防潮門海河防潮閘門工程概況及存在問(wèn)題

防潮門海河防潮閘門工程概況

海河干流是承泄大清河、永定河部分洪水入海和天津市區(qū)澇水入海的尾間河道，兼具蓄水、航運(yùn)以及旅游、改善城市環(huán)境等功能。該河起自子牙河和北運(yùn)河匯流口，至海河防潮閘入渤海灣，全長(zhǎng)73. 45km（至二道閘39. 5km），河道寬100~350m，縱坡1/18800，流經(jīng)天津市中心城區(qū)、東麗區(qū)、津南區(qū)和塘沽區(qū)。

海河防潮閘位于天津市塘沽區(qū)海河干流的入?？?，地理位置為東經(jīng)117°43‘，北緯39°01‘。該閘始建于1958年，主要功能是汛期宣泄洪、澇水入海，非汛期擋潮擋沙及蓄水，原設(shè)計(jì)流量1200m3/s，相應(yīng)閘上設(shè)計(jì)水位1.01m （85國(guó)家基準(zhǔn)高程，除特殊注明外，下同），閘下設(shè)計(jì)水位0. 71m，上下游水位差0. 3m。

海河防潮閘共8孔，單孔凈寬8. 0m，閘室總寬76. 0m。閘頂原設(shè)計(jì)高程3. 91m，現(xiàn)狀高程約為2. 71m。閘底板原設(shè)計(jì)頂高程-7. 59m，現(xiàn)狀高程-8. 79m，厚度1. 70m，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)20. 0m。底板采用浮筏式基礎(chǔ)，兩孔一聯(lián)，中墩厚1. 5m，邊、縫墩厚1. 0m。上游設(shè)鋼筋混凝土鋪蓋，與干砌石海漫、拋石防沖槽相連；下游設(shè)消力池，與漿砌石海漫、干砌石海漫、拋石防沖槽相連。閘墩上游側(cè)設(shè)公路橋，橋面高程3. 91m，橋面寬度9. 0m，設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽一13、拖一60；閘墩下游側(cè)設(shè)機(jī)架橋、工作橋。閘門為雙扉式平板鋼閘門，采用8臺(tái)2X25t和8臺(tái)2 X 15t固定卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)啟閉，1999年加固更換為8臺(tái)2X40t和8臺(tái)2X25t固定卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)啟閉。

1976年7月28日的唐山大地震，給海河防潮閘帶來(lái)一定損害，控制樓出現(xiàn)裂縫、閘門嚴(yán)重漏水等。1979年天津市組織對(duì)兩岸閘樓、1~8孔上閘門止水滑板、兩岸控制樓地下室底板伸縮縫止水等項(xiàng)目進(jìn)行了修復(fù)。1992年9月1日發(fā)生風(fēng)暴潮，閘門頂過(guò)水達(dá)0. 94m，沖倒上游左岸2#混凝土翼墻，1993年對(duì)沖毀的上游左岸2號(hào)翼墻進(jìn)行了重新澆筑。1994年對(duì)公路橋進(jìn)行大修，主要工程項(xiàng)目有：公路橋面、兩岸引橋面、工作橋面修復(fù);公路橋T梁、工作橋T梁防碳化處理等。1997年對(duì)電器、動(dòng)力電纜進(jìn)行了應(yīng)急修復(fù)，主要項(xiàng)目包括配電盤柜制作及安裝、動(dòng)力電纜采購(gòu)及安裝等。1999年為配合海河干流治理，對(duì)海河防潮閘進(jìn)行加固，主要項(xiàng)目包括機(jī)架橋工程、啟閉機(jī)房工程、擋潮墻工程、閘底板排水管工程、箱式變電站工程及電氣一、二次制造及安裝工程、啟閉機(jī)制造及安裝工程、管護(hù)工程等。2006年對(duì)公路橋及兩側(cè)引橋面進(jìn)行了應(yīng)急加固，主要項(xiàng)目包括修復(fù)被破壞的橋梁翼板、澆筑20cm鋼筋混凝土、鋪筑20cm瀝青混凝土等。

