江苏省太湖地区水利工程管理处 江苏省苏州市 215000
摘要：蠡河控制工程位于望虞河与京杭运河交汇处，是沟通望虞河与京杭运河航道的4级船闸。但由于钢闸门运行时间长，开关次数频繁，水质不理想等原因，导致钢闸门变形较大，表面腐蚀，止水老化，主侧滚轮轴承磨损严重。此外，由于钢闸门高度偏低，望虞河在汛期水位上升迅速，下闸首钢闸门在高水位时已出现漫顶现象。因此，为确保工程安全运行，更换下闸首钢闸门是必要的。
关键词：钢闸门；防腐；吊耳；运输
1工程简介
蠡河控制工程是省太湖处望亭枢纽管理所所管两工程之一。它作为望虞河左岸配套建筑物之一，位于望虞河立交工程下游的左侧，是上接京杭大运河，下通望虞河的一条重要航道。该工程由省水利厅苏水计（1993）90号文批准修建，由淮阴市水利水电建筑安装工程公司于1993年10月开工建设，1994年10月竣工，同年11月交于望亭管理所管理。
蠡河控制工程由套闸（135m×8m）与节制闸（8m）组成，套闸上下闸首和节制闸结构都是钢筋砼坞。套闸上闸首门顶▽5.43m（吴淞基面，数据为工程现状，下同），节制闸的门顶▽5.36m，下闸首的门顶▽4.73m，均采用升卧式平面钢闸门。上游直立墙顶▽4.49m，上游分水墩▽4.73m，节制闸上游翼墙▽5.36m，节制闸下游翼墙▽5.40m，船闸上游翼墙▽5.41m，船闸下游翼墙▽5.23m，闸室走道▽4.57m，闸室挡浪墙▽5.56m，下游分水墩▽4.65m，下游护坡压顶▽4.41m。上下游翼墙、闸室墙均为重力式浆砌块石墙身结构。闸门启闭采用QPC2×100kN绳鼓式启闭机。节制闸、船闸闸首、闸室为Ⅲ级水工建筑物，翼墙为Ⅳ级水工建筑物。通航标准为通过50T船舶，通航净空3.8m、宽度7.8m。
由于蠡河控制工程现状防洪标准不足，且存在严重损坏，达不到安全运行的要求，2009年4月13日蠡河控制工程被鉴定为三类水闸，2016年1月12日，蠡河控制工程被鉴定为四类水闸。
2钢闸门更换施工
2.1施工前的思考
施工前需制定施工方案，施工方案应考虑以下内容：新闸门的尺寸、材料及防腐的质量要求；对比旧闸门是否有需要改进的部分，是否有新工艺新技术新材料，是否需要备品件；新闸门的运输方案；考虑到蠡河船闸的通航属性，如何在钢闸门更换施工时减少对正常通航的影响并做好安全措施；旧闸门拆解后的运输及处理程序；在吊装作业中，大型机械设备如何进场以及对场地的保护和事后恢复工作；新闸门安装完成后的联动调试内容等。
2.2新闸门的制作与防腐
在新闸门尺寸问题上，考虑到上闸首钢闸门与节制闸钢闸门因2017年汛期超历史最高水位，临时加高40cm后已经可以抵御洪水，不再发生漫顶现象。因此结合旧闸门图纸决定加高下闸首钢闸门至5m，管理所通过审核后移交厂家进行绘图。
新闸门制作所用材料包括钢材、焊接材料、止水橡皮、轴承、润滑材料等均应符合水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范（GB/T14173 -2008）。
对闸门门体进行防腐的工序为：喷砂除锈—热喷锌—锌层厚度检测—上封闭底漆—上中间漆—上面漆—涂层总厚度等检测。关于钢闸门门体防腐油漆种类及厚度问题，应根据其使用环境的差异选用不同的涂层系统，经常处于半浸没状态的钢闸门，宜选用具有良好的耐候性和耐干湿交替的防腐蚀涂层系统。经常处于浸水或潮湿状态的钢闸门，宜选用具有良好的耐水性和耐蚀性的涂层系统。考虑到蠡河船闸的通航特性，闸门启闭使用次数频繁，水质不理想等因素，决定选用以下全浸没式防腐标准。
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在与厂家沟通主侧滚轮内铜套润滑问题过程中，了解到现主流产品为铜基镶嵌材料，即石墨烯镶嵌在铜套内壁，在钢闸门上下启闭过程中，石墨烯与轴承产生摩擦，从而达到自润滑的目的（原主侧滚轮轴套润滑所用为高分子复合材料）。但后期使用发现，由于望虞河水质较差，热电厂排放热水，且磨合期异响较大等原因，效果未达预期。
