黃 舉

（中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司，安徽 合肥 230601）

0 引言

保莊圩堤防與交通道路的交叉之處，大部分采用道路加高的方式滿足堤防防洪要求。不具備道路加高條件的，均采用橫向閘門的方式滿足堤防封閉的要求，其結(jié)構(gòu)形式單一，止水困難，布置不對(duì)稱，缺乏創(chuàng)新之處。安徽省淮河流域重要行蓄洪區(qū)建設(shè)工程（六安市裕安段）中放棄了傳統(tǒng)的橫向推拉式閘門，采用新穎的下沉式旱閘，不但能夠滿足水利和交通部門的功能性需求，還為橋頭堡等附屬性建筑物的布局優(yōu)化保留了更大的空間，為類似工程提供了一種全新的思路。

1 工程概況

安徽省淮河流域重要行蓄洪區(qū)建設(shè)工程是國家150 項(xiàng)重大水利項(xiàng)目之一、38 項(xiàng)進(jìn)一步治淮項(xiàng)目之一，工程治理范圍為淮河干流的9 處重要行蓄洪區(qū)。

安徽省淮河流域重要行蓄洪區(qū)建設(shè)工程（六安市裕安段）屬于城東湖蓄洪區(qū)的一部分，主要任務(wù)是保護(hù)該區(qū)域內(nèi)人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。工程建設(shè)地點(diǎn)位于六安市裕安區(qū)固鎮(zhèn)鎮(zhèn)、佛庵、彭橋、陳圩，工程主要建設(shè)內(nèi)容包括：堤防加固10569m、護(hù)坡5752m、防浪墻7169m，堤頂?shù)缆?360m、泵站3 座，旱閘3 座，穿堤涵洞（閘）30 座。保莊圩堤防防洪標(biāo)準(zhǔn)2 級(jí)，穿堤建筑物排澇標(biāo)準(zhǔn)10 年一遇，施工合同額1.37 億元，工期兩年。

2 兩種類型閘門的對(duì)比選擇

因該工程中的3 處旱閘均位于交通道路上，若直接加高圩堤至設(shè)計(jì)水位高程，需將該處交通道路的路面抬高3m 左右，有較大安全隱患，對(duì)周邊建筑影響較大，拆遷成本過高。加高道路的方案在可研階段方案對(duì)比時(shí)就被排除，在施工圖階段，主要是對(duì)橫拉式閘門和下沉式閘門進(jìn)行對(duì)比，具體情況如表1。

表1 橫拉式閘門和下沉式閘門優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表

通過對(duì)比得出，采用下沉式設(shè)計(jì)更符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。經(jīng)各方會(huì)商，該工程中的旱閘采用下沉式進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。

3 旱閘水工建筑

3.1 閘門介紹

下沉式閘門可視為普通閘門的一種變形，是適應(yīng)于特殊用途的新型擋水閘門，其特點(diǎn)是在水閘底檻以下設(shè)閘門門庫，需要關(guān)閉閘門時(shí)，閘門從門庫中升起達(dá)到擋水效果；需開啟閘門時(shí)，閘門則沉入門庫內(nèi)，僅留門頂蓋板露出底檻。

3.2 工作過程

該工程中采用的下沉式閘門與普通閘門設(shè)計(jì)原理類似，工作過程正好相反。普通閘門是向上提起放水，放下?lián)跛?，?dāng)閘門提升放水時(shí)，啟閉機(jī)處于工作狀態(tài)；而下沉式閘門是下降打開，提起擋水，啟閉機(jī)只有在提升過程中處在工作狀態(tài)，閘門在門庫和提起至門槽底檻位置時(shí)，均處于放松狀態(tài)。

3.3 主要技術(shù)參數(shù)

該工程中3 處旱閘主要功能防洪擋水，閘室采用鋼筋混凝土開敞式結(jié)構(gòu)，閘門采用平面鋼閘門，凈尺寸18.0m×2.8m。以固鎮(zhèn)北旱閘為例：門庫底高程20.0m，為1.2m 厚的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，安裝底檻后底高程21.6m，門庫兩側(cè)設(shè)置閘門槽，外側(cè)回填10%水泥土，閘底板頂高程24.8m，閘門升起后頂高程27.6m，擋水高度2.8m，圩外設(shè)計(jì)水位26.99m，總水壓力384kN，單扇閘門重量33t，兩側(cè)配螺桿式啟閉機(jī)，啟閉機(jī)安裝在兩側(cè)的橋頭堡內(nèi)，橋頭堡尺寸7.0m×7.0m，為獨(dú)立筏板基礎(chǔ)，筏板板底標(biāo)高24.7m，建筑物兩層，室內(nèi)地面標(biāo)高28.75m，屋頂高程37.25m。旱閘剖面示意圖見圖1。

圖1 旱閘剖面示意圖

4 旱閘閘門及啟閉機(jī)

