虞姬沟蓄水闸加固工程闸门形式比选

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇虞姬沟蓄水闸加固工程闸门形式比选范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：升卧式平面钢闸门既保留了直升门的闸墩短而薄、受力情况好等优点，又降低了排架高度。减少施工工程量。本文介绍了升卧式平面钢闸门在虞姬沟蓄水闸除险加固工程中的应用，通过现钢质平面升卧门与原水力自动翻倒砼门两种形式闸门的优缺点比较，与橡胶坝、翻板钢闸门等方案进行了详细深入的比选，阐述了采用平面升卧门的理由、运行现状及注意事项。

关键词：水闸；除险加固；钢质平面升卧门；方案

虞姬沟蓄水闸位于江苏省沭阳县颜集乡境内的虞姬沟上，工程建成于1993年5月。主要作用是拦蓄虞姬沟上游回归水灌溉下游颜集乡的2.9万亩农田，兼顾新沂和沭阳边界地区排水。工程设计排涝流量182m3/s，校核流量236m3/s，排涝标准5年一遇。该闸系钢筋混凝土结构，共3孔，闸门为XJ-861型水力自动翻倒砼门，每孔3扇共9扇，排水时自动翻倒水位为10.5m。2007年对该闸进行除险加固，闸门由水力自动翻倒砼门更换为钢质平面升卧门，启闭方式采用电动卷扬式启闭机。加固后的虞姬沟蓄水闸运行更加安全稳定，经济社会效益更加显著。

1 工程加固缘由。该闸由于翻倒门自身缺陷和水草等杂物的影响，支铰座、支臂已破碎，闸门支臂断裂、面板剥落、门体露筋、止水损坏已不能正常运行。2002年9月，经上级主管部门安全鉴定，该闸为三类闸，必须进行除险加固才能保证安全运行。本次除险加固工程的主要任务是消除工程隐患，改善蓄水功能，使该闸能按原设计标准拦蓄河水，补充颜集乡部分农田灌溉用水，同时确保汛期上游排水不受影响。

2 两种形式闸门的优缺点比较

2.1 原水力自动翻倒砼门缺点。原自动翻板门为钢筋混凝土单铰式结构，是一种早期的门型，实践表明，这种闸门主要存在以下问题：关门不及时，水位控制不准确，调节性能较差；开门倾倒时，瞬时下泄流量形成溃坝式波浪，对下游消能防冲颇为不利；闸门呈突开突关的运行方式，会产生很大的撞击力，门体和支墩很容易被撞坏；闸门支腿与支墩间无约束，在闸门突开时，支腿容易脱离铰窝而使闸门卡塞。

2.2 现钢质平面升卧门优点。升卧式平板闸门吸取了直升式平板闸门和弧形闸门的优点，可以降低工作桥的排架高度，从而提高耐震性能；原混凝土闸门改为钢闸门，运行可靠度高；基本不改变原运用条件，闸门净宽不变，施工方便；改善了闸门呈突开突关的运行方式，减缓了撞击力，有利于保护门体和支墩。

3 闸门设计方案简述

3.1 橡胶坝方案。结合工程现状，工程主体拟采用15m三跨式布置。橡胶坝底板下埋设充排水管道，与缝墩上设置的充排水井相通。坝袋与底板的连接采用设底垫片的双锚线锚固，坝袋与缝墩、边墩采用无锚固的堵头式结构。橡胶坝内压比1.45，两锚槽距4.88m，边墩、缝墩充排水井高程12.03m。蓄水时，利用水泵抽上游侧水从边墩上的充排水井灌入坝袋，坝袋顶高程10.5m，来水超过10.5m可从坝袋顶溢流。排涝时利用小水泵抽出坝袋水从缝墩上的充排水井排入下游，塌坝排涝。

