船閘閘首檢修門槽損壞及維修方案探索

楊波

摘要：通過京杭運(yùn)河續(xù)建工程揚(yáng)州段兩種不同類型的護(hù)岸結(jié)構(gòu)在洪水中暴露出的各種問題，分析其產(chǎn)生的原因、危害大小，提出通航河道景觀護(hù)岸在設(shè)計(jì)中應(yīng)對洪水影響的措施。

關(guān)鍵詞：船閘 檢修閘門 門槽 景觀護(hù)岸

引言

京杭運(yùn)河蘇北段一、二線船閘建成于上世紀(jì)60年代——80年代，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展船舶通過量增加，沿線船閘均滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，閘室定期抽水維修更換諸多磨損件是維持船閘正常運(yùn)行的必要手段。

檢修閘門是閘室抽水維修期間臨時(shí)擋水閘門，作為檢修閘門安裝時(shí)的卡槽，檢修門槽在擋水過程中的作用尤為重要，其性能的好壞直接影響了擋水效果及抽水安全。檢修門槽位于閘首和引航道之間，因?yàn)榇跋嗷ケ茏尰虿僮魇д`，極易對檢修門槽造成擦碰甚至撞擊。由于損壞部位基本位于水位變動(dòng)區(qū)上下，又緊貼檢修閘門，造成了不抽水無法修，抽干水無空間修的尷尬。

檢修門槽損壞原因分析

蘇北運(yùn)河大多數(shù)船閘為直進(jìn)曲出式布局，該布局使得船舶在出閘時(shí)必須打舵拐彎避讓靠船墩附近待閘船舶。由于船舶出閘時(shí)初速較低，如遇其它船閘泄水，河水暗流導(dǎo)致船舶難以控制，極易造成對輔導(dǎo)航墻的擦碰，而檢修門槽必然突出于輔導(dǎo)航墻，船舶對輔導(dǎo)航墻上的檢修門槽擦撞在所難免，因此蘇北運(yùn)河上檢修門槽輔導(dǎo)航墻處普遍比主導(dǎo)航墻處損壞嚴(yán)重。

因此景觀型護(hù)岸的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足多結(jié)構(gòu)，多層次，親水性相結(jié)合，同時(shí)應(yīng)保證高水位行洪防護(hù)要求，而通航河段護(hù)岸還應(yīng)考慮高水位條件下船舶的通航要求。

洪水對景觀護(hù)岸影響的情況

無論景觀護(hù)岸如何設(shè)計(jì)，其防護(hù)作用永遠(yuǎn)是設(shè)計(jì)基本宗旨。經(jīng)過現(xiàn)場勘察分析，護(hù)岸對堤防的保護(hù)發(fā)揮的關(guān)鍵作用，尤其是一級墻對堤腳的保護(hù)起到了重要作用，所有新建護(hù)岸段后方大堤未受任何影響，堤身穩(wěn)定。因此，可以認(rèn)為，景觀護(hù)岸同樣可以達(dá)到傳統(tǒng)護(hù)岸防止水土流失、減少航槽淤積的基本要求。

然而，現(xiàn)場勘察中發(fā)現(xiàn)，洪水對景觀護(hù)岸本身產(chǎn)生了眾多不利影響，這也是景觀護(hù)岸設(shè)計(jì)和維護(hù)中出現(xiàn)的新問題、新挑戰(zhàn)，值得歸納總結(jié)：

洪水沖刷的影響。甲型護(hù)岸二級平臺(tái)頂面標(biāo)高6.5米，洪水中被淹沒，水退后被較厚的積土覆蓋，這是因?yàn)楹蠓酱蟮桃陨靶酝翞橹鳎鳑_擊后方堤坡，土體隨水一起流向二級平臺(tái)，而該位置坡比較緩，浮土易于淤積，水退后形成爛泥地，清理難度很大;甲型護(hù)岸二級平臺(tái)后方局部堤坡低于6.5米標(biāo)高，水退后，該類位置低洼處積水嚴(yán)重，無法排出，浸泡道路基礎(chǔ);甲型護(hù)岸二級平臺(tái)頂面道路及路沿石局部沉陷，尤其是碎石、黃砂墊層的道路路面損壞嚴(yán)重，護(hù)坡頂塊石格埂出現(xiàn)斷裂、沉降;甲型護(hù)岸的護(hù)坡中，采用六角塊護(hù)坡、連鎖塊護(hù)坡的坡面，出現(xiàn)松動(dòng)、錯(cuò)位、坍塌、滑移，影響美觀。

洪水對綠化的影響。一級平臺(tái)上植物長期浸泡于水下，除柳樹存活外，其余花草全部淹死。

水上漂浮物的影響。大量水上漂浮物、垃圾被水流沖刷至一級平臺(tái)上，清理工程量很大。

通航船舶對建筑物的影響。一級平臺(tái)淹沒期間，由于缺少明顯的標(biāo)識，滿載船容易撞擊到一級護(hù)岸墻頂，墻身和船體均易受損，空載船在撞擊的同時(shí)甚至可能擱淺在平臺(tái)上。

