邵伯三號船閘抽水檢修設(shè)計方案解析

吳可中 江蘇省交通工程集團有限公司

1.工程概況

邵伯船閘是京杭運河蘇北段由南向北的第二個梯級控制樞紐，常年有l(wèi)0多個省市的運輸船舶從這里通過，運行十分繁忙。其中三號船閘于2012年8月8日投入試運行，船閘為Ⅱ級船閘，設(shè)計最大船舶等級為2000噸，船閘尺度為23米×260米×5米 (口門寬×閘室長×檻上水深)。船舶年通過量達(dá)1億噸，建成至今已安全運行30萬多個閘次。上、下閘首及閘室均為整體鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu),上、下游均為鋼質(zhì)三角閘門和鋼質(zhì)平板閥門。閘閥門啟閉機均采用液壓直推式啟閉機。

邵伯三號船閘運行任務(wù)繁重，自建成通航后，還未進行過抽水檢修。由于長年24小時不間斷運行，船閘目前出現(xiàn)了許多問題：

（1）下游閘門從交付使用至今一直存在比較嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象，包括閘門底、邊縫和中縫都有漏水。

（2）下游右岸閘門的門頭跳動7.5毫米，閘門門葉中點跳動5毫米，遠(yuǎn)大于規(guī)范允許值。專業(yè)維修人員在調(diào)整下右閘門跳動時，頂樞拉桿前段制動螺母用盡了各種辦法不能松動，閘門跳動一時無法調(diào)整。

（3）下游右岸閘門在運行時時常出現(xiàn)震動和響聲，特別是在接近關(guān)到位位置容易出現(xiàn)異常。每當(dāng)出現(xiàn)震動和響聲時，閘門電機電流在15安左右（電機11千瓦，額定電流22安）,泵站壓力5-8MPa（系統(tǒng)最大工作壓力17MPa），運行一段時間，響聲和震動會逐漸消失。

（4）下游閘門關(guān)閉后在閘室漲水過程中下游閘門門頭尼龍板間距不斷變大，至漲水結(jié)束間距增大10毫米左右，左右岸閘門油缸活塞桿分別縮進1-2毫米。

（5）閘室兩側(cè)減壓井水位在上游常水位7.0米時，減壓井內(nèi)水位都在9.0米。

（6）閘門加油裝置油管損壞，回油管沒有出油。為改善船閘技術(shù)狀況，保證船閘安全運行，需對邵伯三號船閘實施抽水檢修。這些“老毛病”有望通過此次大修得以解決。

2.邵伯三號船閘出現(xiàn)的問題原因初步分析

邵伯三號閘建成后已連續(xù)運行多年，目前下游右岸閘門跳動量很大，一時無法現(xiàn)場調(diào)整，閘門出現(xiàn)異常震動和響聲，漏水嚴(yán)重，閘門門檻出現(xiàn)磨槽（水下檢查發(fā)現(xiàn)）等情況，主要的原因有：閘門頂樞軸套、底樞蘑菇頭及帽的磨損，以及閘門止水損壞漏水，造成了以上問題的出現(xiàn)。閘門的安裝精度差，如頂?shù)讟型S度大也會引起閘門門頭跳動量大。

對于減壓井水位偏高的問題，主要原因可能是排水管局部堵塞或者損壞造成。可查找堵塞位置，疏通修理排水管路。在閘室抽水檢修時需進行抽水降低減壓井水位措施，抽水檢修時可利用水下機器人等先進手段探測減壓井和管道，分析找出水位居高不下的原因，并提出整改措施。在船閘抽水檢修時也可采用多點局部抽水方式進行墻后水排除。

3.抽水檢修建議修理以下項目

3.1 閘門工程修理內(nèi)容及方案

①頂樞修理：更換4扇閘門的頂樞軸、軸套（摩擦片改大）。下右閘門頂樞拉桿與花蘭螺母在現(xiàn)場不能松動無法拆開，需要備一套頂樞拉桿（A、B拉桿各一根），更換下游右岸閘門頂樞拉桿后，舊的下右頂樞拉桿運回廠進行拆卸維修后作為備件。

②底樞修理：更換4扇閘門的底樞密封件，更換軸、軸套、蘑菇頭及帽。屬于常規(guī)修理項目。

③中縫尼龍板及止水改造修理：原中縫止水是尼龍板中間鑲嵌Ω橡皮止水，有一定的止水效果，但不是很好。目前三角閘門中縫最新最優(yōu)的止水形式是采用雙P橡皮止水。

④底止水改造：原底止水橡皮中間部位沒有支撐板，閘門運行過程中碰到異物容易發(fā)生翻卷，目前最新的底止水橡皮在中間部位設(shè)置了支撐板，防止底止水橡皮翻卷。同時底止水橡皮安裝時有一個坡度，便于閘門開門時底止水橡皮與底檻之間脫開，減少底止水橡皮磨損，閘門底檻需要做相應(yīng)改造。

⑤側(cè)止水改造：原側(cè)止水橡皮為直線形雙P橡皮，止水效果不是很好，目前采用的側(cè)止水橡皮為改進型雙P橡皮，止水效果較好。相應(yīng)的墻上側(cè)止水座改造。

⑥閘門門體修理：閘門防撞橡皮脫落較多，需要對固定方式進行改造，將采用鋼包箍固定防撞橡皮的形式，此種固定形式在寶應(yīng)船閘、運東船閘以及九圩港二號船閘上已經(jīng)應(yīng)用，使用效果很好。