防潮門存在的問(wèn)題

海河防潮閘建成五十多年來(lái)，累計(jì)泄水436億了，未發(fā)生重大安全事故，在海河流域下游地區(qū)防洪、排澇、蓄水、航運(yùn)中發(fā)揮了顯著作用。但受當(dāng)時(shí)條件限制，為節(jié)省工程投資，采取邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工的建設(shè)方式，加之1976年唐山大地震的影響，海河防潮閘存在著整體沉降、結(jié)構(gòu)破壞、年久失修、工程老化等諸多問(wèn)題，嚴(yán)重影響工程的安全運(yùn)行。主要問(wèn)題如下：

(1)海河閘整體沉降嚴(yán)重，閘門擋潮高度不足；

(2)閘室抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求；

(3)閘墩、公路橋、工作橋鋼筋銹蝕；

(4)閘門應(yīng)力不滿足規(guī)范要求；

(5) 測(cè)壓管全部堵塞；

(6)上下游左右岸漿砌石護(hù)坡?lián)p壞嚴(yán)重，出現(xiàn)砌石剝落、塊石松動(dòng)及局部沉陷；

(7)兩岸控制樓及辦公樓漏雨嚴(yán)重，生產(chǎn)生活區(qū)道路大面積塌陷，給工程管理造成很大困難。

浮球式防潮門，采用普通鋼板焊接而成，是一種空心密封的球形門，能在水中浮起，簡(jiǎn)稱浮球式防潮門‘利用這種防潮門，要在原排水口處用混凝土現(xiàn)澆成一個(gè)向海側(cè)傾斜45°角的園形排水口直徑與原排水口直徑相同。防潮門與排水口平面在低潮位成40°角，為防止防潮門在漲潮時(shí)向海側(cè)浮起，在排水口兩側(cè)焊接一個(gè)U形角鋼，控制防潮門開啟角度。

浮球式防潮門的工作原理是根據(jù)海水潮漲潮落的自然規(guī)律，通過(guò)海水對(duì)防潮門的浮力，當(dāng)漲潮時(shí)，防潮門隨著水位的不斷升高而自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)落潮時(shí)，防潮門隨著水位的降低，通過(guò)防潮門的自重而自動(dòng)的開啟。防潮門與排水口之間用橡膠止水帶固定在防潮上，潮位越高，防潮門受到的水壓力越大，止水效果越好。

又稱防潮閘門。設(shè)置在排水管渠出口處為防潮水倒灌的單向啟閉的閥門。當(dāng)排水管渠的出水口通入受潮汐影響的水體而高潮水位又高于出水口時(shí)，為防止潮水倒灌，常在出水口上游的適當(dāng)位置設(shè)置有防潮門的檢查井。臨河城市的排水管渠，為防止高水位時(shí)河水倒灌，也時(shí)也設(shè)置防潮門。它可設(shè)在出水口的口上或設(shè)在上游排水管渠的口上。它是具有一個(gè)懸掛在自由旋轉(zhuǎn)的水平鉸上的擋水板的閘門。漲潮時(shí)它靠下游潮水壓力關(guān)閉，使潮水不會(huì)倒灌入排水管渠。當(dāng)上游排水管渠來(lái)水時(shí)，水流頂開防潮門排入水體。當(dāng)排水管渠中無(wú)水時(shí)，它靠自重密閉。

防潮門表面處理

鋼結(jié)構(gòu)的表面污染，歸納起來(lái)有氧化皮、鐵銹、焊渣、油污、舊漆及其他污物。氧化皮是在高溫下鐵的氧化產(chǎn)物，質(zhì)脆而易與水汽作用生成氫氧化鐵，處于海水中鋼結(jié)構(gòu)的氧化皮，在鐵一氧化皮的腐蝕原電池中會(huì)加速基體表面的腐蝕。鐵銹是氧化鐵的水化合物，其電位較鐵高，鐵銹留在基體表面會(huì)使鐵繼續(xù)腐蝕。焊渣是由金屬的氧化物、無(wú)機(jī)鹽類、氯化氨、氯化鋅及松香等物質(zhì)組成，它們和鐵組成多極的腐蝕系統(tǒng)也促使鋼鐵腐蝕。油污及附著在鋼結(jié)構(gòu)表面的舊漆及灰塵都將直接影響防腐材料與鋼結(jié)構(gòu)的粘著力、干燥性能和保護(hù)效果。因而除了正確選擇防腐措施外，必須認(rèn)真做好表面處理。本次防腐表面處理采用干噴砂除銹除漆法。