損壞的原因及定性

針對以上情況進(jìn)行分析歸納后認(rèn)為，景觀護(hù)岸受洪水的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：設(shè)施的損壞和對景觀的破壞，以下具體分析破壞產(chǎn)生的原因。

1、設(shè)施損壞

設(shè)施損壞主要原因有兩個(gè)，一是洪水對岸坡的浸泡沖刷，二是船舶對岸坡的撞擊。

洪水對岸坡的浸泡沖刷損壞。從現(xiàn)場情況看來，由于護(hù)岸本身的保護(hù)作用，洪水對岸坡的浸泡沖刷，所導(dǎo)致的水土流失現(xiàn)象非常罕見，但普遍造成了建筑物地基的土體的沉陷坍塌，以及甲型護(hù)岸上部未受護(hù)岸保護(hù)的壩體表層浮土的沖刷，這種現(xiàn)象在粉砂土地基的地段尤為明顯。由于土體的沉陷坍塌，導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)的破壞，例如：道路及路沿石的局部沉陷;預(yù)制塊護(hù)面的松動(dòng)、錯(cuò)位、坍塌等等。

船舶對岸坡的撞擊損壞。按景觀護(hù)岸的設(shè)計(jì)原則的要求，一級擋墻頂標(biāo)高設(shè)計(jì)僅高于常水位，滿足人們游玩觀光的親水性要求。但在高水位情況下，一級擋墻和平臺(tái)完全漫于水下，卻又高于重載船吃水線。洪水位狀態(tài)下，船舶航行過程中無法看到一級平臺(tái)的位置，船舶在通航中，可能會(huì)因?yàn)榇敖粫?huì)避讓、橫向水流影響、船員駕駛的失誤而撞擊在一級擋墻上，從而損壞護(hù)岸結(jié)構(gòu)，甚至發(fā)生沉船事故。由于內(nèi)河船舶基本為平底船，空載的船舶吃水較淺，則可能擱淺在一級平臺(tái)上，造成船舶損壞。

2、破壞景觀

自然條件下，洪水會(huì)沖刷出大量的泥沙、雜物順流而下，在退水過程中逐步沉積在河流兩岸，這種現(xiàn)象對景觀護(hù)岸的影響很大。退水后大量的浮土和水上漂浮物淤積在護(hù)岸上，導(dǎo)致景觀破壞，需要清掃整理。清理工程量與常水位上景觀點(diǎn)面積、護(hù)岸的長度、該段河道狀況有關(guān)，一般來說這類破壞容易恢復(fù)，但維護(hù)工作量大。

在該段護(hù)岸設(shè)計(jì)過程中，雖然考慮的洪水對綠化的影響，選擇的綠化植物均有一定的耐水性，但由于對洪水周期預(yù)計(jì)不足，大部分景觀植物無法經(jīng)受近兩個(gè)月的浸泡，只有柳樹存活下來。如要原樣恢復(fù)，相當(dāng)于二次投資，且不能保證經(jīng)受來年洪水的考驗(yàn)。因此，這類破壞損失很大，難于恢復(fù)，應(yīng)在設(shè)計(jì)階段加以解決。

景觀護(hù)岸應(yīng)對洪水措施

從以上分析可以看出，景觀護(hù)岸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能簡單按園林景觀設(shè)計(jì)考慮，而應(yīng)該在充分尊重護(hù)岸工程設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，兼顧美學(xué)設(shè)計(jì)要求。相對與園林設(shè)計(jì)，景觀護(hù)岸設(shè)計(jì)應(yīng)增加考慮水文條件、地質(zhì)條件以及通航條件的影響。

1、設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定

從設(shè)計(jì)角度考慮，景觀護(hù)岸實(shí)際可以看作直立護(hù)岸與斜坡式護(hù)岸的組合（甲型護(hù)岸），或者是幾個(gè)直立護(hù)岸的組合（乙型護(hù)岸），考慮到不使護(hù)岸在河川風(fēng)景整體中過分突出，在設(shè)計(jì)時(shí)，不要將混凝土護(hù)岸的視覺高度差搞得太大。為了方便人們接近水邊與水親近，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意護(hù)岸與水面的高度差不要太大。其一級擋墻高度不宜過高，防止影響景觀效果，宜分析常年水位變化曲線確定常水位，以該水位確定設(shè)計(jì)常水位標(biāo)高。在洪水位相對常水位變化大的河段，建議一級擋墻的標(biāo)高保證正常年度洪水淹沒時(shí)間在一到兩個(gè)月以內(nèi)。endprint

