唐建強(qiáng)

上海市浦東新區(qū)水閘管理署，上海 浦東 201299

1 泵閘工程概況

外高橋泵閘位于浦東新區(qū)高橋鎮(zhèn)北，外環(huán)運(yùn)河北端入長江口，距長江約300m，入口外側(cè)為碼頭港區(qū)。外高橋泵閘工程于1994 年3 月22 日開工建設(shè)，1995 年9 月28 日完工，至今已運(yùn)行20 余年。外高橋泵閘由節(jié)制閘和泵站組成，采用“閘+泵”閘站布置型式。節(jié)制閘為鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)，1 孔，閘孔凈寬12m，閘門為直升式平面鋼閘門，采用QPQ2×25T 繩鼓式雙吊點(diǎn)啟閉機(jī)，節(jié)制閘引、排水量80m3/s。泵站采用臥式雙向軸流泵，共布置4 臺泵，單機(jī)流量7.5m3/s。

2 泵閘工程存在的問題

2.1 水工部分

泵閘主體結(jié)構(gòu)、內(nèi)外河翼墻結(jié)構(gòu)等防洪高程不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；節(jié)制閘、泵站、內(nèi)外河翼墻等抗滑穩(wěn)定不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；節(jié)制閘啟閉機(jī)房與泵站主廠房不均勻沉降明顯［1］。

2.2 水機(jī)部分

水泵葉輪室、葉輪有明顯銹蝕；導(dǎo)水錐明顯銹蝕，呈蜂窩狀；輪轂表面明顯銹蝕、汽蝕，水機(jī)工作效率降低明顯。

2.3 金結(jié)部分

節(jié)制閘閘門主梁應(yīng)力不滿足規(guī)范要求；閘門有明顯傾斜現(xiàn)象，側(cè)向止水老化，閘門右側(cè)有漏水現(xiàn)象，封水性能差［2］。

2.4 上下游河床部分

泵閘進(jìn)、出水池，內(nèi)、外河河床均存在大量淤泥淤積現(xiàn)象。

3 泵閘安全問題的原因分析

3.1 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低

由于該水閘建設(shè)年代為90 年代，防洪標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、主要建筑物的穩(wěn)定性、閘門結(jié)構(gòu)應(yīng)力等設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范要求。

3.2 設(shè)備自然老化

因設(shè)備已經(jīng)運(yùn)行20 多年，加上水機(jī)設(shè)備無法經(jīng)常拆開保養(yǎng)，水機(jī)設(shè)備自然老化銹蝕嚴(yán)重。

3.3 周邊環(huán)境影響

泵閘建在長江口，該段泥沙較多，引水時帶入，致使泵閘外側(cè)附近沉淀大量泥沙；另由于外河側(cè)建有碼頭，致使外河側(cè)引排水截面變窄，導(dǎo)致外河側(cè)常年淤積。

4 工程除險加固措施

4.1 加高加固處理

水工結(jié)構(gòu)的除險加固內(nèi)容為站身加固改造、閘室加固改造、內(nèi)外河翼墻加高加固改造。站身加固改造為加高泵站墩墻、泵房外河側(cè)側(cè)墻至防洪高程。閘室加固改造為：加高節(jié)制閘外河側(cè)墩墻頂、節(jié)制閘外河側(cè)胸墻頂高程至防洪高程，拆除重建節(jié)制閘啟閉機(jī)房及啟閉平臺梁板結(jié)構(gòu)；對節(jié)制閘門槽埋件鑿除重建，并進(jìn)行調(diào)直處理［3］；閘室內(nèi)外側(cè)重建止水結(jié)構(gòu)。內(nèi)外河翼墻結(jié)構(gòu)分為三種結(jié)構(gòu)，分別為扶壁式擋墻結(jié)構(gòu)、懸臂式擋墻結(jié)構(gòu)及U 型墩墻結(jié)構(gòu)。針對扶壁式擋墻結(jié)構(gòu)和懸臂式擋墻結(jié)構(gòu)段其加高加固方式為鑿除原結(jié)構(gòu)，保留主筋及其下部結(jié)構(gòu)，采用懸臂式擋墻高樁承臺結(jié)構(gòu)，恢復(fù)并加高擋墻頂高程至防洪高程，樁基采用鋼筋砼灌注樁；U 型墩墻結(jié)構(gòu)加高加固方式為采用在原臨土側(cè)墩墻上加高的方式。泵閘防洪加高加固部位施工均采用植筋工藝及澆筑混凝土的方式進(jìn)行施工［4］。

4.2 水機(jī)設(shè)備除險

泵站土建結(jié)構(gòu)不拆除重建，僅進(jìn)行加固，主要對主機(jī)組設(shè)備進(jìn)行更換，盡量利用原混凝土進(jìn)、出水流道，仍選用臥式軸流泵?？紤]到泵站出水側(cè)的長江口水體中含氯濃度較高，盡管出水側(cè)有閘門阻擋，但無法確保出水側(cè)水體不會滲漏到水泵內(nèi)，所以水泵需要具有一定的防止含氯濃度較高海水腐蝕的能力。臥式軸流泵的葉輪和泵軸采用不銹鋼材質(zhì)，其他部件選用球墨鑄鐵或碳鋼，連接螺栓和螺母等也采用不銹鋼。非不銹鋼材質(zhì)表面則采用可防海水腐蝕的涂料處理［5］。

4.3 金結(jié)設(shè)備除險

節(jié)制閘由于原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，各零部件均不同程度出現(xiàn)老化、銹蝕，閘門主梁結(jié)構(gòu)已不能滿足規(guī)范要求，需對閘門門葉進(jìn)行更換，更換的閘門采用原閘門門型，為潛孔式平面直升門。同時更換相應(yīng)配套閘門啟閉設(shè)備卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。根據(jù)兩側(cè)閘墻傾斜現(xiàn)狀，對門槽進(jìn)行拆除調(diào)整。閘門須作防腐處理，采用熱噴金屬加防護(hù)涂料的方式，先表面噴砂處理，再噴鋅處理，最后用涂料予以封閉。

4.4 河床清淤處理

對泵閘上下游河床進(jìn)行清淤處理。為了避免損壞底板，內(nèi)外河泵房閘室、消力池、進(jìn)出水池等部位清淤，采用水力沖挖機(jī)組；泵閘水下結(jié)構(gòu)以外疏浚建議采用液壓反鏟挖泥船。疏浚工藝流程可定如下：施工準(zhǔn)備→挖泥→裝駁外運(yùn)→底泥處置。疏浚時，應(yīng)根據(jù)水位、水流流向、流速的變化情況，及時調(diào)整疏浚參數(shù)。疏浚時應(yīng)注意保護(hù)兩側(cè)護(hù)岸的安全，避免船只，機(jī)械直接撞擊護(hù)岸。液壓鏟斗或抓斗將挖出的底泥直接卸裝在泥駁上運(yùn)至正規(guī)卸泥點(diǎn)。

5 結(jié)語

綜上所述，外高橋泵閘目前的安全狀況給工程管理造成很大困難，制約了工程的控制運(yùn)行，需盡快采取工程性措施，消除泵閘存在的安全隱患，繼續(xù)發(fā)揮好泵閘在防洪、排澇、引清調(diào)度等方面的功能，在浦東新區(qū)的二次創(chuàng)業(yè)過程中，繼續(xù)發(fā)揮好社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境生態(tài)綜合效益。