船闸工程施工论文

船闸工程施工论文（精选12篇）

船闸工程施工论文 第1篇

引江济汉工程是一条引长江水到汉江的特大型干渠, 是南水北调中线一期工程的一个组成部分。从长江上荆江河段引水到汉江兴隆河段, 地跨荆州、荆门、潜江三市。高石碑船闸为引江济汉通航工程出口船闸, 位于潜江市高石碑镇。船闸为Ⅲ级船闸, 1000吨级单线单级船闸, 设计船队为2×1000t级 (双排单列、顶推) , 船队尺度为160×10.8×2.0m (长×宽×吃水) , 平面布置为反对称式, 曲线进闸、直线出闸, 上靠船墩至下游靠船墩间工程总长度1210m。

1 深井降水施工技术

汉江地区每年7~10月份为主汛期, 11月~次年4月为工程区内的枯水期。高石碑船闸场地主要有两个含水层组, 上部为第四系全新统细砂孔隙潜水含水组, 下部为第四系全新统~上更新统、砂砾石孔隙承压水含水层组。孔隙承压水赋存于细砂、中砂和圆砾层中, 埋藏于相对隔水的粘土层之下, 含水层厚度70m左右, 含水量丰富。

1.1 抽水井及观测井的设计与布置

通过抽水试验数据整理和专家论证意见, 确定深井降水实施性方案的设计参数取值如下:

1.2 抽水井与观测井的布置

本着安全、有效、留有余地的原则, 使用天汉降水软件对一期基坑深井降水方案进行设计与计算。根据计算, 一期基坑降水共布置86口井 (其中包括3口试验井、4口观测井) , 降水井内置100t潜水泵, 3口试验井内置80t潜水泵。降水井设计深度为25m左右, 滤水管外侧焊接8根Φ6带肋钢筋, 再按要求包裹一层钢板网, 钢板网外侧为3层60目纱网, 纱网用铁丝固定牢靠。井管采用325mm钢管, 降水井成孔直径600mm (三口试验井管径为250mm, 成孔直径500mm) , 井管与孔之间间隙内下部填充10~11m砾石, 上部15m空隙填充粘土球。

1.3 成井工艺

测放井位:根据降水井平面布置图测放井位, 如果现场施工过程中遇到障碍或受到施工条件的影响现场可做适当调整。

埋设护口管:护口管底口插入原状土层中, 管外用粘性土填实封严, 防止施工时管外返水, 护口管上部应高出地面0.30m。

安装钻机:机台安装稳固水平, 大钩对准孔中心, 吊钩钩、转盘与孔的中心三点成一垂线。

成孔:降水井开孔孔径为Φ600mm, 一径到底, 钻孔施工达到设计深度时, 宜多钻0.3~0.5m, 做好钻探施工描述记录。在钻进过程中, 如发现实际地质情况与勘察时提供的资料不一致时及时通知监理, 并对井的结构进行及时调整, 确保滤水管的安放位置能够有效的进水。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳, 钻进过程中要确保钻机的水平, 以保证冲击钻杆的垂直度。

下井管:井管进场后, 检查是否符合设计要求。下管前测量孔深, 孔深符合设计要求后, 开始下井管, 对准孔中心, 以保证滤水管能居中, 井管实管处焊接要牢固、垂直、不透水, 下到设计深度后, 井口固定居中。

填砾:填砾前用测绳测量井管内外的深度, 两者的深度值均不能浅于沉淀管的深度以上50cm。填砾过程中随填随测砾料的高度。填砾工序连续进行, 不得中途终止, 直至砾料下入预定位置为止。最终投入滤料量不少于计算量的95%。

井口封闭:采用粘性土封孔, 为防止围填时产生“架桥”现象, 围填前需将粘土捣碎 (粒径小于3cm为宜) 后填入。围填时应控制下入速度及数量, 沿着井管周围按“少放慢下”的原则围填, 然后在井口管外做好封闭工作。

洗井:洗井过程中, 保持清水从套筒内灌入成井孔内, 保持孔壁无泥浆, 确保含水层的孔隙。

安泵试抽:成井施工结束后, 应及时下入潜水泵, 铺设排水管道、电缆等, 电缆与管道设置标示, 避免随坏。抽水与排水系统安装完毕, 即可开始试抽水。对抽水效果进行逐井验收:不合要求的重新施工, 待抽水量满足100m3/h以及含沙量不大于五万分之一标准后方可移机施工新井。

降水井抽水管道架设:基坑开挖2~3m后, 开始进行抽水管道的架设, 抽水管从井口标高向坡顶架设至基坑周边排水管, 根据抽水管长度, 中间设置Φ48mm钢管支撑, 钢管支撑和抽水管之间采用钢扣件连接固定。

1.4 降水井运行

1.4.1 试抽水

施工完一口井即投入试运行一口, 及时抽通水井, 确保井的出水量。试运行之前, 测定各井口和地面标高、静止水位, 然后开始试运行, 以检查抽水设备、抽水与排水系统能否满足降水要求。

安装前对泵体和控制系统作一次全面细致的检查, 检验电动机的旋转方向、各部位连接螺栓是否拧紧、润滑油是否足、电缆接头的封口有无松动、电缆线有无破损等情况, 然后在地面上转1min左右, 如无问题, 方投入使用。

1.4.2 降水运行

基坑内的降水井在基坑开挖前十天进行, 做到及时降低基坑中的地下水位。

降水运行期间, 现场实行24小时值班制, 值班人员认真做好各项记录, 做到准确齐全。

降水运行过程中对降水运行的记录, 及时分析整理, 绘制各种必要图表, 以合理指导降水工作, 提高降水运行的效果。

1.4.3 降水运行的注意事项

做好基坑内的明排水准备工作, 遇降雨及时将基坑内的积水抽干。降水运行阶段经常检查泵的工作状态, 发现不正常及时调泵并修复。降水运行阶段保证电源供给, 准备好备用发电机, 如遇电网停电, 有关单位提前两个小时通知降水施工人员, 及时采取措施, 在20分钟内确保实现电网供电与备用电源的有效转换, 保证降水效果。

1.4.4 降水监测

降水维持期前统测一次各降水井、观测井初始水位, 并复核设计中的初始水位计取值是否恰当。

水位监测实施信息化管理, 抽水开始后, 在水位未达到设计降水深前, 每天观测水位3次;当水位已趋于稳定且承压水头在基坑底以下0.5m, 可每天观测一次。根据水位、水量观测记录, 查明降水过程中的不正常状况及其产生的原因, 及时提出调整补充措施, 确保降水深度。

在基坑开挖过程中, 及时观测基坑侧壁、基坑底部的渗水现象, 并及时查明原因, 及时采取工程措施。

1.4.5 降水维护

降水期间经常对抽水设备和运行状况进行维护检查, 保证抽水设备的正常运行状况;抽水设备定期保养, 降水期间不随意停抽, 并有备用设备;注意降水井的保护, 挖土和填土时施工机械不得碰撞井管, 机械作业要避免产生对井管形成较大侧压力的情形, 建立安全责任制, 责任到人;现场配备1000kw以上的电源, 保持降水的正常连续性, 同时现场配备800kw以上的发电机, 突然断电时提供电力保障。

1.5 封井

根据有关规定, 深井降水完毕后采取有效措施封堵井孔, 避免承压水沿井壁上涌, 具体措施如下:

(1) 基坑底板施工完毕并达到一定强度后, 为减小降水井井管对施工造成影响, 根据施工季节的地下水位, 充分考虑底板的强度的基础上, 合理调整开启井的数量, 对不再开启使用的降水井及时封堵。

(2) 降水井的封堵采用“由里至外, 先深后浅”的原则, 封堵前, 先加大该井周边的降水力度, 使待封井管内水位降至最低进行封堵, 对最后封堵的降水井, 慎重处理。

(3) 条件成熟后, 采取“以砂还砂, 以土还土”的原则, 封堵井孔, 并加焊封口钢板。

2 结语

船闸工程在水运工程施工中比较复杂, 加强前期施工准备、中间过程控制、结束总结经验教训, 才能提升船闸施工水平, 创造经济效益。

参考文献

船闸工程大体积混凝土浇筑施工方案 第2篇

一、工程概况

XX船闸位于宿州市城南的蕲县节制闸南侧，船闸按Ⅳ级标准，500吨级设计。由闸首、闸室、导航墙等主体工程和引航道、靠船墩等工程组成。上下闸首采用钢筋砼整体式结构,闸室采用钢筋砼坞式结构，导航设施采用钢筋砼扶壁、框架结构，砼及钢筋砼2.2万方。按照图纸设计及总体施工组织设计要求，最大一次砼浇筑为闸首底板第一次砼，该底板厚度为1.5m，采用C25普通混凝土，基础底板平面尺寸为18m*24m,整个基础底板的混凝土量约为650立方米。计划基础底板混凝土浇灌时间为33小时。

二、施工预备工作

一般认为结构断面最小尺寸在1m-3m以上，同时水化热引起的混凝土内最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土为大体积砼。大体积混凝土的施工技术要求比较高，在施工中主要是防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。因此需要从材料选择上、技术措施等有关环节做好充分的预备工作，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。

1、材料选择

水泥：考虑普通水泥水化热较高，应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用水化热比较低的凤阳珍珠复合水泥，标号为PC32.5，同时通过掺加FDN-3外加剂及粉煤灰可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。

粗骨料：采用碎石，粒径4.75-31.5mm，含泥量不大于2，泥块含量不大于0.7.选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。

细骨料：采用中砂，天然砂，含泥量不大于5，泥块含量不大于2选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。

粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，粉煤灰取代水泥的最大限量为25%.粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量为13.6%，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。

外加剂：设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，混凝土确定采用襄樊金旭建材厂生产的FDN-3缓凝减水剂，每立方米混凝土2.936kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。

