連江十一座航運(yùn)樞紐人字門止水維護(hù)的技術(shù)要點(diǎn)

陳廣斌 中海工程建設(shè)總局有限公司

連江地處粵北山區(qū)，為北江的主要支流，途經(jīng)連州，陽山，英德等縣市，自古以來都是粵北水運(yùn)交通要道，雖然新107國道開通分擔(dān)了北貨南運(yùn)的運(yùn)輸任務(wù)，但是大宗散裝貨物例如：煤炭，水泥，礦石等，主要還是通過連江船運(yùn)到珠江三角洲地區(qū)。

自50年代起直到70年代，我們的航道前輩在這條江上建了十一座航運(yùn)樞紐，使連江成為全國第一條全線渠化的河流。而今為我省航運(yùn)事業(yè)作出過突出貢獻(xiàn)的航運(yùn)樞紐，已經(jīng)步入年邁之年，樞紐各部位年久失修，常年帶病運(yùn)作，致1996年已經(jīng)有龍船廠，花溪兩樞紐不能運(yùn)作完全癱瘓，使得連江完全斷航。其它各樞紐也存在著刻不容緩急待解決的問題。交通廳認(rèn)識(shí)到情況的嚴(yán)重，于1996年投資近8000萬元對各樞紐進(jìn)行有史以來的第一次大修理。2012年完成的連江渠化樞紐加固及航道整治工程是對連江樞紐進(jìn)行第二次更大的投資維修加固工程，其中在工程項(xiàng)目中重點(diǎn)包括了人字門的維修維護(hù)工程。

連江十一座航運(yùn)樞紐均為人字門閘門，如果人字門嚴(yán)重漏水，勢必會(huì)造成啟閉系統(tǒng)長期在有水頭差的情況下啟閉人字門，不但影響樞紐的通航能力，而且對啟閉系統(tǒng)和人字門門體結(jié)構(gòu)會(huì)造成很大的傷害。在我多年的工作實(shí)踐中，曾多次對人字門維護(hù)工程實(shí)施監(jiān)理，積累了一些心得和體會(huì)。

1.造成連江渠化樞紐加固及航道整治工程人門體漏水的原因

造成連江渠化樞紐加固及航道整治工程人字門漏水的原因都不盡相同，歸結(jié)原因主要有以下幾個(gè)方面：

（1）人字門頂?shù)讟胁辉谕淮咕€上是造成人字門中止水漏水的主要原因。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，人字門底頂樞不在同一垂線上，啟閉過程中門體跳躍量大，勢必會(huì)造成人字關(guān)閉時(shí)門頂或門底不能閉合，造成門體變形和中止水漏水。

造成底樞和頂樞不在同一垂線上的原因可分為以下方面情況：

一是頂樞銅套或底樞銅碗被嚴(yán)重磨損。二是頂樞拉桿發(fā)生變形。

因連江十一座航運(yùn)樞紐是我國最早期建設(shè)的船運(yùn)樞紐，并且在建設(shè)期間正值我國物質(zhì)缺乏年代，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，而造成了后期維護(hù)困難。最典型的現(xiàn)象就是各個(gè)船閘的備修門槽的尺寸各不相同，或者有個(gè)別的船閘沒有備修門槽。這些類似的情況比比皆是，就造成了后期維護(hù)工作相當(dāng)困難，不能按期對人字門進(jìn)行正常的維修和維護(hù)。

（2）人字門門檻或人字門底止水橡膠被破壞，是人字門底止水出現(xiàn)漏水的主要原因。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，造成門檻和止水鋼板破壞的主要原因是由于人字門在使用的過程中門龕淤積層過厚或有雜物（直徑大于20cm的石頭），造成人字門運(yùn)行時(shí)拖底，或硬物在人字門被夾在底檻上而造成底檻、底止水鋼板和止水橡膠破壞。

圖1 人字門閘門

圖2 底檻、底止水鋼板破壞

圖3 人字門止水

（3）人字門側(cè)止鋼管和止水橡膠水破壞，是人字門側(cè)止水出現(xiàn)漏水的主要原因。連江每逢洪水到來都會(huì)攜帶大量的垃圾和竹木，在關(guān)門時(shí)經(jīng)常有竹木等硬雜物被夾在側(cè)止水上，側(cè)止水鋼管和側(cè)止水膠受壓變形破壞，造成了人字門側(cè)止水漏水。

2.連江渠化樞紐加固及航道整治工程人字門止水維護(hù)的要點(diǎn)