(1)原理：噴砂除銹除漆法是用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)砂粒通過(guò)專用的噴嘴以較高的速度沖到金屬表面上，依靠砂粒棱角的沖擊和磨擦以除銹、除漆。清理后應(yīng)干燥粗糙的工作面以利噴鍍層與母體良好結(jié)合。

(2)工藝流程：主要為曬砂—篩砂—清理—噴鍍。

(3)噴砂設(shè)備及布置：本次噴吵除銹采用的是壓力法，即將砂子和空氣在噴砂罐內(nèi)混合，并按一定比例經(jīng)過(guò)耐高壓的鋼膠管送到噴嘴。

(4)噴砂材料的要求與選擇： 砂子要求堅(jiān)硬有棱角、干燥、無(wú)泥土及其它雜質(zhì)，以石英砂為優(yōu)，本次除銹使用的就是石英砂。

(5)噴砂除銹時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：

①場(chǎng)地布置力求緊湊合理、減少管路長(zhǎng)度和壓力損失，避免過(guò)多的管道磨損并便于施工人員聯(lián)系。

②噴砂膠管應(yīng)力求順直，減少砂子對(duì)彎折處的磨損，對(duì)運(yùn)用中必須彎折處，經(jīng)常調(diào)換位置和方向，使磨損均勻。

③操作順序：先噴上部，后噴下部。先噴角落和狹窄部分，后噴寬敞部分，先噴邊緣后噴中間。先噴梁格，后噴平面。先噴鉚釘和螺栓，后噴平面，對(duì)鉚釘和螺栓突出的圓形聯(lián)接部件，先用旋轉(zhuǎn)法噴射，然后再噴其它部位。先噴內(nèi)部、后噴外部。

④噴嘴移動(dòng)速度要視壓縮空氣壓力、出砂量和結(jié)構(gòu)表面污染情況靈活掌握。移動(dòng)過(guò)快，表面處理不徹底，移動(dòng)過(guò)慢工效低，磨損結(jié)構(gòu)。

⑤砂、氣比例適當(dāng)調(diào)節(jié)，出砂過(guò)少，不能充分利用空氣壓縮的能量，工效低；出砂過(guò)多，噴射無(wú)力，砂耗大工效低。

⑥噴砂完畢后，要立即用壓縮空氣吹凈結(jié)構(gòu)表面灰塵和積砂。⑦用過(guò)的砂要及時(shí)清理、回收、曬干、過(guò)篩、以便再用。

(6)安全與勞動(dòng)保護(hù)：

①噴砂機(jī)具、管道接頭必須牢固，對(duì)磨損嚴(yán)重的膠管要及時(shí)更換、防止爆炸傷人。

②噴砂和管理砂罐人員要有信號(hào)聯(lián)系。

③噴槍不準(zhǔn)對(duì)人。

④禁止帶氣壓修理噴砂設(shè)備，砂罐加砂時(shí)降至常壓后才可開啟頂閥。

⑤操作者應(yīng)穿噴砂工作服，呼吸空氣必須濾清。

防潮門噴鍍金屬鋅

噴鍍選用了氣噴鍍。因鋅熔點(diǎn)低，若用電噴鍍，因電弧溫度過(guò)高，會(huì)使金屬過(guò)多氧化，降低保護(hù)作用，同時(shí)在閘門上進(jìn)行電噴鍍易造成短路。

(1)工作原理：鋅絲經(jīng)過(guò)噴槍傳動(dòng)裝置以適宜的速度通過(guò)噴嘴，由氧一乙炔焰熱熔后，借壓縮空氣的作用，把霧化成半熔融狀態(tài)的微粒，噴射到部件表面上，形成金屬保護(hù)層。

