胡春麟 ，夏 炎 ，張 羽

（1.江蘇省江都水利工程管理處，江蘇 揚州 225200；2.上海市堤防（泵閘）設施管理處，上海 200080）

1 工程概述

上海金匯港北閘是一條引水、排水、通航、供水的多功能船閘，船閘為內外閘首，單孔凈寬12m。北距黃浦江口約1.1km，與閔行隔江相望。是奉賢的水上北大門，每年有26000多艘船從這里進出奉賢。

2 工程水下檢修緣由及內容

上海金匯港北閘因運行繁忙，隨著航行船舶噸位的不斷加大，船舶撞擊門槽情況增多，加速了門槽損壞情況；因控制運用頻繁，主滾輪長期運行磨損，導致運轉不靈[1]；近期在閘門運行過程中發(fā)現閘門瞬間啟閉力增大，閘門上升過程不平滑，經潛水員對其水下探摸檢查，門槽兩側埋件有嚴重開裂、缺口、變形等情形，且門槽內側多處混凝土破損嚴重。上述情況已嚴重影響船閘安全運行。

為保證閘門安全控制運用并盡可能延長工程使用期限，采用鋼圍堰對門槽垂直面部位進行檢修，對混凝土結構損壞處采用補強處理，對金屬結構預埋件損壞處視損壞情況按設計要求進行更換處理。因金匯港北閘每天過往船只頻繁，根據水閘通航的實際情況和業(yè)主要求，要求門槽搶修在72h內完成。

3 主要施工設備及材料

3.1 鋼圍堰

此次施工所用鋼圍堰為整體式鋼圍堰，根據閘首門槽寬度、門槽埋件布置和考慮人員工作環(huán)境及施工期間潮位影響、吊裝等因素專門設計，2只鋼圍堰水平斷面尺寸為2.0m×1.9m，高度為5.5m，自重2.5t，左右岸兩側門槽同時施工。

鋼圍堰的支撐型鋼承載力按金匯港北閘最高水位為3.80m ，底板-1.20m，水深按5.00m計算，鋼圍堰的型鋼梁簡化受力件見圖1。

圖1 鋼圍堰的型鋼梁簡化受力件圖

表1 簡支梁受力分析表

表2 懸臂梁受力分析表

3.2 施工船舶

（1）本工程所用施工船舶為鹽中撈9號（80t浮吊）船舶，主要起吊鋼圍堰，船舶長×寬×深為28.8m×8.7m×1.8m，滿載吃水深為0.9m。

（2）浮吊（20m吊桿）船起吊性能見表3。

表3 浮吊（20m吊桿）船起吊性能表

金匯港北閘閘門為升臥式平面鋼閘門，起吊高度受限，吊裝時20m長吊桿，水平夾角5°，能滿足起重要求。

3.3 H K - U W - 1水下環(huán)氧混凝土

HK - UW - 1水下環(huán)氧混凝土（砂漿）是一種強度高、可在水下固化的高分子復合材料，具有在水下不分散、自流平、自密實的性能；可直接在水下澆注，固化快，混凝土早期強度增長快，終期強度高；施工、拌合和水下澆注工藝簡便；該材料在水下固化后具有很高的抗壓和抗折強度，并且具有優(yōu)良的抗沖磨和耐腐蝕性能，耐久性好；可用于大壩、港口、碼頭、橋墩等水下建筑物的止封、加固和補強處理。HK - UW - 1水下環(huán)氧混凝土主要性能指標見表4。

表4 H K - U W - 1水下環(huán)氧混凝土主要性能指標表

4 主要施工工藝

4.1 鋼圍堰就位

從下達停航時間開始，開啟修補一側閘門至水平位置，關閉另一側閘門，確保修補側閘室兩邊無水位差。鋼圍堰從碼頭采用塔吊調運至運輸船上，再由運輸船運至施工現場后由浮吊工作船扒桿將圍堰安裝就位至檢修門槽處。鋼圍堰就位后，使用鋼絲繩，手拉葫蘆等設備與岸墻系船柱固定，確保鋼圍堰在施工過程中不會受到潮水等沖擊。浮吊工程船作業(yè)見圖2，鋼圍堰就位平面見圖3。

