朱岱明 京杭運河江蘇省交通運輸廳蘇北航務管理處

京杭運河蘇北段（以下簡稱蘇北運河）北起徐州藺家壩，南至揚州六圩口，全長404公里，通航等級達到國家二級通航標準，是僅次于長江的高等級航道。全程水位落差31米，沿線設有11個航運梯級，建有30座大型船閘，其中船閘導航和靠船建筑物經(jīng)多年使用，靠船面產(chǎn)生大面積病害，個別導航和靠船建筑物直接倒塌，嚴重危及船閘通航安全。本文就蘇北運河船閘導航和靠船建筑物病害原因以及如何科學、綜合防治提出一些思考，為以后新（改）建、修復導航和靠船建筑物及其它類似水工建筑物設計、施工、養(yǎng)護提供重要參考。

1.蘇北運河船閘導航和靠船建筑物概況

蘇北運河船閘導航和靠船建筑物主要結(jié)構(gòu)形式為岸壁式結(jié)構(gòu)（墩身為漿砌塊石或砼重力式結(jié)構(gòu)，墩間為重力式駁岸墻）、獨立式墩體結(jié)構(gòu)（漿砌塊石或砼）兩種形式。船閘導航和靠船建筑物靠船面一般會在水位變動區(qū)設置鋼板（鋼護木）護面或鋼包角等保護措施，有少部分老舊船閘導航和靠船建筑物靠船面未在水位變動區(qū)設置保護措施。

2.蘇北運河船閘導航和靠船建筑物病害特征及原因分析

蘇北運河大部分船閘建造于上世紀七八十年代，經(jīng)多年使用后，船閘導航和靠船建筑物靠船面在水位變動區(qū)出現(xiàn)嚴重病害，墩體鋼板（鋼護木）護面或鋼包角焊縫處出現(xiàn)撕裂、翹邊，部分脫落；鋼筋砼墩體面層磨損嚴重，出現(xiàn)大面積露筋，局部裸露鋼筋斷裂，多處出現(xiàn)破損坑洞和凹槽；漿砌塊石墩體局部塊石松動、脫落，有少部分墩體直接倒塌，整體技術(shù)狀況堪憂，嚴重危及過往船舶停靠安全?，F(xiàn)將病害特征主要原因分析如下：

2.1 船型變化

隨著水運經(jīng)濟發(fā)展，蘇北運河船舶通過量逐年增長，船閘實際通過能力已超出最初設計通過能力2倍多，如宿遷2號船閘年設計通過量2100萬噸，而現(xiàn)在實際通過量已達4500萬。船舶通過量爆發(fā)式增長主要受益于船型的變化和發(fā)展，八十年代和九十年初船舶平均載重150T左右，目前船舶平均載重已達2000T左右，是當初的13倍多。而蘇北運河導航和靠船建筑物多年來始終沿用建閘以來的建造標準，基本未作大規(guī)模升級改造，已不適應船舶大型化發(fā)展趨勢，無法滿足當前使用要求，也勢必會造成船閘導航和靠船建筑物的病害加劇。

2.2 管理因素

蘇北運河管理機構(gòu)雖對各船閘實行了集中管理，但在船舶過閘方式上還以各船閘管理單位為主，因此出現(xiàn)管理力度、標準、重視程度不一，導致各船閘導航和靠船建筑物病害程度差異較大。部分船閘未能結(jié)合各自船閘導航和靠船建筑物、自然氣候、水情等特點，實行差異化調(diào)度，導致船舶在進出閘過程中，因惡劣天氣、復雜水情乃至駕駛?cè)藛T的業(yè)務技能不足等因素，偶有船舶操作不當，直接撞擊船閘導航和靠船建筑物，產(chǎn)生“致命傷”；也有少部分船舶在待閘?？繒r依靠帶纜導航和靠船建筑物系船設施進行減速，產(chǎn)生“疲勞傷”。

2.3 設計因素

蘇北運河船閘導航和靠船建筑物系船閘附屬設施，投資額占總體投資比較小，設計人員未能在思想上重視一些細節(jié)設計，存在一些缺陷，主要表現(xiàn)在：導航和靠船建筑物靠船面鋼筋砼保護層在設計時鋼筋選型和布置存在缺陷；施工圖中未明確架立筋或架立筋不足，鋼筋間距偏大或偏小，總體剛度不足；設計超前度不夠，設計標準等級較低，相比經(jīng)濟和船舶大型化發(fā)展趨勢明顯滯后；鋼板（鋼護木）護面或鋼包角設計不夠精細，錨固筋與鋼板（鋼護木）護面或鋼包角僅點焊連接，沒有增設節(jié)點板，連接強度不足；錨固筋數(shù)量不足等。

2.4 施工因素

蘇北運河船閘導航及靠船建筑物有少部分在建造時存在質(zhì)量把關(guān)不嚴，主要表現(xiàn)在：施工人員對砼墩體結(jié)構(gòu)中鋼筋保護層的重要性認識不足，未能對鋼筋保護層厚度進行嚴格檢查，保護層墊塊制作質(zhì)量差、厚度不一等；船閘導航和靠船建物靠船面鋼板（鋼護木）護面或鋼包角存在焊縫未滿焊、局部焊縫質(zhì)量較差，未能滿足設計強度；漿砌塊石靠船墩墩體在砌筑時質(zhì)量控制不到位，塊石坐漿不飽滿，砂漿強度不達標，塊石表面處理較差等。