2、混凝土配合比

混凝土配合比应提高试配确定。按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计，具体情况详见砼配合比设计。粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应考虑到水泥的供给情况，以满足施工的要求。

3、现场预备工作

(1)浇筑混凝土前应将基槽内的杂物清理干净。

(2)基础底板钢筋施工完毕，并进行隐蔽工程验收。

(3)基础底板模板采用竹胶板，支撑采用钢管扣件，施工完毕后报检。

(4)将基础底板上表面标高抄测在钢筋或模板上，并作明显标记，供浇筑混凝土时找平用。

(5)浇筑混凝土时预埋的测温管及保温随需的塑料薄膜、棉絮等应提前预备好。

(6)联系好施工用电，以保证混凝土振捣及施工照明用，同时配备1台120KW发电机备用。

(7)现场所有机具，包括砼输送泵、振捣棒等机械设备都要检修完好，保证砼能按时顺利浇筑（考虑到现场的实际情况，计划采用汽车泵浇筑砼）砼拌合采用JS1000型拌和机拌合，每小时产量按20m3考虑。

(8)为确保砼浇筑的连续性，事先要联系好备用的商品砼站，以备应急。

(9)砼运输利用橄榄车，共三台，额定方量为9m3。安排好交通协管人员进行交通疏导和管制。

(10)砼浇筑前要进行详细的施工技术交底，被交底人员应包括施工现场管理人员、施工人员、后勤人员、安保人员、交通协管人员等。(11)管理人员、施工人员、后勤人员、安保人员、交通协管人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。

三、大体积混凝土温度和温度控制措施

根据大体积砼浇筑的相关要求及控制温度裂缝的需要，砼浇筑时应对基础底板混凝土进行温度检测；基础底板混凝土中部中心点的温升高峰值，该温升值一般略小于绝热温升值。一般在混凝土浇筑后3d左右产生，以后趋于稳定不再升温，并且开始逐步降温。规范规定，对大体积混凝土养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温差控制在设计要求的范围内；当设计无具体，要求时，温差不宜超过25度；本工程设计无具体要求，即按规范执行。根据相关工程的施工经验，施工过程中应采取采用即时地下水拌和砼，提前洒水降低粗骨料温度，罐车保湿淋水等措施降低砼入模温度。现浇砼温度控制在不具备降温的条件下，采用保温措施。保温材料采用多层塑料薄膜夹棉絮的方法，表面温度的控制根据温度测量情况采取及时调整保温层的厚度的办法。

四、大体积混凝土施工

1、混凝土浇筑

混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺，施工方向从18m全宽范围向24m方向浇筑。根据泵车布料杆的长度，划定浇筑区域。浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。混凝土浇筑应连续进行，间歇时间不得超过6h。浇筑时间在傍晚6点钟开始，利用两个夜间和一个白天进行。混凝土浇筑时在泵车的出灰口处配置3~4台振捣器，因为混凝土的坍落度比较大，在1.5米厚的底板内可斜向流淌1米远左右，2台振捣器主要负责下部斜坡流淌处振捣密实，另外1~2台振捣器主要负责顶部混凝土振捣。由于混凝土坍落度比较大，会在表面钢筋下部产生水分，或在表层钢筋上部的混凝土产生细小裂缝。为了防止出现这种裂缝，在混凝土初凝前和混凝土预沉后采取二次抹面压实措施。现场按每浇筑100方制作3组试块，1组压7d强度，1组压28d强度归技术档案资料用；l组作为14d强度备用。其他施工工艺同普通砼浇筑。

2、混凝土测温及养护

本工程计划用玻璃棒式温度计对砼温度进行测量，以随时掌握砼温差动态。用玻璃棒式温度计测量砼内部温度，可在底板基础中预留测温孔。根据本工程实际情况，计划预设四组测温孔。每组由三根普通钢管组成，相互间距1m，底部要密封。三根钢管分别伸到砼的上部（砼上表面下40cm处）、中部及下部（垫层往上30cm处）。预埋位置为门槛二次砼处，详细位置根据现场具体情况现场确定。基础底板混凝土浇筑时应设专人配合预埋测温管。预埋时测温管与钢筋绑扎牢固，以免位移或损坏。每组测温管用胶带做上标记，便于区分深度和便于保温后查找。配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时（砼浇筑3-5天内2-4小时，以后4-6小时）按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。测温工作应连续进行，每测一次，要记录好测点、时间及温度，同时绘制温度时间曲线图。记录结果及时向技术部门汇报，并经技术部门同意后方可停止测温。测温时发现混凝土内部最高温度与外部温度之差达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，以便及时采取措施。测温孔在门槛二次砼浇筑前利用等强度弱膨胀砂浆封堵。混凝土浇筑及二次抹面压实后应立即覆盖保温，先在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，然后在上面覆盖一层棉絮，最后在棉絮上再覆盖一层塑料薄膜。新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免棉絮因吸水受潮而降低保温性能。预埋、插筋部位是保温的难点，要注重盖严，防止造成温差较大。停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热。

五、主要治理措施

1、拌制混凝土的原材料均需进行检验，合格后方可使用。同时要注重各项原材料的温度，以保证混凝土的入模温度（实测）与理论计算（按经验数值，一般为25度左右）基本相近。

2、在混凝土搅拌站设专人掺入外加剂，掺量要准确。

3、施工现场对混凝土要逐车进行检查，测定混凝土的坍落度和温度，检查混凝坍落度和温度是否同设计及要求的情况相符。混凝土塌落度损失控制在2cm以下，温差应控制在8度以下，同时严禁混凝土搅拌车在施工现场临时加水。

船闸工程施工论文 第3篇

[关键词]船闸工程；施工安全；保障措施

1.工程项目概况

浍河南坪船闸位于淮北市濉溪县南坪镇，南坪节制闸处，上距l临涣闸30.5公里，下距蕲县闸18公里。船闸布置在节制闸左侧88.5m处，1305公路桥从上导航墙通过。船閘按Ⅳ级标准建设，设计船型为500吨级兼顾1000吨级船舶。闸室尺度200×23×4.0米（长×宽×门槛水深）。闸室采用坞式结构。闸室总长200m，闸室顺水流向分成12节，每节分缝长度16.645m。边墙顶高程24.5m，其上设20cm高的钢筋砼防浪板和100cm透空栏杆。上下游主导航墙均选用钢板桩结构，上下游主导航墙长分别为60.25m、49.5m。上游辅导航墙为钢板桩结构。上下游靠船建筑物布置在距闸首分别为205.6m、195.8m处，采用桩基墩台结构，每个墩台平面尺度为5×6m，中心间距25m，每侧均布置11个靠船墩，长256m。跨闸桥梁布置在节制闸上游40m处，接线纵面设计全长900m，桥梁跨越上导航墙。上下游引航道全长2.6km。

2.工程项目特点

浍河南坪船闸工程项目特点：（1）现场地貌复杂，工程所在位置为南坪镇居住区，现场民房及树木密集，工程所在位置线路较多，高压走廊横穿现场，主体工程位置原地面高低起伏较大，沟渠密集。（2）跨越$305省道施工交通流量大，1305省道是蒙城至宿州重要通行干线，道路跨越船闸，车流量大，车辆复杂，也是施工的主要交通道路。（3）深基坑安全防护，本工程基坑开挖深度最高处达到15米，基坑安全防护施工本工程安全控制点之一。

3.质量保证体系及措施

根据项目特点确定了工程质量方针为科学管理，精心施工，优质高效，争创精品工程，围绕质量方针建立质量自检控制程序。项目施工质量自检控制是工程质量控制的第一关，成立了质量自检小组，完善了质量自检程序，并建立以项目经理为首的三级自检机构，即施工队、班组自检，现场工程师、质检工程师检查验收，检测合格经项目技术负责人、项目经理审核后，报监理工程师，并以试验检测为主要技术手段，对工程质量进行严格把关。同时强化质量控制措施，分别从事前控制、过程控制和事后控制三个阶段（亦分别称为初步控制、生产控制、合格控制）着手进行。确保质量保证措施到位，在项目实施过程中的质量保证措施主要有推行工艺性试验、推行工程首件认可制及实行质量一票否决制。

4.安全保证体系及措施

4.1安全方针和目标

安全生产管理，坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，以“安全责任重于泰山”的使命感和责任感，杜绝违章指挥、违章作业和违反劳动纪律行为的发生，最大限度地消除事故隐患，预防和避免各类事故的发生，实现安全无事故。施工人员遵章守纪，场区排水畅通，保持场地无积水。施工材料置放有序，施工机械定点停放，作业场地工完场清，场区安全标识齐全，生活区域清洁卫生。

4.2安全保证体系

坚持以人为本，强化项目安全管理、设备质量、人员素质达标，形成横向到边、纵向到底的安全生产保证体系。逐级签订安全责任书，使各级明确自己的安全目标，制定好各自的安全规划，定期和不定期的安全检查和学习，达到全员参与安全管理的目的，充分体现“安全生产，人人有责”。按照“安全生产，预防为主”的原则组织施工生产，做到消除事故隐患，实现安全生产的目标。本着运行有效，操作规范，体系完备的原则设置本工程的安全管理体系。

4.3安全管理保证措施

施工队伍进场后，由项目经理牵头，组织各有关职能人员组成施工现场安全管理机构。项目经理是该项目施工现场安全管理的第一责任人，项目部设专职安全员1名，各施工队、班组设兼职安全员1名。项目安全员对施工现场的安全生产工作负直接责任，其他各职能部门的管理人员做到积极配合，使安全工作有序、正常地开展。

