鋼壩閘在沁河河道治理工程中的應(yīng)用

田劍浩，王 堯

（1.長(zhǎng)治市水資源管理中心，山西 長(zhǎng)治 046000；2.山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西 太原 030024）

沁河重點(diǎn)段河道治理工程（長(zhǎng)治段）是山西省全面推行河長(zhǎng)制后的第一個(gè)中央預(yù)算內(nèi)投資計(jì)劃項(xiàng)目，也是全省“七河”生態(tài)修復(fù)總體規(guī)劃的實(shí)施項(xiàng)目。

長(zhǎng)治段工程批復(fù)總投資1.5 億元，工程按照“防洪保安、親水凈水、生態(tài)環(huán)?！钡睦砟钸M(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，治理范圍為沁源縣郭道鎮(zhèn)前興稍村至中峪鄉(xiāng)龍頭村河道。

建設(shè)內(nèi)容主要包括：新建堤防工程、鋼壩閘蓄水工程、支流入河口治理工程和控導(dǎo)工程等。

1 鋼壩閘安裝方案

鋼壩閘是一種新型實(shí)用的閘門，在本次的沁河河道整治中，被首次應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)門體通過底軸傳導(dǎo)至兩端，兩端以液壓?jiǎn)㈤]機(jī)為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)整體起伏，可以在任意設(shè)定角度使閘門處于鎖定狀態(tài)。鋼壩閘具有操作靈活便捷、升降速度快、運(yùn)行年限長(zhǎng)、管護(hù)費(fèi)用低、瀑布效果佳等優(yōu)點(diǎn)。以工程中使用的3#鋼壩閘安裝為例，分三個(gè)階段闡述其安裝過程。

3#閘門75 m×2 m（凈寬×高），安裝步驟主要包括測(cè)量放線，底軸水平度調(diào)整，安裝固定混凝土半鉸座、安裝固定穿墻軸，埋件焊接，澆筑鉸座預(yù)埋件及穿墻軸混凝土，調(diào)整定位驅(qū)動(dòng)裝置，澆筑驅(qū)動(dòng)裝置基礎(chǔ)，拐臂定位，焊接底軸及拐臂，門葉吊裝調(diào)整及焊接，不銹鋼側(cè)止水板安裝，探傷部位防腐、底止水及側(cè)止水安裝，通電調(diào)試。

1.1 準(zhǔn)備階段

1.1.1 準(zhǔn)備工作

安裝技術(shù)準(zhǔn)備。鋼壩閘由廠家安裝調(diào)試，要求成立閘門安裝項(xiàng)目部，配備專業(yè)技術(shù)人員，根據(jù)工程總進(jìn)度計(jì)劃，編制詳細(xì)的閘門安裝方案。

安裝設(shè)備準(zhǔn)備。在閘門出廠驗(yàn)收以后，由業(yè)主單位、監(jiān)理單位、施工單位及設(shè)備廠家，共同對(duì)運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備數(shù)量、外觀質(zhì)量等進(jìn)行檢查，確認(rèn)設(shè)備符合安裝要求后方可進(jìn)入安裝步驟。

1.1.2 測(cè)量放線

用光學(xué)水準(zhǔn)儀復(fù)測(cè)土建單位提供的閘壩中心線、河道中心線、啟閉機(jī)室中心線、高程基準(zhǔn)點(diǎn)，然后校核底軸側(cè)母線和上母線達(dá)到水平和垂直要求，最后底軸埋設(shè)、安裝、調(diào)整均滿足規(guī)范和圖紙精度要求后與土建鋼筋焊接牢固。