2.5 養(yǎng)護因素

蘇北運河船閘有部分養(yǎng)護人員存在重建設輕養(yǎng)護現(xiàn)象，未能在精細化管理、預防型養(yǎng)護下功夫，主要表現(xiàn)在：養(yǎng)護人員思想重視程度不夠，不能定期檢查和保養(yǎng)，做不到早發(fā)現(xiàn)、早預防；保養(yǎng)過程中未能對鋼筋砼面層露筋、鋼板（鋼護木）護面或鋼包角焊縫處開裂等苗頭性問題及時處理。

3.綜合防治措施

3.1 統(tǒng)籌調(diào)度，建立調(diào)度規(guī)則

蘇北運河沿線11個梯級30座大型船閘，由運河管理機構(gòu)統(tǒng)一管理。運河管理機構(gòu)充分利用統(tǒng)一管理資源優(yōu)勢，從頂層設計以及制度層面，加強運河沿線船舶調(diào)度管控，建立了船舶調(diào)度規(guī)則，充分保護船閘和靠船建筑物等各類設施安全。重點對蘇北運河船閘和靠船建筑物全面梳理和排查，按船閘建成年代、建筑物設計等級以及結(jié)構(gòu)形式進行分類，根據(jù)分類等級調(diào)度船船過閘。蘇北運河基本做到2000T級以上大型船舶從分類等級高的船閘通過，2000噸級以下船舶從分類等級低的船閘通過，通過一定時期運行，實施效果較好。

3.2 統(tǒng)一規(guī)劃，推進專項技改

蘇北運河管理機構(gòu)針對近年來經(jīng)濟發(fā)展、船型變化趨勢以及船閘和導航靠船建筑物技術(shù)狀況，從養(yǎng)護資金使用及技改制度層面進行了統(tǒng)一規(guī)劃，穩(wěn)步推進專項技術(shù)改造工作。全面普查船閘導航和靠船建筑物技術(shù)狀況，組織專業(yè)技術(shù)人員及檢測機構(gòu)對病害情況現(xiàn)場檢查、檢測、分析，從不同維度進行科學評估，按評估結(jié)果建立船閘導航和靠船建筑物基礎技術(shù)數(shù)據(jù)庫，并制訂分年實施計劃。對列入技改計劃項目，強化前期設計管理，除滿足功能使用和結(jié)構(gòu)安全外，重點突出建筑物的工程質(zhì)量通病研究，從設計細節(jié)角度提出質(zhì)量通病病害防治措施，如建筑物靠船面鋼筋保護層、鋼板（鋼護木）護面或鋼包角及系船設施的細部設計等。注重施工過程細節(jié)處理，重點對砼靠船面保護層墊塊、砼密實度以及鋼板（鋼護木）護面或鋼包角節(jié)點板施工等重點環(huán)節(jié)管理，確保施工質(zhì)量。

3.3 精細管理，推行預防性養(yǎng)護

船閘預防性養(yǎng)護主要內(nèi)涵是針對船閘導航和靠船建筑物等設施做出的一種主動性養(yǎng)護措施。根據(jù)船閘導航和靠船建筑物技術(shù)特點、工作環(huán)境、工作周期等數(shù)據(jù)模型制訂設施保養(yǎng)周期和養(yǎng)護計劃，應用工程措施解決病害，恢復其技術(shù)性能。蘇北運河管理機構(gòu)在預防性養(yǎng)護方面做了大量探索工作，提出了精細養(yǎng)護管理理念，建立了船閘綜合檢測評估制度，編寫了《京杭運河蘇北段船閘綜合檢測工作手冊》，定期開展船閘綜合檢測，根據(jù)檢測結(jié)果對船閘導航和靠船建筑物病害進行安全評估，并提出針對性解決措施。此外，隨著大數(shù)據(jù)時代到來，對數(shù)據(jù)分析、利用已成為一項重要工作，尤其對船閘預防性養(yǎng)護來說，就是要建立一套科學、完備、準確的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對采集到的海量船閘技術(shù)數(shù)據(jù)進行分析、研判、預測，分析出船閘設施運行技術(shù)狀況曲線，為船閘導航和靠船建筑物等設施預防性養(yǎng)護提供決策支持。蘇北運河管理機構(gòu)投入養(yǎng)護資金800多萬元開發(fā)了《京杭運河蘇北段養(yǎng)護管理信息化系統(tǒng)》，通過自動和人工等不同方式采集各類船閘養(yǎng)護數(shù)據(jù)，涵蓋了船閘基礎信息、船閘實時運行、養(yǎng)護業(yè)務工作等內(nèi)容，建立蘇北運河養(yǎng)護管理綜合數(shù)據(jù)庫，為全面推行預防性養(yǎng)護打下了扎實基礎。

4.結(jié)束語

本文通過對蘇北運河船閘導航和靠船建筑物病害原因分析，認為船舶大型化發(fā)展、船舶碰擦、設計標準等級低、施工及養(yǎng)護不到位是船閘導航和靠船建筑物靠船面病害產(chǎn)生的主要原因，提出從船舶統(tǒng)籌調(diào)度、專項技術(shù)改造及預防性養(yǎng)護等防治措施來降低船閘導航和靠船建筑物病害，對船閘導航和靠船建筑物病害預防及修復有重要的指導意義。