戚文杰,鄒海洋,張文博
(淄博市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院,山東 淄博 255000)
淄博市孝婦河黃土崖濕地公園氣動(dòng)盾形閘在山東省首次建設(shè)運(yùn)用,氣動(dòng)盾形閘門系統(tǒng)是在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合傳統(tǒng)鋼閘門和橡膠壩的特點(diǎn)研發(fā)的新一代可調(diào)節(jié)閘壩產(chǎn)品。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新穎,精度要求高,為提高建設(shè)工程質(zhì)量,節(jié)約投資、縮短工期,通過工程建設(shè)監(jiān)理實(shí)踐,分析氣動(dòng)盾形閘門的特點(diǎn),開展針對(duì)氣動(dòng)盾形閘門這種新型閘壩的監(jiān)理工作。
作為淄博市孝婦河黃土崖段綜合整治項(xiàng)目的一部分,新建氣動(dòng)盾形閘位于規(guī)劃馬南路下游約600 m處,河道樁號(hào)0+618處。新建氣動(dòng)盾形閘,閘門高3 m,底板高程37.75 m,設(shè)計(jì)蓄水位40.75 m,由上游連接段、鋪蓋、閘室、消力池、海漫及防沖槽段和交通橋6部分組成,閘室凈寬100 m,順?biāo)鞣较蚩傞L78 m,其中上游鋪蓋段長12 m,閘室段長14.5 m,消力池段長15 m,海漫長20 m,防沖槽長11.5 m。
埋件系統(tǒng)主要包括主錨栓、抑止帶錨栓、上下游埋件、滲壓管、淤泥檢測(cè)通訊線管、沉降儀、測(cè)斜儀。
供排氣管為直徑6 cm不銹鋼管,在每個(gè)底板分縫處設(shè)置彎管,彎管外覆蓋2 cm厚防護(hù)材料,用鐵絲捆扎牢固。由于底板鋼筋較密,管路安裝時(shí)要根據(jù)鋼筋空隙合理布置。
氣動(dòng)盾形閘相比于傳統(tǒng)的閘門,上部結(jié)構(gòu)重量小,主要依靠增加底板的尺寸來滿足抗滑穩(wěn)定安全要求,所以底板結(jié)構(gòu)較大,混凝土體積較大。
閘門安裝的主要工藝流程如下:
組裝閘門—安裝氣囊—吊裝閘門—安裝夾鑄具—安裝間止封和側(cè)止封—安裝抑制帶—閘門升降進(jìn)行調(diào)試(增加自動(dòng)化部分)。
止封包括閘門間的間止封及閘門與閘墩板間的側(cè)止封。間止封安裝前應(yīng)對(duì)鉸鏈蓋板進(jìn)行修剪,預(yù)留出間止封位置。
埋件系統(tǒng)平面位置、高程要求精度較高??刂坪弥麇^栓平面位置,主錨栓中心線要多次復(fù)核,確保準(zhǔn)確無誤,主錨栓要求保持穩(wěn)定,可采取使用鋼角架支撐或使用其他方法,并控制好頂面高程,主錨栓底部與螺母齊平,并用不銹鋼焊條將其焊接牢固,防止閘門安裝后安裝頂部螺母時(shí)主錨栓轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致螺母脫落。主錨栓頂部預(yù)埋件安裝時(shí),由于模具制作時(shí)存在一定誤差,應(yīng)先將其從模具上卸下,將其位置校正準(zhǔn)確并固定牢固后再安裝模具。
滲壓力傳感器設(shè)置3處,分別安裝兩端閘墩及閘底板中間位置。淤泥監(jiān)測(cè)儀2臺(tái),分別布置在兩端壩墩30 m處的水下淤泥以上,用來采集淤泥深度的參數(shù),并通過各自配套的線纜傳輸至現(xiàn)場測(cè)控單元采集單元。沉降儀設(shè)置4處,測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置7處,平均分布在垂直水流方向的底板上。滲壓管、測(cè)斜儀、沉降儀等都應(yīng)在相應(yīng)的位置預(yù)埋。