3.2 直升平面钢闸门方案。直升平面钢闸门方案先考虑底板保留，闸身布置略作调整。直升平面钢闸门仍用9扇，每孔各增加4.0m（长）×0.8m（厚）中墩两个，原边墩和缝墩接长1.4m，加厚0.2m。闸墩上接2.0mX 0.4m（厚）工作桥排架和工作桥，工作桥上建启闭机房。工作桥面高程为15.50m，桥上布置2×8t手电两用螺杆式启闭机9台，门坎高程不变仍为7.1m，关门时闸门门顶高程仍为10.50m，闸门净宽4.23m。此方案经计算，闸底板配筋不能满足结构计算要求，需拆除重建。

3.3 翻板钢闸门方案。翻板钢闸门方案闸身布置仍维持现状。翻板钢闸门仍用9扇，原小支墩需拆除改建，原工作桥排架加固，工作桥梁板拆除改建，桥端新建启闭机停机房。工作桥面高程高于虞姬沟10年一遇排涝水位定为13.95m，桥上布置1台5t可移动手电两用卷扬式启闭机，门坎高程不变仍为7.1m，关门时闸门门顶高程仍为10.5m，闸门净宽5.0m。

4 闸门方案比选。橡胶坝方案主要在运行管理方面存在很大的局限性。一是橡胶坝上下游侧常年有水，检修及保养较困难；二是橡胶坝坝袋容易被人为破坏，需常年值班看守；三是坝袋损坏或充排水设备事故，进行补修或更换坝袋时，需考虑施工围堰，极为不便，且成本较高。因此，在本次除险加固设计中不适宜采用橡胶坝方案。下面仅就直升平面钢闸门方案和翻板钢闸门方案进行比选。

4.1 技术比较。直升钢闸门方案技术相对成熟，技术难度相对较小。翻板钢闸门方案相对复杂，技术难度较大。从技术难度角度看，直升钢闸门方案优于翻板钢闸门方案。

4.2 施工条件。采用直升钢闸门方案，需拆除原闸底板、闸墩和上游挡草柱和下游工作桥支墩、排架及梁板等结构，拆除工作量较大，且拆除底板会造成对地基土的扰动，拆除边墩需考虑岸墙的稳定。采用翻板钢闸门方案，仅拆除小支墩、上游挡草柱和工作桥梁板，拆除工作量较小。采用直升钢闸门方案，需浇筑闸底板、闸墩、工作桥排架和工作桥等，除上下游翼墙和消能防冲设施外，相当于重建一座闸，工作量较大。从方便施工角度翻板钢闸门方案优于直升钢闸门方案。

4.3 施工工期。采用直升钢闸门方案，拆除和新增工作量较采用翻板钢闸门方案多，且施工中不确定和不安全因素也增多，工期较长。从工期角度看，翻板钢闸门方案优于直升钢闸门方案。

4.4 运行管理。直升门的运行需对上下游水情进行准确判断，排涝期间直升门升起排涝时因消能工要求需控制开启，限制单宽流量，运行较为复杂，对管理的技术要求较高，维修保养任务较大，运行成本较高。翻板钢闸门为水力自控机械，翻倒与复位平稳可靠，不受上下游水位差影响。灌溉期蓄水和排涝时泄水自动启闭，维修保养任务较小，运行管理成本较小。从运行管理角度看，翻板钢闸门方案优于直升钢闸门方案。

4.5 工程投资。翻板钢闸门方案工程静态总投资447万元，直升钢闸门方案工程静态总投资527万元。直升钢闸门方案比翻板钢闸门方案多80万元，从工程投资角度翻板钢闸门方案优于直升钢闸门方案。

5 直升平面钢闸门设计。本加固工程中，闸门选取升卧式平面定轮闸门，采用变截面多主梁布置形式，面板厚8mm。支承采用悬臂式滚轮，共4只，滚轮轨道面采用钢板贴面。闸门侧止水采用L橡皮止水，底止水采用平板橡皮止水，配用QPQ2×80KN双吊点卷扬式启闭机。

6 结束语

虞姬沟蓄水闸除险加固时，闸门由水力自动翻倒砼门更换为钢质平面升卧门，经过运行6年的实践检验，闸门启闭灵活，效果良好。但该闸门吊点长期淹没在水体内，启闭机的动滑轮组和钢丝绳长期浸水容易锈蚀，缩短了动滑轮组和钢丝绳的使用寿命的问题也要值得注意。