4.1 閘門及防腐

閘門為平面鋼閘門，主要由面板、主梁、次梁、腹板、翼板、加勁板、吊耳、止水等部件組成，總重33t。閘門防腐共六道工序，第一道工序進(jìn)行表面噴砂除銹清潔，保證清潔度達(dá)Sa2.5，粗糙度達(dá)Rz60～100μm；第二和第三道工序?yàn)閲婁\，總厚度不小于120μm；第四道工序?yàn)閲娡凯h(huán)氧富鋅底漆，厚80μm；第五道工序?yàn)閲娡凯h(huán)氧云鐵防銹漆，厚80μm；第六道工序?yàn)閲娡扛男原h(huán)氧面漆，總厚120μm。

4.2 啟閉機(jī)

每扇閘門采用2 臺(tái)手電兩用螺桿式啟閉機(jī)（QL-320kN-4.0m）啟閉機(jī)，靜水啟閉，啟閉力502kN，啟閉機(jī)采用變頻電機(jī)，每臺(tái)啟閉機(jī)配置1 只靜磁柵絕對(duì)型開度傳感器，共計(jì)2 只。兩臺(tái)啟閉機(jī)采用電氣措施實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。啟閉機(jī)工作行程3.2m，最大行程4.0m。

4.3 啟閉過程

閘門平時(shí)存放在門庫中，門底支承在門庫底板21.6 高程上，門庫頂部路面高程25.2m 處設(shè)置鋼蓋板，需防汛擋水時(shí)啟升閘門，閘門啟升過程中，頂部托頂鋼蓋板同時(shí)上升運(yùn)行，閘門頂部設(shè)置定位銷與鋼蓋板定位連接。閘門采用上游止水，當(dāng)閘門運(yùn)行到止水位時(shí)，通過在主軌上增設(shè)的4 塊頂緊板將閘門向上游側(cè)平移8mm，此時(shí)止水橡皮與座板壓縮3mm，以保證止水效果。

5 旱閘施工

安徽省淮河流域重要行蓄洪區(qū)建設(shè)工程（六安市裕安段）3 座旱閘位于X009 道路上，于2022 年9 月15 日開始對(duì)道路全封閉施工，2023 年1 月1 日道路恢復(fù)通車，歷時(shí)107 天。旱閘的主要施工流程為：技術(shù)（安全）交底→人料機(jī)進(jìn)場(chǎng)→基礎(chǔ)開挖→隱蔽工程驗(yàn)收→門庫基礎(chǔ)墊層→門庫底板→門庫墻身及邊墻→兩側(cè)水泥土換填→閘室底板→上下游鋪蓋→翼墻擋墻→閘門安裝→橋頭堡筏板→上部建筑結(jié)構(gòu)→屋面工程→金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備→電氣照明工程→內(nèi)外墻裝飾→工程驗(yàn)收。

5.1 技術(shù)（安全）交底

開始實(shí)施前，由項(xiàng)目部組織，對(duì)旱閘的主要技術(shù)指標(biāo)、工程實(shí)施過程中的重難點(diǎn)、應(yīng)注意事項(xiàng)、對(duì)周邊環(huán)境的影響、風(fēng)險(xiǎn)隱患因素、各類防范措施等，對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行交底，以確保工作人員可以理解設(shè)計(jì)意圖，工程能夠按圖施工。

5.2 基礎(chǔ)開挖

基礎(chǔ)開挖主要采用機(jī)械開挖和人工開挖相配合的方式進(jìn)行。該旱閘位于公路上，場(chǎng)地相對(duì)開闊，開挖的土料就近集中堆放于兩側(cè)道路上用于后期回填使用，多余的土料直接運(yùn)輸至堤防回填區(qū)域，以達(dá)到土料的合理利用。本旱閘基坑深度4m 左右，開挖至建基面后未見地下水，考慮到施工的安全性，在基坑四周開挖深約20cm 的排水溝，兩側(cè)設(shè)置深度約50cm 的集水井，以確保工程在干地實(shí)施。

5.3 水泥土換填

基礎(chǔ)底板有高差的擋土墻接觸部位回填水泥土，水泥摻量10%，壓實(shí)度不低于93%，由于作業(yè)面較狹窄，采用人工振動(dòng)碾壓實(shí)，檢測(cè)后，可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5.4 模板施工

模板由底模和側(cè)模等組成，該工程中采用1.8cm厚的高強(qiáng)度覆竹膠板。模板的支撐楞木采用尺寸為6cm×9cm 的松木，布置間距控制在30cm 左右，中間采用PVC 套管鋼筋對(duì)拉，拉筋間距控制在50cm左右。模板在加工廠按施工圖制作，加工后按圖紙先行試拼裝檢查其加工的精度。模板和支架確保有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以確保混凝土澆筑和振搗時(shí)不發(fā)生明顯的撓曲變形，并能承受混凝土澆筑和振搗的側(cè)向壓力和振動(dòng)力，防止產(chǎn)生移位，確?；炷两Y(jié)構(gòu)外形尺寸準(zhǔn)確。模板拼裝時(shí)，板邊找平，接縫嚴(yán)密，拼接縫內(nèi)嵌專用膠帶嵌縫條，確保接縫無漏漿，表面光滑，無凹坑、皺折等。模板在每次使用前均清洗干凈，所有模板與混凝土接觸面涂刷專用脫模劑。