工程施工前，由项目经理牵头，制定各级管理人员的安全生产责任制和各工种安全操作规程，做到各级职能部门管理人员责任明确，各班组施工人员心中有数。强化项目经理监督责任制的执行情况，确保安全生产的各环节正常、规范、顺利地进行。参加本工程施工的各工种班组人员由公司统一调配，选派精干的、有丰富施工经验的班组参加施工。为确保安全生产的顺利进行，各施工班组人员进场后，由项目部统一发放必须的安全防护用品，并立即召开三级安全教育会议，每一个施工人员都必须参加，同时签订各级安全生产责任书，未参加安全教育的职工不得上岗作业。安全教育要结合本工程创“安全无事故”的总目标进行，做到人人懂安全，人人心中有安全。

项目经理部需要建立健全安全生产管理体系。建立健全安全例会制度，制定安全防范及紧急救援预案。明确各部门安全生产责任制，签订安全生产责任状，建立安全奖罚制度。加大安全投入，配备足够的安全防护用品和消防、抗洪、保卫器材，使全体职工在安全稳定的工作环境中安全地进行施工生产。执行安全技术交底制度和坚持特殊工种持证上岗制度。加强施工现场动态管理，项目部专职安全员和兼职安全员每天巡视施工现场，发现安全隐患，立即整改，把事故隐患消灭在萌芽状态中。建立健全安全技术交底制度和安全事故分析处理制度。分部分项工程和重要工序开工前都要做好安全技术交底工作，做好交底记录。项目部组织相关人员认真分析已发生的安全事故（隐患），并做到“四不放过”原则，即：事故原因调查不清楚不放过，事故责任者没有受到处理不放过，群众没有受到教育不放过，没有防范措施不放过。

5.应急救援预案及措施

为了对工程项目施工现场在可能发生各种紧急意外情况时，使职工的人身安全与健康切实得到保护，减少紧急情况和事故带来的损失，必须建立应急救援预案。为确保施工中人员的生命财产安全，为提高快速反应和协调能力，加强突发事故应急抢救措施，结合本项目实际情况，特制定应急预案。应急救援预案实施原则应以安全第一，预防为主；统一领导，分级负责；依靠科学，依法规范：实用为主，加强演练。成立实施预案的组织机构并明确各部门职责，做好应急物资储备工作和预警预防机制，落实好紧急情况的应急响应。

本工程主要的应急救援措施：①应急救援原则。以确保工作人员生命为第一原则，其次是控制设备和材料的损失。应急救援关键是速度，救援时间就是生命。此外要培养施工人员正确的处险意识，凡发现险情要立刻使用事故报警系统进行通报，应急救援响应者必须是应急救援成员，其他人员应該撤离至安全区域，并服从应急救援成员的指挥。发生安全事故隐患时，要充分利用现场的施救资源，采取必要的安全措施，首先迅速撤离施工人员，确保人员零伤亡。②现场处置。加强对现场的安全警戒任务，联系交巡警、航道、海事等部门进行交通、水上管制，维护现场秩序，禁止闲杂人员进入现场保护区。对可以安全撤离的机械设备、材料等进行有序指挥，可靠撤离，尽量减少损失。③事故报警。一旦发生伤亡事故，要根据人员伤亡情况及时请求社会救援，做好事故现场的保护工作。

6.风险分析，预防措施

项目的风险预测主要有以下几个方面：（1）质量事故风险。（2）工期违约风险。（3）成本风险。（4）安全事故风险。（5）洪涝灾害。（6）涉路施工安全事故风险。重点从工期违约风险及成本风险的预防措施。工期保证方案为确保业主工期要求，按期优质完成施工任务，拟采取以下工期保证方案：（1）选拔业务精、能力强的管理和施工人员，配齐配足技术工人。（2）充分细致做好开工前的各项工作准备。（3）按照总工期目标，利用倒排工序法，制订详细的分段工期控制计划。（4）采用新工艺、新技术、新设备提高施工效率，抓住物资供应关，保证足量、准时满足进度要求。分别从组织管理、技术、合同、管理、经济、关键工序等方面的措施来保证目标工期的实现。

7.施工现场安全管理

施工现场安全管理是实现项目安全的一个重要环节。坚持安全生产检查制度。贯彻执行劳动法，落实安全生产责任制，严格执行各工程安全生产技术操作规程和岗位责任制，遵守安全生产纪律，严禁违章指挥、违章作业。做好交通安全。坚持进入施工现场必须戴安全帽、高处作业必须系安全带、挂安全网、穿防滑鞋，做好洞口、交叉路口的安全防护工作，施工人员不准穿拖鞋、赤脚进入现场，严禁酒后上岗、疲劳上岗。起重人员衣着要灵便，脚穿软底防滑鞋。患有不适宜高处作业的疾病不得从事高处作业。加强施工现场用电管理工作，施工现场用电要符合建工部安全技术规范，使用时间较长的配电箱必须是铁制或高级绝缘材料制作并在箱内安装漏电保护装置，所有配电装置必须有防雨防潮措施，箱门非操作期间需紧闭封锁，开关盒盖齐全完整，临时线路不得乱拉乱放，线路安装维修及电气设备操作人员必须持有劳动部门颁发的特种作业人员操作证，严禁无证人员参与电气设备安装操作。起重工、架子工、电焊工持证上岗，进行起重作业时有专人负责指挥，起重臂下严禁有人。各种机具、设备操作规程悬挂在施工现场醒目位置，安全警告标志、警示标牌、防护栏杆（绳、板）应齐全、醒目。有关安全生产技术及操作规程，进场后有项目技术负责人负责编制，报公司安全科批准后实施。高处作业的物料堆放平稳，不可堆放在临边附近，也不可妨碍通行，传递物料时不能抛掷。遇有5级大风、暴雨、打雷、大雾等恶劣天气，禁止起重安装作业。

8.结论

船闸工程施工中的质量管理 第4篇

层层提高全员质量意识做好质量宣传工作, 是搞好制质量管理的一种重要手段。我们既不能把质量管理看成简单的事情, 也不能把它想象得十分深奥。由于参加施工的大部分工人的文化程度不是很高, 你跟他讲大道理, 很有可能他今天听进去了, 明天却忘记了。所以质量意识的灌输, 要分层次, 一级一级地下去, 使得一些很复杂的理论, 变得浅显易懂, 让所有参加施工的工人都能够理解、接受。对质量的认识, 有一个自下而上和自上而下的过程, 这样经过多次循环, 使质量意识深入人心。所以, 要提高全员质量意识, 就要把宣传工作天天做, 时时做, 让全体参加施工人员每时每刻都紧绷质量第一的弦。我相信能够参加施工的人员不会永远不开窍的, 只要我们有信心、有耐心、有诚心, 相信质量第一的意识一定会深深的刻在每个人的脑海中。

2 狠抓现场

对施工现场的工程质量问题采取必要的管理措施质量管理措施一定要强硬有力, 不能讲人情, 不能拖泥带水, 实行工程质量一票否决制, 没有什么通融的余地。有的时候质量管理搞不下去的原因, 往往就是已形成的指令被人为的篡改了, 有时现场的监理员或施工管理人员在现场发出的正确指令施工队长不执行, 而是通过向上级搞人情关系“通融”过关。质量管理不得力的人该换的要换, 不得力的施工队该清退的要清退, 决不能心慈手软, 否则会给工程质量带来巨大的隐患。现在的质量管理体制还有一个弊病, 就是管理质量的人没有真正的否决权, 技术和行政相对来讲还是分家的。

在经济社会, 质量管理理所当然要和经济挂钩, 但这只是一种手段, 而不是目的, 在实际操作过程中, 千万不能本末倒置。有一种现象值得重视, 那就是好象敲掉多少块梁板、砸掉多少个结构物、基础面层等返工多少次, 就可以证明质量工作抓得严, 质量工作做到家了, 这种风气好像还很流行。我们应该在发生质量问题的前期, 采取预防措施。为什么非要等既成事实之后, 再来兴师问罪?因此, 质量管理措施过左不好, 过右也不行, 我们一定要把保证质量、提高质量、对质量精益求精做为大提前, 措施一定要合理得当, 让人心服口服。质量管理措施要有可操作性, 过高过低都不能解决实际问题。成立“三线办”, “三线办”对驻地监理组、监理组对项目经理、项目经理部对施工队都定立质量管理目标责任状, 这样一层一级的管理, 确定了工程质量管理的大目标, 到每个具体项目实话时还要具体细化, 确定工程实施过程中的一些质量管理小目标, 到每个小目标都能实现的时候, 大目标也就顺理成章的实现了。

3 抓好原材料质量

重视工地试验室的建设有部分施工单位对工地试验室不加重视, 试验人员不够认真负责, 试验室的房屋简陋, 试验仪器残缺不全, 不能适应船闸建设工程的需要, 对这样的工地试验室一定要加以整顿, 直到其能够满足船闸建设工程的要求。

工地试验室在工程质量管理中作为企业自检的一个重要部门, 在船闸建设工程中占有举足轻重的地位。试验室一定要按标准建设, 试验仪器一定要装备齐全。试验人员的素质一定要高, 要有强烈的工作责任心和实事求是的认真精神。一个施工产品符不符合要求, 往往要由试验室拿出第一手材料, 一切应以数据说话。试验不合格的资料, 千万不能擅自修改合格后往上报, 不能存有侥幸心理。对每一批进场材料, 以及工地的成品试验时都能够做到严格认真, 对不合格的材料及成品宁愿自己先作出返工处理决定, 而不是等监理组抽检, 从而真正确保了工程的质量。工程施工质量管理的实践证明, 只有合格的施工员和试验人员, 才能生产出合格的产品。

4 加强现场跟踪检查

及时发现工程质量问题工程质量的许多问题, 都是通过现场跟踪检查而发现的。要做好现场检查, 质量管理人员就一定要腿勤、眼勤、手勤。腿勤就是要勤跑工地, 眼勤就是要勤观察, 手勤就是要勤记录。要在施工现场发现问题、解决问题, 让质量事故消灭在萌芽状态中, 减少经济损失。质量管理人员要在施工现场督促施工人员按规范施工, 并随时抽查一些项目, 如混凝土的砂、石、水泥的用量是否准确, 钢筋的焊接和绑扎长度是否达到规范要求, 模板的搭设是否牢固、紧密等。质量管理人员还应在现场给工人做正确操作的示范, 遇到质量难题, 质量管理人员要同施工人员一起研究解决;出现质量问题, 不能把责任一齐推向施工人员。质量管理者只有做深入细致的调查研究工作, 才能做到工程质量管理奖罚分明, 措施得当。