2.3新闸门的运输
关于新闸门运输问题，分为水运与陆运两种方式。
考虑水运的主要原因：新制作的闸门宽度为8m，高度由4.5m增加至5m，已超过高速公路运输的限宽，若将门体分段，现场又不具备门体进行二次拼装焊接的条件，故拟采用水路运输的方式。主要运输流程为：寻租运输船舶（需舱口宽度5m以上的船舶）—厂区内起吊装车—短驳运输至装船码头—起吊卸车—起吊装船—船舶运输至现场（含船舶航行、排队等档、过闸等）—现场卸船、配合吊装。优缺点：运途短、时间快；成本高、旧闸门拆解后需另找车运至附近处理点。
考虑陆运的主要原因：新闸门运输重新规划路线后可走省道，不经高速，避免将门体分段再二次焊接。旧闸门拆解后可随车运往附近处理点。主要运输流程为：厂区内起吊装车—运输至现场—现场卸车、配合吊装。优缺点：节约成本、安全系数较高；运途远、时间长。
综上考虑，决定选用陆运方式。
2.4旧闸门拆解及处理
首先，将下闸首临岸侧围挡护栏拆除，移除部分绿化，开始铺设吊装场地。吊装场地分为吊车停放位置、运输车停放位置和廻车场地。接着采用挖机对地面进行杂物清除、坑体填筑、土地压实。最后在吊装场地铺装钢道板（保护地面，增加稳定性），准备开始拆除旧闸门。
拆除旧闸门门体、动滑轮等连接部件及闸室墙、工作桥与闸门外移有干涉的部件，用吊车将旧闸门吊出工作门槽。
将旧闸门切割、解体、装车，运送至就近的废旧物资回收点。为方便吊装和运输，将旧闸门分解为三块。分解采用气割（氧炔气），在分解时，适当留大分解缝隙以便于吊装。
在施工前，应走完固定资产申请报废的流程，旧闸门在被拆解后第一时间就可以送至处理地点，避免了二次运输，节约了成本。
2.5新闸门的吊装及调试
为方便新闸门的吊装及以后的检修，在厂内制作时，在新闸门门顶部位预制好临时辅助吊耳。首先，将新闸门从运输车上吊起、翻身，将门体起吊位置调平调直，固定好让风绳等辅助设施。接着，将启闭机动滑轮与闸门吊耳进行连接，将紧固件进行固定。新闸门沿升卧弧轨末端利用滚轮与门槽主反轨的约束，结合吊车和启闭机的收放，将闸门滑吊进工作门槽。
调试内容：对闸门、止水、启闭机等进行联合调试，调整同步、止水状况等。恢复闸室、工作桥上拆除的部件，进行船闸上下闸首联动试运行。
场地恢复：拆除吊装场地钢道板，挖填、平整、恢复原场地面貌。移植、恢复绿化。恢复护栏、路面等。
3解决的几个主要难题
3.1施工中吊装安全保证
为保证工程施工安全，减少对正常通航的影响，主要采取如下措施：蠡河闸提前一周发布施工告知书，通知过往船只届时服从指挥；吊装前组织技术人员开专题会，阐明工作要点并落实安全措施；根据待吊物计算，租用吊装能力充裕的汽车吊（门重8—10吨，吊车回转中心至闸首中心水平距离10米左右，起吊高度10米左右，根据计算得出需使用50吨—70吨的吊车）；实行临时交通管制，严禁非吊装人员及车辆进入吊装作业区；管理所全力配合施工单位，提高施工进度，减少封航对船闸的影响；设立吊装总指挥，配安全员，号令明确，统一指挥。
3.2吊耳偏移处理
下闸首钢闸门运行一段时间后，发现南北两端钢丝绳松紧经常不一致并发出异响。原判断是新换钢丝绳的自身韧性拉伸所致，但多次调节，问题无法根治。后经检查发现是南侧吊耳发生偏移，而偏移原因是由于吊耳左右焊缝厚度不一致。施工单位现场将闸门用搁门器搁住后，利用专用工具清除焊缝，取下吊耳，重新安装校调，后经观察发现恢复正常。
4结论
蠡河控制工程下闸首钢闸门更换工程完成后，经施工单位自评，管理处复评，其检查项目、检测内容均合格，根据《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范（GB/T14173-2008）》及水闸技术管理规程（DB32/T 3259—2017），施工质量已达优良标准。再从现场运行来看，闸门运转灵活自如，无异常响声、卡阻及振动，止水效果理想，无散射及冒水现象。
因此，蠡河控制工程下闸首钢闸门更换工程，其施工程序步骤是合理的，施工质量已达到设计及规范要求。