 方案選擇與設(shè)計

3.1 方案選擇

方案有2種：一是在水閘外海側(cè)修建消浪工程，閘門按原設(shè)計施工圖施工更換；二是對原設(shè)計施工圖閘門進行加強設(shè)計。消浪工程主要考慮有在水閘外海側(cè)東南向修筑一條防波堤或者在外海側(cè)兩側(cè)翼墻之間修建幾道橫梁消浪，防波堤造價高，工期長，修建橫梁要重新建造圍堰，造價也高，工期也長，綜合比較2個方案，選擇原設(shè)計施工圖閘門進行加強設(shè)計，安裝閘門時確保閘門達到設(shè)計、施工規(guī)范要求。

3.2 閘門加強設(shè)計

閘門加強設(shè)計主要從水工結(jié)構(gòu)及止水結(jié)構(gòu)2方面進行調(diào)整加強[1]：

3.2.1 水工結(jié)構(gòu)調(diào)整

調(diào)整主要包含：①門體混凝土由C40調(diào)整為C50；②閘門增加橫梁1根，調(diào)整梁間距；③閘門板厚度由15cm調(diào)整至20cm；④每孔增加1根Φ15.2的鋼絞線；⑤門體配筋進行部分調(diào)整。

3.2.2 止水結(jié)構(gòu)調(diào)整

調(diào)整主要包含：①水封聯(lián)接采用螺栓配雙螺母結(jié)構(gòu)，利用雙螺母對頂防松，支承滑塊的聯(lián)接采用螺栓配螺母結(jié)構(gòu)，利用彈性墊圈防松；②頂水封壓板厚度加厚至20mm；③頂水封和轉(zhuǎn)角水封橡皮材料改用SF6674；④頂水封墊板材料改為不銹鋼板，并在不銹鋼墊板頂部設(shè)置止水橡皮擋板。

3.3 閘門加強設(shè)計分析、計算

使用階段的承載力極限狀態(tài)計算：①正截面受彎承載力計算，本次計算I型截面為第一類T型截面，正截面受彎承載力彎矩設(shè)計值M設(shè)計= 196.70kN · m≤正截面受彎承載力極限設(shè)計值[Mu] = 394.87kN · m，滿足要求。②斜截面受剪承載力計算，斜截面受剪承載力設(shè)計值V設(shè)計=187.33kN≤Vc/γd= 496.19kN（Vc表示斜截面上的剪力設(shè)計值，γd表示鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)），故只需按構(gòu)造要求配置箍筋[2-4]。

使用階段的正常極限狀態(tài)驗算：①裂縫控制驗算，本閘門構(gòu)件環(huán)境條件類別為5級，預(yù)應(yīng)力鋼筋種類為鋼絞線，故裂縫控制等級為一級，荷載效應(yīng)的短期組合下抗裂驗算截面下邊緣混凝土的法向應(yīng)力σcs= 6.0326N/mm2，扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后在驗算邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力σpc= 2.3001N/mm2，滿足要求σcs-σpc≥0，即該結(jié)構(gòu)抗裂滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。②撓度驗算：短期組合時的總撓度f= 5.53mm；長期組合時的總撓度f= 4.45mm；規(guī)范規(guī)定的允許撓度l0/ 400= 10.5mm，故撓度滿足規(guī)范要求[2-4]。

4 工程實施

4.1 閘門制作與更換方案

根據(jù)設(shè)計施工圖紙在閘門預(yù)制場地進行4扇閘門的混凝土澆筑，預(yù)應(yīng)力張拉，養(yǎng)護齡期達到后就可以起吊更換[5-6]。因水閘啟閉平臺、啟閉機房等整個水閘已建設(shè)完成，內(nèi)河側(cè)檢修平臺空間狹小，吊車難以進入作業(yè)，因此要制造1臺專用托架車托運閘門進出檢修平臺。本次更換安裝鋼筋混凝土閘門共4扇，鋼筋混凝土閘門板尺寸3.80m×4.70m，單扇重量約為18.2t，先安裝進水閘閘門，再安裝排澇閘閘門，每次完成1扇，依次進行更換安裝。具體閘門更換方案：

施工準(zhǔn)備→檢修閘門安裝→原閘門拆除→原閘門運出→新閘門起吊→新閘門托運→新閘門安裝。

4.2 閘門更換

4.2.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備主要有：①制作專用托架車。用鋼板、角鐵等制作1臺專用的閘門托架車，托架車寬度略大于閘門厚度，長度略大于閘門板寬度，并保證托架車有足夠的強度與剛度。托架車兩端底部分別安裝連軸萬向輪，軸上對稱制作對拉支架支點，并在托架車前后兩側(cè)對稱位置制作4個牽引點；②安裝支點。在內(nèi)河側(cè)檢修平臺、閘室外混凝土地坪相應(yīng)位置安裝牽引葫蘆固定支點，在胸墻高程4.50m附近相應(yīng)位置亦安裝牽引葫蘆固定支點，同側(cè)兩支點間距與專用托架車上兩牽引點間距保持一致；③鋪設(shè)托架車通道。清理干凈檢修平臺，在工作閘門槽和檢修閘門槽位置用厚鋼板覆蓋，作為專用托架車運送通道并保證通道有足夠的承載力。托架車托運示意見圖2。

