金志恒

(福建省水利水電工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1 工程概況

泉港區(qū)壩頭溪流域綜合治理工程位于福建省東部沿海的湄洲灣南岸，該流域面積為97.8 km2，主干流總長14.5 km，貫穿泉港城區(qū)南北，是泉港區(qū)的母親河，也是連接“山、城、海”最重要的生態(tài)廊道。由于多年平均流量較小，枯水期平均徑流量難于滿足日常的濱水景觀要求，本工程規(guī)劃拆除20世紀(jì)80年代建設(shè)的平板水閘3座，新建水工建筑物——臥倒式液壓升降壩3座，分別將各區(qū)域?qū)⑺惶嵘?.6、4.3、5.0、6.6 m，以便滿足兩岸農(nóng)業(yè)灌溉用水、居民親水、水鄉(xiāng)游船航行等要求。

2 閘型比選

根據(jù)工程規(guī)劃與項(xiàng)目特點(diǎn)，為滿足壩頭溪流域河道治理中提升生態(tài)景觀的要求，新建的擋水建筑物對擬選的底軸旋轉(zhuǎn)鋼壩閘、橡膠壩、自動(dòng)翻板閘、臥倒式液壓升降壩進(jìn)行了比選(見表1)。

表1 常用壅水閘壩性能比對

壩頭溪流域枯水期流量較小，景觀設(shè)計(jì)要求呈現(xiàn)“一脈五區(qū)多景”的效果，因此對區(qū)域內(nèi)的水位、水面要求較高；同時(shí)河流在洪水期時(shí)具有暴漲暴落的特點(diǎn)。通過對以上4種閘壩的比選，臥倒式液壓升降壩在防洪行洪、景觀效果塑造、后期運(yùn)行維護(hù)以及安全可靠性方面具有一定優(yōu)勢，可以較好的滿足工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)要求。

3 臥倒式液壓升降壩的組成及結(jié)構(gòu)特征

臥倒式液壓升降壩主要由鋼結(jié)構(gòu)閘門、液壓泵站、水下液壓油缸、可調(diào)式止水系統(tǒng)、油缸鉸座一體式旋轉(zhuǎn)接頭、一體式基座等組成。

3.1 鋼構(gòu)閘門制作

閘門總寬30 m,由3扇10 m×2.5 m的鋼閘板串聯(lián)組成，鋼結(jié)構(gòu)件材料使用Q235B，門頁厚度200 mm,門頁迎水面板厚度10 mm。

閘板制作流程如下：

原材料檢驗(yàn)→型材矯正→劃線下料開口→部件拼裝、變形矯正→ 閘板拼裝→閘門焊接。

鋼板表面不允許有裂紋、氣泡、結(jié)疤、折疊和夾渣等缺陷；同時(shí)鋼板不得有分層。鋼板進(jìn)廠均進(jìn)行抽樣檢驗(yàn),抽樣數(shù)量為2%,且不少于2張。

3.2 預(yù)埋件安裝

(1)埋件安裝前檢查并清理門槽中的雜物，混凝土的結(jié)合面應(yīng)全部鑿毛，二期混凝土的斷面尺寸和預(yù)埋錨栓位置按照圖紙尺寸重新校驗(yàn)(見圖1)。

圖1 閘壩縱剖圖

(2)本工程的預(yù)埋件主要為液壓管槽304不銹鋼管材與一體式基座的預(yù)埋(見圖2)。一體式基座采用“無坑式”的形式，壩門下鉸座、油缸下鉸座現(xiàn)場定位后施焊于“一體式基座”上，避免后期有泥沙淤積。

圖2 一體式基座大樣圖

①一體式基座在安裝前，根據(jù)金屬結(jié)構(gòu)與土建的施工圖紙，首先精準(zhǔn)測量一體式基座上油缸支鉸座的中心線與支鉸座的水平軸線；再根據(jù)高程控制，對基座進(jìn)行預(yù)焊接。預(yù)焊接完成后，再重新校核數(shù)據(jù)；無誤后，對基座進(jìn)行完全焊接。測量放樣過程中，要對土建超差水平進(jìn)行均分，并要控制埋件的平整度小于1.0。