5 工程质量管理与进度、效益的辨证关系

有的施工单位往往有这样的错误认识, 认为要搞好工程质量, 就一定会影响工程的进度和效益。其实, 搞好工程质量与工程进度、效益并没有矛盾, 他们是相辅相成、即相互制约又必需共同发展的矛盾结合体。看问题要全面, 不能片面。工程质量搞上去了, 减少了返工, 相对来讲就节省了时间、加快了进度, 也就节省了人力、物力的消耗, 提高了经济效益。

6 现场施工要密切关注设计质量及时与设计单位沟通调整设计方案

目前, 施工单位、监理单位都强烈要求提高设计质量。设计质量的优劣与施工质量的好坏是息息相关的, 现场的工程质量不光是施工单位和监理单位的事, 设计单位也要起到一定的作用。在工程中采用新工艺、新方案是一件好事, 变更也不都是由于设计不合理所致。但是, 这就要求我们设计单位要经常到施工现场去跟踪调查, 施工单位也要及时向设计单位反馈有关信息, 只有这样才可以尽量避免由于工艺的不成熟等原因造成的损失。

只有设计质量提高了, 才能使得施工单位省心, 监理单位和建设单位也省心。然而, 由于我省的船闸工程比较多, 设计单位的工作量较大, 因此很难做到精心勘探、精心设计, 现在对设计单位相应的监督管理体制一时又无法跟上。所以就容易造成在施工中发现大量设计中存在的问题, 我们一直要求施工单位能做到按图施工。遇到变更问题, 都是要施工单位先拿出处理方案, 然后再由设计部门审批, 这不是硬要考验施工单位的设计水平吗?把设计的最后一道关交给施工单位, 这是非常危险的。施工单位水平高还好, 如果施工单位水平低, 预先发现不了设计问题, 等到产品出来后才发现不对头, 这就会造成许多麻烦和损失。所以, 现场施工要密切关注设计质量及时与设计单位沟通调整设计方案, 设计单位也要常到施工现场调查及时主动的作出必要的变更。

7 对工程质量管理的展望

随着我国各种建设工程的迅猛发展, 工程质量将会逐步走上系统化、法制化的轨道, 各种高科技技术将会普遍地运用到工程质量管理中, 施工人员和质保人员的素质将会有很大提高, 全面质量管理体系将得到广泛推广应用, 我国的工程质量管理水平将会提高到一个新水平。

摘要：船闸建设工程的设计标准和工程质量要求高, 必须重视和加强船闸建设工程现场施工中的工程质量管理问题。本文从提高全员质量意识、重视工地试验室建设、重视现场跟踪检查、采取有效的质量奖罚措施、提高设计质量等方面阐述了船闸建设现场施工中的质量管理问题。

船闸工程施工论文 第5篇

大顶子山航电枢纽工程船闸部分勘察综述

在北方冬季,利用季节的便利条件,进行水上钻探,既提高工作效率,又节省能源.这次勘察的任务是查明船闸下游导流墩段的第四纪松散层的分布、厚度及埋深,并着重了解有无软弱夹层及分布规律;确定岩土体的颗粒组成与主要物理力学性质.查明基岩面的.埋深,了解泥岩的性质、产状及风化程度.查明地下水埋深、补排条件,了解岩土层的渗透性能,评价环境水对砼的腐蚀性.

作 者：刘振龙 李寅  作者单位：黑龙江省航务勘察设计院,黑龙江,哈尔滨,150001 刊 名：黑龙江科技信息 英文刊名：HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)： “”(21) 分类号： 关键词：北方冬季   水上钻探   节能高效  

三峡船闸为何“压船” 第6篇

一项论证数十年、投资数千亿元的国家级工程，是不是在工程核心部位之一的船闸上出现了“失误”？

《瞭望东方周刊》就此专访了长江勘测规划设计研究院院长、中国工程院院士钮新强。这家设计院是三峡工程设计总成单位，绘制了三峡工程从论证到实施的每一张设计图纸。钮新强本人则是三峡船闸的主要设计者。

他承认“长江航运发展超过了当年论证的预期”，但认为船闸总体满足近几年的航运要求，还有相当大的潜力没有发挥出来。

他不赞同“堵点”、“碍航”之说，希望看问题不要“一叶障目”：三峡工程对于长江航运的真实作用，应得到客观认知，“那些一味歪曲”的说法，令他非常痛心。

运量提前达到规划指标

《瞭望东方周刊》：自2003年6月三峡船闸通航至今已经10余年了，你如何看这期间长江航运的变化？

钮新强：自三峡船闸通航以来，效益是实实在在的。三峡船闸通航以前的2000年，长江在三峡河段上下水的总货运量，没有超过1800万吨。2011年三峡船闸上下水总运量就突破了1亿吨，是建坝前总运量的5.6倍。

我可以肯定地说，没有三峡工程，货运量很难超过3000万吨。因为以前川江航运条件非常恶劣，特别是三峡河段，海损事故常有发生，船舶上下航行十分困难。2000年时过这个航段，船的性能和现在差不多，但夜里不能走、洪水期不能走。现在是全天都可以走。

三峡工程从根本上改善了川江、也一定程度地改善了荆江河段的通航条件，使长江航运的优势显现了出来。

根据航运部门的统计，由于库区水流平缓、船舶能耗降低，水运成本大幅度降低。以往从宜昌到重庆的客轮，耗费的马力和时间要比现在多得多。而且船舶在水库里航行，安全性也大大提高，据了解，水上再未发生重大的海损事故，一般交通事故下降了三分之二。

现在是万吨船队可以直达重庆，虽然船队少了，但是吃水深的直航大型船舶多了。目前不同的人、不同的部门，对三峡船闸通航的效益有不同解读，导致了一些误解，感到三峡船闸的作用怎么这么负面。

《瞭望东方周刊》：现在说三峡船闸运力饱和，提前19年达到设计水平，你如何看？

钮新强：原来三峡船闸设计的通航规模是到2030年单向为5000万吨，上下水1亿吨货运量，实际上2011年就已经达到了这个水平，提前了19年。航运发展太快，确实超过预期，但并不表明船闸的实际通过能力就只有那么多。

运量需求预测是一项复杂的系统工程，跟经济发展、产业结构密切相关。设计采用的通航规模，是上世纪80年代定下来的。国家组织了以交通部门为主的包括经济、航运、水利等有关方面的专家，慎重论证，这个论证团队代表了当时国家的最高水平。

在论证当时，通过该河段的货运量单向只有1000万吨左右，最后论证确定，三峡船闸的设计水平年为2030年，通过能力为单向5000万吨，应该说已经考虑得够远了。

可是没有料到改革开放，以及后来的重庆直辖、加入WTO等对经济发展的影响这么巨大。经济发展迅猛，货运量突飞猛进，基于当时的社会经济条件，在客观上是低估了。

在没有相应基础资料的情况下，要提前几十年正确预测过坝运量极难。我们现在的规划也就5年10年，规划30、50年难度太大。像正在扩建的巴拿马运河，也是通航不到20年就提出了扩建计划，只是由于二战爆发搁置。三峡船闸货运量的流向也是一个明显的例子，一直都是以下行为主，这几年却出现了以上行为主的情况。

只统计压船数量不客观

《瞭望东方周刊》：现在有人说三峡船闸成了“堵点”、妨碍了长江航运，你赞成吗？

钮新强：我不赞成。航运是整个江段的航运，虽然过闸费点时间，但航道条件变好了，船舶可以昼夜兼程、加快航速，总的时间还是节省了不少。压船受多重因素影响，不能只盯着船闸。

调查显示，武汉到重庆行程比原来缩短了。与2003年前比，典型船型在汉渝间往返一次，总节省时间枯水期为 68至74小时，洪水期为61至112小时。

而且三峡蓄水后，消除了坝址至重庆之间 139处滩险、46处单行控制河段、25处需牵引通行的河段。长江干线实现全线夜航，大型船舶可直达重庆，上游 660公里主航道的航行条件得到明显改善。这充分说明三峡工程的航运效益是巨大的，没有三峡水库这样的条件，三峡江段不可能有这样优异的通航条件。

对压船应该有客观认识，目前主要是洪水、雾天和检修三个因素影响。停航天数统计显示，压船中60%是因为洪水和雾天的影响，船闸不让过船是为了船舶的安全。雾天、长江发大水，这个不能算在三峡头上。其实修了三峡，通过水库下泄流量的控制，把洪水期通航的流量标准提高了。

三峡船闸设计已经考虑了每年30天的停航时间，包括船闸每年的岁修和6～8年一次的大修，现在实际上停航检修时间还大大缩短了，检修时还保持一条船闸通航。再说以前夜里不能通航，现在全天候通航，跟以前比，压船现象改善多了。

船闸的检修是必须的，是保证船闸正常、安全运行的需要，当初设计就有安排的，检修对过闸运量的影响，在船闸通过能力计算中已作了考虑。

现在实际上船闸质量非常好，没有出现问题。我们在设计时就考虑了如何减少船闸检修对过船的影响。比如，航管部门提前公告、船舶时空上错开，综合铁路、公路合理分流等。在检修期间，船闸对日常需要的干货、鲜货通行无阻，被压的都是一些运输大宗物资的货船，不需要很紧急，但船舶运输的时间会延长，这就需要加强船舶过闸与港口发船管理之间的联系并在过闸次序上进行分类管理。