1.1.3 底軸水平度調(diào)整

在對(duì)底軸焊接口進(jìn)行打磨、輔具制造后方可吊裝底軸，并按設(shè)備控制要求調(diào)整底軸上母線、側(cè)母線，并加以固定。

1.1.4 安裝固定混凝土半鉸座、穿墻軸

鋼壩閘鉸座安裝是關(guān)鍵工作，安裝前檢查起重機(jī)狀況，選用50 t 起重機(jī)吊裝兩側(cè)穿墻軸和底軸至預(yù)定位置，鉸座連接埋件及螺母，吊裝底轉(zhuǎn)軸連接穿墻軸、拐臂；初步連接底軸后，用水準(zhǔn)儀對(duì)底軸逐件校正其高程和底軸直線，檢測(cè)啟閉機(jī)埋件高程及水平度，混凝土半鉸座和穿墻軸誤差低于2 m，啟閉機(jī)埋件誤差低于10 mm；閘門、底止水螺栓逐個(gè)反復(fù)擰緊，往返重復(fù)4～5 次，保證堅(jiān)固，無漏裝螺栓現(xiàn)象。

1.2 施工階段

1.2.1 埋件焊接

鉸座埋件鋼筋及穿墻軸鋼筋焊接應(yīng)根據(jù)圖紙要求選擇鋼筋規(guī)格，鋼筋加固搭接要求滿足符合三類焊縫要求《焊縫無損檢測(cè)·超聲檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)等級(jí)和評(píng)定》（GB/T11345-2013），鋼筋搭接根數(shù)不小于預(yù)留鋼筋的75%。

1.2.2 澆筑鉸座預(yù)埋件及穿墻軸混凝土

澆筑前需清理干凈溝槽的雜物、垃圾、積水，為了防止混凝土澆筑時(shí)沙石飛濺入鉸座中，保護(hù)壓板，混凝土鉸座與底軸接觸部分填充泡沫板，其厚度大于50 mm。

1.2.3 調(diào)整定位驅(qū)動(dòng)裝置

根據(jù)圖紙計(jì)算驅(qū)動(dòng)裝置耳軸中心高程，再根據(jù)土建移交的啟閉機(jī)室中心線墨斗彈出驅(qū)動(dòng)裝置中心線。在驅(qū)動(dòng)裝置坑前后制作兩個(gè)擱墩，用于驅(qū)動(dòng)裝置的高程調(diào)整。擱墩的高度制作應(yīng)根據(jù)土建一期混凝土面實(shí)際高程確定。待驅(qū)動(dòng)裝置定位完成后對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置鋼筋進(jìn)行加固，先焊接立筋后焊接網(wǎng)筋。

1.2.4 澆筑驅(qū)動(dòng)裝置基礎(chǔ)

驅(qū)動(dòng)裝置基礎(chǔ)鋼筋加固完成后，對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置基礎(chǔ)進(jìn)行二期混凝土澆筑，待混凝土澆筑完成并保養(yǎng)符合要求后通過回彈器測(cè)量混凝土強(qiáng)度，當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)值的70%時(shí)可以啟動(dòng)啟閉機(jī)。

1.2.5 拐臂定位

預(yù)先在在底軸上畫出拐臂邊線，拐臂連接驅(qū)動(dòng)裝置利用驅(qū)動(dòng)裝置伸縮定位拐臂角度，自驅(qū)動(dòng)裝置銷軸吊垂線測(cè)量到底軸中心距離測(cè)量的尺寸定位拐臂角度，角度定位好后利用千斤頂調(diào)整拐臂與底軸環(huán)形焊縫間隙均勻，用槽鋼支撐拐臂兩側(cè)，擱墩支撐拐臂底部。

1.2.6 焊接底軸及拐臂

底軸及拐臂焊接按一類焊縫控制，具體要求應(yīng)符合《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級(jí)法》。底軸及拐臂焊接完成，連接驅(qū)動(dòng)裝置試運(yùn)行底軸，釋放焊接應(yīng)力，并對(duì)底軸及拐臂焊接部位進(jìn)行探傷，3#鋼壩一類焊縫底軸10 道，拐臂4 道。

1.2.7 門葉吊裝調(diào)整及焊接

閘門吊裝前，底軸需打磨門葉焊接處有標(biāo)識(shí)部位的鋅層，根據(jù)閘門出廠編號(hào)面向下游依次排布，利用門葉吊裝孔吊裝閘門，保持閘門平衡。根據(jù)底軸上畫出的基準(zhǔn)線對(duì)閘門進(jìn)行定位調(diào)整并保證閘門焊接外觀符合規(guī)范要求。門葉焊接完成后對(duì)門葉翼緣板與底軸焊接部位進(jìn)行超聲波探傷，按一類焊縫控制。