5.5 混凝土施工

底板和邊墻下部50cm 高度范圍內(nèi)的混凝土一次整體澆筑完成，超過50cm 高度的邊墻等部位混凝土分多次完成，其中墻身混凝土分層澆筑，分層振搗，每層厚度50cm?；炷灵_倉澆筑前，將倉面清理干凈，該工程的混凝土采用商品混凝土，根據(jù)工序安排由罐車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，泵車直接入倉，邊平倉邊振搗，振搗采用行列式振搗法，每一插點(diǎn)振搗時(shí)間為20～30s，直至混凝土表面呈水平并出現(xiàn)均勻的水泥漿和不再冒氣泡為止，并盡量避免碰撞鋼筋、芯管、吊環(huán)、預(yù)埋件等。同時(shí)，安排木工隨時(shí)檢查模板的穩(wěn)定情況，施工過程中，不出現(xiàn)施工冷縫。待混凝土初凝后，開始進(jìn)行表面覆蓋養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面濕潤，養(yǎng)護(hù)時(shí)間控制在28d 左右。

5.6 預(yù)埋件安裝

底檻安裝，安裝前清理干凈槽內(nèi)的雜物，以引下的兩側(cè)閘門槽中心線的連線為參考基準(zhǔn)線，以此基準(zhǔn)線為底檻中心距門槽中心距離的控制線，同時(shí)用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程控制，使其高程、位置、與孔口中心距和門槽口中心距離均符合圖紙尺寸并規(guī)范要求。主反軌安裝，首先對(duì)一期錨筋進(jìn)行清理，工作閘門主、反軌距孔口中心線的距離利用事先放好的點(diǎn)在門槽頂部設(shè)垂球控制，垂線即為參考基準(zhǔn)線，以此來調(diào)整軌道垂直度、與孔口中心距離、與閘孔中心距離，使其符合圖紙尺寸和規(guī)范的要求。

5.7 閘門的吊裝

吊裝前將門庫、門槽雜物及軌道表面清理干凈，清理騰空吊裝場(chǎng)地，作好交通管制，并設(shè)置警戒線，閘門運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，用一臺(tái)130t 汽車吊機(jī)將閘門在卸車位平吊起離車約300mm，移去運(yùn)輸車，然后將閘門平放至地面，轉(zhuǎn)換吊點(diǎn)，將閘門緩緩立起，移至門槽正上方，使閘門落入門槽，用事先準(zhǔn)備的馬腿及調(diào)節(jié)工裝將閘門調(diào)整到工作位置。

6 存在問題

6.1 積水問題

閘門在非使用時(shí)期一直位于地下的門庫當(dāng)中，而門庫又無法做到全封閉，雨水及細(xì)小的灰塵顆粒很容易進(jìn)入門庫之中，對(duì)閘門、埋件及止水材料的防腐提出了較高要求。該問題可在設(shè)計(jì)時(shí)在門庫一側(cè)增加一個(gè)集水井，并配置一臺(tái)水泵進(jìn)行解決。

6.2 維護(hù)問題

該項(xiàng)目中的閘門門庫凈寬760mm，閘門凈寬620mm，由于門庫較小，維修人員無法進(jìn)入門庫，如出現(xiàn)閘門需要維護(hù)或者更換止水的情況，則需要將閘門提起，而不得不對(duì)交通道路進(jìn)行臨時(shí)封堵，給交通帶來諸多不便。該問題可以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮加大門庫尺寸，保證閘門在門庫內(nèi)存放時(shí)人員可以進(jìn)入門庫工作為宜，工程量不會(huì)增加太多，而又能解決閘門的日常維護(hù)工作。

7 結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家和社會(huì)對(duì)水利工程的要求越來越高，不但要求其滿足防洪等功能性要求，同時(shí)還要滿足國家土地節(jié)約、資金節(jié)省的大政方針，滿足人們的審美需求，符合當(dāng)?shù)氐娜宋牡乩怼Ｔ摴こ讨? 座旱閘的順利實(shí)施，為堤防工程與交通道路工程的交叉存在提供了一種新的解決思路，實(shí)現(xiàn)了堤防工程與交通道路工程的有效結(jié)合和相統(tǒng)一，在滿足各自使用功能的同時(shí)還能形成地方的特色建筑，對(duì)類似的項(xiàng)目具有借鑒意義■