程明春

(貴州省畢節(jié)市勘測設(shè)計(jì)研究院，貴州 畢節(jié) 551700)

1 工程概況

珠市水庫位于長江流域?yàn)踅显锤闪魅砗幼蟀抖壷Я?一級支流為雉街小河)，大壩位于貴州省赫章縣珠市鄉(xiāng)青杠村偏坡寨腳下仙人溝中下游河流上，距青杠村偏坡寨下游200 m處，為混凝土面板堆石壩。工程規(guī)模為小(1)型，庫容為181萬m3；工程任務(wù)以村鎮(zhèn)及工業(yè)園區(qū)供水為主，兼顧防洪。

工程樞紐部分金屬結(jié)構(gòu)主要布置在取水兼放空隧洞進(jìn)口攔污柵、事故閘門、出口弧形工作閘門及相應(yīng)啟閉機(jī)上。金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備于2019年7月開始安裝，2019年10月完工，于2020年6月1日下閘蓄水，2020年7月11日起滿庫運(yùn)行。按照水庫功能，弧形閘門能夠局部開啟或者全部開啟，可靠地調(diào)節(jié)水庫水位，是水庫放空、防洪重要設(shè)備。

珠市水庫取水兼放空隧洞出口弧形閘門孔口尺寸為1.7 m×1.7 m(寬×高)，設(shè)計(jì)水頭48 m。閘門為潛孔式弧形閘門，主材為Q235B碳素結(jié)構(gòu)鋼，支臂形式為直支臂，支鉸為圓柱鉸。止水材料為橡膠，底止水為I130—20，頂止水為P45—A，側(cè)止水為P45—B，橡膠止水考慮4 mm預(yù)壓縮量。選用1臺QHSY50/30t—2.6 m潛孔液壓啟閉機(jī)控制弧形閘門，操作運(yùn)行條件為動(dòng)水啟閉，弧形閘門與啟閉機(jī)設(shè)計(jì)安裝布置如圖1所示。

圖1 放空隧洞出口弧形閘門與啟閉機(jī)安裝布置圖

珠市水庫取水兼放空隧洞出口弧形閘門自從投入運(yùn)行以來，弧形閘門始終處于漏水狀態(tài)，金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝廠家安裝人員反復(fù)調(diào)整弧形閘門橡膠止水也未達(dá)到規(guī)范要求。弧形閘門長期嚴(yán)重漏水，加快了弧形閘門及埋件銹蝕程度，從而影響弧形閘門設(shè)計(jì)使用壽命；同時(shí)對放空隧洞混凝土沖刷，也浪費(fèi)了水資源。因此，有必要對弧形閘門漏水原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)處理措施。

2 監(jiān)理的職責(zé)

珠市水庫中標(biāo)的監(jiān)理單位用水工建筑物監(jiān)理工程師監(jiān)理金屬結(jié)構(gòu)制作、安裝和驗(yàn)收，未制定金屬結(jié)構(gòu)監(jiān)理實(shí)施細(xì)則。筆者現(xiàn)場交流了解到，監(jiān)理單位在金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝過程中沒有旁站監(jiān)理，無法考驗(yàn)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝是否達(dá)到金屬結(jié)構(gòu)驗(yàn)收評定標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；安裝完畢僅具備無水情況下做全行程啟閉試驗(yàn)條件，弧形閘門不具備動(dòng)水啟閉試驗(yàn)條件，甚至下游可見橡膠止水有透光現(xiàn)象，被動(dòng)等待水庫下閘蓄水考驗(yàn)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝效果，最終導(dǎo)致蓄水后弧形閘門漏水量超過規(guī)范要求。