1.2.8 不銹鋼側(cè)止水板安裝

整理側(cè)止水埋件，將不銹鋼側(cè)止水板按圖紙要求排序，調(diào)整平整度并固定焊接，要求不銹鋼側(cè)止水埋件垂直、平整、平面度都小于4 mm。

1.2.9 探傷部位防腐、底止水及側(cè)止水安裝

對(duì)3# 鋼壩閘焊接探傷部位進(jìn)行噴鋅防腐前處理，現(xiàn)場(chǎng)防腐完成后使用測(cè)厚儀檢測(cè)防腐厚度。根據(jù)圖紙要求焊接底止水埋件鋼筋，安裝底止水橡皮和側(cè)止水橡皮，并用壓板固定。

1.3 調(diào)試階段

通電調(diào)試。待電氣設(shè)備安裝調(diào)試完畢后，將閘室內(nèi)的一切雜物清除干凈，保證閘門和拉桿不受卡阻。

無水情況下全行程啟閉試驗(yàn)：試驗(yàn)過程檢查底軸運(yùn)行無卡阻現(xiàn)象，雙吊點(diǎn)閘門的同步達(dá)到施工圖紙要求。在閘門全關(guān)位置，水封橡皮物損傷，漏光檢查合格，止水嚴(yán)密。在全過程試驗(yàn)中，必須對(duì)水封橡皮與不銹鋼水封座板的接觸面采用清水沖淋潤(rùn)滑，以防損壞水封橡皮。

靜水情況下的全行程啟閉試驗(yàn)：試驗(yàn)在無水試驗(yàn)合格后進(jìn)行，試驗(yàn)、檢查內(nèi)容與無水試驗(yàn)相同（水封裝置漏光檢查除外）。

動(dòng)水啟閉試驗(yàn)：動(dòng)水啟閉試驗(yàn)前，承包人根據(jù)施工圖紙及現(xiàn)場(chǎng)條件，報(bào)監(jiān)理人批準(zhǔn)實(shí)施。工作閘門按施工安裝圖紙要求，進(jìn)行動(dòng)水條件下的啟閉試驗(yàn)，試驗(yàn)水頭盡可能與設(shè)計(jì)水頭一致，對(duì)各關(guān)鍵部位運(yùn)行情況做好詳細(xì)記錄。

2 鋼壩閘安裝的注意事項(xiàng)

在具體實(shí)施過程中，存在一些需要引起注意的技術(shù)細(xì)節(jié)和技術(shù)難點(diǎn)，主要包括以下幾點(diǎn)：

在底軸水平度調(diào)整中，在啟閉機(jī)室墻兩側(cè)制作固定鋼絲繩的支架，也可以在防水套鋼筋上尋找懸掛鋼絲繩支點(diǎn)，不能直接在底軸上尋找支點(diǎn)。

在調(diào)整定位驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，啟閉機(jī)耳軸中心與底軸高程差，誤差不大于5 mm；啟閉機(jī)耳軸中心與底軸中心的位置偏差，誤差不大于2 mm；啟閉機(jī)中心線距河道中心線誤差不大于2 mm，啟閉機(jī)前部與尾部平行偏差不大于1 mm。

閘門在焊接時(shí)，要保證至少閘門單扇兩側(cè)焊接4～6 道腹板，焊接長(zhǎng)度大于或等于門葉腹板的一半牢靠后才能松鋼絲繩。

3 結(jié)語(yǔ)

鋼壩閘在山西省應(yīng)用較少，河道治理主要以傳統(tǒng)閘門為主，長(zhǎng)治地區(qū)首次把鋼壩閘應(yīng)用在沁河治理工程中，形成了具有調(diào)蓄功能的水面、濕地，能夠改善河道生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)“堤固、河暢、水清、岸綠”的目標(biāo)。為今后同類河道生態(tài)修復(fù)治理工程提供了很好的經(jīng)驗(yàn)。