②液壓油管件采用3根304無縫不銹鋼，埋設(shè)較為簡單，置于油管槽內(nèi)，外表保證其在澆筑二次混凝土不被損壞。

③埋件安裝完，經(jīng)檢查合格，應(yīng)在5～7 d內(nèi)澆筑二期混凝土。若超過限期或者產(chǎn)生碰撞須進(jìn)行復(fù)測，復(fù)測合格后，方能澆筑。澆筑時(shí)，應(yīng)注意模板情況，并采取保護(hù)措施振搗混凝土。

④壩門下鉸座、油缸下鉸座現(xiàn)場定位后施焊于“一體式基上”上，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，對河床輕微的變形與沉降抵抗能力強(qiáng)。由于采用一體式，放樣安裝簡便，可明顯縮短安裝時(shí)間。

3.3 閘門及止水安裝

(1)閘門安裝前應(yīng)將閘門、支撐準(zhǔn)備、門葉提前編號(hào)排布，然后吊卸到預(yù)定位置，并檢查閘門及其附件的規(guī)格、數(shù)量是否齊全；檢查各零部件運(yùn)輸、存放過程中是否完整無損壞。檢查完成后應(yīng)對損傷、缺陷或丟失的部件進(jìn)行修整，補(bǔ)齊后方可進(jìn)行安裝。

(2)閘門安裝按照每孔中間向左右兩側(cè)的順序安裝，其流程如下：

放樣校核→埋件安裝→吊裝壩面→鉸支座加固→油管路安裝→液壓頂安裝→壩面和液壓系統(tǒng)初調(diào)試→止水安裝→壩面調(diào)試→驗(yàn)收。

①放線校核。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，放樣閘門門軸中心線及輔助定位線，同時(shí)在側(cè)止水埋件(鋼板)上放樣閘門位置線，精準(zhǔn)測單孔寬度，然后閘門安裝。

②吊裝壩面。采用人工配合汽車吊，將提前編號(hào)好的閘門吊裝至預(yù)定部位。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，以單孔閘門中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，復(fù)測底軸支鉸中心線后，從中間往兩邊進(jìn)行安裝。壩面吊裝時(shí)應(yīng)采取防碰撞的保護(hù)措施，壩面入槽前應(yīng)在槽內(nèi)(底部)每邊豎放1根長約0.8 m左右方木，防止發(fā)生意外時(shí)液壓升降壩壩面與底板碰撞造成損壞。

③止水安裝。止水安裝前應(yīng)重新校核側(cè)止水埋件(鋼板)上的閘門位置線，確保兩側(cè)止水中心線與閘門線重合，本工程采用的是新型的可調(diào)式側(cè)止水。前期安裝時(shí)側(cè)止水的壓縮量調(diào)節(jié)較為便利，后期側(cè)止水橡膠出現(xiàn)老化導(dǎo)致止水效果不良時(shí)，可在不拆換側(cè)止水橡膠的前提下，直接調(diào)節(jié)側(cè)止水橡膠壓縮量重新獲得較滿意的止水效果。

④其他。壩面安裝完畢后應(yīng)做靜平衡試驗(yàn)，將液壓升降壩壩面自由地向上游擺動(dòng)15°，然后再向下游擺動(dòng)15°；如此反復(fù)30°、45°、60°、75°，通過滾輪或鉸的中心測量上下游方向與左右方向和傾斜情況，確保壩面平衡。

4 結(jié) 語

壩頭溪河道頂寬45 m，液壓升降壩基本保持了原有的河道寬度與河床形狀，取消了土建結(jié)構(gòu)中的中墩、隔墩，減少了土建的工程量，縮短了施工工期；而且該壩型結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，不僅保證了行洪的安全，還可通過壩頂溢流形成人工瀑布景觀，滿足了壩頭溪流域綜合整理的工程規(guī)劃與景觀設(shè)計(jì)要求。