金屬結(jié)構(gòu)監(jiān)理工程師應(yīng)按照出廠驗(yàn)收、安裝檢驗(yàn)、靜動(dòng)載實(shí)驗(yàn)來嚴(yán)控金屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量。從弧形閘門進(jìn)場即嚴(yán)格執(zhí)行驗(yàn)收規(guī)范，檢查是否具備主要材料合格證、弧形閘門出廠合格證、發(fā)貨清單、裝配圖、安裝控制點(diǎn)位置圖、產(chǎn)品外觀等；安裝質(zhì)量控制重點(diǎn)在埋件安裝應(yīng)按規(guī)范和監(jiān)理實(shí)施細(xì)則旁站埋件安裝；如測量控制性關(guān)鍵尺寸，支鉸定位、支鉸處螺栓與一期混凝土插筋連接位置處理、弧形閘門埋件安裝且與一期混凝土插筋連接、二期混凝土澆筑、拆模后關(guān)鍵點(diǎn)復(fù)測、施工現(xiàn)場焊條保護(hù)、焊縫外觀檢查、焊縫缺陷處理、門體上止水安裝及保護(hù)、門體焊縫超聲波檢測等。業(yè)主在監(jiān)理單位招標(biāo)時(shí)，應(yīng)對金屬結(jié)構(gòu)監(jiān)理工程師提出資格要求，監(jiān)理單位進(jìn)場后編制金屬結(jié)構(gòu)實(shí)施細(xì)則、按規(guī)定履行職責(zé)是防止弧形閘門漏水的有力保障。

3 金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝廠家

珠市水庫樞紐部分金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝投資為118萬元，沒有達(dá)到《中華人民共和國招投標(biāo)法》招標(biāo)數(shù)額，即重要設(shè)備、材料等貨物的采購，單項(xiàng)合同估算價(jià)在 200萬元人民幣以上。金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝標(biāo)段劃分在土建施工招標(biāo)標(biāo)段里，由中標(biāo)土建施工單位選擇。土建施工單位選擇以金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝廠家報(bào)價(jià)為首要考慮條件，即低價(jià)中標(biāo)，制造規(guī)范、安裝維修經(jīng)驗(yàn)豐富的金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝廠家報(bào)價(jià)通常不占優(yōu)勢，不被土建施工單位列為選擇對象。有經(jīng)驗(yàn)的金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝廠家了解弧形閘門漏水多數(shù)是橡膠止水安裝問題，安裝過程中對橡膠止水定位放線、安裝工藝、保護(hù)等非常嚴(yán)格。橡膠止水安裝后，規(guī)范要求兩側(cè)止水中心距離和頂止水中心至底止水地緣距離極限偏差為±3 mm，止水表面平面度為2 mm。另外，橡膠止水安裝后，橡膠止水預(yù)壓縮量宜進(jìn)行透光檢查或沖水試驗(yàn)，能初步判斷弧形閘門處于工作狀態(tài)時(shí)橡膠止水預(yù)壓縮量運(yùn)行效果，根據(jù)檢測結(jié)果及時(shí)進(jìn)行調(diào)整[3]。

筆者在珠市水庫金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝時(shí)去施工現(xiàn)場配合工作，用鋼卷尺隨機(jī)測量了弧形閘門幾個(gè)制造、組裝尺寸均超過驗(yàn)收規(guī)范極限偏差。金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝廠家選擇關(guān)系到弧形閘門制作、組裝、安裝過程尺寸極限偏差控制，是防止弧形閘門漏水的首要因素，應(yīng)選擇制作規(guī)范、安裝經(jīng)驗(yàn)豐富的廠家，為以后弧形閘門的維護(hù)、檢修提供有利條件。

4 橡膠止水漏水

珠市水庫取水兼放空隧洞出口弧形閘門漏水原因經(jīng)分析，首先可能是埋件安裝精度沒有達(dá)到規(guī)范要求，在啟閉試驗(yàn)運(yùn)行過程中，橡膠止水與埋件產(chǎn)生摩擦；同時(shí)未對橡膠止水澆水潤滑。另外，安裝人員在施工現(xiàn)場吊運(yùn)過程中有可能刮傷止水，對橡膠止水產(chǎn)生損害，使閘門不能完全封閉孔口，產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。

其次可能是弧形閘門試運(yùn)行之前，門體、門槽周圍附著石塊污物沒有清理干凈，試運(yùn)行過程中石塊污物掉在底檻上，刮破底止水或者弧形閘門被頂起不能完全關(guān)閉孔口，產(chǎn)生漏水現(xiàn)象，詳見圖2。