圖2 托架車托運示意圖

4.2.2 檢修閘門安裝

由于水閘內(nèi)河側(cè)水位很低，對施工及施工期間水閘的運行影響較小，本次只安放外海側(cè)檢修鋼閘門，用吊車吊裝就位。外海側(cè)檢修閘門就位后，可以起到阻擋潮水的作用，方便工作閘門更換施工。

4.2.3 原閘門拆除

原閘門拆除步驟：①開啟啟閉機將槽孔內(nèi)整扇原閘門拉出閘門槽，專用托架車就位后，將閘門下放到專用托架車上；②采用鋼絞線作為支架，支架為可拆卸式，在托架車兩端與閘門2/5高度處預(yù)埋件連接對拉，固定閘門與托架車以保持運輸過程中閘門的穩(wěn)定，將閘門與托架車完全固定牢固后，再拆除螺桿與吊耳的連接栓；③在檢修平臺相應(yīng)支點分別與托架車兩端支點處架好牽引葫蘆，首先緩慢拉動一端牽引葫蘆，再緩慢拉動另一端牽引葫蘆，使托架車緩慢移出閘門槽，然后撤掉一端牽引葫蘆，緩慢拉動另一端牽引葫蘆使閘門旋轉(zhuǎn)，與閘門槽形成一定的角度，再將牽引葫蘆安裝到閘室外混凝土地坪的支點上，緩慢拉動牽引葫蘆緩緩地將閘門托運出檢修平臺；④閘門托運出檢修平臺后，用吊車將此閘門起吊至處置位置。

4.2.4 新閘門起吊

新閘門的制作場地在靠近檢修平臺的混凝土地坪上，閘門面板朝上預(yù)制。養(yǎng)護齡期達到后，新閘門用吊車吊起豎立，然后搭建鋼管架，對閘門進行止水結(jié)構(gòu)、滑塊等附件的安裝[7]，閘門表面刷防腐漆。附件安裝、防腐漆涂刷完成后，將閘門再次吊起，安放于專用托架車內(nèi)并用鋼絞線支架固定牢固。

4.2.5 新閘門拖運與安裝

新閘門托運方法與原閘門托運方法相同，只是運送路線與起吊反向運行。將新閘門托運至對應(yīng)門槽孔后，用螺栓連接啟閉機螺桿與閘門板吊耳，拆除固定用支架，撤出托架車，閘門即可就位下放。

4.3 施工質(zhì)量保證措施

施工質(zhì)量保證措施主要有：①新閘門設(shè)計混凝土強度為C50，自拌混凝土很難達到C50強度要求，因此采用商品混凝土；②新閘門托運、安裝時要注意保護好混凝土表面，避免混凝土表面損壞；③閘門安裝完成后，要調(diào)整好頂止水P頭橡皮與胸墻的間隙，P頭橡皮與胸墻之間要有一定的壓入厚度，達到最優(yōu)止水效果，調(diào)整好閘門側(cè)滑塊與閘門槽的間距，防止閘門與門槽撞擊受損[7]。

4.4 施工安全保證措施

施工安全保證措施主要有：①復(fù)核驗算原設(shè)計啟閉設(shè)備啟閉力，托架車承載力，支架防傾覆力，通道承載力，吊機起吊力等；②吊裝作業(yè)前，召開安全交底會，明確告知安全注意事項、安全措施、安全操作規(guī)程、事故防范措施等，并簽字確認；③吊裝作業(yè)前，在吊裝現(xiàn)場設(shè)置安全警戒標(biāo)志并設(shè)專人監(jiān)護，非施工人員禁止入內(nèi)；④吊裝時，統(tǒng)一指揮，號令明確；⑤確保閘門板與托架車連接牢固，閘門板托運要緩慢穩(wěn)定，避免閘門板傾覆[8]。

5 結(jié) 語

好望閘閘門更換施工完成后，經(jīng)過一段時間大的風(fēng)浪條件考驗，目前閘門啟閉正常，無明顯漏水、滲水現(xiàn)象，閘門四角及表面混凝土完整無損壞，滑塊與門槽間隙合理無撞擊現(xiàn)象，符合設(shè)計運行條件要求。由此說明此次閘門更換施工加固設(shè)計合理，施工安裝質(zhì)量到位，也為以后類似的工程提供有益的借鑒。

[1] 江蘇省水利勘測設(shè)計院.水閘設(shè)計規(guī)范：SL 265— 2001[S].北京：中國水利水電出版社，2001.

[2]中華人民共和國水利部.水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范：SL/T 191— 2008[S].北京：中國水利水電出版社，2008.

[3]周氐.水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

[4]河海大學(xué)，武漢大學(xué)，大連理工大學(xué)，等.水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)[M].3版.北京：中國水利水電出版社，2009.

[5]中華人民共和國水利部.水利水電建設(shè)工程驗收規(guī)程：SL 223— 2008[S].北京：中國水利水電出版社，2008.

[6] 中華人民共和國水利部.水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程：SL 176— 2007[S].北京：中國水利水電出版社，2007.

[7] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范：GB/T 14173— 2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[8]中華人民共和國水利部.水利水電工程施工作業(yè)人員安全操作規(guī)程：SL 401— 2007[S].北京：中國水利水電出版社，2007.