船闸闸首检修门槽损坏及维修方案

    杨波

    

    

    

    摘 要：通过淮安二线船闸2014年大修为例，阐述苏北运河检修门槽快速维修方案，分析其中的施工流程、控制要点。为类似船闸检修门槽维修提供一些借鉴。

    关键词：水下探摸 检修门改造 钢护面安装

    引言

    京杭运河苏北段一、二线船闸建成于上世纪60年代——80年代，随着经济发展船舶通过量增加，沿线船闸均处于满负荷运转状态，闸室定期抽水维修更换诸多磨损件是维持船闸正常运行的必要手段。检修闸门是闸室抽水维修期间临时挡水闸门，作为检修闸门安装时的卡槽，检修门槽的作用尤为重要，其性能的好坏直接影响了挡水效果及施工安全。

    检修门槽位于闸首和引航道之间，进出闸船舶相互避让或操作失误，极易对检修门槽造成擦碰甚至撞击。损坏部位大部分位于常水位变动区上下，又紧贴检修闸门，造成了不抽水无法修，抽干水无空间修的尴尬处境。苏北运河由于通过量巨大，如打围堰抽水维修，大修工期必然延长，待闸船舶积压拥堵航道，将带来航道管理的难度甚至造成社会影响。

    针对该问题，苏北航务管理处一直在探索如何对检修门槽进行高质量的快速维修，在上级主管部门的支持下，与江苏省交通工程集团公司进行了多次实践和改进，工艺日渐成熟，本文以淮安二号闸2014年大修上游门槽维修为例，浅述目前苏北运河检修门槽快速修复方案。

    工程概况

    淮安二号闸建成于1987年，为二级通航建筑物，上闸首顶高程▽12.4，闸门底坎高程▽3.5，维修期间上游水位▽9.8。门槽尺寸1200MM×600MM（宽度×深度），上游面以钢包角保护，建成至今经历过两次大修，但均未对检修门槽进行维修，目前▽8.2至▽11.5高程磨损严重，迎水面钢包角破损脱落，其中▽9.5附近砼磨损深度接近15CM，露出钢筋由于船舶长期碰撞扭曲断裂，如不处理，任其继续恶化，检修门槽将会失去使用功能。

    本次维修范围从▽8.2至闸首顶▽12.4，凿除表面砼，植筋绑扎钢筋网片，重新浇筑20CM厚砼，恢复至设计尺度，改原钢包角为钢护面以增加耐久性。为保证砼浇筑质量，现场决定钢护面以▽10.2为界分两段施工。

    为减少检修闸门拼缝漏水对检修门槽施工造成影响，上游检修闸门下放数量和高度组合为：1.1+1.2+1.4+3.0+1.5=8.2m，其中3米检修闸门下设后顶底高程分别为▽10.2和▽7.2，整片覆盖门槽损坏部位并露出水面，确保干地施工条件。所有检修闸门两侧支撑部位增加垫块，安装到位后，检修门面板与门槽存在30CM维修空间，方便维修作业。

    施工流程

    1、检修闸门改造

    检修门槽所预留的维修空间，是靠增加垫块使得检修闸门整体向闸室外平移产生。而原检修闸门设计时并未考虑该施工工况，因此平移后，检修闸门结构件可能与闸首外侧已有水工设施产生冲突，造成无法正常安装。

    在本工程中如维修空间预留过大，最底部的一号检修闸门下设时，桁架将搁置在导航墙倒角上，无法安装到位。经计算，采用33CM厚度垫块，可确保桁架位于倒角范围以外，挡水工程顺利实施。

    2、挡水工程

    原检修门槽损坏严重，钢包角普遍撕裂并翻起，影响检修闸门安装，需对损坏钢板进行割除。水下情况无法观测，因此在挡水工程实施前，先安排潜水员进行水下探摸。底坎部位探摸有无沉积杂物并进行清理打捞，门槽搁置面探摸有无突出墙面的撕裂钢板或异物并进行水下割除，确保检修闸门搁置的水平面和贴靠的垂直面平整无异物。

    苏北运河检修闸门全线通用，在运输过程中，可能出现局部变形损坏，因此使用前应进行细致的检修，对变形的杆件校正加固，损坏的止水橡皮局部修复，接头处粘合牢固，整修完成后，方能投入使用。

