渠村分洪闸病险原因分析及处理对策

　　渠村分洪闸是在黄河出现特大洪水时，向北金堤滞洪区分滞洪水的大型闸门。该闸是根据国务院国发[1976]年41号文批复两省一部关于防御黄河下游特大洪水意见的报告精神，由黄委会设计，水电部第十一工程局施工，工程始建于1976年，竣工于1978年，为一级建筑物，设计分洪流量10000m3/s。该闸位于濮阳县渠村乡境内，相应大桩号为47+776—48+525，闸总宽749m，56孔，闸门每孔设有2×80T启闭机一台，1-28孔由28kw电动机启动，29-56孔由22kw电动机启动，同时启动最大电耗为2800kw，分滞洪量20亿m3。闸上设有10KV高压线路作为电源，闸门供电分别有4台变压器供电，总装机容量为2600KVA。另配有4台200kw汽车电站以网电出故障时使用。

　　由于渠村分洪闸建于上世纪七十年代，工程标准低，设计简化及施工质量控制不严，加之在多年的运行过程中，管理不善，造成失修严重、启闭设备老化，带病运行，隐患严重，作为北金堤滞洪区的枢纽，该闸一旦失事，将给北金堤140万人民群众的生命财产安全造成重大的损失。

　　一、基本情况

　　2009年5月5—6日，由黄河水利委员会、黄委科技局、黄委建管局及河南河务局等有关领导专家组成的专家组对濮阳黄河渠村分洪闸进行了安全鉴定评审，通过了三类闸的评定。主要存在的问题有：

　　㈠抗震能力方面：启闭机房墙体裂缝、变形严重，简易启闭机房及支撑结构不具备抗震能力。严重影响设备的安全运行，需进行启闭机房改建。

　　㈡混凝土结构方面：闸门板、工作桥、交通桥梁板等砼碳化，钢筋外露；公路桥原设计为汽-15，挂-80，桥板结构不满足现行规范的荷载要求。在多年的运行管理中，由于各种原因，公路桥经常发生超载超速的现象，当超载超速车辆通过桥面时，引起强烈的振动导致水闸沉降加剧及不均匀沉降，加之当时对施工质量和建筑材料要求底，使目前的交通桥基本处于危桥。

　　㈢闸门、启闭机方面

　　1、钢丝绳老化破损、表面干涸：钢丝绳长期暴露在外，经风吹雨淋及大气污染和腐蚀，年久失修，致使表面干涸，缺乏润滑，大部分发生锈蚀，处于不良状态。多年来，钢丝绳在闸门自重、配重、水压力和摩擦阻力的作用下，钢丝绳拉力超出了允许荷载范围，有断股现象，根据有关规范，需对钢丝绳进行更换。

　　2、分洪闸运行时存在闸门卡阻现象：由于闸门震动发生不均匀沉陷，引起吊点中心偏移造成闸门卡阻。在1998年、1999年的联合启闸和单孔启闭试验中，闸门多次出现卡阻现象，且部分闸门卡阻十分严重，严重影响了闸门安全正常的运行。

　　3、闸门钢结构锈蚀严重：钢结构部件主要有闸门门槽的主轨、侧轨、门楣、底槛、护角、闸板两侧滚轮支架、闸板上端吊耳、传动机构电动机、钢丝绳、卷筒、滑轮组、启闭机等。由于受本身材质和外界环境因素的影响，加之防腐处理不彻底，致使许多金属构件腐蚀严重，腐蚀深度达2-3mm，如不及时进行防腐处理，金属构件上势必达到孔洞遍布，严重影响分洪闸安全运用和工程完整。

　　㈣电气设备方面

　　1、控制系统落后：渠村分洪闸现有控制系统主要包括56面控制柜和集中控制箱4台及112台热继电器、行程开关。由于线路年久失修老化，直接影响闸门启闭运用。与各种控制线路相连接的瓮中保护元件因内部结构老化失去本身的保护作用。

　　2、BDL配电盘老化：渠村分洪闸共有低压配电盘5面，其中电厂配电盘2面，启闭机房配电盘3面，该配电盘已经使用近30年，闸刀、空气断路器、互感器等部件已经严重老化，在使用过程中经常出现故障。1999年和2003年汛前由濮阳县电业局对配电盘进行了安全检测，发现3号配电盘打耐压时产生环流，1号、2号配电盘对地绝缘值仅为8欧姆，为此，电业局专门通知更换或维修该配电盘。

　　3、启闭电机老化：分洪闸共有电机112台，97、98、2002年上级相继批复维修了42台，还有70台仍维持使用，自建闸安装后已使用20多年，远远超出其使用寿命，属超期服役。加之机房顶、钢窗漏雨，造成多数电机老化，绝缘度下降，达不到安全技术指标，经检测发现有51台电机绝缘值均低于0.5兆欧，有的甚至为0兆欧，其电机本身属于淘汰系列，不能保证正常运行

