平面鋼閘門漏水原因分析和處理措施

摘要：某泵閘自閘門投入運行以來，閘門漏水問題一直未得到有效解決，對水利設施運行及其結構安全構成潛在威脅。結合該水利泵閘改造工程中出現的閘門漏水情況，分析其可能產生的漏水原因并提出有效處理方法。結果表明：結構不均勻沉降導致的工作閘門頂部止水與胸墻密貼不嚴是造成閘門漏水的主要原因；針對性的處理措施解決了閘門漏水造成的流道內進水問題。研究成果可為平面鋼閘門漏水處理提供參考。

關鍵詞：平面鋼閘門； 閘門漏水； 泵閘工程

中圖法分類號：TV663文獻標志碼：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2024.S2.014

文章編號：1006-0081（2024）S2-0048-03

0引言

平面鋼閘門是用于擋水、泄水和調節上下游水位的控制設施，具有結構簡單、強度高、壽命長、造價低、維護方便等優點，被廣泛用在水工結構建筑物中。平面鋼閘門作為水利工程中的重要組成部分，其安全穩定運行直接關系到泵閘的效能與安全［1-3］。在實際運行過程中，平面鋼閘門漏水問題經常出現，不僅影響了閘門的正常使用，還可能對水利設施運行及其結構安全構成潛在威脅［4-5］。因此，深入剖析平面鋼閘門漏水的原因，并探索有效的處理方法，對于保障水利工程的安全穩定運行具有重要意義。本文結合某水利泵閘改造工程中出現的閘門漏水情況，分析其可能產生的漏水原因并提出有效處理措施。

1工程案例分析

某泵閘工程位于上海市長興島躍進河與長江交匯處，是集防洪、擋潮、排水及引水于一體的泵閘。泵閘規模：水閘總凈寬12 m，閘底高程-1.0 m，泵站流量10 m3/s。閘墩頂高程8.5 m，閘室采用C30鋼筋混凝土塢式結構，閘檻高程-1.0 m。泵房為箱式結構，泵房底高程-2.0 m。泵閘室長20.0 m，寬28.2 m，地基采用攪拌樁處理。內河側工作閘門為胸墻式平面滑動鋼閘門，采用雙吊點螺桿啟閉機控制，啟閉機容量為2×50 kN，共3扇。水泵采用3臺流量為3.33 m3/s的潛水軸流泵，單臺潛水電機功率為280 kW，水泵出水管口配置拍門，后接出水池。泵閘由泵房、閘室、進水池、消力池、海漫、防沖槽及連接段等組成。內河消力池及進水池長12.0 m，長江側消力池長20.0 m，內河側海漫段長40.0 m，海漫段后接5.4 m寬防沖槽。長江側海漫段長40.0 m，海漫段后接6 m寬防沖槽。工作閘門、拍門布置和安裝見圖1、圖2。

工程一期施工內容包括：土建結構、節制閘、內河側工作閘門、外河側拍門、管理房內高低壓開關柜、泵房內橋式起重機、通風設備、照明系統及相關線纜，其中配電系統和節制閘在一期已通電試運行，并通過業主驗收。由于預算原因，3 臺完整潛水軸流泵、3 臺回轉式清污機及皮帶輸送機、高低壓開關柜、自控系統的采購、運輸、安裝、調試及竣工驗收等工作在一期沒有完成，留待二期對泵閘進行功能完善，一期和二期施工間隔6 a，二期施工排查現場發現，在工作閘門和拍門都關閉的情況下，用水泵抽流道及潛水軸流泵鋼井筒內的水一直無法抽干，說明存在漏水，并且漏水量很大，3個流道都存在相同的問題。須查明漏水原因并進行處理，否則無法為后續潛水軸流泵安裝營造干地施工的條件，也無法通過項目完工驗收，影響后期運維。

根據工作閘門和拍門的結構形式及現場的實際情況，對漏水情況進行逐一摸排和檢查，分析原因可能有以下幾個方面。

（1） 工作閘門上止水橡皮問題。工作閘門上止水橡皮主要會出現老化、損壞等問題，導致橡皮壓縮量不夠，造成閘門漏水。該泵閘工作閘門已安裝有6 a，考慮到外靠長江，每天受風、浪、流、潮等影響，且長時間沒有運行和保養，橡皮可能老化變形，導致橡皮壓縮量達不到設計要求，止水橡皮與門槽結構密貼不嚴，造成閘門漏水。

（2） 水泵出口拍門密封不嚴。拍門的密封與工作閘門的止水橡皮密封原理類似，通過水壓差來壓緊密封件，起到密封的作用，若拍門密封不嚴，漲潮時，也會導致拍門處漏水。

（3） 螺桿啟閉機吊點偏移。螺桿啟閉機在安裝過程中找正精度有偏差，或是在運行中的振動和磨損，都可能使吊點位置發生變動，造成閘門與門槽貼合不嚴密，導致閘門側面和頂面漏水。

（4） 閘門上兩側滑道和反向滑塊裝反。閘門上滑道和反向滑塊的材料都是橡膠材質，形狀類似，但滑道厚度大于反向滑塊的厚度，若裝反會導致迎水面止水橡皮的壓縮量不夠，造成閘門側面和頂面漏水。滑道和反向滑塊布置見圖3。