在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，人字門維護(hù)有著十分嚴(yán)格的施工程序和施工工藝，這些程序和工藝的控制是人字門維護(hù)工程的關(guān)鍵控制點(diǎn)，直接影響到人字門的止水效果。

維護(hù)內(nèi)容包括：①頂樞和底樞維護(hù)。②底止水維護(hù)。③門檻維護(hù)。④側(cè)止水維護(hù)。

維護(hù)的工藝和程序：頂樞和底樞維護(hù)→底止水維護(hù)→門檻維護(hù)→側(cè)止水維護(hù)。

（1）人字門頂?shù)讟懈鼡Q施工程序關(guān)鍵步驟的控制。人字門頂樞銅套更換要求銅套鑲嵌緊密，不能有松脫；底樞蘑菇頭與銅碗相接處的表面要進(jìn)行鍍鎳或鍍鉻處理以減少運(yùn)行時(shí)的摩擦，并且接觸面達(dá)到85%以上，避免底樞或是銅碗某個(gè)部位的壓強(qiáng)過大而造成破壞。

頂?shù)讟懈鼡Q好后要調(diào)節(jié)頂?shù)讟械拇怪倍龋唧w的操做方法是通過測量更換了頂?shù)讟械娜俗珠T開閉跳躍量，以檢驗(yàn)人字門的頂?shù)讟惺欠裨谕淮怪本€上。人字門開閉過程中跳躍量大于5mm，則表明頂?shù)讟写怪倍日`差超出了規(guī)范的要求，需要通過調(diào)節(jié)頂樞拉桿來調(diào)節(jié)人字門頂?shù)讟械拇怪倍取?/p>

（2）人字門門檻修復(fù)關(guān)鍵工序的控制要點(diǎn)。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，門檻的放線定位應(yīng)由底止水的位置而定，因此要在底止水鋼板安裝好后，才由閉合好后的人字門精確定出門檻的邊線。同時(shí)我們知道人字門是通過形成三角拱承受水壓力的，而施工是干地施工，人字門未承受水壓力，所以就需要給人字門施加一定的外力，使其形成三角拱的受力狀態(tài)。所施加的外力大小要嚴(yán)格控制，施加外力過小則人字門沒有處于三角拱的受力狀態(tài)，門檻的邊線定位就會(huì)定得靠前，人字門一旦投入運(yùn)行使用，底止水鋼板和門檻就會(huì)相擠壓被破壞。如果所施加的力過大，就會(huì)出現(xiàn)人字門底大梁變形，人字門在使用過程中出現(xiàn)止水鋼板和門檻不能完全接觸，形成集中受力點(diǎn)，就會(huì)形成門檻或底止水邊角點(diǎn)和門檻中部點(diǎn)被破壞，造成漏水情況。根據(jù)多年的工程經(jīng)驗(yàn)，對人字門所施加的預(yù)拉力作用點(diǎn)應(yīng)在人字門的1/3h（h為門體高）處，力的大小以8～10噸，使人字門的頂梁和底梁完全閉合。

（3）人字門側(cè)止水安裝施工要點(diǎn)。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，人字門側(cè)止水安裝關(guān)健是側(cè)止水鋼管的焊接。側(cè)止水鋼管為一條長度有8米的鋼管（連江樞紐的人字門高度為5～8m），要把它焊接到門體上，并且符合垂直度不能大于2毫米的設(shè)計(jì)要求。因?yàn)楹附舆^程中溫度應(yīng)力的影響，鋼管會(huì)發(fā)生變形，所以要使所焊接的鋼管符合設(shè)計(jì)要求并不是一件容易的事情。在施工中我們主要是通過工藝的控制及改善工藝來達(dá)到這個(gè)目的，具體的施工方法如下：

①舊鋼管切割下來后人字門一定要打磨平整，以免影響止水鋼管的平整度。

②為克服焊接過程中溫度應(yīng)力對構(gòu)件的影響，在施工中采取的工藝為：每隔1m點(diǎn)焊一對鋼筋以控制止水鋼管的變位，并且在焊接的過程中用兩臺(tái)焊機(jī)采取對稱勻均焊接的方式，這樣就能減少溫度應(yīng)力的影響，使產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求。

3.總結(jié)及成效

經(jīng)過整整5年連江工程的實(shí)踐，其中有著失敗的沉痛教訓(xùn)，但我們能總結(jié)失敗的原因，不斷地改善施工工藝，使工程一年比一年有進(jìn)步?，F(xiàn)在，我們對連江渠化樞紐加固及航道整治工程人字門的維護(hù)已經(jīng)有了一套比較成熟的施工工藝，所維護(hù)的人字門技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。