連江十一座航運樞紐人字門止水維護的技術要點

陳廣斌 中海工程建設總局有限公司

連江地處粵北山區，為北江的主要支流，途經連州，陽山，英德等縣市，自古以來都是粵北水運交通要道，雖然新107國道開通分擔了北貨南運的運輸任務，但是大宗散裝貨物例如：煤炭，水泥，礦石等，主要還是通過連江船運到珠江三角洲地區。

自50年代起直到70年代，我們的航道前輩在這條江上建了十一座航運樞紐，使連江成為全國第一條全線渠化的河流。而今為我省航運事業作出過突出貢獻的航運樞紐，已經步入年邁之年，樞紐各部位年久失修，常年帶病運作，致1996年已經有龍船廠，花溪兩樞紐不能運作完全癱瘓，使得連江完全斷航。其它各樞紐也存在著刻不容緩急待解決的問題。交通廳認識到情況的嚴重，于1996年投資近8000萬元對各樞紐進行有史以來的第一次大修理。2012年完成的連江渠化樞紐加固及航道整治工程是對連江樞紐進行第二次更大的投資維修加固工程，其中在工程項目中重點包括了人字門的維修維護工程。

連江十一座航運樞紐均為人字門閘門，如果人字門嚴重漏水，勢必會造成啟閉系統長期在有水頭差的情況下啟閉人字門，不但影響樞紐的通航能力，而且對啟閉系統和人字門門體結構會造成很大的傷害。在我多年的工作實踐中，曾多次對人字門維護工程實施監理，積累了一些心得和體會。

1.造成連江渠化樞紐加固及航道整治工程人門體漏水的原因

造成連江渠化樞紐加固及航道整治工程人字門漏水的原因都不盡相同，歸結原因主要有以下幾個方面：

（1）人字門頂底樞不在同一垂線上是造成人字門中止水漏水的主要原因。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，人字門底頂樞不在同一垂線上，啟閉過程中門體跳躍量大，勢必會造成人字關閉時門頂或門底不能閉合，造成門體變形和中止水漏水。

造成底樞和頂樞不在同一垂線上的原因可分為以下方面情況：

一是頂樞銅套或底樞銅碗被嚴重磨損。二是頂樞拉桿發生變形。

因連江十一座航運樞紐是我國最早期建設的船運樞紐，并且在建設期間正值我國物質缺乏年代，建設標準低，而造成了后期維護困難。最典型的現象就是各個船閘的備修門槽的尺寸各不相同，或者有個別的船閘沒有備修門槽。這些類似的情況比比皆是，就造成了后期維護工作相當困難，不能按期對人字門進行正常的維修和維護。

（2）人字門門檻或人字門底止水橡膠被破壞，是人字門底止水出現漏水的主要原因。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，造成門檻和止水鋼板破壞的主要原因是由于人字門在使用的過程中門龕淤積層過厚或有雜物（直徑大于20cm的石頭），造成人字門運行時拖底，或硬物在人字門被夾在底檻上而造成底檻、底止水鋼板和止水橡膠破壞。

圖1 人字門閘門

圖2 底檻、底止水鋼板破壞

圖3 人字門止水

（3）人字門側止鋼管和止水橡膠水破壞，是人字門側止水出現漏水的主要原因。連江每逢洪水到來都會攜帶大量的垃圾和竹木，在關門時經常有竹木等硬雜物被夾在側止水上，側止水鋼管和側止水膠受壓變形破壞，造成了人字門側止水漏水。

2.連江渠化樞紐加固及航道整治工程人字門止水維護的要點

在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，人字門維護有著十分嚴格的施工程序和施工工藝，這些程序和工藝的控制是人字門維護工程的關鍵控制點，直接影響到人字門的止水效果。

維護內容包括：①頂樞和底樞維護。②底止水維護。③門檻維護。④側止水維護。

維護的工藝和程序：頂樞和底樞維護→底止水維護→門檻維護→側止水維護。

（1）人字門頂底樞更換施工程序關鍵步驟的控制。人字門頂樞銅套更換要求銅套鑲嵌緊密，不能有松脫；底樞蘑菇頭與銅碗相接處的表面要進行鍍鎳或鍍鉻處理以減少運行時的摩擦，并且接觸面達到85%以上，避免底樞或是銅碗某個部位的壓強過大而造成破壞。

頂底樞更換好后要調節頂底樞的垂直度，具體的操做方法是通過測量更換了頂底樞的人字門開閉跳躍量，以檢驗人字門的頂底樞是否在同一垂直線上。人字門開閉過程中跳躍量大于5mm，則表明頂底樞垂直度誤差超出了規范的要求，需要通過調節頂樞拉桿來調節人字門頂底樞的垂直度。

（2）人字門門檻修復關鍵工序的控制要點。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，門檻的放線定位應由底止水的位置而定，因此要在底止水鋼板安裝好后，才由閉合好后的人字門精確定出門檻的邊線。同時我們知道人字門是通過形成三角拱承受水壓力的，而施工是干地施工，人字門未承受水壓力，所以就需要給人字門施加一定的外力，使其形成三角拱的受力狀態。所施加的外力大小要嚴格控制，施加外力過小則人字門沒有處于三角拱的受力狀態，門檻的邊線定位就會定得靠前，人字門一旦投入運行使用，底止水鋼板和門檻就會相擠壓被破壞。如果所施加的力過大，就會出現人字門底大梁變形，人字門在使用過程中出現止水鋼板和門檻不能完全接觸，形成集中受力點，就會形成門檻或底止水邊角點和門檻中部點被破壞，造成漏水情況。根據多年的工程經驗，對人字門所施加的預拉力作用點應在人字門的1/3h（h為門體高）處，力的大小以8～10噸，使人字門的頂梁和底梁完全閉合。

（3）人字門側止水安裝施工要點。在連江渠化樞紐加固及航道整治工程中，人字門側止水安裝關健是側止水鋼管的焊接。側止水鋼管為一條長度有8米的鋼管（連江樞紐的人字門高度為5～8m），要把它焊接到門體上，并且符合垂直度不能大于2毫米的設計要求。因為焊接過程中溫度應力的影響，鋼管會發生變形，所以要使所焊接的鋼管符合設計要求并不是一件容易的事情。在施工中我們主要是通過工藝的控制及改善工藝來達到這個目的，具體的施工方法如下：

①舊鋼管切割下來后人字門一定要打磨平整，以免影響止水鋼管的平整度。

②為克服焊接過程中溫度應力對構件的影響，在施工中采取的工藝為：每隔1m點焊一對鋼筋以控制止水鋼管的變位，并且在焊接的過程中用兩臺焊機采取對稱勻均焊接的方式，這樣就能減少溫度應力的影響，使產品符合設計要求。

3.總結及成效

經過整整5年連江工程的實踐，其中有著失敗的沉痛教訓，但我們能總結失敗的原因，不斷地改善施工工藝，使工程一年比一年有進步。現在，我們對連江渠化樞紐加固及航道整治工程人字門的維護已經有了一套比較成熟的施工工藝，所維護的人字門技術指標完全達到設計的要求。