但现在有点混乱。检修时该走的要走，不该走的也走了，管理力度不是很强。而且与陆上运输比，水运成本仅有铁路的三分之一、公路的十分之一，三峡过闸是不收费的，所以是宁可挤着过船闸，也不愿意走陆路。还是要加强政策引导，合理分流。

光统计压船数量是有问题的。只要做到船舶合理地到闸和过闸，就会大大缓解压力，不至于压几百条船。

《瞭望东方周刊》：所以您觉得把账都记在三峡工程上，对三峡船闸的评价不够客观？

钮新强：三峡船闸是世界上规模和难度最大的内河巨型船闸，我们的技术克服了世界最高的水头，最差的水流条件、巨大的流量，还要求万吨级船队能安全进出船闸。这个技术世界是找不到第二个的。实现了1亿吨的通航规模，而且面临泄洪流量大、发电流量变化大，船舶过闸条件复杂等困难，这样安全运行12年，说明我们技术、硬件软件都是非常过硬的。

我1992年去美国陆军工程师兵团交流了一个月，这是在世界上修建船闸的权威单位，当时他们有人对修三峡船闸，心存疑虑，认为在技术上，有些困难，有可能会克服不了，特别是巨大的水头差，人字门、启闭机等的技术稳定性可能会达不到要求，不安全，容易出问题。他们明确表示船闸工程的技术风险很大。

后来三峡船闸修建之后，国外专家来考察，表示十分钦佩，认为三峡船闸的技术是国际一流的。

运力还可提升

《瞭望东方周刊》：三峡船闸还有多少通航潜力可以挖掘？

钮新强：只要各种条件与船闸的规模和技术性能相配套，加上升船机的作用，三峡枢纽的货运过坝能力，提升60%的运量是没有问题的，三峡总体可以满足一定时期过坝运量发展的要求。具体来说，首先是提高闸次过闸吨位。船闸长280米，宽34米，一年内船闸的水深大部分时间在5.5米以上。像这样的空间，一个闸次过船吨位理论上可以达到2.5万吨以上。目前一个闸次平均过船吨位是1.6万吨左右，主要是船型较杂，船闸空间还没有充分利用。

如果船舶能够大型化、标准化，通过能力可以提高一大截。巴拿马运河、莱茵河都有自己的船型，不符合标准的船型不让过闸。我国交通部门已经认识到这个问题，也发布了三峡过闸船舶的标准，但行业没有响应，执行力度不够。

现在过闸船型那么杂，应该提高资源配置效率、与国际接轨，迟早都要走这条路。

二是运输不平衡，空船和装载少的船太多，现在装载系数只有0.6，至少要提高到0.8以上。

三是提高过闸效率。尽管调度管理也很先进，但只是区域调度，可以争取全程智能调度。船舶一离港，就要像火车一样高精度全程调度。船舶在港埠发船和船速控制非常容易，可以大大减少船舶待闸时间。美国密西西比河十多年前就实现了。如此提高过闸航运效率，是不难实现的，在技术上完全可以做到。

而且，三峡升船机2015年下半年投入使用，客轮、特殊船舶多通过升船机过坝，半小时就能通过。这样可以进一步提高三峡船闸的通行能力。

《瞭望东方周刊》：你觉得几年内有无再建一座船闸的必要？

钮新强：国务院三峡办正会同国家发改委、交通部等组织专家论证。我个人意见，预测何时运量超过1.6亿吨、再考虑7年的工程建设周期，从而确定要不要建，在什么时候建。目前，这个事情正在做，现在开始研究论证是必要的，不能等能力满足不了要求时再动手研究。

任何工程都有设计年限，太超前，投资成本巨大。三峡航段的总运量在2011年以前是直线上升的，2011年以后基本不变，甚至略有下降。综合国家和地区发展等考虑，三峡运量呈平稳增长趋势。

船闸工程施工论文 第7篇

关键词：闸首,有限元,仿真模拟,应力分析

1工程概况

长沙综合枢纽是湘江规划最下游的一个枢纽工程。枢纽由船闸、电站、泄水闸、桥梁四大主体建筑物构成, 具有保障城市供水, 兼顾发电、灌溉、两岸交通、旅游等综合功能[1]。

船闸的关键部位是闸首, 闸首结构是一个复杂的空间受力结构。纵向荷载、竖向荷载和横向荷载对闸首结构的轴线应力变化较为显著[2]。即整个船闸的能否正常工作影响要素之一为闸首结构的安全稳定性[3]。

2闸首结构优化方案的仿真分析

2.1船闸非线性仿真的实施

笔者针对下闸首底板施工期的应力进行非线性仿真分析, 主要通过有限元软件ANSYS来进行建模计算。

本文所述有限元模型属于动态模型, 而非通常的静态模型, 主要面向建筑物施工过程、结构顺序组装等发生形态变化的结构分析问题, 故采用生死单元来实现以上目的[4]。

2.2下闸首的结构特点

经过计算比较, 长沙综合枢纽下闸首结构的设计采用了既设置结构缝又减薄底板厚度的方案。由开始设计的平均厚度7.5m减薄为5.5m, 下闸首结构特点如下:

1) 下闸首结构最高处为33.6m, 左汊岸侧回填土高度将要到达34m, 且边墩墙自由高度到达26.1m, 土压力影响较大;

2) 长沙枢纽船闸下闸首位于中风化花岗岩岩层上, 其弹性模量为2.0Gpa, 岩性较好, 基础对下闸首会产生较大的约束;

3) 下闸首底板平均厚度为5.5m, 局部最大厚度达10.5m, 大体积混凝土的温度应力问题需要特别关注[5];

3计算模型及计算工况

3.1计算模型的建立

1) 坐标系的选取:在本模型中, Y正向为竖直向上的方向, X正向是顺水流方向, Z正向为垂直水流由二线指向一线的方向;2) 计算范围的选取:沿X方向取130m, Y方向取闸底板底面以下69m, Z方向取314m;3) 回填土的计算范围选取:X方向取35m, Y方向取34m高, Z方向取94m。

下闸首有限元计算模型如图1所示。

3.2计算工况

对于下闸首结构有限元计算, 本文只进行了施工工况研究。底板考虑受到温度与恒载共同作用。

因基础及未开挖边坡已完成历史性固结沉降, 计算时不考虑其重力的影响。

3.3底板应力分析

因底板考虑受到温度与恒载共同作用, 分别对这两种作用荷载产生的应力进行分析, 然后把两者产生的应力值按照同一部位同一时期叠加的原则, 得出各部位的控制应力。

下闸首底板被垂直水流的结构缝分为:上游底板与下游底板。

3.3.1施工期顺水流方向底板温度应力分析

船闸下闸首底板温度应力问题比较突出, 需要对施工期底板温度应力进行分析。

下闸首底板采用分层浇筑施工方法 (每层浇筑厚度为1.5m, 间歇期为7天) , 四月份浇筑入仓温度控制在17°C, 浇筑3天后拆模。

1) 下闸首顺水流方向上游底板最大拉应力历时分析。在底板混凝土浇注初期的第36天左右, 进入混凝土膨胀期, 底板表面中部位置产生了最大拉应力, 其值约为0.73Mpa;在混凝土浇注初期的第300天左右, 进入混凝土收缩期, 底板下部底面边侧出现了最大拉应力值达到0.9Mpa。

2) 下闸首顺水流方下游底板最大拉应力历时分析。在混凝土浇注初期的第52天左右, 进入混凝土膨胀期, 底板上表面中部位置出现最大拉应力, 其值约为0.99Mpa;在混凝土浇注初期的第300天左右, 进入混凝土收缩期, 底板下底面边侧部出现最大拉应力, 值为1.07Mpa。

3.3.2施工期底板顺水流方向恒载应力分析

由下闸首底板在温度荷载作用下的应力分析可知, 在底板浇筑过程中, 上下游底板都出现两个温度应力峰值, 其对应的施工状态如下:

1) 第一个峰值对应的施工状态一:闸首底板已浇筑, 边墩及预留宽缝未浇筑;

2) 第二个峰值对应的施工状态二:底板及边墩已浇筑, 墙后第一次回填, 预留宽缝已浇筑, 未进行第二次回填。

本文针对顺水流方向 (X) 底板不同部位的应力情况进行分析, 结果如下:

1) 上游底板施工期恒载应力分析

(1) 施工状态一。在该施工状态时, 上游底板只受到自身重力的作用, 产生的拉应力值较小。上游底板上表面中部产生最大拉应力为0.021Mpa;底面左侧产生最大拉应力为0.062Mpa。施工状态一上游底板顺水流 (X) 方向应力云图如图2所示。

(2) 施工状态二。在该施工状态时, 上游底板上表面最大拉应力为0.15Mpa, 发生在上表面中部;底面最大拉应力为0.165Mpa, 发生在底面左侧。施工状态二上游底板顺水流 (X) 方向应力云图如图3所示。

2) 下游底板施工期恒载应力分析

(1) 施工状态一。在下游底板表面中部发生最大拉应力, 值为0.057Mpa, 底面中部发生最大压应力为0.18Mpa。底板应力较小, 因底板在这个状态下受到的作用力只有自重。由于温度作用发生最大拉应力的部位, 在恒载作用下产生的拉应力为0.01Mpa。

施工状态一情况下下游底板顺水流 (X) 方向应力云图如图4所示。

(2) 施工状态二。在该施工状态下, 预留宽缝浇筑完成, 船闸结构整体受力。下游底板受力较施工状态一较大, 在下游底板上表面右侧发生最大拉应力, 值为0.05Mpa。在下游底板底面中部发生最大压应力, 值为0.18Mpa。施工状态二情况下上游底板顺水流 (X) 方向应力云图如图5所示。。

3) 施工期底板截面叠加应力

根据下闸首底板的恒载应力及温度应力分析结果, 按照同一部位同一时期的应力进行叠加的原则, 得出施工期底板的设计控制应力如下表1。

4结论

本文对长沙综合枢纽船闸下闸首建立了有限元模型, 考虑了施工过程及温度的影响, 对闸首结构施工阶段受力情况进行了分析, 得到了如下结论:

1) 利用仿真分析模拟了下闸首的施工过程, 分析了施工过程中结构受力特性。

2) 闸首底板的温度作用较大, 其产生的温度应力对底板控制截面的应力分布影响较大, 因此对底板进行配筋计算时应考虑温度应力对底板的作用。

3) 施工过程顺序对船闸底板的受力状态有影响。

参考文献

[1]曹周红.船闸结构时变演化的多场耦合静动力分析与研究[D].天津:天津大学, 2012.