　　4、高压线路老化：渠村分洪闸的启闭电源是由两条10kv双回路高压线路供应的，高压线路的起止点分别是濮阳县电业局渠村供电站和渠村分洪闸电厂，全长1.5公里，目前的高压线路为建闸时修而成的，存在着线杆裂缝，裸体铝铰线、瓷瓶等配件严重老化，达不到绝缘程度等问题。

　　二、病险原因分析

　　㈠、设计因素

　　⒈限于当时的历史条件，工程设计的前期工作做得不细，甚至边设计边施工，缺乏必要的地质勘探资料，对水闸地质情况缺乏全面的了解，导致地基基础承载力不足，沉降不均匀，沉降量过大，引起闸门启闭困难

　　⒉原设计未考虑启闭机房，为防止机电设备受潮、锈蚀，保证闸门安全启闭运用，方便管理、检修，1980年增建简易结构启闭机房，1985年对启闭机房进行了整修。

　　㈡、施工因素

　　1、钢筋混凝土灌注桩：绝大部分桩头超浇，有199根桩未浇至设计高程，形成桩头欠浇，对欠浇桩头在浇闸底板砼之前均进行了处理，大部分挖至坚实混凝土上。

　　2、钢筋混凝土工程：预制钢筋混凝土闸门设计标号为400#，需用600#水泥，因缺此种水泥，用500#代替外。

　　3、止水工程：部分沥青麻布不是经沥青浸煮，而是刷沥青，沥青麻布和砼衔接不良；塑料止水片偏移和局部贴附模板较多。充水后，闸室和上游混凝土铺盖由于基础不均匀沉降造成一部分混凝土铺盖面和橡皮明止水在混凝土铺盖一侧粘结面拉开，形成局部渗压偏高。1981年对闸门的水封和闸前的第一、二铺盖进行了维修处理。

　　4、土石方工程:由于料源缺乏选择，铺土较厚，接头沟多，相邻填筑高差大等原因，致使碾压不实。

　　㈢管理因素

　　⒈闸门、启闭机操作不规范。在启闭工作中操作人员不熟练没有按照闸门操作规程进行，启闭机发生停滞、卡阻、杂声、振动等异常现象时没有及时停车检查；电动启闭时没有注意运行方向或达到予定位置没有及时停车等等。

　　⒉交通桥超载运行严重，由于设计中对交通桥的荷载面作了限制，但在运行管理中，由于各种原因，经常发生超载超速的现象，当超载超速车辆通过交通桥时，引起强烈的振动导致水闸沉降加剧及不均匀沉降。

　　⒊没有对启闭系统进行及时的维修保养，使启闭机的传动系统生锈损坏，控制原件失灵，电气系统发生断路或短路而造成无法启闭闸门。

　　三、处理对策

　　1、根据《水闸安全鉴定管理办法》作为三类水闸需对不满足强度要求的机架桥、公路桥、启闭机房进行拆除重建。

　　2、在病险水闸除险加固规划没有实施之前，应重点加强对渠村分洪闸的经常化管理，把分洪闸的维修管理工作落实到人，实行严格岗位责任。提出管理目标要求，一月一检查，一季一评比，半年初评，年终总评，好的表扬，差的批评，并做到赏罚分明，管理人员的工资，奖金与工程管理挂钩，以调动职工的积极性。

　　3、对启闭系统进行技术改造。启闭系统的故障主要分为输配电系统、柴油发电机、传动系统等等的故障。由于渠村分洪闸的很多机电设备都已经到了使用年限，已是过时淘汰的产品，安全性、可靠性非常差，此老化情况非常严重，需要更新产品。因二边拉力不平衡产生闸门开启时卡阻，应进行调整。另外对钢丝绳每年都要进行检查保养、及时更换损坏的钢丝索，以免发生重大事故。

　　4、及时处理砼碳化及裂缝。由于分洪闸通过三十年多的运行，许多砼构件都出现了严重碳化现象，如交通桥、工作桥、启闭机梁等等部位都有发生。对于砼碳化的处理，视碳化程度和部位，将碳化的砼全部凿去，尔后用高于原砼设计标号的砼进行修补加固，如外露的钢筋已产生锈蚀，须先除锈再进行处理，锈蚀严重可能影响到结构安全的，要通过计算换筋或重新更换构件。如不影响结构强度的可视裂缝大小分别采用水泥灌浆或化学灌浆，表面涂环氧砂浆处理，影响结构强度的应力裂缝和贯通裂缝则应凿开钢筋回填砼等方法补强，如系表面细微裂纹则可不予处理。

　　5、更换闸门止水橡皮。橡皮止水是闸门密封的主要构件，一旦损坏就会出现漏水，可利用单孔启闭实验的机会逐孔检查，发现老化断裂损毁要及时维修更换以确保汛期安全。

　　另外应加强对闸运工的培训，提高青年职工技术操作水平，面对目前技术工人水平偏低，业务不熟练的状况，积极采取措施，加快青工培训，可把退休老职工请回来，搞传、帮、带、还可以举办闸门运行知识讲座或培训班，对具有培养前途的青年职工，可送技工学校专门培养，切实解决闸运工技术人才缺乏的问题，以适应工程管理的需要。