棗林莊樞紐四孔節(jié)制閘鋼絲繩更換綜述

倪雪麗

摘要：鋼絲繩是水閘啟閉機構(gòu)的關(guān)鍵部件，由于經(jīng)常使用會發(fā)生磨損和斷裂，直接影響水閘安全運行。在實際的使用過程中，鋼絲繩需要處于良好的工作狀態(tài)，無明顯斷絲和嚴重腐蝕，必須定期檢查、檢修和維護，保持鋼絲繩完好，確保水閘安全運行，充分發(fā)揮工程效益。以此為相關(guān)工程提供參考。

關(guān)鍵詞：四孔節(jié)制閘; 鋼絲繩; 更換; 維護

一、工程基本情況

棗林莊樞紐1970年建成，位于河北省任丘市棗林莊村與安新縣趙北口村交界處，是白洋淀下游重要控制性工程，主要作用：一是汛期發(fā)揮調(diào)洪作用，調(diào)蓄白洋淀控制水位、控制下泄流量，與白洋淀周邊堤防共同承擔保護雄安新區(qū)、保護津浦、京九鐵路、華北油田防洪安全和下游天津市廣大地區(qū)人民生命財產(chǎn)安全的重任，在河系洪水調(diào)度運用中發(fā)揮中樞的作用。二是非汛期調(diào)節(jié)白洋淀水位，多蓄水保證白洋淀生態(tài)用水安全。樞紐建成后白洋淀“滯洪滯瀝、蓄水灌溉、魚葦生產(chǎn)、綜合利用”的功能得以充分發(fā)揮，取得了巨大的經(jīng)濟和社會效益。近年來，白洋淀通過引調(diào)水水位一直保持在7.0-7.3米高水位運行，維持了白洋淀良好的生態(tài)環(huán)境，淀區(qū)水質(zhì)明顯改善。

樞紐由二十五孔閘、四孔泄洪閘、船閘和趙北口溢流堰四座建筑物組成。

二、樞紐運用原則

白洋淀中低水位時，由四孔節(jié)制閘泄水;中高水位時，二十五孔閘參加泄洪;淀水位超過7.5m時，趙北口溢流堰溢洪。

三、四孔節(jié)制閘工程概況

四孔節(jié)制閘建于1965年，兩孔一聯(lián)，共2聯(lián)，每孔凈寬12m，閘墩厚1.2m。設(shè)計水位9.0m，設(shè)計流量460m3/s;校核水位9.85m，校核流量620m3/s。閘底板高程4.0m，厚1.4m，閘室內(nèi)設(shè)有弧形鋼閘門（7x12m），采用卷揚啟閉機。

四、四孔閘工程運用情況

河北省大清河河務(wù)中心棗林莊管理所職工在2021年汛前檢查時發(fā)現(xiàn)棗林莊樞紐四孔閘鋼絲繩存在不同程度的銹蝕現(xiàn)象。為了進一步明確鋼絲繩銹蝕程度，請專業(yè)潛水作業(yè)人員帶水下視頻設(shè)備對鋼絲繩進行了檢查，發(fā)現(xiàn)4孔閘鋼絲繩水下吊點打彎處存在不同程度的銹蝕、斷絲現(xiàn)象，第1、4孔尤其為嚴重，為使汛期閘門能夠正常運行，保證白洋淀安全度汛，決定對四孔閘鋼絲繩進行更換。

經(jīng)現(xiàn)場勘查，四孔閘無檢修閘門，白洋淀水位7.2米，鋼絲繩水下部分約3米。白洋淀不能放空更換鋼絲繩，需帶水更換。通過對比在閘前修建圍堰及水下作業(yè)兩種方案，考慮工程區(qū)水位較高，且臨近汛期，如在閘前修筑圍堰施工難度較大并且施工周期長。水下作業(yè)方案能加快施工進度，通過專業(yè)潛水作業(yè)人員對水下情況進行檢查，確認水下作業(yè)方案是可行的。經(jīng)對施工方案綜合比選，四孔閘鋼絲繩更換采用水下作業(yè)方案。