圖2 取水兼放空隧洞出口弧形閘門底止水漏水

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，廠家安裝人員在底、側(cè)止水搭接處即底止水與側(cè)止水墊板交叉搭接處沒有按照設(shè)計(jì)圖紙安裝，底止水與側(cè)止水墊板厚度各占一半且采用熱膠合，導(dǎo)致閘門蓄水過程中兩底角止水漏水量超過規(guī)范，即弧形閘門在承受設(shè)計(jì)水頭壓力時(shí)通過任意1 m長度的止水范圍內(nèi)漏水量不超過0.1 L/s。頂止水、側(cè)止水、底止水處均出現(xiàn)單獨(dú)一股射水，詳見圖3。

圖3 取水兼放空隧洞出口弧形閘門上石塊、底止水射流

經(jīng)分析，可能是橡膠止水沒有與止水墊板、止水壓板與門葉配鉆，橡膠止水開孔直徑應(yīng)小于螺栓直徑1 mm[4]；止水墊板和止水壓板開孔直徑大于螺栓直徑1 mm，橡膠止水開孔直徑過大，隨著水位上升，水壓力增大，水從較大直徑孔周圍射流出來。更換止水后，上述止水漏水量明顯減小，同時(shí)解決了射流這個(gè)問題。但是弧形閘門從投入運(yùn)行至今一直處于漏水狀態(tài)，業(yè)主與設(shè)計(jì)單位、金屬結(jié)構(gòu)制作安裝單位反復(fù)對接，清除門體上、門槽及其周圍石塊污物，廠家安裝人員現(xiàn)場反復(fù)更換止水、調(diào)整止水，解決了弧形閘門漏水量大問題，但兩底角止水仍存在少量滲漏。

5 液壓啟閉機(jī)泄壓

珠市水庫取水兼放空隧洞出口弧形閘門經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝單位相關(guān)人員反復(fù)對接討論，經(jīng)2次更換止水、多次調(diào)整止水，解決了弧形閘門漏水量大問題；但是兩底角止水仍有少量漏水問題，沒有達(dá)到筆者曾設(shè)計(jì)類似工程弧形閘門的滴水不漏；經(jīng)分析可能是液壓啟閉機(jī)泄壓導(dǎo)致兩底角止水處仍有少量漏水。

液壓啟閉機(jī)油缸內(nèi)泄漏導(dǎo)致油桿腔壓力降低，弧形閘門在上托力的作用下被托起，液壓油熱脹冷縮。為保護(hù)液壓桿，在弧形閘門閉門后液壓缸泄壓，液壓桿失去了下壓力，閘門被水壓力產(chǎn)生的上托力托起。如果弧形閘門今后運(yùn)行兩底角止水處漏水量增大，應(yīng)判斷是液壓啟閉機(jī)泄壓，建議在啟閉機(jī)液壓系統(tǒng)中設(shè)置液壓閥鎖錠，避免下腔回油以確保液壓桿的下壓力，防止閘門底部被托起，可解決弧形閘門兩底角止水處少量漏水問題。

6 結(jié) 語

通過對珠市水庫取水兼放空隧洞出口弧形工作閘門投入運(yùn)行出現(xiàn)漏水原因的分析和處理，解決了弧形閘門漏水量大問題，截至現(xiàn)在只有弧形閘門兩底角少量漏水，基本滿足驗(yàn)收規(guī)范要求。如今后運(yùn)行過程中弧形閘門兩底角漏水量增大，建議考慮液壓啟閉機(jī)泄壓問題。同時(shí)，希望今后從監(jiān)理職責(zé)、金屬結(jié)構(gòu)制作及安裝單位、液壓啟閉機(jī)泄壓等問題考慮，從源頭解決閘門漏水問題，使閘門達(dá)到設(shè)計(jì)、驗(yàn)收規(guī)范要求，從而保證閘門設(shè)計(jì)使用壽命及水利水電工程功能的發(fā)揮。