楊本 李鵬飛 張潤(rùn)

摘 要：目前大部分通航船閘檢修均按照固定周期開展，缺乏科學(xué)檢測(cè)，難以為檢修工作計(jì)劃的制訂提供依據(jù)。近年來，交通運(yùn)輸部相繼發(fā)布了《通航建筑物維護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTS 320-2-2018）和《港口水工建筑物檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》（JTJ302-2006），為通航船閘檢測(cè)提出指導(dǎo)要求。本文結(jié)合具體工程案例詳細(xì)分析了通航船閘的主要檢測(cè)內(nèi)容及方法，并針對(duì)檢測(cè)結(jié)果給出工程建議，本文成果可為其他船閘檢測(cè)提供參考。

關(guān)鍵詞：通航船閘;檢測(cè);水工建筑物;閘門

通航船閘作為水運(yùn)交通的一個(gè)重要組成部分，運(yùn)營(yíng)過程中受各種外力作用和自然條件影響，容易發(fā)生老化病害。為確保船閘設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)和船閘有效暢通，船閘在運(yùn)行過程中應(yīng)定期進(jìn)行不同程度的檢修，以排查消除各種潛在的或顯現(xiàn)的故障，或全面恢復(fù)、改善和提高船閘的技術(shù)狀況。但目前的檢修工作均按照固定周期開展，缺少科學(xué)檢測(cè)，難以為檢修工作計(jì)劃的制訂提供依據(jù)。2018年交通運(yùn)輸部發(fā)布了《通航建筑物維護(hù)技術(shù)規(guī)范》（JTS 320-2-2018）[1]規(guī)定了通航建筑物技術(shù)狀態(tài)等級(jí)，檢測(cè)與評(píng)價(jià)，船閘維護(hù)，升船機(jī)維護(hù)等技術(shù)內(nèi)容;2019年交通運(yùn)輸部對(duì)原規(guī)范《港口水工建筑物檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》（JTJ302-2006）進(jìn)行修編，發(fā)布了《水運(yùn)工程水工建筑物檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》（JTS 304-2019）[2]，新增了通航建筑物檢測(cè)與評(píng)估。本文基于相關(guān)規(guī)范并結(jié)合工程特點(diǎn)，詳細(xì)分析了通航船閘的主要檢測(cè)內(nèi)容及方法，并結(jié)合具體案例對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，給出工程建議，本文成果可為其他船閘檢測(cè)提供參考。

1 工程概況

某通航船閘于2000年12月建成，為Ⅴ級(jí)船閘，設(shè)計(jì)通航300t船舶或船隊(duì)。船閘有效尺度為100m×12m×2.0m（長(zhǎng)×寬×檻上水深），設(shè)計(jì)通過能力為139.2萬噸。船閘上游最高通航水位24.3m，上游最低通航水位20.5m，下游最高通航水位29m，下游最低通航水位15.3m。閘室采用砼塢式結(jié)構(gòu)，閘門型式采用橫拉門。該船閘運(yùn)營(yíng)至今一直未開展大修工作，僅進(jìn)行了日常的基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)。目前船閘的混凝土結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)老化，工作閘閥門的主要運(yùn)轉(zhuǎn)、支承部件和啟閉機(jī)械設(shè)備配備較落后，機(jī)械故障發(fā)生頻率越來越高。

2 檢測(cè)內(nèi)容及方法

為減少檢測(cè)工作對(duì)船閘通航影響，檢測(cè)工作在有水環(huán)境下開展，檢測(cè)重點(diǎn)針對(duì)水工建筑物和閘門[3]，具體檢測(cè)內(nèi)容及方法如下：

2.1水工建筑物水上部分外觀調(diào)查

主要采用目測(cè)、敲擊、尺量等方法，全面描述船閘閘室兩側(cè)地基情況，閘室、閘首靠船墩等構(gòu)件水上外觀（表面破損、露筋、蜂窩、空洞等）情況，詳細(xì)記錄并描述構(gòu)件的裂縫（位置、長(zhǎng)度、寬度和走向）、表觀缺陷（包括蜂窩、麻面、露石）、混凝土起鼓（剝離）、露筋（位置、數(shù)量、長(zhǎng)度、面積）等情況。

2.2閘門水上部分外觀調(diào)查

主要采用目測(cè)、敲擊、尺量等方法，檢查主要包括以下內(nèi)容：

（1）門體及其構(gòu)件變形、損傷和腐蝕情況;

（2）閘門運(yùn)行時(shí)門體其構(gòu)件的異響和抖動(dòng)情況;

（3）焊縫情況;

（4）支承系統(tǒng)偏斜、損傷和脫落情況;

（5）止水橡皮破損、撕裂和老化情況;

（6）螺栓松動(dòng)、損壞和缺失情況。

2.3水下部分外觀檢查

采用水下三維成像聲吶檢測(cè)以下內(nèi)容：

（1）閘室內(nèi)淤積、礙航物、閘室墻破損;

（2）門庫(kù)、門坎內(nèi)淤積物、障礙物、混凝土結(jié)構(gòu)破損;

（3）閘門水下金屬結(jié)構(gòu)變形、損壞、缺失。

2.4沉降、位移檢測(cè)

