淺析浮式鋼圍堰在水閘加固工程中的應(yīng)用

高 健 夏海亞 錢井芝

（江蘇省灌溉總渠管理處，江蘇淮安 223200）

1 工程概況

運西分水閘位于蘇北灌溉總渠與京航大運河交匯處，地處淮安市楚州區(qū)南郊三堡鄉(xiāng)鴨洲村，與淮安抽水一站、二站、三站、四站及淮安立交、沙莊引江閘、運東閘等建筑物共同組成淮安水利樞紐。

運西分水閘始建于1977年12月，1979年5月建成并投入使用。工程由中間3孔分水閘和兩側(cè)10孔擋洪閘組成，閘身總長為129.5 m，分水閘、擋洪閘底板頂面高程均為3.0 m（廢黃河高程，下同），閘頂高程10.8 m。中央3孔分水閘總寬為20.8 m，閘孔凈高5 m，凈寬6 m，設(shè)計流量為300 m3/s，采用鋼結(jié)構(gòu)直升門，啟閉機械使用3臺2×16 t繩鼓式啟閉機。分水閘兩端各設(shè)5孔擋洪閘，共10孔，分水閘閘頂樓板為水輪發(fā)電機控制室，檢修間分列工程兩側(cè)，變電站布置在工程東北角。工程南側(cè)為預(yù)制“∏”型公路橋，橋?qū)?.0 m，橋面高程10.8 m，與淮安抽水一站、二站相接。公路橋南高程8.7 m處為檢修工作橋，凈寬1.6 m。工程北側(cè)為預(yù)制工作橋，凈寬1.7 m，工作橋下進水流道布置檢修門槽和攔污柵槽。

2 原門槽鋼圍堰的設(shè)計方案及存在的缺陷問題

2.1 設(shè)計方案

門槽鋼圍堰運至分水閘工作閘門門槽處后將圍堰內(nèi)水抽空，直至滿足門槽施工要求。

2.2 存在的缺陷

運西分水閘閘門門槽上面為廠房，下游為公路橋，起吊設(shè)備無法將鋼圍堰吊至門槽處施工，施工結(jié)束后也無法將其轉(zhuǎn)運到其他門槽處施工。

3 變更門槽鋼圍堰方案

原門槽鋼圍堰設(shè)計為三面圍擋，自身空間較大，自重較重，用起吊設(shè)備與船運都無法將其運至工作閘門門槽處。如將鋼圍堰兩面封閉形成船體狀，使其能自浮在河道內(nèi)，便可從水上運抵指定位置，即將原門槽鋼圍堰改造成浮式鋼圍堰。具體方法如下：

（1）對底部圍擋與鋼圍堰進行連接焊，圍擋設(shè)置在鋼圍堰底口向上65 cm處，原因：①便于鋼圍堰就位后放置潛水泵進行抽水堵漏；②鋼圍堰移位時，便于對其底部進行注水，以產(chǎn)生水壓使鋼圍堰自身上浮。

（2）在閘門門槽與鋼圍堰之間預(yù)留60 cm空間，并在此處加一塊活動鋼板用螺栓固定，作為側(cè)向圍擋。使用活動圍擋便于對工作門槽進行改造。

（3）側(cè)向螺栓固定處均加設(shè)橡膠皮墊，以起到止水作用，防止鋼圍堰漏水引起工程事故。

4 鋼圍堰運輸、安裝

4.1 重心調(diào)整

鋼圍堰改造完成后，原有中心、重心發(fā)生變化，經(jīng)過計算，可通過加裝配重鐵塊進行重心調(diào)整，使其浮力中心與圍堰重心基本在同一垂線上。

4.2 吃水深度調(diào)整

利用70 t吊車把鋼圍堰放置在下游河道內(nèi)，通過計算，鋼圍堰吃水深度在1.8 m左右。在鋼圍堰內(nèi)外各放置一臺3寸潛水泵，以調(diào)節(jié)鋼圍堰吃水深度，一方面便于鋼圍堰自身穩(wěn)定，另一方面便于通過下游工作橋。

4.3 浮運、就位安裝

鋼圍堰吃水深度調(diào)節(jié)完成后，利用人工牽引至閘室工作門槽處，向鋼圍堰內(nèi)注水，使其下沉就位。鋼圍堰就位后，在側(cè)向圍擋外側(cè)放置一臺潛水泵抽水，同時安排潛水人員進行堵漏。拆除側(cè)向活動圍擋，實施工作門槽改造。

4.4 鋼圍堰拆除移位

門槽改造完成后，安裝側(cè)向活動圍擋，向其外側(cè)注水，使鋼圍堰自浮，移位程序與安裝就位程序同理，可將其浮運出施工作業(yè)區(qū)。

5 改造浮式鋼圍堰注意事項

（1）改造鋼圍堰時，必須做到各焊縫密實，螺栓固定處密封，防止因漏水嚴重，鋼圍堰下水后沉入河床，引起工程事故。

（2）鋼圍堰改造后，重心計算要準確，通過配重確保浮力與鋼圍堰重力基本在同一鉛垂線上，防止圍堰入水后產(chǎn)生傾斜。

（3）鋼圍堰浮運過程中要注意調(diào)整吃水深度，吃水過淺，鋼圍堰通過不了下游工作橋；吃水過深，圍堰有沉入河床風險。

（4）鋼圍堰就位時，必須關(guān)閉上游檢修門，確保鋼圍堰在靜態(tài)水中浮運，以降低風險系數(shù)。

6 結(jié)語

浮式鋼圍堰結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，作業(yè)方便，運輸容易，使用時可縮短工作時間，提高工作效率。特別是在水下建筑物加固維修過程中，能夠很好地解決運輸困難、施工操作空間受限等問題。