1、鋼絲繩更換設(shè)計

鋼絲繩采用光面鋼絲繩，直徑為39mm，強度為1770Mpa，鋼絲破斷拉力總和為964KN，每根長25米，共8根。鋼絲繩U型卡采用鋼號304鋼絲繩U型卡，按規(guī)范要求每根鋼絲繩配6個，均配304不銹鋼雙螺母。

首先采用扳手和套筒打開穿銷卡板的緊固螺絲，將卡板取下。待卡板取出后，采用10級液壓拉馬器配合大錘取出穿銷。待穿銷取出后，潛水人員將拆卸的配件放入船中，船上的工人按照相應要求對配件清洗、除銹、上油。按照以上程序完成第二吊點穿銷取出工作后，潛水員遠離作業(yè)區(qū)，啟閉機室工作人員按照操作規(guī)程啟動啟閉機將舊鋼絲繩起吊;待起吊完成后，拆除舊的鋼絲繩。然后將新鋼絲繩按照規(guī)范要求安裝至啟閉機。在啟閉機室扎好繩頭后，放置吊點位置，潛水作業(yè)人員再將穿銷按照規(guī)范要求安裝到位。然后啟閉機室工作人員按照要求緊固鋼絲繩。調(diào)試鋼絲繩長度，使兩個吊點同時受力。調(diào)節(jié)完成后，啟動啟閉機控制柜，對閘門進行試運行，運行狀況良好滿足使用。

2、鋼絲繩更換水下施工

（1）探明水下情況。請專業(yè)潛水作業(yè)人員沿鋼絲繩下潛，下潛過程中對鋼絲繩及吊點結(jié)構(gòu)進行視頻錄像，特別是對斷絲處進行觀察。在對吊點結(jié)構(gòu)視頻錄像過程中，同時測量其尺寸，確定鋼絲繩拆卸部位的具體情況。

（2）水下作業(yè)。潛水人員下水前需乘船使用打撈工具將作業(yè)范圍內(nèi)的水藻、水草、漁網(wǎng)、垃圾等雜物打撈干凈，保證水下施工作業(yè)不受影響。同時檢查好潛水裝備、呼吸設(shè)備、通訊設(shè)備、水下切割設(shè)備、通電設(shè)備、備用電源、安全帶等，確保設(shè)備無問題，方可下水作業(yè)。施工作業(yè)人員及輔助人員，需全部配備救生衣、安全繩。

五、施工效果

鋼絲繩更換后，2021年汛期四孔閘共調(diào)度20余次，到發(fā)稿之日起連續(xù)運用200余天無故障。確保了樞紐的安全運用，保障了白洋淀的生態(tài)用水和防洪安全。

鋼絲繩養(yǎng)護注意事項：鋼絲繩在使用過程中會與滑輪槽和卷筒螺旋槽磨損，需要定期對鋼絲繩表面進行保護，使用鋼絲繩專用潤滑脂。棗林莊樞紐四孔節(jié)制閘鋼絲繩采用光面鋼絲繩，鋼絲繩維護時需要使用適應的無色潤滑油。一般情形下，鋼絲繩的維護順序為：清洗-干燥-涂覆-保護管。

六、經(jīng)驗與建議

綜上所述，鋼絲繩作為連接啟閉機和閘門的主要傳力構(gòu)件，對閘門的安全啟閉起著重要作用。在實際的工作中，相關(guān)人員需要妥善維護、定期檢修，使閘門、啟閉機始終處于良好工況，充分發(fā)揮水閘蓄泄功能，確保水閘安全運行。

建議：1、加強日常檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時維養(yǎng)或更新。2、維修養(yǎng)護方案應進行充分的比選，經(jīng)濟可行。3、蓄水閘門應設(shè)檢修閘門。

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