[2]王丽军.船闸结构内力的分析与研究[D].合肥:合肥工业大学, 2006.

[3]王作高.船闸设计[M].北京:水利电力出版社, 1992.

[4]郝文化, 等.ANSYS土木工程应用实例[M].北京:中国水利水电出版社, 2005:75-82.

船闸工程施工论文 第8篇

松花江干流大顶子山航电枢纽工程位于黑龙江省松花江干流哈尔滨市以东约68Km处, 北 (左) 岸为呼兰县, 南 (右) 岸为宾县。它是一座以航运、发电和改善哈尔滨市水环境为主要目的, 同时兼顾交通、水产养殖和旅游等综合利用功能的低水头航电枢纽工程。枢纽建筑物有船闸、泄洪闸及混凝土过渡坝段、河床式水电站、土坝、闸上公路等。设计正常蓄水位116.00m, 大坝总长度3249.78m, 其中土坝长度1991.42m, 重力坝段48.00m, 泄洪闸长886.00m, 船闸长117.36m, 发电厂房147.00m。

工作区位于松花江中游, 地处松嫩平原东南部。区内东南部与张广才岭相邻;东北部与小兴安岭相连;西部及西北部为广阔的松嫩平原。地势总体上呈东北、东南两侧向河谷降低;河谷部位呈西高东低之势。区内地貌形态主要有构造剥蚀地形和侵蚀堆积地形。

2 施工方法及技术分析

2.1 选择最佳施工期

船闸下游导流墩段位于松花江中, 夏季水上勘察要使用驳船, 用抛锚的方式或系缆绳的方法使驳船固定在水中, 这样既影响施工的进度, 又增加了成本, 给工作带来很大困难。所以, 在工期允许的情况下, 尽量选在冰冻期进行施工。

2.2 根据要求布设钻孔

船闸下游导流墩段长450m, 根据设计要求, 沿其轴线布设勘探线1条, 布设钻孔4个, 平均孔间距150m, 平均孔深11.80 m, 取扰动样9组, 做标贯6组。钻探中使用SH-30人力旋转钻机一台、中海达5800GPS全球定位系统一套。

2.3 技术成果统计分析

2.3.1 地层岩性

依钻孔深度内揭露岩性自上而下依次为:

第四系全新统现代河床冲积层 (a LQ4)

(1) 级配不良细砂:黄色, 饱和, 松散, 颗粒均一, 主要矿物成分为长石、石英。该层连续分布于地表, 层厚1.00m～2.30m, 层底面高程为105.60m～107.56m。

(2) 级配不良细砂:灰色, 饱和, 松散, 颗粒均一, 该层连续分布于 (1) 层之下, 层厚1.50m～4.50m, 层底面高程为103.06m～104.10m。

(3) 级配不良中砂:灰色, 饱和, 松散, 颗粒均一, 以中砂为主。该层见于ZK2、ZK3号钻孔, 位于 (2) 层之下, 层厚0.50m, 层底面高程为102.89m～102.56m。

(4) 级配不良粗砂:灰色, 饱和, 松散稍密, 颗粒均一, 以粗砂为主, 含少量砾、粗砂, 砾石磨圆好, 成分为火山岩。仅ZK20号孔未见。该层位于 (2) 层、 (3) 层之下, 厚度为0.50m～2.00m。层底面高程为101.86m～102.98m。下部为泥岩。

白垩系上统嫩江组 (K2n)

(5) 泥岩:灰色、灰黑色, 湿, 坚硬, 泥质胶结, 层状构造。位于第四系松散层之下, 其顶面埋深7.00m～7.70m (含水深部分) 。顶面高程为101.86m～102.98m。岩石层理较发育, 失水后表面迅速发生龟裂现象, 经干湿交替后大部分崩解成碎块。

2.3.2 水文地质条件

地下水主要为第四系孔隙潜水, 含水层岩性为级配不良砂, 含水层厚度为4.50m～6.30m, 含水层属中等强透水, 水量丰富。与地表水有着直接的密切联系。地下水的化学类型为HCO3-CaMg型, PH=7.15, 属弱碱性, 总矿化度为0.27g/l, 总硬度为8.88德国度。地表水的化学类型为HCO3SO4-CaMg型, PH=6.76, 属中性水, 总矿化度为0.028g/l, 总硬度为1.11德国度。环境水对砼无腐蚀性。

2.3.3 岩土的物理力学性质

(1) 层级配不良细砂:Gs=2.55, αc=34.3°, αc=28.2°, [R]=115Kpa;

(2) 层级配不良细砂:Gs=2.55, αc=33.6°, αc=27.4°, N=12.2击, [R]=115Kpa;

(3) 层级配不良中砂:Gs=2.56, αc=34.0°, αc=29.0°, [R]=130Kpa;层级配不良粗砂:

(4) 层级配不良粗砂:Gs=2.58, αc=32.5°, αc=30.0°, N=23.0击, [R]=180Kpa;

(5) 层泥岩:N>50击, [R]=400Kpa;

2.3.4 岩土工程稳定性评价

建议基础形式采用箱式或桩式, 底板置于中等风化泥岩中。临时边坡开挖比级配不良细砂1:2.00;级配不良中砂1:2.00;级配不良粗砂1:1.75, 中等风化泥岩1:0.50。砼与泥岩的摩擦系数f=0.30～0.35 (经验值) 。

3结论与建议

工作区位于松花江中游, 松嫩平原东南部。地貌单元主要有构造剥蚀地形和侵蚀堆积地形。地层主要有第四系松散堆积物和白垩系上统嫩江组泥岩。区域内地壳为稳定或基本稳定。地下水以第四系松散层孔隙潜水为主, 含水层岩性为级配不良砂 (砾) , 水量丰富, 属中等强透水。

船闸下游导流墩段工程地质条件一般, 上部第四系松散层由级配不良砂组成, 总厚度为4.50m～6.30m, 下部为泥岩, 泥岩顶面高程为101.86m～102.98m。建议基础底板置于中等风化泥岩中。岩土的允许承载力建议值分别为;级配不良细砂 (中砂) [R]=115Kpa;级配不良中砂[R]=130Kpa;级配不良粗砂[R]=180Kpa;中等风化泥岩[R]=400Kpa。泥岩的C=52Kpa、φ=22.60、与砼的摩擦系数f=0.30～0.35 (经验值) 。环境水对砼无腐蚀性。施工期间地下水以明排为主, 辅以井排。

由于本次施工期是北方的冰冻期, 外业勘察工作仅用了3天时间。对于这样的水上勘察项目, 如果在夏季进行, 就要租用驳船, 不但增加费用, 还要延长工期。建议水上勘察项目, 利用冰冻期施工, 可以在冰面上直接进行作业, 既降低了成本, 又提高工作效率。

参考文献

[1]黑龙江省航务勘察设计院.松花江干流大顶子山航电枢纽工程初步设计报告[R].2004.

船闸工程施工论文 第9篇

关键词：双线船闸,预测分析,非对称,有限元

0 引言

许多船闸在施工期会出现结构裂缝, 有的裂缝甚至向深层发展, 威胁到建筑物安全使用[1,2]。双线船闸结构处于一侧为另一线船闸, 一侧为土体的特殊状态, 属于非对称工况, 较之一般的单线船闸结构受力更为复杂。通过对船闸回填工况的仿真模拟, 可以预先发现在施工中可能会出现的问题, 从而可以采取预防措施, 避免其对工程造成不利影响;同时根据模拟成果, 也可以验证施工设计的合理性[3,4]。目前对双线船闸施工的研究均未考虑非对称性的影响, 本文依托海安双线船闸工程, 依据前期监测数据调整后的仿真分析模型对回填和极端运行工况进行了分析, 分析了船闸结构的受力和变形特性, 研究结果表明采用仿真模拟方法对船闸回填过程中的应力及沉降进行预测是可行的。

1 工程概况

海安船闸位于南通市海安县境内, 为双线船闸, 两闸中心距为60.0 m。上游引航道接入新通扬运河与通榆河交汇处, 下游引航道接入老通扬运河道, 下通如海运河。航道全线按三级标准双线航道整治, 海安船闸采用双线230.0 m×23.0 m×4.0 m, 为Ⅲ级通航建筑物。

海安船闸上、下闸首采用整体刚度大、抗震性能好的钢筋混凝土坞式结构。上、下闸首宽度为53.8 m, 长度为28.5 m;输水廊道进口断面尺寸为3.5 m×3.0 m, 出口段2.5 m×3.0 m;廊道的进口段和出口段均延伸至门库, 阀门设置在廊道的进口段。

2 计算模型与计算条件

2.1 有限元模型

考虑了闸首和基础土体等结构, 建立了船闸—地基系统的三维有限元整体仿真模型, 模型采用实体单元分析, 模型边界约束条件为:地基上下游截面边界顺河方向水平位移为零, 地基左右侧截面边界处横河方向的水平位移为零, 底部截面边界处竖向位移为零[5]。

