卧倒式液压升降坝在坝头溪流域综合治理中的应用

金志恒

(福建省水利水电工程局有限公司，福建 泉州 362000)

1 工程概况

泉港区坝头溪流域综合治理工程位于福建省东部沿海的湄洲湾南岸，该流域面积为97.8 km2，主干流总长14.5 km，贯穿泉港城区南北，是泉港区的母亲河，也是连接“山、城、海”最重要的生态廊道。由于多年平均流量较小，枯水期平均径流量难于满足日常的滨水景观要求，本工程规划拆除20世纪80年代建设的平板水闸3座，新建水工建筑物——卧倒式液压升降坝3座，分别将各区域将水位提升至3.6、4.3、5.0、6.6 m，以便满足两岸农业灌溉用水、居民亲水、水乡游船航行等要求。

2 闸型比选

根据工程规划与项目特点，为满足坝头溪流域河道治理中提升生态景观的要求，新建的挡水建筑物对拟选的底轴旋转钢坝闸、橡胶坝、自动翻板闸、卧倒式液压升降坝进行了比选(见表1)。

表1 常用壅水闸坝性能比对

坝头溪流域枯水期流量较小，景观设计要求呈现“一脉五区多景”的效果，因此对区域内的水位、水面要求较高；同时河流在洪水期时具有暴涨暴落的特点。通过对以上4种闸坝的比选，卧倒式液压升降坝在防洪行洪、景观效果塑造、后期运行维护以及安全可靠性方面具有一定优势，可以较好的满足工程规划与设计要求。

3 卧倒式液压升降坝的组成及结构特征

卧倒式液压升降坝主要由钢结构闸门、液压泵站、水下液压油缸、可调式止水系统、油缸铰座一体式旋转接头、一体式基座等组成。

3.1 钢构闸门制作

闸门总宽30 m,由3扇10 m×2.5 m的钢闸板串联组成，钢结构件材料使用Q235B，门页厚度200 mm,门页迎水面板厚度10 mm。

闸板制作流程如下：

原材料检验→型材矫正→划线下料开口→部件拼装、变形矫正→ 闸板拼装→闸门焊接。

钢板表面不允许有裂纹、气泡、结疤、折叠和夹渣等缺陷；同时钢板不得有分层。钢板进厂均进行抽样检验,抽样数量为2%,且不少于2张。

3.2 预埋件安装

(1)埋件安装前检查并清理门槽中的杂物，混凝土的结合面应全部凿毛，二期混凝土的断面尺寸和预埋锚栓位置按照图纸尺寸重新校验(见图1)。

图1 闸坝纵剖图

(2)本工程的预埋件主要为液压管槽304不锈钢管材与一体式基座的预埋(见图2)。一体式基座采用“无坑式”的形式，坝门下铰座、油缸下铰座现场定位后施焊于“一体式基座”上，避免后期有泥沙淤积。

图2 一体式基座大样图

①一体式基座在安装前，根据金属结构与土建的施工图纸，首先精准测量一体式基座上油缸支铰座的中心线与支铰座的水平轴线；再根据高程控制，对基座进行预焊接。预焊接完成后，再重新校核数据；无误后，对基座进行完全焊接。测量放样过程中，要对土建超差水平进行均分，并要控制埋件的平整度小于1.0。

②液压油管件采用3根304无缝不锈钢，埋设较为简单，置于油管槽内，外表保证其在浇筑二次混凝土不被损坏。

③埋件安装完，经检查合格，应在5～7 d内浇筑二期混凝土。若超过限期或者产生碰撞须进行复测，复测合格后，方能浇筑。浇筑时，应注意模板情况，并采取保护措施振捣混凝土。

④坝门下铰座、油缸下铰座现场定位后施焊于“一体式基上”上，结构稳固，对河床轻微的变形与沉降抵抗能力强。由于采用一体式，放样安装简便，可明显缩短安装时间。

3.3 闸门及止水安装

(1)闸门安装前应将闸门、支撑准备、门叶提前编号排布，然后吊卸到预定位置，并检查闸门及其附件的规格、数量是否齐全；检查各零部件运输、存放过程中是否完整无损坏。检查完成后应对损伤、缺陷或丢失的部件进行修整，补齐后方可进行安装。

(2)闸门安装按照每孔中间向左右两侧的顺序安装，其流程如下：

放样校核→埋件安装→吊装坝面→铰支座加固→油管路安装→液压顶安装→坝面和液压系统初调试→止水安装→坝面调试→验收。

①放线校核。根据设计图纸，放样闸门门轴中心线及辅助定位线，同时在侧止水埋件(钢板)上放样闸门位置线，精准测单孔宽度，然后闸门安装。

②吊装坝面。采用人工配合汽车吊，将提前编号好的闸门吊装至预定部位。根据设计图纸，以单孔闸门中心点为基准，复测底轴支铰中心线后，从中间往两边进行安装。坝面吊装时应采取防碰撞的保护措施，坝面入槽前应在槽内(底部)每边竖放1根长约0.8 m左右方木，防止发生意外时液压升降坝坝面与底板碰撞造成损坏。

③止水安装。止水安装前应重新校核侧止水埋件(钢板)上的闸门位置线，确保两侧止水中心线与闸门线重合，本工程采用的是新型的可调式侧止水。前期安装时侧止水的压缩量调节较为便利，后期侧止水橡胶出现老化导致止水效果不良时，可在不拆换侧止水橡胶的前提下，直接调节侧止水橡胶压缩量重新获得较满意的止水效果。

④其他。坝面安装完毕后应做静平衡试验，将液压升降坝坝面自由地向上游摆动15°，然后再向下游摆动15°；如此反复30°、45°、60°、75°，通过滚轮或铰的中心测量上下游方向与左右方向和倾斜情况，确保坝面平衡。

4 结 语

坝头溪河道顶宽45 m，液压升降坝基本保持了原有的河道宽度与河床形状，取消了土建结构中的中墩、隔墩，减少了土建的工程量，缩短了施工工期；而且该坝型结构简单、安全可靠，不仅保证了行洪的安全，还可通过坝顶溢流形成人工瀑布景观，满足了坝头溪流域综合整理的工程规划与景观设计要求。