（5） 潛水軸流泵井筒鋼襯、出水管和混凝土接觸不嚴密。潛水軸流泵井筒鋼襯和出水管處的結構是在鋼襯和出水管安裝后澆筑的，由于空間較小，角落處的混凝土較難振搗到位，若振搗不到位，混凝土在養護過程中收縮，導致鋼襯、出水管和混凝土結構接觸不嚴，隨著漲落潮，水從出水管處進入井筒和流道內。

（6） 工作閘門底部關不嚴。由于閘門長期關閉，隨著漲落潮的運動，會將很多泥沙或木頭、石塊等障礙物帶到閘門底部，日積月累，形成很厚的淤積。開閘門時，隨著水流的流動，泥沙或者障礙物會被水流推到閘門底檻上；當閘門再關閉時，閘門下部會被卡住或關不嚴，導致閘門底部漏水。

（7） 工作閘門處結構沉降、變形。靠近江邊或海邊的地基一般較軟弱，含水量較高，地質構造較差，承載能力較低。雖然設計和施工時都會采取措施對泵閘結構的地基進行加固處理，但由于施工質量和地質變化的問題，也會有局部的不均勻沉降。例如，閘門頂部胸墻的不均勻沉降，會造成閘門上的止水橡皮不能與胸墻結構密貼，止水橡皮壓縮量不夠，導致閘門從頂部漏水。

2處理方法

針對該泵閘項目工作閘門漏水的問題，逐一分析可能原因，并提出處理措施。

（1） 針對工作閘門止水橡皮損壞和老化的問題，根據現場實際情況，利用自制龍門架，用手拉葫蘆將閘門吊起，對止水橡皮進行檢查，發現有幾處變形，向廠家采購同類型的止水橡皮，對止水橡皮進行全部更換，橡皮壓縮量按照設計的要求進行設置，發現還是漏水，可以排除止水橡皮損壞和老化的問題。

（2） 拍門安裝的位置較工作閘門高，利用低潮時間段，安排人員進入到出水管里對拍門進行檢查，發現拍門處密封較好，也沒有被卡住，漲潮時雖有輕微的漏水，但漏水量不會給水泵安裝造成影響，可以排除拍門密封不嚴的問題。

（3） 按照一期工作閘門的圖紙，對3臺螺桿啟閉機的安裝位置進行復核，未發現安裝支架有變形，兩吊點安裝位置誤差都在設計和規范要求的范圍內，可以排除吊點偏移的問題。

（4） 采用自制龍門架將閘門吊起來檢查時，發現滑道和反向滑塊沒有裝反，但MGA（塑料合金）材質的滑道有些變形，更換閘門止水橡皮時，一起將滑道進行更換，再將閘門安裝到門槽內，發現閘門頂部還是漏水，可以排除滑道和反向滑塊裝反的問題。

（5） 在內河側水位較低的時候，采用多臺大流量的潛水泵抽井筒和流道內的水，當露出流道底部時停止抽水，對鋼井筒進行觀察，未發現有漏水點，可以排除鋼井筒和出水管處漏水。

（6） 針對閘門底部淤積、有障礙物關不嚴的問題，在閘門關閉時，安排潛水員下到閘門底部進行探摸，發現底部淤泥厚50 cm，未發現底部有大的障礙物，在閘門全開后，又安排潛水員帶上高壓水槍對閘門底檻進行清理，底檻清理后，再關閉閘門，發現流道內漏水依然嚴重，可以排除閘門關不嚴的問題。

（7） 查閱一期泵閘的竣工圖，對工作閘門的門槽、底檻和胸墻等結構尺寸進行復核，發現胸墻處的結構向外河側有一定的偏斜，局部不均勻沉降量超過了止水橡皮的壓縮量，按照原來設計的止水壓縮量，閘門頂部止水無法與胸墻密貼，造成閘門漏水。

對閘門漏水原因進行分析排查，發現結構不均勻沉降導致的工作閘門頂部止水與胸墻密貼不嚴是造成該閘門漏水的主要原因。為此采取處理措施：對胸墻上與工作閘門頂部止水相接觸的面進行打磨，確保接觸面均勻、平整，并用加厚的止水橡皮更換掉原設計的止水橡皮，保證一定的壓縮量，使得閘門頂部止水與胸墻緊密貼合密封，解決了閘門漏水造成流道內進水的問題。

3結語

平面鋼閘門漏水的原因較多，尤其是運行了一定年份的泵閘，需要針對具體原因采取相應的處理措施和預防措施。通過對閘門進行定期檢查維護，及時處理漏水問題，可以有效提高平面鋼閘門的密封性能和運行可靠性，確保泵閘的安全穩定。

參考文獻：

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［2］周秀芬.淺議平板鋼閘門問題分析及工程措施［J］.科技資訊，2013（6）：54.

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［4］張為本，高士凱.平面鋼筋混凝土閘門漏水原因及防止措施［J］.治淮，2002（5）：23-24.

［5］蘇錫東.進水口檢修閘門漏水處理的探討［J］.西北水電，2010（4）：87-89.

（編輯：江燾，舒忠磊）