[摘要]沁河重點段河道治理工程(長治段)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備安裝是一項非常重要的施工內(nèi)容。鋼壩閘首次用于沁河治理工程,文章詳細總結(jié)了鋼壩閘安裝方案的具體實施過程以及安裝中存在的技術(shù)難點,為鋼壩閘用于河道治理工程提供了值得借鑒的工程經(jīng)驗。

[關(guān)鍵詞]河道治理;鋼壩閘;安裝方案;沁河

沁河重點段河道治理工程(長治段)是山西省全面推行河長制后的第一個中央預算內(nèi)投資計劃項目,也是全省“七河”生態(tài)修復總體規(guī)劃的實施項目。長治段工程批復總投資1.5億元,工程按照“防洪保安、親水凈水、生態(tài)環(huán)保”的理念進行設(shè)計和建設(shè),治理范圍為沁源縣郭道鎮(zhèn)前興稍村至中峪鄉(xiāng)龍頭村河道。建設(shè)內(nèi)容主要包括:新建堤防工程、鋼壩閘蓄水工程、支流入河口治理工程和控導工程等。

1鋼壩閘安裝方案

鋼壩閘是一種新型實用的閘門,在本次的沁河河道整治中,被首次應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)門體通過底軸傳導至兩端,兩端以液壓啟閉機為動力,實現(xiàn)整體起伏,可以在任意設(shè)定角度使閘門處于鎖定狀態(tài)。鋼壩閘具有操作靈活便捷、升降速度快、運行年限長、管護費用低、瀑布效果佳等優(yōu)點。以工程中使用的3#鋼壩閘安裝為例,分三個階段闡述其安裝過程。3#閘門75m×2m(凈寬×高),安裝步驟主要包括測量放線,底軸水平度調(diào)整,安裝固定混凝土半鉸座、安裝固定穿墻軸,埋件焊接,澆筑鉸座預埋件及穿墻軸混凝土,調(diào)整定位驅(qū)動裝置,澆筑驅(qū)動裝置基礎(chǔ),拐臂定位,焊接底軸及拐臂,門葉吊裝調(diào)整及焊接,不銹鋼側(cè)止水板安裝,探傷部位防腐、底止水及側(cè)止水安裝,通電調(diào)試。

1.1準備階段

1.1.1準備工作安裝技術(shù)準備。鋼壩閘由廠家安裝調(diào)試,要求成立閘門安裝項目部,配備專業(yè)技術(shù)人員,根據(jù)工程總進度計劃,編制詳細的閘門安裝方案。安裝設(shè)備準備。在閘門出廠驗收以后,由業(yè)主單位、監(jiān)理單位、施工單位及設(shè)備廠家,共同對運到施工現(xiàn)場的設(shè)備數(shù)量、外觀質(zhì)量等進行檢查,確認設(shè)備符合安裝要求后方可進入安裝步驟。1.1.2測量放線用光學水準儀復測土建單位提供的閘壩中心線、河道中心線、啟閉機室中心線、高程基準點,然后校核底軸側(cè)母線和上母線達到水平和垂直要求,最后底軸埋設(shè)、安裝、調(diào)整均滿足規(guī)范和圖紙精度要求后與土建鋼筋焊接牢固。1.1.3底軸水平度調(diào)整在對底軸焊接口進行打磨、輔具制造后方可吊裝底軸,并按設(shè)備控制要求調(diào)整底軸上母線、側(cè)母線,并加以固定。1.1.4安裝固定混凝土半鉸座、穿墻軸鋼壩閘鉸座安裝是關(guān)鍵工作,安裝前檢查起重機狀況,選用50t起重機吊裝兩側(cè)穿墻軸和底軸至預定位置,鉸座連接埋件及螺母,吊裝底轉(zhuǎn)軸連接穿墻軸、拐臂;初步連接底軸后,用水準儀對底軸逐件校正其高程和底軸直線,檢測啟閉機埋件高程及水平度,混凝土半鉸座和穿墻軸誤差低于2m,啟閉機埋件誤差低于10mm;閘門、底止水螺栓逐個反復擰緊,往返重復4~5次,保證堅固,無漏裝螺栓現(xiàn)象。

