防潮門

又稱防潮閘門。設定在排水管渠出口處為防潮水倒灌的單向啟閉的閥門。當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於出水口時，為防止潮水倒灌，常在出水口上游的適當位置設定有防潮門的檢查井。臨河城市的排水管渠，為防止高水位時河水倒灌，也時也設定防潮門。它可設在出水口的口上或設在上游排水管渠的口上。

基本介紹

• 中文名：防潮門
• 外文名：floodgate
• 科目：土木工程
• 別名：防潮閘門
• 作用：防止潮水倒灌
• 防腐措施：表面處理

基本概念

又稱防潮閘門。設定在排水管渠出口處為防潮水倒灌的單向啟閉的閥門。當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於出水口時，為防止潮水倒灌，常在出水口上游的適當位置設定有防潮門的檢查井。臨河城市的排水管渠，為防止高水位時河水倒灌，也時也設定防潮門。它可設在出水口的口上或設在上游排水管渠的口上。它是具有一個懸掛在自由旋轉的水平鉸上的擋水板的閘門。漲潮時它靠下游潮水壓力關閉，使潮水不會倒灌入排水管渠。當上游排水管渠來水時，水流頂開防潮門排入水體。當排水管渠中無水時，它靠自重密閉。

浮球式防潮門

浮球式防潮門，採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澆成一個向海側傾斜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向海側浮起，在排水口兩側焊接一個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海水潮漲潮落的自然規律，通過海水對防潮門的浮力，當漲潮時，防潮門隨著水位的不斷升高而自動關閉。當落潮時，防潮門隨著水位的降低，通過防潮門的自重而自動的開啟。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。

海河防潮閘門工程概況及存在問題

海河防潮閘門工程概況

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

海河防潮閘位於天津市塘沽區海河幹流的入海口，地理位置為東經117°43‘，北緯39°01‘。該閘始建於1958年，主要功能是汛期宣洩洪、澇水入海，非汛期擋潮擋沙及蓄水，原設計流量1200m3/s，相應閘上設計水位1.01m （85國家基準高程，除特殊註明外，下同），閘下設計水位0. 71m，上下游水位差0. 3m。

海河防潮閘共8孔，單孔淨寬8. 0m，閘室總寬76. 0m。閘頂原設計高程3. 91m，現狀高程約為2. 71m。閘底板原設計頂高程-7. 59m，現狀高程-8. 79m，厚度1. 70m，順水流方向長20. 0m。底板採用浮筏式基礎，兩孔一聯，中墩厚1. 5m，邊、縫墩厚1. 0m。上游設鋼筋混凝土鋪蓋，與乾砌石海漫、拋石防沖槽相連；下游設消力池，與漿砌石海漫、乾砌石海漫、拋石防沖槽相連。閘墩上游側設公路橋，橋面高程3. 91m，橋面寬度9. 0m，設計荷載標準為汽一13、拖一60；閘墩下游側設機架橋、工作橋。閘門為雙扉式平板鋼閘門，採用8台2X25t和8台2 X 15t固定卷揚啟閉機啟閉，1999年加固更換為8台2X40t和8台2X25t固定卷揚啟閉機啟閉。

1976年7月28日的唐山大地震，給海河防潮閘帶來一定損害，控制樓出現裂縫、閘門嚴重漏水等。1979年天津市組織對兩岸閘樓、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目進行了修復。1992年9月1日發生風暴潮，閘門頂過水達0. 94m，衝倒上游左岸2#混凝土翼牆，1993年對沖毀的上游左岸2號翼牆進行了重新澆築。1994年對公路橋進行大修，主要工程項目有：公路橋面、兩岸引橋面、工作橋面修復;公路橋T梁、工作橋T梁防碳化處理等。1997年對電器、動力電纜進行了應急修復，主要項目包括配電盤櫃製作及安裝、動力電纜採購及安裝等。1999年為配合海河幹流治理，對海河防潮閘進行加固，主要項目包括機架橋工程、啟閉機房工程、擋潮牆工程、閘底板排水管工程、箱式變電站工程及電氣一、二次製造及安裝工程、啟閉機製造及安裝工程、管護工程等。2006年對公路橋及兩側引橋面進行了應急加固，主要項目包括修復被破壞的橋樑翼板、澆築20cm鋼筋混凝土、鋪築20cm瀝青混凝土等。

存在的問題

海河防潮閘建成五十多年來，累計泄水436億了，未發生重大安全事故，在海河流域下游地區防洪、排澇、蓄水、航運中發揮了顯著作用。但受當時條件限制，為節省工程投資，採取邊勘測、邊設計、邊施工的建設方式，加之1976年唐山大地震的影響，目前海河防潮閘存在著整體沉降、結構破壞、年久失修、工程老化等諸多問題，嚴重影響工程的安全運行。主要問題如下：
(1)海河閘整體沉降嚴重，閘門擋潮高度不足；
(2)閘室抗滑穩定不滿足規範要求；
(3)閘墩、公路橋、工作橋鋼筋鏽蝕；
(4)閘門應力不滿足規範要求；
(5) 測壓管全部堵塞；
(6)上下游左右岸漿砌石護坡損壞嚴重，出現砌石剝落、塊石鬆動及局部沉陷；
(7)兩岸控制樓及辦公樓漏雨嚴重，生產生活區道路大面積塌陷，給工程管理造成很大困難。