⑦門體水下部分除銹油漆。屬于常規(guī)修理項目。

⑧閘門潤滑裝置修理：潤滑泵檢修調(diào)整，管路、潤滑脂更換。屬于常規(guī)修理項目。

⑨閘門門體防腐：閘門門體整體噴砂除銹、噴鋅、油漆，防腐要求：噴砂除銹后先噴鋅，厚度150～250微米；再涂灰色環(huán)氧防銹漆封閉一道，其干膜厚度為30～40微米；最后再涂氯化橡膠面漆二道，每道干膜厚度為30～40微米，共60～80微米。

3.2 閥門工程修理內(nèi)容及方案：

①閥門主軌道修理:下游面鑲面板更換。屬于常規(guī)修理項目。

②閥門主、側(cè)滾輪修理：更換。屬于常規(guī)修理項目。

③閥門止水修理：底、側(cè)、頂止水更換。屬于常規(guī)修理項目。

④閥門門體防腐：除銹油漆。屬于常規(guī)修理項目。

⑤閥門吊點檢修。

⑥閥門門體防腐：4個閥門除銹、噴鋅、油漆。除銹后先噴鋅，厚度150～250微米；再涂灰色環(huán)氧防銹漆封閉一道，其干膜厚度為30～40微米；最后再涂氯化橡膠面漆二道，每道干膜厚度為30～40微米，共60～80微米。

3.3 啟閉機工程修理內(nèi)容及方案：

①泵站修理：泵站及閥件拆檢清洗，密封件及濾芯更換，損壞元件更換，滲漏油部位修理。更換液壓油4噸（液壓油牌號：抗磨L-HM46）。管道檢修。

②閘閥門油缸拆檢修理：更換易損件、密封件，防塵罩更換。

③閘閥門油缸推拉座修理：軸、軸承、連接螺栓更換。

④閥門接桿防腐。

⑤油缸油漆。

3.4 土建助航工程修理內(nèi)容及方案

①閘首、閘室增設(shè)系船鉤，船閘管理所確定位置和數(shù)量。

②浮式系船柱修理：更換輪系，浮筒防腐、保壓試驗。

③水尺修理：重新安裝并做除銹油漆，防腐。

④閘室界限標(biāo)修理：采用高分子材料進行改造。

⑤爬梯修理：閘室內(nèi)損壞的鐵爬梯更換，并做除銹油漆。爬梯扶手改造，以防止被船舶碰撞毀壞。

⑥外露鐵件油漆。

⑦閘室清淤。

3.5 檢測內(nèi)容及方案

①閘況檢測、沉降位移觀測。

②閘、閥門檢測：閘門門體頂?shù)讟型S度檢測，頂、底樞運轉(zhuǎn)件磨損情況檢測，止水、門檻、軌道等磨損及損壞情況檢測。

③減壓井檢測：在閘室抽水檢修時需進行抽水降低減壓井水位措施。由于閘室兩側(cè)減壓井水位居高不下，需要找出其原因。在抽水檢修前可利用水下機器人等先進手段探測減壓井和管道，分析找出水位居高不下的原因，并提出整改措施。也可以采用多點局部抽水方式檢查減壓井排水管不暢通的部位。

4.抽水檢修總體規(guī)劃

根據(jù)工程特點，確定閘門工程為本次大修進度控制的關(guān)鍵線路，頂?shù)讟袨榇舜未笮薜闹攸c。

（1）提前做好修理門下設(shè)；

（2）提前吊出浮式系船柱，便于系船柱的后續(xù)更換輪系、除銹噴鋅等工作；

（3）同步進行閘門閥門止水的拆除；

（4）閘室及門庫的淤積清理，及時運輸至堆場，使之與閘門閥門施工錯開，保證不影響總體工程進度。

（5）對閘閥門相關(guān)的易損運轉(zhuǎn)件進行換新。

（6）大修后的掃尾工作。

5.重點項目的控制

三角閘門羊角兩端固定鋼尺，然后再閘首靠近頂樞處架設(shè)水準(zhǔn)儀，觀測閘門在開門、中間、關(guān)門三個不同位置固定基準(zhǔn)點的讀數(shù)，以跳動量數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)拉桿控制羊角跳動量，控制兩羊角端水平跳動量在2毫米以內(nèi)。

中縫、邊縫止水的安裝調(diào)整是一道繁瑣細(xì)致的工作，需先將閘門關(guān)門到位后再進行中縫間隙的調(diào)整，確保止水間隙達(dá)到規(guī)范要求，同時考慮側(cè)止水間隙的影響，此項工作須細(xì)致認(rèn)真。經(jīng)過多次調(diào)整后，上下游閘門所有止水間隙均勻貼靠，滿足規(guī)范要求。

施工中加強上下游潮位變化的觀察，防止超過修理門的擋水高度；加強對上下游修理門的觀察，防止出現(xiàn)變形；加強對兩側(cè)閘室墻的沉降位移觀測，防止閘室墻出現(xiàn)超過規(guī)定的位移。

6.結(jié)論

通過后續(xù)使用，此次大修重點解決了以下問題：（1）更換上下游4扇閘門頂?shù)讟休S、底樞蘑菇頭及蘑菇頭帽、運轉(zhuǎn)件，提高了閘門的運行安全；（2）閘門跳動量調(diào)整到規(guī)范范圍，便于閘門平穩(wěn)運行；（3）閘閥門門體整體噴砂除銹、噴鋅、油漆，增強了閘閥門門體的耐久性；（4）閘閥門止水更換，使漏水減少到最小，使閘閥門平穩(wěn)運行；（5）閘室及門庫的清淤，使過往的船舶更通暢。