2.2 材料参数

地基土共分为7层, 计算参数如表1所示。船闸结构混凝土弹性模量E=30 GPa, 泊松比v=0.167, 重度γ=24 k N/m3。

2.3 分析断面选取

船闸沉降和应力分析断面的选取如图1所示, 以东闸首作为分析对象。沉降分析断面设置在每个闸首的底板底部顺河向中心线, 同时在横河方向三等分线上设置分析断面。应力分析断面设置在每个闸首的底板底部顺河向中心线。在分析断面坐标系的选取上, 将船闸中心线定为X轴, 将闸首与闸室分界面定为Y轴。

3 结果分析

3.1 回填预测分析

土方回填时填土应尽量采用同类土填筑, 并宜控制土的含水率在最优含水量范围内。本工程根据地质报告, (1) -1粉质粘土层, (1) -3粉土层适宜用作回填土。粉质粘土最优含水量 (重量比) :12%~15%, 粉土最优含水量 (重量比) :16%~22%。在实际回填过程中, 针对海安双线船闸船首与闸室的沉降进行了监测。对闸首的中板和边板角点以及闸室的角点都进行了监测, 本节将数值分析选取的断面经过实际监测的角点, 数值分析得到的不同断面在回填工况下的沉降如图2所示, 现场监测数据以及本文模拟结果如表2所示。

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从图2及表2沉降分布情况可以看出模拟值与实测结果基本一致, 仿真模拟方法可以对船闸回填过程中的应力及沉降进行有效预测, 达到指导施工的目的。

3.2 极端工况预测分析

当一侧船闸需要大修, 另一侧船闸在最高水位下运行时, 对于船闸结构而言, 其整体受力是最为不利的, 本文将这种情况定义为极端运行工况。本节对海安船闸极端运行 (假定西侧船闸水位为0 m, 东侧船闸水位达到最高8 m) 情况下船闸结构的沉降及应力进行了预测分析。闸首和闸室的应力及沉降情况见图3, 图4。

从沉降和应力对比图可以看出, 在极端运行工况下闸首和闸室均产生附加沉降和应力, 表现为中板沉降和应力大于边板, 且由闸首与闸室邻近面向两侧逐渐减弱。其中应力分布情况较沉降复杂, 其分布形式主要取决于上部船闸结构的分布形态。

4 结语

本文采用有限元方法, 分析了海安双线船闸在回填和极端运行工况下闸首和闸室的应力分布规律及变形特性, 得到以下结论:

1) 回填工况模拟值与实测结果基本一致, 表明仿真模拟方法可以对船闸回填过程中的应力及沉降进行有效预测, 达到指导施工的目的。

2) 极端预测分析表明, 船闸的附加沉降和应力的产生均存在空间的非对称性, 表现为中板沉降和应力大于边板, 且由闸首与闸室邻近面向两侧逐渐减弱。

3) 依据前期监测数据调整后的仿真分析模型可以较好地为后续施工提供指导, 降低施工风险, 提高施工质量。

参考文献

[1]朱平, 王海滨, 刘宏新.船闸工程闸室侧墙裂缝分析与处理[J].水运工程, 2006 (8) :116-119.

[2]曹周红.不同施工过程对坞式船闸结构影响的仿真模拟研究[D].长沙:长沙理工大学, 2005.

[3]陈胜宏, 陈尚法, 杨启贵.三峡工程船闸边坡的反馈分析[J].岩石力学与工程学报, 2001, 20 (5) :619-625.

[4]李建林, 哈秋舲.三峡工程永久船闸边坡合理坡角研究[J].葛洲坝水电工程学院学报, 1994, 16 (2) :7-13.

船闸靠船墩套箱加固施工方案 第10篇

1 套箱施工顺序

套箱施工的施工顺序为:制作底模→内模安装→钢筋制作安装→外模 (钢护面) 安装→混凝土浇筑→拆模→套箱混凝土养护→套箱吊装

2 模板的制作与拆除

2.1 底模制作

套箱底模采用混凝土底模, 先按照图纸设计的尺寸在预制场地进行放样, 底模顶面用水准仪测量, 保证底模顶部的水平与平整度, 在底模干燥并达到预定强度后, 以截面中心线为基准在底模上放出套箱各边及前倒角轮廓线, 各边轮廓线间距为25 cm, 前倒角前出0.4 m, 并确保相邻边互相垂直。

2.2 模板的制作安装

为了保证套箱预制的观感质量和施工速度, 外模拟用钢模制作, 内模用木模制作, 外模面板采用10 mm厚的钢板, 背肋和围囹采用10#槽钢, 内模面板采用15 mm厚木模板, 背肋和围囹采用木方、钢管和10#槽钢, 内外模通过直径16 mm, 间距为600mm的对拉螺栓进行连接加固。

3 钢筋制作与安装

3.1 原材料控制

钢筋决定混凝土工程结构内在质量, 所以对钢筋原材料要高标准要求。钢筋从大型厂家采购, 运至预制场按规格堆放。堆放基础采用方木支撑。热轧带肋钢筋要符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》 (GB1499.2-2007) 的规定。每批进场钢筋都要有出厂质保书, 钢筋要按《金属拉伸试验方法》 (GB/T228-2002) 、《金属材料弯曲试验方法》 (GB/T232-1999) 、《焊接接头拉伸试验方法》 (GB2651-89) 等规定进行屈服点、抗拉强度、延伸量和冷弯试验以及焊接性能试验, 试验应分批进行。

3.2 钢筋的绑扎和安装

(1) 钢筋的绑扎和安装, 按规范及施工图纸的要求执行。 (2) 利用成品砼垫块和定位钢筋来控制钢筋保护层的厚度, 确保钢筋保护层厚度符合施工图要求, 所用砼垫块的强度不得低于构件砼强度。砼垫块采用高强度成品混凝土垫块, 确保钢筋保护层的厚度。 (3) 钢筋在绑扎及安装架设前, 将钢筋表面的锈污、油渍、漆污等清除干净。 (4) 所有钢筋应按设计图中所示的位置用批准的垫块或支托正确牢固的固定, 所有钢筋的交叉处须用软铁丝 (软铁丝规格20#~22#) 绑扎牢, 其端头应弯入砼中。

4 套箱混凝土浇筑

4.1 套箱混凝土入仓温度控制

(1) 选择商品砼采用地下水搅拌的商混站。 (2) 混凝土浇筑前对室外温度进行测量, 避开高温时段浇筑。 (3) 安排好混凝土搅拌车运输间隔, 保证混凝土搅拌车中混凝土间隔时间较短。 (4) 商混站在混凝土浇筑过程中要排专人负责

4.2 套箱混凝土入仓摊铺及振捣

浇筑采用的商品混凝土, 进场后对坍落度和入模温度进行检查, 确保符合设计配合比的塌落度, 采用分层浇筑, 牛腿部位摊铺厚度不超过30 cm, 其他部位不超过40 cm。

主要采用插入式振动器进行振捣, 对于迎水面牛腿处的混凝土振捣, 考虑到插入式振动器无法插入到底部, 所以采用在牛腿处的钢模板外侧安装4个附着式振动器对外钢模进行震动, 间接的对模板内的混凝土进行震动, 使混凝土达到密实, 确保混凝土浇筑过程中混凝土振捣的密实, 确保混凝土浇筑施工质量满足要求。

5 套箱模板拆除与混凝土养护及修复

(1) 混凝土浇筑完后砼强度达到3 mp时对套箱的内、外模板进行拆除, 模板拆除后用土工布对套箱进行立刻包裹并浇水养护, 在套箱表面粘贴养护记录表, 记录每天养护的时间和次数, 保证混凝土表面保持湿润, 养护时间不小于15 d。 (2) 套箱牛腿部位气孔等混凝土表面缺陷通知监理, 在得到监理同意后应及时修复。 (3) 套箱的起吊、运输与安装。 (4) 套箱吊装前对墩体底部进行清理, 对探摸时发现影响套箱安装的部位要进行提前处理和拆除。 (5) 套箱吊装严格执行下雨不吊、超过5级风不吊, 吊装设备检修保养不合格不吊。 (6) 套箱起吊、装运。

套箱吊装前, 利用回弹仪对套箱混凝土强度进行测量, 确保混凝土强度达到图纸设计要求。套箱的起吊采用150t的扒杆船进行起吊, 扒杆船起吊时的钢丝绳尽可能保证与套箱呈垂直状态, 尽可能减小套箱吊装时产生的内应力。套箱运输采用2 000 t单邦船进行运输, 每次运输3个套箱, 在船底部铺设50 cm~80 cm厚左右的黄砂或者用5 cm×10 cm的木方进行铺垫, 保证套箱放置的平稳以及分散套箱在运输过程中对运输船底部的集中线荷载, 防止船舶在套箱运输过程中发生倾覆现象。

6 结语

在套箱安装阶段沿轴线位置钻两个孔, 放置两根轴线定位标志, 便于安装套箱的控制。安装前潜水员对既有靠船墩基础上的淤泥和碎石进行清理, 保证基础的平整与光洁。扒杆船停在迎水面一侧, 利用缆绳进行固定。扒杆船先将套箱粗略安装到位后, 再微微提起让套箱似离地非离地状态, 利用挖泥船在套箱一侧推动, 根据全站仪对套箱的轴线、垂直度和横向位置的控制, 达到设计要求为止。套箱的水平调整主要依靠挖泥船进行微调, 垂直方向主要依靠潜水员在水下对套箱底部进行垫石进行调整。

摘要：本文对淮阴一号船闸上游靠船墩采用下部预制钢筋混凝土套箱基础加上部现浇墩身的方案, 对套箱的施工、套箱养护及套箱吊装施工方案进行总结。

关键词：靠船墩,加固,方案

参考文献

内河船闸液压启闭机的使用与维护 第11篇

关键词：船闸 启闭机 使用与维护

苏北运河404.5公里的航道内现建成通航的有二十八座大型船闸。近几年,随着江苏省水运事业的快速发展,水上运输日益繁忙,船闸通货量逐年增加,很多船闸日夜超负荷运行,客观上加快了船闸机械闸阀门、液压启闭机等设备的老化、损坏速度，已在一定程度上成为影响船闸安全生产的重大安全隐患之一。为确保在十二五期间，将苏北运河打造成全省交通系统亮点中的亮点，保障航闸安全畅通，提高苏北运河的整体运力，苏北航务管理处在积极争取国家世行贷款资金加快苏北运河船闸扩容工程的同时，加大机电设备技术改造资金投入，本着“以养为主，养修并重、加快创新”的原则，先后进行了机电应急保障系统的研究应用、设备故障远程诊断信息平台、滚珠丝杠副启闭机的研究运用等工作，取得了显著的成绩。

