淮阴站挡洪闸工程安全评价分析

昌魏，何庆，徐维杰

（江苏省灌溉总渠管理处，江苏 淮安 223200）

1 工程概况

挡洪闸位于淮阴站西侧，淮阴站、淮阴三站上游引河交汇处，二河东堤上，与现引河接近成正交。挡洪闸设计流量为260 m3/s，轴线与淮阴站、淮阴三站两轴线交角的角平分线重合。闸室为开敞式平底板结构，共5孔，每孔净宽10 m，闸孔总净宽50 m。底板顺水流方向长20 m，工作桥上设启闭机房，岸墙上设控制楼，交通桥为预制钢筋混凝空心板结构。闸门采用平面定轮钢闸门，共计5 扇，相应配制5 台QPQ-2×250 卷扬式启闭机及一套电气设备。

挡洪闸上游引河长约480 m，河底高程6.50 m，底宽70 m，边坡1∶3，高程13.50 m设平台，宽5 m，堤防等级为Ⅰ级；挡洪闸工程按Ⅰ级水工建筑物设计；按7 度地震烈度设防，址处地震动峰值加速度为0.10 g，特征周期为0.40 s。其主要作用是当淮河入海水道行洪时，挡御二河高水位，以防泵站被淹，同时作为二河东堤的一部分，为下游地区的安全提供防洪屏障。

2 安全检测

2.1 建筑物检测

第一，所测各构件混凝土强度满足要求。

第二，各构件碳化深度中等，除2号孔胸墙外，碳化深度均未超过保护层厚度。2 号孔左排架、2 号孔右排架、5 号孔右排架、2号孔左墩、2号孔右墩、5号孔左墩、5号孔胸墙、上游右侧第一节翼墙、下游左侧第一节翼墙混凝土碳化深度评定标度为A；5号孔左排架、5号孔右墩、上游左侧第一节翼墙混凝土碳化深度评定标度为B；2 号孔胸墙混凝土碳化深度评定标度为C（A：基本完好；B：一般碳化；C：较严重碳化）。

第三，排架、2 号孔右墩、胸墙、上游侧翼墙、下游侧翼墙的实测混凝土保护层厚度满足要求；2 号孔左墩、5 号孔左墩、5 号孔右墩实测保护层厚度不满足要求。

第四，2 号孔胸墙根部存在混凝土胀裂现象；上游左侧第三节翼墙沉降约3.50 cm；下游左侧翼墙中部胀裂露筋多处；上游左侧护坡踏步局部抹面剥落。

2.2 闸门启闭机检测

2.2.1 闸门检测结果

5#孔工作闸门门体无明显变形；外观整体良好，无明显锈蚀；橡胶止水基本完好；门槽局部轻微锈蚀。2#孔工作闸门门体无明显变形；外观整体良好，无明显锈蚀；橡胶止水基本完好；门槽局部轻微锈蚀。

5#孔工作闸门各部位涂层局部最小厚度为189～509μm；各部位涂层平均厚度为276.20～597.50 μm；满足规范要求。2#孔工作闸门各部位涂层局部最小厚度为185～600 μm；各部位涂层平均厚度为270.30～639.60 μm；满足规范要求。

5#孔工作闸门金属构件腐蚀厚度较小，门体无明显锈蚀且涂层完好，腐蚀程度评定为A。2#孔工作闸门金属构件腐蚀厚度较小，门体无明显锈蚀且涂层完好，腐蚀程度评定为A。（A：轻微锈蚀涂层基本完好，局部有少量锈斑或不太明显的锈迹，构件表面无麻面现象或只有少量浅而分散的锈坑）

焊缝外观检查未发现裂纹、表面夹渣、咬边、表面气孔等缺陷，2#、5#孔工作闸门焊缝质量符合标准要求。

2.2.2 启闭机检测结果

5#孔启闭机机架完整，无明显变形，地脚螺栓固定良好；制动轮表面轻微划痕；工作正常；减速机存在轻微渗油现象；钢丝绳与卷筒固定良好,钢丝绳有一处断丝，排列整齐；开式齿轮副大小齿轮磨损严重。3#孔启闭机机架完整，无明显变形，地脚螺栓固定良好；制动轮表面轻微划痕，电力液压推力器轻微渗油；工作正常；减速机存在轻微渗油现象；钢丝绳与卷筒固定良好,钢丝绳无断丝，排列整齐；开式齿轮副大小齿轮磨损严重。1#孔启闭机机架完整，无明显变形，地脚螺栓固定良好；制动轮表面划痕较深；工作正常；减速机外观良好；钢丝绳与卷筒固定良好,钢丝绳无断丝，排列整齐；开式齿轮副大小齿轮磨损严重。