圖2 浮吊工程船作業(yè)圖 單位：mm

圖3 鋼圍堰就位平面圖

4.2 鋼圍堰排水

為搶工期，2只鋼圍堰同時施工作業(yè)。以一側鋼圍堰為例，排水采用1組搶排水、1組常排水，2組配合進行抽水。鋼圍堰就位后，將潛水泵置于堰內底部，2組水泵同時開啟，最大限度的排出鋼圍堰內部積水，同時潛水員進行水下堵漏作業(yè)，將鋼圍堰與閘墩側壁接觸處的縫隙用事先捆扎好的棉花條從外面進行填塞。鋼圍堰與閘底板進行同上堵漏作業(yè)。待抽水形成鋼圍堰內外水位差時，堵漏棉花條自然吸附在縫隙處。因堵漏無法做到完全無滲漏情況，所以待鋼圍堰內積水基本排出后，關閉搶排組水泵，保留常排水泵，以一定流量向堰外排水[2]。以保證鋼圍堰內少量滲漏積水及時排出，確保搶修施工在無水或少水的情況下進行。

4.3 門槽修補施工

4.3.1 門槽清理

施工人員根據門槽軌道鋼板、護角鋼、預埋件損壞、變形、缺失的情況，對變形無法修復的金屬件，采取整體割除；對銹蝕缺失的預埋件重新鉆孔植筋；對缺失的混凝土表面用水進行沖刷，再用鋼絲刷拉毛，除去表面附著的水生物。為金屬結構埋件及混凝土修補做好準備工作。

4.3.2 金屬結構埋件修補

金屬材料所處的水上與水下的各個部分環(huán)境條件不同，其腐蝕情況也不同，一般分為大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全漫區(qū)和泥漿區(qū)。其中飛濺區(qū)浪花飛濺，忽干忽濕，表面積存的鹽分多，對金屬腐蝕最嚴重的區(qū)域，腐蝕速度可達到0.5～ 1.0mm/a，為海水全漫區(qū)的5～ 10倍[3]。因此需對不同區(qū)域的金屬埋件采用不同施工工藝進行修補施工。

對缺失的門槽軌道鋼板，選用同樣材質規(guī)格的鋼板進行修補焊接，做到焊接點平滑，面板與金屬預埋件焊接點牢固，支撐有力；對缺失銹蝕的護角鋼，選用同樣材質規(guī)格的角鋼進行焊接修補，做到焊接面平整，角鋼與金屬預埋件焊接牢固；對門槽軌道行走面板磨損凹陷嚴重的，往往內部混凝土都有缺失情況，將凹陷的面板整體割除，重新補焊軌道鋼板，需預留混凝土澆筑孔，待水下環(huán)氧混凝土澆筑完成，并到達要求強度后，再將預留孔補焊封堵。

4.3.3 混凝土修補

此次采用的HK - UW - 1水下環(huán)氧混凝土（砂漿），在水下澆注或水上施工時，石子和砂都要求干燥，含水率應小于1%，否則將影響混凝土強度。施工人員在完成對門槽軌道混凝土缺失處立模后，將砂、石、粉料拌勻后再開始配漿，以免產生樹脂快速固化的現象，混凝土攪拌嚴禁加入各類稀釋劑來調節(jié)稠度。水下環(huán)氧混凝土澆筑完成后，在無水環(huán)境下養(yǎng)護12h，再靜水養(yǎng)護24h，混凝土強度可達到運行要求，啟閉閘門可投入正常運行使用。

5 結 語

此次金匯港北閘門槽搶修，在斷航具備施工條件后，立即分啟吊組、潛水組、維修組3個小組統(tǒng)一指揮、各司其職，連續(xù)施工72h，交叉作業(yè)。在克服工期短，施工環(huán)境復雜，施工工藝難度大的情況下圓滿完成搶修施工。采用新型水下環(huán)氧混凝土材料，縮短了工期，施工效果顯著。在水閘維修時采用鋼圍堰技術，不需攔河筑壩，簡單易行，工期短，造價低，鋼圍堰可重復使用，在水閘維修中使用較多[4]。

[1] 蔡平，張暉，丁德祥.船閘升臥式閘門門槽損壞原因淺析及搶修[J].江蘇水利，2014(9)：27- 29.

[2] 張俊華.九圩港閘工作門槽的維修加固工藝淺析[J].江蘇水利 ，2013(9)：30- 31.

[3] 彭淵，傅永平.聚合物材料在閘門門槽修補中的應用[J].浙江水利科技，2012(4)：58- 62.

[4] 鄒丹，李志.U型鋼圍堰在水閘門槽搶修中的應用[J].上海水務 ， 2014(A01) ：81- 84.