護(hù)岸頂標(biāo)高的設(shè)計(jì)，應(yīng)考慮防止頂部堤身遭洪水沖刷為原則，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，即護(hù)岸頂高程應(yīng)按設(shè)計(jì)高水位確定。因此甲型護(hù)岸上部護(hù)坡設(shè)計(jì)偏矮，根據(jù)現(xiàn)場情況來看，設(shè)置二級擋墻，今后設(shè)計(jì)應(yīng)考慮將頂標(biāo)高抬升，確保洪水位時(shí)波浪或船行波不對岸坡沖刷。

2、護(hù)岸結(jié)構(gòu)的選擇

由于洪水消退后，浮土和漂浮物將對護(hù)岸環(huán)境美觀造成影響，從而影響人們游玩的興致，在洪水位相對常水位變化大的河段，該類親水性強(qiáng)的護(hù)岸宜設(shè)置在人口密集區(qū)域，其他區(qū)域適合采用多種類型親水性較弱的景觀護(hù)岸，人口相對較少的地段也可以考慮減小一級平臺(tái)的寬度，從而減少洪水對護(hù)岸美觀的影響和退洪后的維護(hù)工作量。同時(shí)，多種結(jié)構(gòu)的景觀護(hù)岸相結(jié)合，也能使景觀更加美觀自然，生動(dòng)活潑。

3、常水位上部結(jié)構(gòu)處理

常水位以上的護(hù)岸工程，設(shè)計(jì)主要考慮景觀效果，但設(shè)計(jì)中，仍然應(yīng)充分考慮水流因素的影響。護(hù)岸基礎(chǔ)處理應(yīng)符合規(guī)范要求，地面坡面應(yīng)設(shè)置倒濾層，建議采用土工織物濾層，具有透水、保砂的作用外，還具有固坡的特點(diǎn)，對于防止護(hù)坡坍塌起到比較重要的作用。設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮排水措施。

從現(xiàn)場道路及護(hù)坡?lián)p壞情況來看，凡是預(yù)制塊鋪設(shè)的結(jié)構(gòu)，在洪水作用下極易出現(xiàn)松動(dòng)、坍塌損壞，預(yù)制塊坡面由于水流沖刷和自身重力的作用，還可能出現(xiàn)錯(cuò)位、滑移。因此采用其它類型整澆地面較為合適。如采用預(yù)制塊結(jié)構(gòu)，建議采用混凝土墊層上鋪設(shè)預(yù)制塊結(jié)構(gòu)，墊層厚度應(yīng)不小于8厘米，設(shè)置好變形縫并處理好排水措施，同時(shí)預(yù)留綠化作物栽種空間。

4、景觀綠化的選擇

本次洪水周期較長，決大部分花草均被淹死。由于揚(yáng)州段屬于淮河入江水道瀉洪通道，洪水高，周期長，不適合過多栽植普通園林湖岸綠化植物，景觀綠化以水緣植物為主，應(yīng)選擇柳樹、蘆葦?shù)冗m合在此類環(huán)境下生長的植物。因此，景觀護(hù)岸綠化的選擇，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃淖兓瘲l件，選擇合適的植物，設(shè)計(jì)出最理想的綠化效果。

5、通航船舶影響的處理

由于高水位情況下，一級擋墻和平臺(tái)完全漫于水下，船員無法看到一級平臺(tái)的位置，航行過程中可能會(huì)撞擊在一級擋墻上，損壞護(hù)岸結(jié)構(gòu)，甚至發(fā)生沉船事故。而考慮到護(hù)岸在整個(gè)景觀中的效果，又不能將一級擋墻設(shè)計(jì)過高，所以，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮多種措施防止船舶碰撞的出現(xiàn)。

可以考慮在一級擋墻邊緣一線設(shè)置警告牌，洪水淹沒平臺(tái)后，樹立在水中的警告牌，可以很明顯標(biāo)示出該位置水位很淺，來往船舶應(yīng)遠(yuǎn)離。也可以在洪水季節(jié)設(shè)置臨時(shí)浮標(biāo)，保證船舶在航道區(qū)域行駛。

在某些航道，行洪季節(jié)禁止船舶航行，所有行洪河段的船舶必須靠岸，為防止船員誤以為景觀護(hù)岸可以停泊，造成撞擊護(hù)岸或船舶擱淺。此類河段應(yīng)設(shè)置足夠?qū)９┐巴？康鸟g岸和錨地，并在景觀護(hù)岸上設(shè)置警告牌，嚴(yán)禁船舶停靠。

從游人安全角度來講，臨水臨空面應(yīng)設(shè)置欄桿，防止人員跌落。但由于船舶通航過程中，出現(xiàn)各種因素而導(dǎo)致船舶偏離航向，欄桿可能將船舶底部劃開，造成沉船事故。所以欄桿的設(shè)置也應(yīng)充分考慮各種因素的影響，選擇較為合理的結(jié)構(gòu)形式，或者取消欄桿采取其它措施保證游人安全。

（作者單位：京杭運(yùn)河江蘇省交通運(yùn)輸廳蘇北航務(wù)管理處）endprint