管道焊接前應(yīng)清理里邊的雜物防止堵塞排水管。管道焊接應(yīng)保證其同軸,并在接口處開坡口。管道全部焊接完成后,應(yīng)再次用水沖洗里邊的雜物。管路打壓試驗(yàn)壓力大于1.6 MPa,時(shí)間達(dá)到24 h后,經(jīng)觀察壓力表壓力數(shù)值不下降,判定試驗(yàn)合格。管路打壓試驗(yàn)合格后,在澆筑混凝土前,在埋件、鋼筋及模板施工時(shí)應(yīng)注意保護(hù),防止因電焊等原因損壞管路。
因混凝土厚度達(dá)3 m,受到水泥水化熱釋放較集中的影響,內(nèi)部溫升較快,混凝土內(nèi)外溫差較大時(shí),極易產(chǎn)生溫度裂縫,影響結(jié)構(gòu)安全和正常使用。為避免混凝土裂縫的產(chǎn)生,采用混凝土拌和時(shí)摻加SY-K膨脹纖維抗裂防水劑且分層澆筑的方法施工。為了避免對(duì)供氣管路的損壞,混凝土澆筑前,首先對(duì)管路的位置做出明顯的標(biāo)識(shí),混凝土入倉時(shí)禁止在供氣管路頂部下料。澆筑時(shí),埋件底部加強(qiáng)振搗保證密實(shí),氣袋位置的混凝土表面全部原漿壓光,保障氣袋的使用壽命。
安裝氣袋時(shí)先將全部氣袋均勻的鋪在閘底板上,為防止氣袋就位不準(zhǔn)確,移動(dòng)氣袋時(shí)損壞氣袋上的進(jìn)氣口,首先根據(jù)氣袋尺寸確定氣袋位置,確保起吊一次就位。為保證施工安全,氣袋進(jìn)氣管安裝時(shí)用三腳架支撐氣袋。
閘門進(jìn)場后,為防止閘門變形,存放地點(diǎn)應(yīng)平整無沉降,為避免二次倒運(yùn)減少工程投資,最好放在澆筑完畢的閘底板上并及時(shí)拼裝。安裝前對(duì)主錨栓埋件再次進(jìn)行檢查,閘門吊裝就位后,在門體法蘭和螺孔周圍涂上中性硅酮膠,同時(shí)在閘門上安裝鉸鏈蓋板。安裝時(shí)將夾鑄具從每孔閘門兩側(cè)向中間安裝,以保證氣袋分部均勻。每副閘門夾鑄具全部安上后,從閘墩板、間止封開始到氣袋或閘門板中間擰緊不銹鋼六角螺母,安裝時(shí)所有螺栓均需涂防卡劑。當(dāng)所有螺母固定后,以1 750 N·m的扭矩從氣袋兩邊往中間擰緊螺母;為保證主錨栓螺母荷載不降低,間隔一段時(shí)間后再次擰緊。全部安裝完成后給氣袋充排氣,閘門升降3次,每次閘門落下后重新擰緊螺母。
止封包括閘門間的間止封及閘門與閘墩板間的側(cè)止封。間止封安裝前應(yīng)對(duì)鉸鏈蓋板進(jìn)行修剪,預(yù)留出間止封位置。安裝時(shí)先將間止封放入該處,根據(jù)閘門上螺釘位置在止封上進(jìn)行標(biāo)記。取下間止封,用鉆孔機(jī)在間止封上打孔。在閘門上間止封處涂上中性硅酮膠,并在螺釘上涂上防卡劑,通過壓板和不銹鋼螺母將間止封固定在閘門上。最后在鉸鏈蓋板與間止封結(jié)合處進(jìn)行硫化處理。
氣動(dòng)盾形閘門結(jié)構(gòu)安全,使用年限長,在設(shè)計(jì)水位內(nèi)可實(shí)現(xiàn)水位高度的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),汛期行洪調(diào)度相對(duì)簡便,同時(shí)施工工序繁瑣,技術(shù)要求較高,投資相對(duì)較大。氣動(dòng)盾形閘門系統(tǒng)在淄博市孝婦河黃土崖濕地公園已成功投入使用,蓄水量達(dá)400萬m3,不僅保障了孝婦河濕地公園水位穩(wěn)定和水面景觀效果,同時(shí)還發(fā)揮防洪、供水、蓄水等綜合功能,經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益明顯。隨著國家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)的日益重視,在大力建設(shè)新型水利工程的同時(shí),監(jiān)理工作也不可忽略,做好水利監(jiān)理工作,對(duì)保證水利工程的順利建成,充分發(fā)揮水利工程的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益有著重要作用。