用GPS和水準(zhǔn)儀對(duì)閘室、閘首的變形與變位進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)考察船閘結(jié)構(gòu)段變形縫的擠壓、錯(cuò)位和錯(cuò)臺(tái)情況，主要包括以下內(nèi)容：

（1）沉降引起的頂面高程的變化情況;

（2）位移引起的平面位置的變化情況;

（3）變形縫的擠壓、錯(cuò)位和錯(cuò)臺(tái)情況。

2.5混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

混凝土構(gòu)件的劣化將可能導(dǎo)致鋼筋混凝土構(gòu)件強(qiáng)度的折減，為客觀地評(píng)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗荷能力，同時(shí)盡可能減小對(duì)現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)的破壞，對(duì)船閘主要混凝土結(jié)構(gòu)在有代表性的部位采用回彈法檢測(cè)構(gòu)件強(qiáng)度。對(duì)回彈法檢測(cè)判定的不合格構(gòu)件，取芯進(jìn)行抗壓試驗(yàn)驗(yàn)證。具體操作按照《水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》[4]（JTS 239-2015）執(zhí)行。

2.6混凝土耐久性檢測(cè)

混凝土耐久性檢測(cè)主要包括：鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)和碳化深度檢測(cè)。其中，鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)采用電磁法，碳化深度檢測(cè)采用酚酞乙醇溶液測(cè)定。具體操作按照《水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（JTS 239-2015）[4]執(zhí)行。

2.7鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)

鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)主要包括：鋼材厚度檢測(cè)和涂層厚度檢測(cè)。其中，鋼材厚度檢測(cè)采用金屬超聲測(cè)厚儀，涂層厚度檢測(cè)采用涂層測(cè)厚儀。具體操作按照《水運(yùn)工程水工建筑物檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范》（JTS 304-2019）[2]執(zhí)行。

3 檢測(cè)結(jié)果分析

（1）水工建筑物水上部分普遍存在劣化現(xiàn)象，典型病害如下：混凝土構(gòu)件局部鋼筋外露、銹蝕;混凝土構(gòu)件局部破損;閘首邊墩墻后回填土塌陷;閘室墻墻體間存在錯(cuò)臺(tái);閘室墻與閘首邊墩伸縮縫處漏水。

（2）閘門水上部分整體健康狀態(tài)一般，典型病害如下：鋼結(jié)構(gòu)涂層脫落、銹蝕;桁架、斜撐等桿件局部扭曲變形;橡膠緩沖塊老化、缺失;止水老化漏水;臺(tái)車滾輪銹蝕、運(yùn)行中異響。

（3）水下部分外觀檢測(cè)結(jié)果顯示水下構(gòu)件未見明顯損害，具體問題如下：橫拉門軌道附近有異物，對(duì)閘門運(yùn)行存在影響;閘室內(nèi)存在輕微淤積。

（4）沉降位移檢測(cè)情況：該船閘閘室墻頂面相鄰段墻錯(cuò)臺(tái)在1mm～10mm之間，左右側(cè)閘室墻頂面相對(duì)高程最大高差分別為33mm、46mm;閘室墻頂前沿線位置的實(shí)測(cè)偏差為（3～43）mm。

（5）混凝土構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)均滿足設(shè)計(jì)要求。

（6）鋼筋保護(hù)層厚度較設(shè)計(jì)厚度整體偏厚，偏差范圍（-11～24）mm。碳化深度范圍（6～14）mm，依據(jù)《混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 193-2009）[5]抗碳化性能等級(jí)屬于較好和好兩個(gè)等級(jí)。

（7）鋼材厚度范圍（9.03～9.33）mm，設(shè)計(jì)厚度10mm，鋼材厚度可為后續(xù)評(píng)估計(jì)算提供依據(jù)。涂層厚度范圍（250～291）μm。

4 工程建議

（1）對(duì)檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)的水工建筑物外觀缺陷質(zhì)量問題如：混凝土構(gòu)件破損、露筋、鋼筋銹蝕等問題，建議及時(shí)修復(fù)處理。

（2）對(duì)檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)的水工建筑物不均勻沉降、偏移、漏水等影響整體穩(wěn)定性的問題，及時(shí)召開專家會(huì)，分析原因，并由具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行評(píng)估復(fù)核并開展加固設(shè)計(jì)。

（3）對(duì)檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)的閘門老化、銹蝕、變形等問題，及時(shí)開展大修處理。

（4）建議參照相關(guān)管理辦法進(jìn)行日常維護(hù)及定期測(cè)量觀測(cè)，確保船閘的安全通航。

（5）船閘應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)通航等級(jí)使用，不得超等級(jí)通航。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTS 320-2-2018通航建筑物維護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2018.

[2]JTS 304-2019 水運(yùn)工程水工建筑物檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)范[S]. 北京：人民交通出版社，2019.

[3]應(yīng)宗權(quán)，郁達(dá)，蘇林王.船閘水工建筑物的檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)[J].水運(yùn)工程，2011（07）：100-105.

[4]JTS 239-2015水運(yùn)工程混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].北京：人民交通出版社，2016.

[5]JGJ/T 193-2009混凝土耐久性檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.