(2)噴鍍?cè)O(shè)備、材料性能要求與用量：噴鍍?cè)O(shè)備主要有壓縮空氣系統(tǒng)，乙炔系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)三大系統(tǒng)。噴鍍用的鋅絲，要求純度在99. 9%以上，外觀色澤新鮮明亮，表面圓整，光潔，無(wú)油污灰塵，無(wú)折痕，無(wú)毛刺，用量按2. 3kg/m2標(biāo)準(zhǔn)，分兩層噴鍍。

(3)工藝參數(shù)：

①壓縮空氣壓力，控制在5-6kg/cm2。

②噴射距離18一20cm。

③噴射角度70°一80°。

④噴槍移動(dòng)速度大致接近送絲速度，掌握4m/min左右。

⑤鍍層厚度0. 25一0. 3mm，分兩次進(jìn)行，第一次為總厚度的70%-80% 。

(4)操作時(shí)要注意的問(wèn)題：

①操作要按上述參數(shù)：距離、角度、移動(dòng)速度、重疊范圍等要求，在一定的劃區(qū)內(nèi)從一端向另一端有規(guī)律的往復(fù)噴鍍：第1遍可稍慢些，第2遍可稍快些，一定要均勻，達(dá)到厚度要求。

②噴槍移動(dòng)必須平穩(wěn)順直，避免漏噴或重噴。

③鉚釘、螺栓、螺母及狹窄部位，噴鍍困難，應(yīng)旋轉(zhuǎn)噴鍍，防止漏噴。

④噴鍍時(shí)要注意環(huán)境溫度在15℃以上為宜，這樣可以獲得較高的附著力，以減少由于結(jié)構(gòu)面不均勻收縮引起翅皮和脫落。

⑤為防止金屬過(guò)多氧化而影響鍍層的陰極保護(hù)作用，火焰控制為中性或中性偏炭化焰。為此氧氣壓力要控制在1. 1一1. 2kg/cm2，乙炔壓力控制在1. 01. lkg/cm2。

(5)安全與勞動(dòng)保護(hù)：

①各種設(shè)備符合安全要求，裝置有效的安全設(shè)施。

②乙炔瓶及管路附近嚴(yán)禁煙火，操作時(shí)不得沖擊摩擦，產(chǎn)生火花。

③操作時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)具產(chǎn)生不正?，F(xiàn)象，不可繼續(xù)使用，要立即停止，查明原因排除故障。

④噴鋅人員及輔助人員，要勤更換，按工作需要穿戴供氣式防護(hù)服、護(hù)目鏡、手套、工作服、工作鞋、口罩等。工作地點(diǎn)力求通風(fēng)良好，其它人員不得面對(duì)噴鍍氣流。

地面防潮，主要是防止地面的潮氣。

情況一：水平防潮層一般應(yīng)在室內(nèi)地面不透水墊層（如混凝土）范圍以內(nèi)，通常在 -0.060m 標(biāo)高處設(shè)置，而且至少要高于室外地坪 150mm ；

情況二：當(dāng)?shù)孛鎵|層為透水材料（如碎石、爐渣等）時(shí)，水平防潮層的位置應(yīng)平齊或高于室內(nèi)地面一皮磚的地方，即在 0.060m 處；

情況三：當(dāng)兩相鄰房間之間室內(nèi)地面有高差時(shí)，應(yīng)在墻身內(nèi)設(shè)置高低兩道水平防潮層，并在靠土壤一側(cè)設(shè)置垂直防潮層，將兩道水平防潮層連接起來(lái)，以避免回填土中的潮氣侵入墻身。

1）油氈防潮層：在防潮層部位先抹 20mm 厚 M5 的水泥砂漿找平層，然后干鋪油氈一層或用熱瀝青粘貼油氈一層，油氈的寬度應(yīng)與墻厚一致或稍大一些，油氈沿墻的長(zhǎng)度鋪設(shè)，搭接長(zhǎng)度大于 l00mm 。

2）防水砂漿防潮層：在防潮層位置抹一層 20～25mm 厚摻 3%～5% 防水劑的 1：3 水泥砂漿或用防水砂漿砌筑 4～6 皮磚。

3）細(xì)石混凝土防潮層：在防潮層位置鋪設(shè) 60mm 厚 C20 細(xì)石混凝土，內(nèi)配 3φ6 或 3φ8 的縱向鋼筋和 φ4@250 的橫向鋼筋。

