程明春

(貴州省畢節(jié)市勘測設計研究院，貴州 畢節(jié) 551700)

導流隧洞進口封堵閘門下閘蓄水時間節(jié)點一般存在一定不確定性，導致施工圖封堵閘門設計水頭、結(jié)構(gòu)強度及啟閉機容量不一定滿足汛期下閘蓄水時間節(jié)點要求，現(xiàn)場應對封堵閘門設計水頭、結(jié)構(gòu)強度、啟閉機容量及結(jié)構(gòu)尺寸復核，初步設計報告考慮下閘水頭、在一定水頭下動水啟門水頭、擋水水頭應留一定富裕，保證封堵閘門不顛覆性設計、加工制作。本文通過對封堵閘門下閘蓄水時間節(jié)點與初步設計報告下閘蓄水時間節(jié)點不一致，對設計水頭、結(jié)構(gòu)強度、啟閉機容量及結(jié)構(gòu)尺寸復核，并對不滿足設計要求結(jié)構(gòu)尺寸進行改造及止水漏水處理，使龍官橋水庫下閘蓄水取得圓滿成功。

1 工程概況

龍官橋水庫位于烏江流域六沖河一級支流白甫河干流上游倒天河段上，大壩位于七星關區(qū)何官屯鎮(zhèn)龍漢村小旱莊村寨下游600 m處，為混凝土面板堆石壩，壩址以上集雨面積31 km2，最大壩高50.0 m，壩頂長132.67 m，工程規(guī)模為中型，庫容1 099萬 m3，工程任務為城市供水。工程導流隧洞布置于大壩左岸，后期兼作取水兼放空隧洞之用，為城門洞型,封堵閘門布置于導流隧洞進口處?？卓诔叽鐬锽×H(寬×高)=2.4 m×2.6 m，底檻高程為1 621.00 m，設計水頭34 m，閘門型式為平面滑動鋼閘門，主材選用碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B，閘門門體重3.02 t，埋件重2.67 t，在導流隧洞封堵時下閘擋水。

龍官橋水庫初步設計報告下閘蓄水時間為枯水期2020年12月-2021年4月，但受征地與移民影響，應業(yè)主要求，定于汛期2021年9月18日下閘蓄水。為保證安全下閘、截流閉氣的可靠措施，預防控制下閘過程及導流隧洞堵頭施工過程中潛在風險發(fā)生，業(yè)主要求各參建單位提高對應急事件處理能力。

2 封堵閘門水頭復核

封堵閘門初步設計報告水頭考慮下閘水頭、在一定水頭下動水啟門水頭、擋水水頭。水庫初步設計報告堵閘門下閘時間為枯水期，下閘水頭主要考慮閉門條件、行走支撐型式及材料、止水摩擦系數(shù)、門體自重能否閉門等，經(jīng)綜合分析考慮為1 m；下閘過程中，封堵閘門應具備在一定水頭下動水啟門的能力，封堵閘門動水啟門水位一般不低于下閘后24小時的水位，動水啟門水頭考慮為2 m，啟門水頭考慮封堵閘門有不同工況發(fā)生啟閉機容量，初步設計考慮借用取水口進口事故閘門卷揚式啟閉機QPG400 kN，設有啟閉機排架；擋水水頭應有一定安全裕量，由施工組織專業(yè)根據(jù)導流隧洞混凝土堵頭強度能完全擋水時水位加3 m安全裕量[1],但是筆者設計類似工程下閘時間由于多方面原因存在一定不確定性，避免重新進行封堵閘門結(jié)構(gòu)設計和加工制作，影響下閘時間，經(jīng)施工組織設計和金屬結(jié)構(gòu)配合確定擋水水頭34 m。

水庫建設過程中，封堵閘門下閘時間與初步設計報告進度計劃不一致，下閘之前各參建單位關注天氣預報、現(xiàn)場實時水情觀測、掌握上游來水的變化；下閘后庫區(qū)有可能連續(xù)降雨、庫區(qū)水位上升很快措施，超標準洪水的預防措施，降雨形成的坡面匯水及上游來水，保證在導流隧洞混凝土堵頭澆筑凝期達到強度之前的應急事件處理。筆者復核封堵閘門下閘節(jié)點下閘水頭、在一定水頭下動水啟門水頭、擋水水頭，現(xiàn)場和水文人員用鋼卷尺測量導流隧洞進口明渠里水深有60 cm，滿足初步設計報告下閘水頭1 m；動水啟門水頭考慮下閘蓄水后，短時間內(nèi)對各工程建筑物是否達到設計要求評估，一旦出現(xiàn)異常情況應停止蓄水，經(jīng)分析計算考慮5 m水頭。工程施工時沒有按設計圖澆筑啟閉機排架、下閘時借用取水口進口事故閘門卷揚式啟閉機QPG400 kN已經(jīng)安裝、調(diào)試完成。改造問題是租用封堵閘門的啟閉機，經(jīng)復核考慮一定摩擦阻力安全系數(shù)及閘門自重修正系數(shù)，啟門力為87.46 kN建議施工單位租用啟閉容量為100 kN吊車，施工單位租用就近租賃中心僅有250 kN吊車；如果下閘蓄水后短時間內(nèi)水庫出現(xiàn)水位上升很快或者超標準洪水來，采用溢洪道泄洪，能滿足施工圖封堵閘門結(jié)構(gòu)強度計算使用設計水頭34 m。