    检修闸门下设完毕后进行闸室抽水，抽水干水后及时对检修闸门打撑加固，减轻检修门槽砼受力，打撑最高点选择在3米检修闸门底横梁处。

    3、凿除及植筋

    在闸室抽干水后，将检修门槽表面凿除至设计深度，原钢包角的残余钢板割除至设计深度，由于检修闸门仍搁置在检修门槽根部，因此凿除时应避免强度过大、开凿过深，破坏支撑区域砼强度，接近设计深度时，采用手工凿毛。

    砼开凿完成后，在砼上进行植筋，强度达到要求后，绑扎钢筋网片，钢筋网片与植筋绑扎为整体，并与原闸墙主筋焊接，焊接应满足搭接长度要求。

    4、钢护面安装

    为方便操作并确保钢护面安装的平整度和牢固度，将钢护面分为两侧包角钢板和中间护面钢板三部分分别拼装，钢包角的锚固筋不事先焊接。先安装两侧包角，施工人员从未安装的护面钢板空隙处进行焊接操作，包角钢板安装到位后，将包角锚固筋逐个以合适的角度与包角钢板焊接，另一端与植筋焊牢，再与钢筋网片点焊加固。最后将上游面钢包角与旧包角残余钢板焊牢。

    钢包角安装

    两侧包角钢板焊接牢固后，安装中间护面钢板，中间护面钢板锚固筋事先焊好。因护面钢板安装后，只能将上口少量锚固筋和植筋网片焊接，为防止浇筑过程中间钢板变形过大影响工程质量，应对钢板浇筑过程中受力进行验算，不能满足要求时，在护面钢板对应位置打孔，锚固筋伸出孔面并与钢板焊接，以保证面板刚度要求。

    锚固筋伸出与护面钢板焊接（邵伯二号闸大修）

    焊接钢板拼缝形成整体，拼缝应打破口并采用跳焊法，防止钢板烧焊变形。经以上处理，钢护面可作为模板直接浇筑，浇筑完成后，敲去焊渣磨平毛刺，并做表面防腐面层。

    5、砼浇筑

    砼浇筑过程中，严禁检修门漏水对浇筑部位冲刷，漏水区域应事先封堵。因浇筑空间狭小，砼塌落度尽量控制在15CM以上，确保减少振捣浇筑密实。砼采用快干水泥微膨胀砼，砼养护及时养护以保证强度快速上升。

    下半部分检修门槽浇筑完成后，再进行上半部分护面钢板安装并浇筑。工艺同上。

    控制要点

    检修闸门安装前，应安排经验丰富的潜水员，对检修门周边水下进行仔细探摸，无死角无遗漏，并详细计算分析船闸竣工图纸中对应区域水下设施情况，确保检修闸门安装顺利，否则可能影响大修工期。

    植筋前应进行护面钢板强度及刚度验算，计算模型采用两边简支、两边固定板。如刚度无法满足要求，植筋露出墙面长度应超出钢护面位置，方便钢护面打孔后与锚筋焊接。

    钻孔植筋必须严格按设计图纸要求进行，钢筋绑扎前必须进行抗拔试验，确保植筋强度满足设计要求。

    包角钢板应在岸上拼装完成，以保证包角直线度和平整度，拼装长度可考虑一次到顶。护面钢板根据浇筑长度分段安装，安装前应将锚固筋焊好。

    施工过程中密切关注闸室外水位动态，加强对修理门变形和渗漏水观测，制定应急预案，责任到人，防范措施到位。

    检修门槽凿除时，安排专人加强观测，及时发现砼破损和裂缝变化情况，必要时暂停施工召开专题会议，明确补救措施尽快落实。

    结束语

    淮安二线船闸检修门槽修理与大修同步进行，3米检修门确保了检修门槽干地施工条件，支撑垫块增加的施工空间，保证了钢护面安装精度。该方案安全可靠，施工便利，不占用大修工期，维修质量得到保障，给繁忙的苏北运河检修门槽修理带来了突破。在今后苏北运河门槽修理上将会继续推广应用，并不断总结完善。

    参考文献：

    [1] GB50017—2003钢结构设计规范[S]

    [2] 郑敏，张亚彬.长江口门船闸修理门槽修复方案[J].中国水运，2009.

    （作者单位：京杭运河江苏省交通运输厅苏北航务管理处）