1.2施工階段

1.2.1埋件焊接鉸座埋件鋼筋及穿墻軸鋼筋焊接應(yīng)根據(jù)圖紙要求選擇鋼筋規(guī)格,鋼筋加固搭接要求滿足符合三類焊縫要求《焊縫無損檢測·超聲檢測技術(shù)檢測等級和評定》(GB/T11345-2013),鋼筋搭接根數(shù)不小于預留鋼筋的75%。1.2.2澆筑鉸座預埋件及穿墻軸混凝土澆筑前需清理干凈溝槽的雜物、垃圾、積水,為了防止混凝土澆筑時沙石飛濺入鉸座中,保護壓板,混凝土鉸座與底軸接觸部分填充泡沫板,其厚度大于50mm。1.2.3調(diào)整定位驅(qū)動裝置根據(jù)圖紙計算驅(qū)動裝置耳軸中心高程,再根據(jù)土建移交的啟閉機室中心線墨斗彈出驅(qū)動裝置中心線。在驅(qū)動裝置坑前后制作兩個擱墩,用于驅(qū)動裝置的高程調(diào)整。擱墩的高度制作應(yīng)根據(jù)土建一期混凝土面實際高程確定。待驅(qū)動裝置定位完成后對驅(qū)動裝置鋼筋進行加固,先焊接立筋后焊接網(wǎng)筋。1.2.4澆筑驅(qū)動裝置基礎(chǔ)驅(qū)動裝置基礎(chǔ)鋼筋加固完成后,對驅(qū)動裝置基礎(chǔ)進行二期混凝土澆筑,待混凝土澆筑完成并保養(yǎng)符合要求后通過回彈器測量混凝土強度,當混凝土達到設(shè)計值的70%時可以啟動啟閉機。1.2.5拐臂定位預先在在底軸上畫出拐臂邊線,拐臂連接驅(qū)動裝置利用驅(qū)動裝置伸縮定位拐臂角度,自驅(qū)動裝置銷軸吊垂線測量到底軸中心距離測量的尺寸定位拐臂角度,角度定位好后利用千斤頂調(diào)整拐臂與底軸環(huán)形焊縫間隙均勻,用槽鋼支撐拐臂兩側(cè),擱墩支撐拐臂底部。1.2.6焊接底軸及拐臂底軸及拐臂焊接按一類焊縫控制,具體要求應(yīng)符合《鋼焊縫手工超聲波探傷方法及質(zhì)量分級法》。底軸及拐臂焊接完成,連接驅(qū)動裝置試運行底軸,釋放焊接應(yīng)力,并對底軸及拐臂焊接部位進行探傷,3#鋼壩一類焊縫底軸10道,拐臂4道。1.2.7門葉吊裝調(diào)整及焊接閘門吊裝前,底軸需打磨門葉焊接處有標識部位的鋅層,根據(jù)閘門出廠編號面向下游依次排布,利用門葉吊裝孔吊裝閘門,保持閘門平衡。根據(jù)底軸上畫出的基準線對閘門進行定位調(diào)整并保證閘門焊接外觀符合規(guī)范要求。門葉焊接完成后對門葉翼緣板與底軸焊接部位進行超聲波探傷,按一類焊縫控制。1.2.8不銹鋼側(cè)止水板安裝整理側(cè)止水埋件,將不銹鋼側(cè)止水板按圖紙要求排序,調(diào)整平整度并固定焊接,要求不銹鋼側(cè)止水埋件垂直、平整、平面度都小于4mm。1.2.9探傷部位防腐、底止水及側(cè)止水安裝對3#鋼壩閘焊接探傷部位進行噴鋅防腐前處理,現(xiàn)場防腐完成后使用測厚儀檢測防腐厚度。根據(jù)圖紙要求焊接底止水埋件鋼筋,安裝底止水橡皮和側(cè)止水橡皮,并用壓板固定。

1.3調(diào)試階段

通電調(diào)試。待電氣設(shè)備安裝調(diào)試完畢后,將閘室內(nèi)的一切雜物清除干凈,保證閘門和拉桿不受卡阻。無水情況下全行程啟閉試驗:試驗過程檢查底軸運行無卡阻現(xiàn)象,雙吊點閘門的同步達到施工圖紙要求。在閘門全關(guān)位置,水封橡皮物損傷,漏光檢查合格,止水嚴密。在全過程試驗中,必須對水封橡皮與不銹鋼水封座板的接觸面采用清水沖淋潤滑,以防損壞水封橡皮。靜水情況下的全行程啟閉試驗:試驗在無水試驗合格后進行,試驗、檢查內(nèi)容與無水試驗相同(水封裝置漏光檢查除外)。動水啟閉試驗:動水啟閉試驗前,承包人根據(jù)施工圖紙及現(xiàn)場條件,報監(jiān)理人批準實施。工作閘門按施工安裝圖紙要求,進行動水條件下的啟閉試驗,試驗水頭盡可能與設(shè)計水頭一致,對各關(guān)鍵部位運行情況做好詳細記錄。

2鋼壩閘安裝的注意事項

在具體實施過程中,存在一些需要引起注意的技術(shù)細節(jié)和技術(shù)難點,主要包括以下幾點:在底軸水平度調(diào)整中,在啟閉機室墻兩側(cè)制作固定鋼絲繩的支架,也可以在防水套鋼筋上尋找懸掛鋼絲繩支點,不能直接在底軸上尋找支點。在調(diào)整定位驅(qū)動裝置時,啟閉機耳軸中心與底軸高程差,誤差不大于5mm;啟閉機耳軸中心與底軸中心的位置偏差,誤差不大于2mm;啟閉機中心線距河道中心線誤差不大于2mm,啟閉機前部與尾部平行偏差不大于1mm。閘門在焊接時,要保證至少閘門單扇兩側(cè)焊接4~6道腹板,焊接長度大于或等于門葉腹板的一半牢靠后才能松鋼絲繩。

3結(jié)語

鋼壩閘在山西省應(yīng)用較少,河道治理主要以傳統(tǒng)閘門為主,長治地區(qū)首次把鋼壩閘應(yīng)用在沁河治理工程中,形成了具有調(diào)蓄功能的水面、濕地,能夠改善河道生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)“堤固、河暢、水清、岸綠”的目標。為今后同類河道生態(tài)修復治理工程提供了很好的經(jīng)驗。