船闸液压启闭机的使用维护

在船闸液压系统的日常使用与维护中，有三个方面应引起足够重视，一是液压油和密封件的选用；二是液压油缸的拆检；三是液压系统的故障诊断及注意事项：

1、液压油和密封件的选用：

一般情况下，在选择液压启闭机油缸密封件及相应的液压油时，需要从以下两个方面来考虑：一是密封材质与液压油的相容性。 二是液压油对密封件性能的影响。

基于上述原因，苏北运河船闸液压泵站目前普遍采用L-HM46抗磨液压油以满足使用要求，其中以上海产的长城（原海牌）液压油及北京产的统一牌液压油质量较有保证。而在密封件的选择上，普遍采用的由主密封OMS-MR、副密封聚氨酯U形圈T20和聚氨酯防尘圈PU 5组成的进口组合系统密封件。

2、液压油缸拆检：

当判断启闭机因液压油缸内部密封件或相关构件出现问题导致故障时，就需要对液压油缸进行拆检以排除故障现象。液压油缸的折检通常要从以下几个方面加以重视。一是油缸在拆卸前，应使液压回路卸压。二是油缸在拆卸时，要按先上后下，先外后内的一般原则进行。三是在缸体零件回装时，要按拆卸的相反程序进行，并特别要注意正确安装各处的密封装置。四是在缸体安装后，应尽可能地测量一下活塞与活塞杆的同轴度和在全长上的直线度是否超差，并注意观测活塞组件在移动时有无阻滞感和阻力大小不匀等现象。

3、液压系统的故障诊断及注意事项：

影响液压系统不能正常工作的因素很多，且液压系统的故障一般是看不见，摸不着的，这给观察和分析判断液压故障带来了很多困难，但无论具体是什么原因，往往都可以根据压力和流量这两个基本的工作参数查到故障原因并加以排除。一般情况下，当系统出现压力不正常时，最有可能是系统溢流阀阀芯堵塞或系统压力调整不当、油缸或阀件因密封件损坏引起内外泄漏严重，造成油液旁路、溢出或内部串油等；而系统流量不正常时，通常表现为：低速爬行、闸门慢、快、慢速度转换时不平稳、变速机构调节不明显等。

在日常的维修养护工作中，除应加强对液压系统常见故障的研究，提高理解和解决问题的能力外，有些注意事项也应引起足够的重视，如：泵站各元件及管件在拆检后组装前必须清洗箱加干净；任何时候向油箱加油时，油箱都必须清洗干净且油液都必须经滤油机过滤后才能加入等；当液压系统出现故障时要及时分析处理，不要强行运转，以免造成重大事故。此外，还应定期更换滤芯，清洗油箱及管道，过滤液压油，检查或更换密封件，对相应的管道螺母、接头进行紧固等。

船闸工程施工论文 第12篇

利民桥水利枢纽是无锡市城市防洪工程主要控制建筑物之一, 位于无锡市中心城区南部古运河与京杭大运河交汇处 (无锡新区利民桥北侧) , 距利民桥约130米。本枢纽由一座净宽16米的节制闸、一座12 (16) 米90米的船闸和一座设计流量60m3/s (4台15m3/s) 抽水泵站以及副厂房、安装间、管理用房等附属设施组成。其主要功能是防洪、排涝、航运和改善城市水环境。利民桥船闸自2006年10月建成投入运行来, 承担着繁重的大型企业生产物资过闸任务。工程属于社会公益性质的水利建设项目, 具有显著的社会效益和经济效益。据统计到2011年2月底, 船闸过船4.6万船次, 总吨位793.6万吨。

船闸2006年10月建成投入运行, 因改善城区水环境调水需要, 船闸长期套闸运行, 闸门常年频繁启闭, 2010年4月中下旬船闸上闸首闸门运行过程中, 出现主滚轮严重运转不灵活、咬死等现象, 同时引起闸门剧烈颤振及左侧下滚轮脱落, 经检查发现上下闸首闸门滚轮、轴套等设备磨损严重, 同时上闸首启闭机高速轴端出渗漏油严重, 已无法正常通航运行。

1 闸门运行故障原因分析

在水工闸门启闭过程中, 主要是靠主滚轮轴承与轮轴之间灵活转动工作的, 轴承的主要作用是: (1) 承担较大的载荷, 具有较高的抗压强度及刚性; (2) 具有较小的摩擦因数, 使滚轮能转动灵活; (3) 要保证一定的支撑精度, 确保滚轮在轨道上平稳运行。拆卸后发现, 该船闸滚轮轴承选用的SF-1复合材料轴承, 是以钢板为基体, 青铜为中间层, 并以塑料为表面层的自润滑材料。它将三种不同材质的材料结合为一体, 利用金属的刚性好和塑料的自润滑性结合, 从而弥补了塑料尺寸稳定性差和金属的干摩擦性能劣的缺点, 但是其壁厚太薄。在拆卸下来的轴套中发现有些已不见镀层及轴车销加工的痕迹, 外闸首3#滚轮, 由于原装轴承在2010年3月已经全部磨损, 并导致滚轮的压盖并帽脱落, 后紧急采购铜质轴套进行更换, 但由于铜套属于硬质材料, 加上润滑不足导致铜套磨损更为严重。

2 改造措施和建议

2.1 轴承材料的选择

在水工闸门中, 选择合适的支撑轴承是关键, 要求轴承材料具有较高的承载能力、较低的摩擦因数、较好的耐磨性和耐久性、使用寿命长等要求。早期采用较多的是青铜轴套及含油尼龙轴承。随着我国支承材料研发的进步和吸收国外的先进技术, 工程塑料合金也被广泛的应用, 现应用较多的主要材料轴承有青铜轴承、双金属自润滑轴承、工程塑料合金等, 比较如下:2.1.1青铜材料是比较传统的轴承材料, 特点是承载力较高、耐磨性较好、使用寿命也长, 但相对而言摩擦因数较大, 为0.15-0.21。缺点是需要定期加润滑油, 缺油时存在“烧瓦、抱轴”等现象。

2.1.2 双金属自润滑材料是以低碳冷轧钢板、不锈钢板或青铜

板为基体, 以烧结含有固体润滑剂的铜合金为摩擦表面层的复合材料。该材料具有很高的承载能力, 很好的耐磨性能, 自润滑特性、减摩性也比较突出, 具有尺寸稳定、使用温度高、结构简单、尺寸紧凑等优点。该材料的摩擦因数范围为0.08-

0.15。

2.1.3 工程塑料合金应用在水利工程中的主要有油尼龙、改性油泥龙、华龙MG系列等。

油尼龙由于摩擦因数不稳定、耐磨性能较差而逐渐由华龙材料取代。

2.1.4 华龙材料具有出色的耐磨损性, 弹性和自恢复性, 低摩擦因数及自润滑性, 耐海水腐蚀, 不会剥落等特性;

由于它的综合性能卓越, 能承受冲击荷载, 所以在水质恶劣的水利水电工程中替代青铜轴套及油尼龙等产品。该材料的摩擦因数范围为0.02-0.16。

2.1.5 大连三环FZ-5材料是一种新型的自润滑材料, 与传统的

三层复合材料相比, 静载特性、无油脂润滑条件下的耐磨性能、使用温度、尺寸稳定性等更为优异。与铜基镶嵌自润滑材料比较, 可避免镶嵌式材料由于泥沙或磨屑将固体润滑剂表面覆盖而丧失自润滑特性的失效方式, 但价格较高。

2.2 轴承的选择

经对照比较, 选择大连三环FZ-5自润滑轴套替代原用SF-1型自润滑轴承 (附水工常用轴套性能特征对比表) 。该自润滑轴承结构, 是以高强度铜合金为基体, 其上均布若干通孔, 孔中填充固体润滑剂, 同时轴承摩擦层表面还涂有帮助跑和的固体润滑膜。轴承工作时, 固体润滑剂在挤压、剪切和摩擦热的作用下向摩擦表面转移形成固体润滑膜, 实现轴承的自润滑 (图4.1) 。因此轴承可以在较低的摩擦阻力下稳定的工作。

2.3 增加自润滑装置

由于船闸滚轮在夏天室外运行, 金属温升较高, 为进一步加强润滑效果, 并且能够对固体润滑膜起到保护作用, 延长主滚轮使用寿命, 在每套主滚轮轴上镗制润滑油孔Φ12, 轴颈配合面按间距70mm, 圆周方向120°均布Φ10出油孔三个。在闸门与滚轮间隙处轮轴上增设Φ10注油孔一个, 为平时维护方便安装不锈钢加油柱250mm, 可以定期加注有较好的亲和力、抗水冲洗性强、具有良好的热稳定性和润滑作用二硫化钼锂基润滑脂。

3 结束语

试运行前施工单位和管理所技术人员对上、下闸首启闭机设备及自动化控制系统进行了详细的检查和准备, 确认正常后分别进行了上闸首闸门和下闸首闸门试运行, 闸门运行平稳, 滚轮转动顺畅、灵活, 启闭机运转正常, 无异响, 减速箱无漏油, 刹车装置工作正常。当然, 双金属自润滑材料新滚轮轴承长期使用的效果如何, 是否能与试验时的效果一致, 还有待在今后实际运行中进一步检验。

参考文献