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三河閘工程技術(shù)的管理論文
一、工程技術(shù)問(wèn)題分析
1.水工建筑物
1954年泄洪時(shí)，下游右側攔河壩迎溜面有坍塌現象。1956年汛期，閘門(mén)提出水面油漆，由于不均勻開(kāi)啟，形成遠驅式水躍，嚴重沖刷下游河床。1998年，下游右側漿砌塊石翼墻墻體多處滲水，墻體外傾斜約3cm。2000年3月，經(jīng)受了10級西風(fēng)襲擊，正在安裝施工的啟閉機房部分彩鋼板遭到損壞。2003年，大流量行洪時(shí)下游左岸0+450~1+200段岸坡淘刷嚴重，呈陡立狀；上游有船只偏離航道，誤入引河上游。汛后發(fā)現，工作橋檢修門(mén)起吊牛腿出現混凝土貫穿裂縫、剝落、露筋等現象；閘墩伸縮縫止水老化、填料分化脫落、部門(mén)閘墩出現滲漏水現象。2009年，公路橋因超載車(chē)輛大量行駛，表面及兩岸連接段混凝土破損嚴重。測壓管自1968年埋設以來(lái)一直存在滲流“異�！眴�(wèn)題，上游側測壓管水位有時(shí)高于洪澤湖水位，下游側測壓管水位有時(shí)低于下游水位。上、下游攔河壩自1953年建成以來(lái)，壩面下沉，最大累計沉降量達1139mm（2012年），抗滑穩定依賴(lài)三級水位控制。存在偏流問(wèn)題，進(jìn)閘水流存在明顯的橫向比降，大流量行洪時(shí)上游南岸水位比北岸水位低，單寬流速分布不均勻，隨水流而來(lái)的大量水草集中在南岸。閘室抗滑穩定，需依靠上游鋪蓋的“拖板”作用。
2.金屬結構和機電設備
1967年，閘門(mén)面板厚度從原10mm蝕剝到僅剩6~7mm，水下部分銹蝕更為嚴重，部分桁架下弦桿銹穿成孔；原閘門(mén)吊座不能隨閘門(mén)啟閉而轉動(dòng)，鋼絲繩易折斷。1985年，保養、檢修啟閉機過(guò)程中，蝸輪三角座曾2次發(fā)生斷裂。1991年前后，鉚接桁架式鋼閘門(mén)個(gè)別桿件銹蝕嚴重，有的被風(fēng)浪打斷。1996年，洪澤湖突起大風(fēng)，漂浮在上游水面的檢修門(mén)在風(fēng)浪作用下撞擊閘身。2003年5月，閘門(mén)小開(kāi)度行洪時(shí)，8孔閘門(mén)劇烈振動(dòng)，工作便橋、公路橋振感明顯。2004年，建成后的自動(dòng)監控系統夏季遭遇了雷擊，部分編碼器、傳感器、電腦等損壞。測壓管先后3次采用自動(dòng)監測設備進(jìn)行試驗，其觀(guān)測精度、系統穩定性均不能滿(mǎn)足觀(guān)測資料整編的要求。鋼閘門(mén)支鉸軸及軸套強度不滿(mǎn)足新規范要求，加油不暢，運行時(shí)有的發(fā)出異響。
3.控制運用
1954年7月25日全部閘門(mén)提出水面敞開(kāi)泄洪，8月6日達10700m3/s，超過(guò)設計流量的34%，建閘后第3年就經(jīng)受了超標準行洪的嚴峻考驗。1993年以前，防汛通信設備落后，上級的調度指令以及水情報汛信息傳輸困難。在調度過(guò)程中，受到孔流和堰流臨界點(diǎn)的影響，由于兩種情況下水工建筑物測流法計算公式不同，同樣的上下游水位出現相差很大的流量。
二、工程技術(shù)管理措施
1.檢查觀(guān)測
三河閘工程檢查分為經(jīng)常檢查、定期檢查、特別檢查、安全鑒定以及運行期間的巡視檢查。堅持用新技術(shù)、新設備、新工藝，定性查看和定量檢測相結合，準確反映工程設備存在的問(wèn)題。如采用壓鉛法檢測啟閉機軸瓦間隙，采用地震波法、電阻率法等檢測上游攔河壩內部情況。組織開(kāi)展啟閉機單項安全鑒定（2009年4月）、工程全面安全鑒定（2012年8月）。觀(guān)測項目有垂直位移、測壓管水位、河床斷面、伸縮縫、水位、流量等項目。除測壓管水位外，觀(guān)測項目自工程建成后連續觀(guān)測至今。根據長(cháng)年積累的觀(guān)測成果資料分析，目前閘室、上下游攔河壩沉降基本穩定。2000年以后，引進(jìn)了德國蔡司DINI12電子水準儀，垂直觀(guān)測成果精度達到2等；引進(jìn)ADCP設備，開(kāi)展流量觀(guān)測，與大斷面纜道流速儀觀(guān)測、水工建筑物測流法相互驗證。2012年，利用雙頻識別聲吶成像技術(shù)結合傳統的潛水工手摸，輔以自浮式沉柜技術(shù)定點(diǎn)探查，對水下工程進(jìn)行檢測。