防腐工藝流程

表面處理

鋼結構的表面污染，歸納起來有氧化皮、鐵鏽、焊渣、油污、舊漆及其他污物。氧化皮是在高溫下鐵的氧化產物，質脆而易與水汽作用生成氫氧化鐵，處於海水中鋼結構的氧化皮，在鐵一氧化皮的腐蝕原電池中會加速基體表面的腐蝕。鐵鏽是氧化鐵的水化合物，其電位較鐵高，鐵鏽留在基體表面會使鐵繼續腐蝕。焊渣是由金屬的氧化物、無機鹽類、氯化氨、氯化鋅及松香等物質組成，它們和鐵組成多極的腐蝕系統也促使鋼鐵腐蝕。油污及附著在鋼結構表面的舊漆及灰塵都將直接影響防腐材料與鋼結構的粘著力、乾燥性能和保護效果。因而除了正確選擇防腐措施外，必須認真做好表面處理。本次防腐表面處理採用乾噴砂除銹除漆法。

(1)原理：噴砂除銹除漆法是用壓縮空氣驅動砂粒通過專用的噴嘴以較高的速度衝到金屬表面上，依靠砂粒稜角的衝擊和磨擦以除銹、除漆。清理後應乾燥粗糙的工作面以利噴鍍層與母體良好結合。

(2)工藝流程：主要為曬砂—篩砂—清理—噴鍍。

(3)噴砂設備及布置：本次噴吵除銹採用的是壓力法，即將砂子和空氣在噴砂罐內混合，並按一定比例經過耐高壓的鋼膠管送到噴嘴。

(4)噴砂材料的要求與選擇： 砂子要求堅硬有稜角、乾燥、無泥土及其它雜質，以石英砂為優，本次除銹使用的就是石英砂。

(5)噴砂除銹時應注意的問題：

①場地布置力求緊湊合理、減少管路長度和壓力損失，避免過多的管道磨損並便於施工人員聯繫。

②噴砂膠管應力求順直，減少砂子對彎折處的磨損，對運用中必須彎折處，經常調換位置和方向，使磨損均勻。

③操作順序：先噴上部，後噴下部。先噴角落和狹窄部分，後噴寬敞部分，先噴邊緣後噴中間。先噴梁格，後噴平面。先噴鉚釘和螺栓，後噴平面，對鉚釘和螺栓突出的圓形聯接部件，先用旋轉法噴射，然後再噴其它部位。先噴內部、後噴外部。

④噴嘴移動速度要視壓縮空氣壓力、出砂量和結構表面污染情況靈活掌握。移動過快，表面處理不徹底，移動過慢工效低，磨損結構。

⑤砂、氣比例適當調節，出砂過少，不能充分利用空氣壓縮的能量，工效低；出砂過多，噴射無力，砂耗大工效低。

⑥噴砂完畢後，要立即用壓縮空氣吹淨結構表面灰塵和積砂。⑦用過的砂要及時清理、回收、曬乾、過篩、以便再用。

(6)安全與勞動保護：

①噴砂機具、管道接頭必須牢固，對磨損嚴重的膠管要及時更換、防止爆炸傷人。

②噴砂和管理砂罐人員要有信號聯繫。

③噴槍不準對人。

④禁止帶氣壓修理噴砂設備，砂罐加砂時降至常壓後才可開啟頂閥。

⑤操作者應穿噴砂工作服，呼吸空氣必須濾清。

噴鍍金屬鋅

噴鍍選用了氣噴鍍。因鋅熔點低，若用電噴鍍，因電弧溫度過高，會使金屬過多氧化，降低保護作用，同時在閘門上進行電噴鍍易造成短路。

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

(2)噴鍍設備、材料性能要求與用量：噴鍍設備主要有壓縮空氣系統，乙炔系統和噴射系統三大系統。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，無油污灰塵，無摺痕，無毛刺，用量按2. 3kg/m²標準，分兩層噴鍍。

(3)工藝參數：

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，分兩次進行，第一次為總厚度的70%-80% 。

(4)操作時要注意的問題：

①操作要按上述參數：距離、角度、移動速度、重疊範圍等要求，在一定的劃區內從一端向另一端有規律的往復噴鍍：第1遍可稍慢些，第2遍可稍快些，一定要均勻，達到厚度要求。

②噴槍移動必須平穩順直，避免漏噴或重噴。

③鉚釘、螺栓、螺母及狹窄部位，噴鍍困難，應旋轉噴鍍，防止漏噴。

④噴鍍時要注意環境溫度在15℃以上為宜，這樣可以獲得較高的附著力，以減少由於結構面不均勻收縮引起翅皮和脫落。

⑤為防止金屬過多氧化而影響鍍層的陰極保護作用，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)安全與勞動保護：

①各種設備符合安全要求，裝置有效的安全設施。

②乙炔瓶及管路附近嚴禁菸火，操作時不得衝擊摩擦，產生火花。

③操作時發現機具產生不正常現象，不可繼續使用，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服、護目鏡、手套、工作服、工作鞋、口罩等。工作地點力求通風良好，其它人員不得面對噴鍍氣流。