具有超強(qiáng)的防潮功能，具有永久的防潮性能，在防潮的同時(shí)，起到很好的防水功效；

無(wú)色，無(wú)味，材料本身為無(wú)機(jī)物，沒(méi)有揮發(fā)物，對(duì)人體健康沒(méi)有任何不良影響；

不受基面形狀的限制，具有良好的邊緣密封性，能夠?qū)崿F(xiàn)“結(jié)構(gòu)防潮一體化”的整體防潮效果；

施工簡(jiǎn)便，施工工具簡(jiǎn)單，只要使用普通的噴霧器就能達(dá)到很好的施工效果；也不需要任何專業(yè)的施工技巧，只要你會(huì)澆花，你就能做防潮施工；

施工成本低廉，性價(jià)比極高，只要花費(fèi)你做防水層的三分之一成本就能起到防潮防水的雙重功效；

它的使用壽命和你的地面壽命是一致的，只要不去破壞你的施工基面，你的防潮層就永久有效；它是和你基面融為一體的，而且有足夠的厚度，沒(méi)有起泡破裂的擔(dān)憂。由于打釘?shù)仍蚱茐牧似湓械姆莱睂?，產(chǎn)品遇水汽照樣有修復(fù)功能。

耐鹽堿、酸等化學(xué)物質(zhì)的侵蝕；

由于防潮層的密閉性好，其表面難以滋生細(xì)菌，所以具有很好的抑菌功能。

建筑防潮作用

（防潮層是用來(lái)阻隔水汽的）

防止土壤中的水分沿基礎(chǔ)上升，以免位于勒腳處的地面水滲入墻內(nèi)而導(dǎo)致墻身受潮，可以提高建筑物的耐久性，保持室內(nèi)干燥衛(wèi)生。在構(gòu)造形式上有水平防潮層和垂直防潮層兩種形式。

建筑防潮位置

1）防雨水濺濕墻身；

2）當(dāng)?shù)孛鎵|層為不透水材料（如混凝土）時(shí)，水平防潮層應(yīng)設(shè)在-0.060處。如果此處有地梁的話，可以不設(shè)。防潮層就是在砌筑墻體（外墻）的時(shí)候，在±0.000以下（一般是-0.060的位置）鋪筑一層防水砂漿。其作用是防止室外潮氣進(jìn)入室內(nèi)，它和±0.000以下的外墻防水砂漿、散水，形成一個(gè)封閉的防潮系統(tǒng)。

3）當(dāng)?shù)孛鎵|層為透水材料 (如碎石、爐渣等) 時(shí)，水平防潮層的位置應(yīng)平齊或高于室內(nèi)地面一皮磚的地方，即在 0.060m 處；

4）當(dāng)兩相鄰房間之間室內(nèi)地面有高差時(shí)，應(yīng)在墻身內(nèi)設(shè)置高低兩道水平防潮層，并在靠土壤一側(cè)設(shè)置垂直防潮層，將兩道水平防潮層連接起來(lái)，以避免回填土中的潮氣侵入墻身。

建筑防潮做法

1）防水砂漿防潮層：它適用于抗震地區(qū)、獨(dú)立磚柱和震動(dòng)較大的磚砌體中，其整體性較好，抗震能力強(qiáng)，但砂漿是脆性易開裂材料，在地基發(fā)生不均勻沉降而導(dǎo)致墻體開裂或因砂漿鋪貼不飽滿時(shí)會(huì)影響防潮效果。

2）細(xì)石混凝土防潮層：它適用于整體剛度要求較高的建筑中，但應(yīng)把防水要求和結(jié)構(gòu)做法合并考慮較好。

3）用鋼筋混凝土基礎(chǔ)圈梁代替防潮層。

4）垂直防潮層的做法：在需設(shè)垂直防潮層的墻面（靠回填土一側(cè)）先用 1：2 的水泥砂漿抹面，15～20mm 厚，再刷冷底子油一道，刷熱瀝青兩道；也可以直接采用摻有 3%～5 % 防水劑的砂漿抹面 15～20 厚的做法。