2.養護修理
管理單位對閘門(mén)、啟閉機、土工、石工、混凝土建筑物等持續開(kāi)展養護修理。每年汛前，啟閉機全面保養，對軸承、齒輪等零部件均擦洗除銹上油。采用噴砂除銹、噴鋅保護、外加陰極保護等技術(shù)對鋼閘門(mén)進(jìn)行處理。采用碳纖維布粘貼加固技術(shù)，維修工作橋牛腿混凝土破損位置。采用玻璃鋼材料，替換了原來(lái)笨重的啟閉機鋼罩殼。采用泡沫聚氨脂注漿材料，鉆孔維修閘墩伸縮縫。在上游引河設置攔河浮筒，警示過(guò)往船只遠離行洪河道。在下游右岸翼墻后增設降壓井和排水通道。采取成孔灌注樁、攪拌樁、拋石壓腳、腰埂、頂溝與橫溝結合排水、植草磚等綜合措施，處理下游左岸護坡滑坡問(wèn)題。建立了防雷系統，防護工程建筑物及機電設備。設置限寬、限高裝置和限速、限載警示標志，杜絕了大型超載車(chē)輛通過(guò)交通橋。
3.加固改造
工程歷經(jīng)4次較大規模的加固和多次改造，逐步消除安全隱患。1968~1970年，進(jìn)行提高標準加固；1976~1978年，進(jìn)行抗震加固；1992~1994年，進(jìn)行除險加固；2012年以來(lái)，進(jìn)行啟閉機更新加固。1994年，采用粉噴樁技術(shù)對上游攔河壩進(jìn)行了地基加固。2002年，建立分層分布式遠程監控系統。2003年淮河洪水后，設置老三河退水洞，拆建了蔣壩水位站、中渡水位站、上游水位站。2013年，對閘北水電站進(jìn)行了技術(shù)改造，發(fā)電功率從160kW增加至200kW。
4.試驗研究
1966年，首先將熱噴涂鋅（鋁）防腐技術(shù)應用于鋼閘門(mén)�！巴苛吓c外加電流陰極保護聯(lián)合防腐在鋼閘門(mén)上的應用”獲1978年全國科學(xué)大會(huì )獎�！敖饘匍l門(mén)噴鋅防腐蝕”獲1982年國家科委和國家農委頒發(fā)的重大農業(yè)科技成果推廣獎。20世紀80年代，開(kāi)展了閘門(mén)應力原型觀(guān)測，研究弦桿破壞原因及驗證閘門(mén)設計公式。90年代，開(kāi)展了消力池模型試驗，依據試驗成果采用三道消力坎，即底板上的小坎、消力坎、尾坎等綜合措施。2004年，主持完成鋼絲繩清洗機研究，研制出適合于有一定傾斜角度的鋼絲繩清洗機械設備。2005年，主持完成大中型水閘工程管理數字化研究，編制數字化管理系統軟件，實(shí)現工程技術(shù)數據共享。2012年，主持完成三河閘泄流流態(tài)與進(jìn)流糾偏措施研究，在數據模型建立方法上達到了國際先進(jìn)水平；研究了三河閘南北兩側半開(kāi)工況下泄流穩定問(wèn)題，成果在三河閘啟閉機更新加固中得到成功應用。
5.制訂標準
1954年2月，經(jīng)淮委批復的三河閘管理養護辦法，成為全國水閘技術(shù)管理領(lǐng)域的第一個(gè)規范性文件。1959年，率先制訂了始流時(shí)閘下安全水位曲線(xiàn)，從1963年起在全國推廣應用。1992年，編寫(xiě)的《水工鋼閘門(mén)熱噴鋅（鋁）防腐蝕工法》被建設部評定為國家級工法。1997年，編寫(xiě)的《水工防腐工技師及高級技師標準（試行）》被水利部印發(fā)執行。2001年，參加編寫(xiě)《江蘇省水閘、抽水站觀(guān)測工作細則》。2010年，參加編寫(xiě)江蘇省地方標準《水利工程觀(guān)測規程》。此外，還參與編寫(xiě)了水利行業(yè)標準《水工鋼閘門(mén)和啟閉機安全檢測技術(shù)規程》（SL101-94）和《水閘技術(shù)管理規程》（SL75-94）。四、結語(yǔ)三河閘工程建成于新中國成立之初，限于當時(shí)建設標準偏低和設備、材料等各方面的條件，客觀(guān)上存在諸多先天不足。隨著(zhù)60多年的不斷運行，各種邊界條件的變化，各類(lèi)新規范的出現，三河閘工程技術(shù)問(wèn)題逐漸暴露，涉及建筑物、金屬結構、機電設備、控制運用等各方面，工程整體不斷老化是客觀(guān)規律。目前，三河閘仍存在偏流、閘室抗滑穩定依賴(lài)上游鋪蓋的“拖板”作用、測壓管水位“異�！�、混凝土碳化嚴重、閘門(mén)支鉸軸強度不滿(mǎn)足規范等問(wèn)題，對此應進(jìn)一步深入研究徹底解決的辦法。
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