5#孔启闭机大齿轮硬度为176.30～188.90HB，不满足规范要求；小齿轮硬度为196.60～224.90HB，不满足规范要求；大小齿轮差为7.70～48.60HB。制动轮硬度为167.20HB。3#孔启闭机大齿轮硬度为186.90～207.10HB，不满足规范要求；小齿轮硬度为207.60～222.60HB，不满足规范要求；大小齿轮差为15.50～20.70HB。大小齿轮硬度差不满足规范要求；制动轮硬度为181.50HB。1#孔启闭机大齿轮硬度为188.00～201.40HB，不满足规范要求；小齿轮硬度为213.70～227.10HB，不满足规范要求；大小齿轮差为25.70HB。大小齿轮硬度差不满足规范要求；制动轮硬度为163.60HB。大小齿轮及制动轮表面硬度偏小且硬度差不满足要求；经现场检查发现，大小齿轮表面磨损严重，需对大小齿轮进行更换。已批维修项目即将更换大小齿轮。

2.3 机电设备检测

此次检测挡洪闸柴油发电机1台，启闭机电机5台，低压柜11台，低压电缆7根，防雷与接地1组。

2.3.1 柴油发电机检测结果

定子、转子回路绝缘电阻及吸收比、转子回路直流电阻、馈电线路绝缘电阻、相位、接地、机组基础及位置、控制柜、受电侧配电柜、油箱安装、外观、防腐与标识经检测，均符合规范或设计要求。但定子回路直流电阻三相差别超过规范规定值。

2.3.2 启闭机电机检测结果

1#、2#、3#、4#、5#启闭机电机安装牢固，表面防腐完好，电机绕组的绝缘电阻及吸收比、绕组的直流电阻、接地、电缆接线及相位、电机安装等经检测，均符合规范或设计要求。但5#启闭机电磁刹车电机绕组的直流电阻三相差别超过规范规定值。

2.3.3 低压柜检测结果

二次回路绝缘电阻、低压电器连同所连接电缆及二次回路的交流耐压性能、闭锁装置、接地、外观、二次回路接线经检测，均符合规范或设计要求。但无功补偿柜内2#电容偏差超过规范规定值；低压进线柜有功、无功、功率因数显示不正常，多功能表功率因素无显示，照明动力柜电流表（2099）误差超过规范规定值，发电机上B 相、C 相电流表、电压表、频率表误差均超过规范规定值。

2.3.4 电缆检测结果

淮阴站变电所配电间至挡洪闸进线柜电缆、发电机至挡洪闸进线柜电缆、配电柜至1#启闭机电缆、配电柜至2#启闭机电缆、配电柜至3#启闭机电缆、配电柜至4#启闭机电缆、配电柜至5#启闭机电缆绝缘电阻、交流耐压、线路两端的相位经检测，均符合规范或设计要求。

2.3.5 防雷与接地装置检测结果

材料型号与规格、接地装置连接、支持件间距、防腐与标识经检测，均符合规范或设计要求。但3#启闭机控制箱无接地。

3 安全复核及分析

闸室及防渗范围内上、下游翼墙按1级水工建筑物进行复核，防洪标准复核、渗流安全复核、结构安全复核、抗震安全复核、金属结构安全复核、电气设备安全复核等根据工程实际运行水位及现状结构，按现有规范进行，主要计算成果与结论如下：第一，现有闸墩顶高程18.50 m，高于计算值17.67 m，故闸顶高程满足规范要求；挡洪闸计算流量为275.25 m3/s，挡洪闸设计流量为260 m3/s，满足过流要求。

第二，水闸基底渗流稳定、侧向渗流稳定满足规范要求。

第三，闸身及上下游翼墙抗滑稳定安全系数、基底应力不均匀系数、地基承载力均满足规范要求；下游侧消力池深度、海漫长度均满足要求；底板、闸墩、工作桥强度均满足规范要求。

第四，闸门在现状运行水位下，采用年限修正系数后的许用应力进行复核计算，闸门面板、主梁及行走支承等主要构件均满足强度要求。同时根据现状的运行工况水位进行启闭力复核计算结果，原启闭机容量满足启闭要求。

第五，柴油发电机组容量、低压开关柜主要元器件选型等指标满足设计和规范要求，变压器与低压开关柜型号较新，无国家明令禁止使用的淘汰产品；柴油发电机组虽出厂时间较长，但维护保养较好，设备运行状态良好，未出现异常情况。

4 安全评价和建议

在现状调查、安全检测和安全复核结论基础上，按照《水闸安全评定导则》初步评定淮阴站挡洪闸安全类别为一类闸。

对2号孔胸墙采取凿出碳化混凝土、置换钢筋保护层的方法进行处理；5 号孔左排架、5 号孔右墩、上游左侧第一节翼墙宜进行表面防护处理，延缓混凝土碳化的深度；对胸墙、翼墙胀裂露筋部位与护坡抹面剥落部位进行修复；对翼墙沉降部位加强观测；加强闸门与启闭机的维护保养；对启闭机大小齿轮进行更换，对1#机制动轮进行更换；更换5#启闭机钢丝绳。

5 结语

通过安全检测、安全复核计算分析，了解淮阴站挡洪闸水工建筑物、金属结构、机电设备安全状况，给出工程的安全评价和建议，为以后工程的维修养护提供基础，增强工程的安全性能及使用寿命，更好地发挥工程的作用及效益。