3 封堵閘門改造

封堵閘門下閘前，清除門葉上和門槽內(nèi)所有雜物。250 kN吊車把封堵閘門從堆放點吊至導流隧洞進口門槽處，但是封堵閘門不能順利入門槽。經(jīng)仔細觀察復核，封堵閘門主滑塊材料、加工制作尺寸、埋件主軌軌頭與施工圖紙不一致，施工圖上主滑塊材料是增強聚四氟乙烯材料，線荷載80 kN/cm以下，為裝配件，用6-M12×30沉頭螺釘連接在門體面板上，尺寸為寬×長×高(B×L×H)=40×125×500 mm，滑塊弧面半徑為R300 mm，聚四氟乙烯和碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B厚度各20 mm。主軌軌頭尺寸為寬×長×高(B×L×H)=16×50×5 600 mm，軌頭上與橡膠止水接觸面有寬×長×高(B×L×H)=4×50×5 600 mm合金鋼1Cr18Ni9面板(如圖1所示)。閘門制作安裝廠家主滑塊材料是碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B，尺寸為長×寬×高(B×L×H)=60×125×500 mm，直接焊接在門體面板上，導致門體總寬度750 mm大于門槽總寬度730 mm，門體不能入槽，主軌軌頭上無合金鋼1Cr18Ni9面板，主軌軌頭與主軌軌頭面板為一體的碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235B，尺寸為寬×長×高(B×L×H)=20×50×5 600 mm?，F(xiàn)場復核計算，主滑塊與主軌軌頭摩擦系數(shù)由原設計增強聚四氟乙烯對不銹鋼變?yōu)楝F(xiàn)場鋼對鋼，最大摩擦系數(shù)由0.15變?yōu)?.60，最小摩擦系數(shù)由0.06變?yōu)闉?.15，封堵閘門啟門力為218.94 kN，閉門力為158.65 kN大于0，靠閘門自重不能閉門，筆者決定把主滑塊厚度切割部分，防止在一定水頭下動水啟閉調(diào)整封堵閘門，切割后剩余主滑塊厚度小于設計圖上主滑塊寬度40 mm，才能保證吊車不受滑塊和主軌軌頭摩擦力影響啟閉門。在保證不損壞門體上橡膠止水，用打磨機打磨Q235B主滑塊，用了3塊打磨機砂輪片，一個主滑塊沒磨完，建議用氧氣乙炔氣割槍切割，用濕潤毛巾保護切割滑塊周圍橡膠止水，另一人使用氧氣乙炔氣割槍槍頭，四塊主滑塊歷時6小時切割完畢，澆水潤滑止水橡皮，250 kN吊車反復啟閉試調(diào)整，最終封堵閘門成功下閘，水庫開始蓄水，截止投稿時龍官橋水庫庫區(qū)水位蓄到1 642.00 m。

閘門制作安裝廠家沒有按照設計圖加工搭接封堵閘門底止水和側(cè)止水，底止水墊板和側(cè)止水墊板應交叉搭接，厚度各占一半，搭接長度不小于100 mm?，F(xiàn)場封堵閘門是側(cè)止水直接壓在底止水上，導致底、側(cè)止水沒有在一個封閉面上；封堵閘門在吊運過程中底止水被刮傷了，導致封堵閘門底止水漏水?，F(xiàn)場用釘子固定刮傷底止水處，用4塊木楔反復削成適合厚度，從封堵閘門左右兩側(cè)對稱人工捶打撐在反軌與門體之間，使封堵閘門向下游方向頂壓，達到止水預壓縮量，但是刮傷處底止水還是漏水。建議在閘門下游處澆筑混凝土擋水堰，混凝土里加入速凝劑，采用混凝土輸送泵布置于導流隧道洞出口，泵管接至倉面，擋水堰內(nèi)預埋DN200鋼管7 m，鋼管末端安裝DN200閘閥，把封堵閘門底止水漏水量引出。導流隧洞堵頭總長22.319 m，樁號0+49.425至0+71.744，采取三倉進行澆筑，第一倉混凝土為堵漏封堵閘門底止水漏水，澆筑時保持閘閥全開，創(chuàng)造了導流隧洞第二、三倉混凝土堵頭干燥環(huán)境澆筑；第二倉導流隧洞混凝土堵頭澆筑時關閉閘閥，澆筑時間待第一倉混凝土開始產(chǎn)生強度，第三倉導流隧洞混凝土堵頭澆筑時間待第二倉混凝土開始產(chǎn)生強度。

4 結(jié)語

由于受征地與移民影響，龍官橋水庫下閘蓄水時間節(jié)點為汛期，需復核封堵閘門水頭是否滿足現(xiàn)場工況要求；現(xiàn)場封堵閘門結(jié)構(gòu)尺寸和設計圖紙不一致，需對封堵閘門結(jié)構(gòu)尺寸改造及止水漏水處理。使水庫下閘蓄水取得圓滿成功、導流隧洞堵頭在干燥環(huán)境澆筑完成，為今后類似水庫工程下閘蓄水提供現(xiàn)場處理經(jīng)驗?，F(xiàn)場用大部分時間改造封堵閘門主滑塊尺寸及止水漏水處理，根本原因是金屬結(jié)構(gòu)設備制作安裝廠家沒按照設計圖紙加工制作，故建議今后類似水庫工程金屬結(jié)構(gòu)設備進場驗收，需要設計單位、施工單位、監(jiān)理單位、金屬結(jié)構(gòu)設備制作安裝廠家對金屬結(jié)構(gòu)設備進場驗收，一旦發(fā)現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)設備不滿足設計圖紙，制作安裝廠家應及時處理，避免封堵閘門下閘蓄水現(xiàn)場進行改造處理，影響下閘蓄水；特殊情況下不能避免封堵閘門現(xiàn)場改造處理，事前作好應對處理措施，保證封堵閘門下閘成功。